مشاركة: إدارة الجودة الشاملة ( دورة كاملة )
المحاضرة العاشرة
وفيها التعريف بعملية الدهان بالبودرة الإلكتروستاتيكية - تعريف العملية
من خلال مشاركات الأخوة الأخيرة وكان طلبهم ان يكون التطبيق على أحد خوط الإنتاج أو يكون هناك جانباً تطبيقياً. وحقيقة فبحمد الله هذه الأدوات مستخدمة على أحد عمليات الإنتاج في أحد المصانع وهي عملية الدهان بالبودرة الإلتروستاتيكية، ونخصص هذه المحاضرة للتعريف بهذه العملية حتى تكون الأدوات واضحة التطبيق
4-1 نبذة عن عمليات الدهان بالبودرة الإلكتروستاتيكية
غالبا ما ينظر إلى الدهانات وكأنها مجرد لون على السطح وفى هذه النظرة ما يسئ فعلاً إلى صناعة الدهانات والتكنولوجيات الداخلة فيها، وبما أن الدهانات تشكل الجزء الأخير والمرحلة النهائية في المنتجات والذي ينتظر منها تغطية كلية للأسطح وقدرة على إخفاء العيوب التي يمكن أن تظهر فيه، وكذلك يعول عليها كوسيلة حماية من الأمطار، التلوث، التفاعلات الكيميائية، الخدش والضربات المختلفة. علم الدهانات واحد من أقدم العلوم حيث تلازم مع الصناعة والفنون، فبداية الدهانات كانت في مصر والصين القديمة، وبدأت في القصور للملوك والمعابد، لتزيين تلك الأماكن وكذلك لطلاء وتزيين الأثاث والأدوات. وتطورت مع التطور الصناعي والعلمي وزادت حاجة الإنسان إليها مع تعدد الصناعات واكتشاف المعادن المختلفة والاستخدامات المتعددة. فكانت البداية بالطلاء بأكاسيد المعادن لثبات ألوانها وبعد ذلك الطلاء بالمينا ثم الطلاءات السائلة والتي أخذت مساحة كبيرة من الزمن وحجم كبير من الأعمال. وبالتطور تم اكتشاف وابتكار وتطوير الدهانات الجافة بالبودرة وخاصية الشحن الكهروستاتيكي حتى أصبحت عملية الدهان بالبودرة الإلكتروستاتيكية تمثل الآن واحدة من أهم العمليات الصناعية في العديد من المصانع العاملة في تشكيل وتشغيل المعادن والقطاعات وهي ما سوف نتعرض له بالشرح المبسط حيث هي التي تستخدم في عمليات الدهان بالبودرة الإلكتروستاتيكية موضع الدراسة.
4-2 مراحل الدهان بالبودرة الجافة
مجموعة مراحل الدهان بالبودرة الجافة المشحونة بالكهرباء هي ثمانية مراحل كما توضحها خريطة تسلسل عملية الدهان شكل رقم (4-1) وبيانها كالتالي:
1- تجهيز المشغولات والتفتيش المبدئي عليها. وفي هذه المرحلة يتم تجهيز المشغولة للتعليق وذلك بتحديد أماكن التحميل المناسبة لكل مشغولة وحسب الأسطح المراد دهانها بشكل أساسي وكذلك مراجعة حالة السطح من حيث الخشونة والصدأ والزيوت والشحوم والتشطيب، وتصنيف المشغولات حسب المساحة واللون المطلوب وتدخل فيها العمالة كمؤثر.
2- تعليق المشغولات. وهنا يقوم العمال بتعليق المشغولات على قضيب التحميل وطوله 8.00 متر بحيث لا يزيد طول المشغولات عن طول القضيب والارتفاع يكون أقل من 2.80 متر وبعرض لا يزيد عن 0.60 متر ووزن المشغولات في كل قضيب لا يزيد عن 500 كيلوجرام، ويراعى أيضاً أن كل قضيب يحمل مشغولات مطلوب دهانها بنفس اللون، ويراعى كذلك أن تكون هناك فراغات بين المشغولات حتى لا تحتك ببعضها وبحيث يمكن التعامل معها بسهولة في كابينة رش البودرة. وكذلك من المهم جداً أن يتم التأكد من توصيل جميع المشغولات بالقضيب بسلك موصل للكهرباء ليعمل كأرضي، ومما سبق نجد أن أكبر مساحة يستطيع القضيب التعامل معها حوالي 45 متر مربع. وتدخل في هذه العملية مؤثرات هي العمالة وعدد قضبان التحميل (Flat Bar).
3- المعالجة الكيميائية السطحية للمشغولات. تعتبر المراحل السابقة تجهيز لعملية الدهان بالبودرة الجافة ومرحلة المعالجة الكيميائية السطحية للمشغولات مرحلة رئيسية وهي بنظام المعالجة برش الماء المضاف إليه الكيماويات وتكون درجة حرارته من 70 إلى 75 درجة مئوية في نفق الغسيل ويتم فيها إزالة شحوم وزيوت بالرش ثم شطف بالماء ثم إزالة صدأ ثم شطف بالماء ثم فسفتة حديد ثم غسيل بالماء لإزالة الأملاح الغير مرغوب فيها من عمليات المعالجة السابقة، ويكون ذلك من خلال مرور المشغولات المعلقة على السير داخل نفق الغسيل حيث تتم عليها عملية المعالجة الكيميائية السابقة كما في شكل رقم (4-1). والمتغيرات الكمية المؤثرة على هذه العملية هي الوقود (Gas) والكيماويات وعدد الفلات بار.
4- التجفيف، وهي مرحلة تلي عملية المعالجة الكيميائية مباشرة فتدخل المشغولات المعلقة على السير والمعالجة إلى المجفف الذي يكون في درجة حرارة حوالي 120 درجة مئوية وذلك لتجفيفها من الماء. والمتغيرات الكمية المؤثرة على هذه العملية هي Gas وعدد الفلات بار.
5- الرش بالبودرة الجافة وخاصية الشحن الكهربي للبودرة، وتتم هذه العملية داخل كابينة الدهان التي بها عدد 20 مسدس رش آلي ومسدسين يعملان يدوي، حيث يتم شحن البودرة بشحنة كهربائية وبمساعدة الهواء المضغوط يتم ضخها على الأسطح المراد دهانها فيحدث الالتصاق للبودرة مع السطح نتيجة لاختلاف الشحنة الكهربائية ويتم فيها مراعاة سمك طبقة الدهان المطلوبة وهي تكون بين 65 إلى 80 ميكرون إذا كانت المنتجات ستكون خارجية ولا يشترط سمك طبقة الدهان إذا كانت داخل المباني. والمتغيرات الكمية المؤثرة هنا هي كمية البودرة وعدد الفلات بار والعمالة. والخط يسمح بوجود كابينة أخرى احتياطية من الممكن تركيبها، والغرض منها لإنتاج الكميات الصغيرة ولتغيير اللون بدون فاقد في الزمن حيث أنه يتم العمل في إحدى الكبينتين بينما الأخرى يتم تجهيزها للون الآخر، ولكن هذه الكابينة لم تدخل في العملية الإنتاجية بعد.
شكل (4-1) مدخلات ومخرجات عملية الدهان وتسلسل عملياتها (المصدر الباحث)
6- عملية التسوية داخل الفرن. وفي هذه العملية تدخل المشغولات التي تم رشها في كابينة رش البودرة إلي فرن لها درجة حرارة من 180 درجة إلى 220 درجة مئوية وفي زمن من 10 دقائق إلى 20 دقيقة كما هو مبين في شكل رقم (4-2) والفرن تستوعب حتى 6 فلات بار، وفيها تتم عملية انصهار البودرة وتفاعلها مع سطح المشغولات وتتم عملية الالتصاق الكامل. والمتغيرات الكمية المؤثرة على هذه العملية هي الغاز المستهلك وعدد الفلات بار.
7- مرحلة التبريد. وهي المنطقة من خط الدهان التالية للفرن ويخزن بها عدد ثلاثة فلات بار حيث يتم بقاء المشغولات فيها لمدة 15 دقيقة حتى تبرد لأن درجة حرارة سطح المشغولات تكون في حدود 180 درجة مئوية فلابد من تركها فترة حتى تبرد وحتى لا يتم خدش المشغولات وهي ساخنة ولأن الأبخرة تكون كذلك متصاعدة من سطح المشغولة، وهذه المنطقة تستوعب حتى 3 فلات بار. إن الزمن الذي تحدده إمكانيات الخط بخمسة عشر دقيقة هي الحد الأدنى ولكن ممكن أن تزيد عن ذلك إن كانت هناك عقبات في أي مرحلة أخرى.
شكل (4-2) منحنى درجة الحرارة وعلاقته بالزمن داخل أفران التسوية.(31)
8- عملية التفريغ والفحص والتفتيش النهائي ثم التغليف، وهي في نفس منطقة التحميل فإن الفلات بار الذي تتم عليه عملية التفريغ تليها مباشرة عملية التحميل على نفس الفلات بار بمنتجات أخرى تحتاج إلى دهان، إن عملية التفريغ السريع وكذلك التحميل السريع في غاية الأهمية والتأثير في إنتاجية عملية الدهان بالبودرة الإلكتروستاتيكية لأن الزمن الذي يعطيه الخط لكلتا العمليتين هو خمس دقائق ولا يمكن أن يقل بأي حال عن هذه المدة أما إن زادت فكل زيادة عن الخمس دقائق تترجم مباشرة إلى فاقد في وقت العملية، لأنه لن يتحرك السير وعملية التفريغ أو التحميل موجودة.(31؛ الباحث)