Порошковая покраска технология нанесения

Порошковая покраска технология нанесения

Порошковая технология

Изделия из металла требуют мер, по защите поверхности, от воздействия внешней среды. Даже обычная вода, может самым серьезным образом, нанести вред дорогому изделию. Воздействие агрессивной среды оказывается еще более разрушительным. Коррозия наносит непоправимый вред. Защитить металл могут лаки и краски. Негативным моментом их применения является наличие опасных, и просто неприятных летучих соединений. Работать с лаками и красками вредно для здоровья.

Технология порошковой покраски

Ситуация выглядит более оптимистично при использовании технологии порошковой покраски, возникшей в прошлом веке. Этот способ обработки поверхности лишен обычных недостатков. В данном варианте, происходит надежная фиксация покрытия из порошка на поверхности металла, при повышенной температуре и под давлением.

Порошковые покрытия прекрасно проявили себя там, где детали из металла подвергаются воздействиям грязи, воды и агрессивных сред.

Прежде всего, высоким качеством отличаются строительные конструкции с подобным покрытием, входные двери и, конечно автомобильные диски. Все они выполняются исключительно с применением современных порошковых технологий, что обеспечивает им превосходное качество и устойчивость к неблагоприятным факторам.

Применение порошковой покраски стало прорывом в технической мысли. Этот метод нанесения декоративных и защитных покрытий стали широко применять в медицине и изготовлении спортивных снарядов и инвентаря. В любом случае технологии такого ряда существенно улучшают потребительские характеристики продукции и оборудования.

Таблица. Характеристики и области применения различных видов покрытий.

Технология порошкового покрытия

Для создания защитного покрытия применяются полимерные порошки. Они наносятся равномерным слоем на поверхность изделия. Затем происходит их полимеризация при заданной температуре. Эту стадию процесса осуществляют в особой печи.

Процесс требует некоторых предварительных действий. Сначала необходимо подготовить поверхность к нанесению защитного слоя. На этой стадии удаляется грязь с поверхности, окислы металла, происходит обезжиривание. Улучшения сцепления наносимого слоя добиваются фосфатированием.

После предварительной обработки детали, на нее наносят порошок. Это происходит в камере. На последней стадии деталь поступает в печь, где формируется защитная пленка.

Существенные объемы выпускаемой продукции предполагают применение транспортных систем. Они позволяют перемещать окрашиваемые детали, в том числе крупногабаритные. Только транспортные системы в состоянии обеспечить непрерывность производственного процесса. Это позволяет нарастить мощности производства.

Погдготовка поверхности к нанесению порошкового покрытия

Тщательно подготовить деталь перед покраской важно в любых обстоятельствах. Технология порошковой покраски в этом отношении ничем не отличаются. Процесс это сложный и трудный, он требует продолжительного времени. Уделить ему важно максимальное внимание. Только его полное и тщательно исполнение обеспечит получение защитного покрытия высокой надежности, обеспечит хорошую эластичность и оптимальное сцепление с основой, улучшит антикоррозионные характеристики.

При подготовке поверхности можно подобрать оптимальный способ ее обработки и средства для этого. Многое определяется характеристиками материала и требованиям к условиям использования детали.

На данном этапе происходит обезжиривание, ликвидация окислов травлением и механической обработкой. Важным условием получения хорошей адгезии является создание конверсионного слоя. Этот слой обеспечит полную изоляцию от влаги, предотвратит отслаивание.

Абразивная очистка поверхности перед окрашиванием дает возможность ликвидировать окалину и окислы. Очистка бывает механической, дробеструйной и дробеметной. Очистка происходит с применением гранул стали или чугуна, ореховой скорлупы.

После очистки поверхности приходит очередь порошковой грунтовки. Она обеспечивает эффективную защиту от коррозии.

В качестве пассивной защиты может служить грунт на эпоксидной основе. Он создает пленку, которая легко противостоит внешним воздействиям любого рода.

Активная защита выполняется цинкосодержащим грунтом. При его применении деталь можно использовать в самых жестких условиях. Проникающее повреждение детали может приводить к локальной коррозии. Но площадь ее поверхности существенно ограничена.

Нанесение порошкового покрытия

После предварительной обработки порошковая технология предусматривает нанесение собственно порошка. Перед нанесением слоя порошка деталь нужно промыть и высушить. Сушат детали в печах.

После охлаждения деталей можно приступать к нанесению порошка. Это выполняется его напылением. Процесс производится в специальной камере напыления. При этом частица порошка не проникают из камеры в помещение. Нанесение слоя порошка происходит с применением специального оборудования всего за секунды.

Особенно часто применяется электростатическое распыление. Заряженный порошок наносится на заземленную деталь. При этом напряжение между деталью и распылителем можно менять, регулировать ток, что означает выбор интенсивности струи. Можно выбрать оптимальное расстояние до детали.

Нужно отметить, что технологии порошкового покрытия предполагают две существенные разновидности распыления в электрическом поле.

Оно может выполняться в поле коронарного разряда или представлять собой турбостатическое распыление.

  • Электростатический способ предполагает наличие внешнего источника заряда.
  • Турбостатическое напыление происходит, при возникновении заряда частиц полимерного покрытия при их трении о стенки турбины при нанесении на окрашиваемую поверхность.

Выполнение полимеризации по порошковой технологии покрытия представляет собой, перевод слоя полимера на детали, в вязкое состояние путем оплавления, образование пленки, ее отверждения. Все это реализуется в печи. Камеры поляризации весьма разнообразны. Их конструктивное исполнение определяется конкретными нуждами производства.

Печь полимеризации управляется автоматикой. Блок управления печью обеспечивает контроль режима, определяет длительность процессов и его автоматическое прерывание. Печь может работать на любом топливе, в том числе, мазуте.

Печи могут иметь самую разную конструкцию. Определяющим моментом становится возможность быстрого подъема температуры. В этом отношении лучшими являются печи с рециркуляцией воздушных потоков.

В камерах напыления порошок полимера равномерно покрывает деталь. Но неверное обращение приводит к накапливанию статического электричества, это весьма опасно со всех точек зрения.

Для полимеризации порошка требует до получаса времени. Процесс протекает при температурах порядка 200 градусов. Особенно важно поддерживать этот температурный режим от начала и до конца. Разброс температур внутри камеры не должен превышать пяти градусов.

Процесс полимеризации происходит при расплавлении частиц порошка. Они становятся достаточно текучими, чтобы образовать на поверхности изделия сплошную пленку. Воздух, расположенный между частицами порошка под воздействием сил поверхностного натяжения просто вытесняется. Если этого не происходит по какой-то причине, качество покрытия становится заметно хуже. Эти поры существенно ухудшают состояние покрытия. Чтобы их не возникало, температура в печи должна ощутимо превышать температуру, при которой полимер становиться вязким. Кроме того, лучше получать тонкие покрытия.

Нагревание после оплавления частиц полимера обеспечивает диффузию краски в поверхность детали и последующее отверждение покрытия. Эта стадия особенно важна, поскольку позволяет определить характеристики покрытия.

Если окрашиваются массивные изделия, то температура на их поверхности поднимается очень медленно. Это означает, что полимер иногда не сможет отвердеть. Это приводит к низкому сцеплению полимерного покрытия с основой, потере его прочности и снижению защитных качеств.

Эта проблема разрешима. Достаточно нагреть деталь предварительно, а время отверждения сделать больше. Если отверждение полимера проводится при пониженной температуре, то возможность возникновения дефектных зон уменьшается, покрытие получается лучшего качества. В любом случае, приходится учитывать теплопроводность материала изделия и его габариты.

В процессе, охлаждение может происходить на конвейере или в специальных камерах, представляющих собой отдельный отсек печи отверждения.

Качество порошкового покрытия

На каждой стадии процесса получения порошкового покрытия, следует следить за точностью параметров. Для этого применяются точные современные приборы.

Полезным прибором будет термограф печей. Очень тщательной настройки требует оборудование статического нанесения порошка, контроль заряда детали и качества заземления.

Степень адгезии пленки к основанию, тоже можно померить с помощью аппаратуры. Все замеры дают возможность вовремя корректировать ход технологического процесса.

материалы по теме

Эпоксидные порошковые краски

Эпоксидные лакокрасочные материалы за время своего развития получили хорошую репутацию и на сегодняшний день имеют большую популярность как среди специалистов, так и среди простых людей, не каждый день сталкивающихся с ремонтными или строительными работами. Эпоксидными красками называются те краски, основным компонентом состава которых является эпоксидная смола.

Ультрафиолетовое отверждение

Лакокрасочная промышленность выпускает широкий ассортимент материалов: лаки, краски, эмали, грунтовки, растворители.

Если проанализировать рынок лаков и красок по всему миру, то можно убедиться, что из-за ужесточения экологических законов в большом количестве государств, снижается изготовление и использование лаков и красок, которые разбавляют органическими растворителями и которые производят с применением токсичных веществ.

Читать еще:  Вентиляция выгребной ямы из бетонных колец

Растет спрос на порошковые краски в нашей стране

Мировая популярность порошковых покрытий ежегодно удваивается. Для нашей страны это новый рынок, в текущем году потребность в порошковых красках в государстве достигнет практически пяти тысяч тонн, уверен Сергей Штепа, генеральный директор предприятия «Метаклэй».

Технология порошково-полимерной покраски металла

На механические свойства порошкового покрытия влияет не только качество ЛКМ, но и правильная подготовка окрашиваемой поверхности, способ нанесения краски и соблюдение предписанных производителем технологических режимов полимеризации.

Краска, которая поступила на участок нанесения, должна быть в упакованном виде, снабжена этикеткой и иметь технический паспорт. Хранят порошковые краски и лаки в закрытой таре при температуре не выше 27°С и относительной влажности не более 75%, на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.

Если температура в месте хранения краски значительно отличается от температуры на участке окраски, следуйте простым правилам:

  • не открывайте коробки с краской сразу после получения;
  • поместите их в закрытом состоянии возле линии окрашивания на 48 часов.

Для того, чтобы в будущем не тратить ресурсы на устранение дефектов, необходимо уделять должное внимание подготовке поверхности перед порошковой покраской. Декоративные свойства и длительность эксплуатации изделия напрямую зависят от качества подготовки поверхности перед окраской.

Основная цель подготовки поверхности — удаление веществ, которые препятствуют окрашиванию и ускоряют коррозионные процессы, а также получение поверхности, которая обеспечивает необходимую адгезию металлической подложки с лакокрасочным покрытием.
Подготовка поверхности перед порошковым напылением состоит нескольких этапов.

Этап 1 Очистка от загрязнений

Существует три метода очистки:

Подготовка поверхности механическими методами включает в себя: абразивную обработку (пескоструйная, гидропескоструйная, дробеструйная и др.), шлифование, полирование, крацевание и т.п. Механический метод подготовки используют при окрашивании крупногабаритных металлоконструкций в строительстве, нефте- и газодобывающей промышленности, судостроении и судоремонте, энергетике, городском хозяйстве и т. д.

Химическая очистка осуществляется с использованием щелочных, кислотных или нейтральных веществ, а также растворителей. Вещество подбирается в зависимости от вида и степени загрязнения, типа, материала и размера обрабатываемой поверхности. Химический метод очистки используют на предприятиях автомобилестроения, машиностроения, приборостроения, производства бытовой техники.

Термический метод. Поверхность под окраску обрабатывают пламенем кислородно-ацетиленовой горелки (при избытке кислорода до 30%). Достоинства термической очистки — обезжиривание поверхности одновременное с очисткой от окалины и ржавчины. Данный метод используют редко в случаях перекраски изделий, совместно с механическим способом.

Этап 2. Обезжиривание.

Обезжиривание необходимо для того, чтобы удалить маслянистые и жировые загрязнения с поверхности. В процессе обезжиривания применяют специальные растворители: керосин, уай-спирит, трихлорэтилен, бензин, растворы различных солей и щелочей. Изделие погружают в ванну с растворителем, омывают им или просто протирают поверхность металла. Обезжиривание подразделяется на: химическое и электрохимическое, ультразвуковое, термическое.

Этап 3. Химическая подготовка поверхности.

Для того, чтобы придать покрытию дополнительную коррозионную стойкость, после очистки и обезжиривания проводят специальную химическую подготовку поверхности: фосфатирование, хроматирование, пассивирование.

Химическая обработка способствует улучшению адгезии («сцепляемости») порошковой краски с поверхностью металла и повышает антикоррозийные свойства покрытия. Обычно поверхность обрабатывается фосфатом железа (для стальных поверхностей), цинка (для гальванических элементов), хрома (для алюминиевых материалов) или марганца, а также хромового ангидрида. Для алюминия и его сплавов часто применяют методы хроматирования или анодирования.

Подготовку металлических изделий перед нанесением порошковой краски осуществляют в соответствии с ГОСТ 9.402. Согласно ГОСТ 9.402, предназначенные для окраски поверхности должны быть сухими, обезжиренными, без следов коррозии и других загрязнений.

Окраска изделий порошковыми красками происходит методом электростатического напыления.

Метод представляет собой нанесение на заземленное изделие электростатически заряженной порошковой краски с помощью пневматического распылителя. Специалисты по порошковой окраске называют распылитель также пульверизатором, пистолетом или аппликатором.

Как происходит напыление.

Сначала маляр засыпает порошковую краску в питатель. При включении пистолета, сжатый воздух подается под давлением через питатель и переводит порошок во взвешенное состояние, образовывая так называемый «кипящий слой» краски.

Далее воздушный насос (эжектор), забирает аэровзвесь из контейнера, разбавляет ее воздухом до более низкой концентрации и подает в напылитель, где порошковая краска приобретает электростатический заряд. С помощью сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на заземленную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения.

Существует две разновидности электростатического распыления:

При электростатическом напылении, частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом — в результате их трения о стенки турбины напылителя.

При первом способе коронный заряд поддерживается источником высокого напряжения , встроенным в распылитель. У метода электростатического нанесения есть недостаток. Часто возникают затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Это связано с тем, что частицы краски осаждаются сначала на выступающих участках поверхности и как следствие, она может быть прокрашена неравномерно.

Для окрашивания сложных изделий и деталей, чаще всего используют трибостатическое напыление . Сжатый воздух распыляет краску, а заряд, приобретенный в результате трения о диэлектрик, удерживает ее на поверхности. В качестве диэлектрика используется фторопласт, из которого изготовлены отдельные части краскораспылителя. Трибостатический способ применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму.

Порошковые краски: виды и свойства

Совсем недавно жидкие краски занимали лидирующие позиции по продажам, независимо расфасованы они в емкость или это аэрозоль. На сегодняшний день лидером стала порошковая краска. Она не разбавляется потому, что в составе нет растворителя. Поверхность металла покрывается сухой состав, после этого под воздействием определенной температуры оплавляется.

Предмет, окрашенный по этой методике, получает дополнительные защитные и декоративные свойства.

Порошковое покрытие можно нанести в условиях дома используя краску в аэрозоле, в промышленных отраслях. Производителями разрабатывается оборудование, которое упрощает технологический процесс обработки любой поверхности.

Описание материала

Все поверхности и детали, которые могут быть термически обработаны покрываются красителем порошковым. Это альтернатива ЛКМ. Сухие краски характеризуются:

  • сыпучестью;
  • способностью поглощать пары воды из воздуха или гигроскопичностью;
  • насыпной плотностью;
  • способностью образовывать кипящий налет, который нужен по технологии для образования покрытия. Свойство называется псевдоожижением.

В составе твердой дисперсной композиции:

  • компоненты, отвечающие за образование тонкой твердой пленки – пленкообразующие смолы;
  • вещества, регулирующие реакцию отвержения смол – отвердители;
  • компоненты, придающие материалу цвет – пигменты;
  • вещества, влияющие на свойства состава – наполнители;
  • составляющие вводятся для повышения свойств краски – целевые добавки.

Классификация порошкового красителя

Порошковые краски по типу пленкообразования объединяются в две группы:

Покрытие, сформированное сплавлением частиц и охлаждением расплавов, без химических превращений, основанное термопластичными пленкообразователями – это результат порошковых красок первой группы. Сюда приписываются красители, в основе которых поливинилбутирал, полиэтилен, поливинилхлорид, полиамид. В составе КМ этой группы составляющие базового материала. Образуется пленка термопластичная и растворимая.

Красители на основе поливинилбутираля предназначены для внутреннего использования. Они образуют защитно-декоративное, электроизоляционное, бензостойкое, абразивостойкое покрытие, которое справляется с воздействием воды и солей.

Краски, которые наносятся внутри помещения или на улице, стойкие в среде моющих средств, к воздействию внешних явлений – это поливинилхлоридные составы.

Порошковые полиамидные КМ создают красивое покрытие с повышенной твердостью и прочностью, стойкое к истиранию, взаимодействует с растворителями. Это составы для внутренних и внешних работ.

Красящий материал на основе полиэтилена, полипропилена функционирует как защита с антикоррозийными и электроизоляционными качествами. Наносится на трубы, на баки аккумуляторные, на изделия из проволоки, мебель из металла, участки поверхности стиральных и посудомоечных машин, на тару из стекла. Порошковое покрытие металлических изделий и стеклотары обладает недостатками: способность к растрескиванию; низкая переносимость воздействия атмосферных явлений.

Покрытие сформированное путем сплавления частиц и следующих за этим химических реакций – это результат термореактивных красителей второй группы. Покрывающий слой не плавится и не растворяется. К составам с последующей химической реакцией относятся 4 вида.

Читать еще:  Трещины в плитах перекрытия допуски

Порошковая эпоксидная краска образует прочное покрытие, которое переносит механическое воздействие, растворителя, с высокой адгезией. Отрицательная сторона: под действием солнечных лучей появляются микротрещины и желтый оттенок.

Более эффективно противостоит УФ-лучам солнца эпоксидно-полиэфирная краска, которая переносит высокие показатели температуры.

Изделия и поверхности на улице защищаются полиэфирными составами. Они под воздействием внешних факторов не желтеют, верхний слой остается целостным.

Стойкое декоративное покрытие с эффектом сжатого шелка образуется порошковой краской на основе полиуретана. Наносится на детали, подвергающиеся трению, износу. Покрытие атмосфероустойчивое, отталкивает влагу, стойкое к топливным составам, минеральными маслами.

Предложения от производителей

Порошковая окраска, технология которой предполагает обжиг при температуре +200 о С и большие требования к подготовке поверхности, тяжело провести в условиях дома. Ее отличают высокое качество покрытия, простота нанесения КМ, образование антикоррозийной защиты, экономный расход материала. В этих свойствах порошковому красителю нет равных.

по каталогу RAL. Покрытие образуется при температуре +150 о С. Обширная сфера использования

бытовых радиаторов). Улучшены защитные свойства.

Средняя стоимость краски изготовленных в России: от 70 до 120 рублей за 1 кг. Зарубежные аналоги приобретаются в среднем за 150-200 рублей за 1 кг. Импортные модели дороже из-за транспортных и таможенных сборов.

Преимущества порошковой краски

Если сравнивать технические свойства порошкового красителя с жидкими составами, то будут понятны его положительные стороны:

  • метод нанесения порошкового материала называют экологически безопасным;
  • технология порошковой покраски – это нанесение КМ строго по площади. Осевшие частицы используются повторно;
  • порошковая сталь по своим физическим свойствам выше: антикоррозийные качества, стойкость к колебаниям температур, механическим воздействиям;
  • в техническом плане порошковый краспопульт окрашивает изделие любой конфигурации, какой бы она сложной не была;
  • поверхность и изделие предварительно не грунтуется;
  • достаточно наносить один слой краски, для жидких составов этого мало;
  • легко и быстро меняется оттенок.

Всплывают и отрицательные стороны порошкового КМ при его сравнении с обычными красителями:

  • поскольку технология нанесения предполагает термообработку (высокие температуры 150-215 градусов выше нуля), то окрашивать пластик и древесину не получится;
  • несмотря на то, что оборудование закупается один раз, расходы предстоят большие;
  • для окрашивания крупногабаритных изделий нужна просторная покрасочная камера. Ее отсутствие ограничивает работу с громоздкими деталями;
  • тяжело отрегулировать оборудование на покрытие тонкого слоя;
  • в рабочем помещении нужно поддерживать температуру не ниже комнатной.

Описание технологического процесса

С помощью, созданной электростатистики, напыляются мелкие частицы сухой краски – на этом и основана технология порошкового окрашивания. Воздействием источника извне или за счет трения наступает электризация. Само изделие или окрашиваемая поверхность обладают противоположным зарядом. В результате сухие частицы красителя прилипают.

  1. поверхность или изделие обезжиривается, очищается от материалов смазки;
  2. порошковым краскопультом наносятся полимерные составы;
  3. КМ закрепляется на этапе нагрева с последующим охлаждением;

Порошковый КМ нагревается иногда до +250оС. Приобретается печь для термической обработки. В зависимости от вида красителя для нагрева нужно разное время. В условиях дома используется состав в аэрозольном баллончике. Но им можно покрасить небольшой участок поверхности или маленькую деталь.

Несмотря на то, что состав не токсичен, работать с ним нужно в средствах индивидуальной защиты: в спецодежде, очках, в респираторе.

Пигментирование КМ

Более 5000 цветов и оттенков, различных фактур образует порошковая краска. Технология ее нанесения позволяет видоизменить любую поверхность, что не всегда свойственно традиционным КМ или дорого.

Для металлической поверхности часто используются доступные варианты порошковых красителей: покраска в серебро, алюминиевый металлик, флуоресцентный тип покрытия, эффект «антизика», имитация гранита. Можно усилить глянец или матовость покрытия.

Производственный процесс изготовления КМ

Все цепочки технологического процесса изготовления красителя между собой взаимосвязаны:

  1. Подготавливается исходное сырье. После визуального осмотра, сырье направляется на дозировочный агрегат. Все компоненты взвешиваются. В контейнер для смешивания поступает уже отмеренная дозировка.
  2. Смешивание компонентов при помощи специальных миксеров. Система охлаждения помогает избежать перегрева сырья на этом этапе.
  3. Расплавление всех составляющих элементов до состояния однородной массы. Смешенные компоненты по контейнеру поступают на спецоборудование – экструдер на котором и получается расплав при температуре 110-130 градусов выше нуля. Он раскатывается в 1,5 мм ленту. В остуженном состоянии аппаратом измельчается. Первый раз нарезаются пластины 10х10 мм, до порошкового состояния доводит дробилка.
  4. При помощи дробилки проходит отсеивание слишком крупных частиц и порошковой пыли. Пригодные частицы фасуются в тару. Часто ее вес достигает 600 кг.

Чем сложнее состав, тем качественнее КМ в работе.

Порошковая эмаль все чаще заменяет обычные красители. Лидерство объясняется ее экономичностью. Коэффициент использования – 95 %, в то же самое время у обычной жидкой краски – 40-60 %. Окрашивание популярно потому, что проводится быстро, скорость полимеризации покрытия высокая. Специальное оборудование не занимает много места, можно оборудовать помещение небольшой площади. Этап подготовки поверхности в домашних условиях продумывается особенно тщательно.

Технология порошковой покраски металла

Порошковые краски были разработаны в 60-х годах XX века ввиду необходимости обеспечения защиты окрашиваемых поверхностей, придания им привлекательного внешнего вида, снижения затрат на покраску, а также в целях уменьшения вреда, наносимого экологии. Тогда же возникли электростатический способ нанесения покрытия и система анодирования. Стали появляться покрытия с эффектом «металлик» и краски, устойчивые к воздействию неблагоприятных внешних факторов.

Полимерное порошковое покрытие сначала напыляют на изделие, а после этого в специальной печи и при определённой температуре подвергают полимеризации. Технология покраски порошковой краской подразумевает следующие этапы:

  • Подготовку поверхности
  • Нанесение порошковой краски
  • Полимеризацию

Предварительная обработка поверхности

Предварительная обработка изделия – это самый продолжительный и трудоёмкий процесс, которому иногда не уделяют нужного внимания, в то время как от него зависят стойкость, качество и эластичность покрытия. Подготовка поверхности к процессу покраски включает в себя удаление каких-либо загрязнений, обезжиривание и фосфатирование в целях повышения адгезии, а также защиты металла от коррозии.

Очистка обрабатываемой поверхности может осуществляться механическим либо химическим способами. В случае механической очистки применяются стальные щётки или же шлифовальные диски, возможна притирка чистой, смоченной в растворителе тканью. Что касается химической обработки, она осуществляется с использованием кислотных, щелочных или нейтральных веществ и растворителей, которые подбирают в зависимости от степени загрязнения, материала, размера и типа обрабатываемой поверхности и других факторов.

Нанесение конверсионного подслоя позволяет предотвратить попадание под покрытие разного рода загрязнений и влаги, которые вызывают отслаивание и последующее разрушение покрытия. Фосфатирование поверхности с нанесением слоя неорганической краски даёт возможность повысить адгезию, то есть сцепляемость поверхности с краской в 2-3 раза, и предохранить её от ржавчины. При удалении окислов (окалины, ржавчины и окисных плёнок) весьма эффективны абразивная (механическая, дробеметная, дробеструйная) и химическая очистки, то есть травление.

  • Абразивная очистка реализуется с помощью мелких частиц (дроби, песка), чугунных или стальных гранул, скорлупы ореха, которые с большой скоростью подаются на поверхность посредством сжатого воздуха или центробежной силы. Эти частицы откалывают кусочки металла с окалиной, ржавчиной или другими загрязнениями, что значительно повышает адгезию покрытия.
  • Травлением называют удаление окислов, ржавчины и других загрязнений с помощью растворов на основе соляной, серной, азотной, фосфорной кислот или же едкого натра. В них содержатся ингибиторы, замедляющие растворение очищенной поверхности. Преимущества химической очистки перед абразивной – это большая производительность и простота применения. Но после неё нужно промывать очищенную поверхность от растворов, а это, в свою очередь, вызывает необходимость дополнительного использования очистных средств.
  • Заключительная стадия подготовки поверхности – пассивирование. Иначе говоря, обработка кузова соединениями нитрата натрия и хрома. Пассивирование проводится в целях предотвращения появления вторичной коррозии на любых этапах подготовки поверхности – после обезжиривания, фосфатирования либо хроматирования.

По завершении ополаскивания и сушки детали в печи (секции отвержения), можно считать поверхность готовой для нанесения порошковой краски.

Читать еще:  Отделка санузла пластиковыми панелями

Нанесение порошковой краски на поверхность изделия

Когда предварительная обработка закончена, окрашиваемый предмет помещают в камеру напыления, где на него непосредственно наносится порошковая краска.

Основным назначением этого бокса является улавливание порошковых частиц, которые не осели на окрашиваемое изделие, утилизация краски, предотвращение попадания её в помещение. Такая камера оборудована системой фильтров, средствами очистки (виброситом, бункерами и др.) и системами отсоса.

Бывают тупиковые и проходные типы боксов. В тупиковых камерах обычно окрашиваются изделия небольшого размера, в то время как крупногабаритные предметы – в длинномерных. Существуют и автоматические модели, где за считанные секунды порошковое покрытие наносится при помощи пистолетов-манипуляторов.

Самым распространённым способом нанесения порошковой краски является электростатическое напыление, то есть нанесение электростатически заряженного порошка на заземлённое изделие с помощью пневматического распылителя, который также называют пистолетом, аппликатором или пульверизатором.

Формирование покрытия

Когда краска уже нанесена на изделие, его направляют на следующую стадию – формирования покрытия, которая включает в себя оплавление слоя краски, получение плёнки покрытия, его отвердение и охлаждение.

Процесс оплавления осуществляется в специальной печи или камере. Есть много видов камер полимеризации, в зависимости от особенностей производства их конструкция может меняться. Говоря простым языком, такая печь – это своеобразный сушильный шкаф, имеющий электронную «начинку». С помощью блока управления есть возможность контролировать температурный режим камеры и время окрашивания, настраивать автоматическое отключение по окончании процесса. Источником энергии для печи полимеризации может быть электричество, природный газ или даже мазут.

Разделяют горизонтальные и вертикальные, проходные и тупиковые, одно- и многоходовые печи. Оплавление и полимеризация происходят при температуре в 150-220°С на протяжении 15-30 минут, в результате чего образуется плёнка, то есть порошковая краска полимеризуется.

Главное требование, которое предъявляется к камерам полимеризации, заключается в постоянном поддержании заданной температуры для равномерного прогрева окрашиваемого изделия. Необходимый режим для формирования покрытия подбирается с учётом особенностей данного изделия, вида порошковой краски, типа печи и т. п.

По окончании полимеризации окрашиваемая деталь охлаждается на воздухе, а после того, как она остынет, можно считать, что покрытие готово.

При обработке крупногабаритных деталей или больших объёмах производства применяется транспортная система. Благодаря ей окрашенные изделия с лёгкостью перемещаются от одного этапа покраски к другому. Принцип действия в том, что окрашиваемые предметы подаются на особой подвеске либо тележках, передвигающихся по рельсам. Такая транспортная система даёт возможность непрерывно проводить процесс окраски, что, в свою очередь, позволяет значительно увеличить производительность работы.

Преимущества порошковых покрытий

Технология порошковой покраски металла имеет много достоинств:

  • Прекрасные физико-химические и декоративные свойства покрытий, которых невозможно достичь другими способами окраски, в том числе богатая палитра возможных цветовых решений.
  • Хорошие эксплуатационные свойства покрытий
  • Долговечность изделий, окрашенных порошковыми красками
  • Нанесение покрытия в один слой благодаря 100%-му содержанию сухого вещества, что говорит об экономичности использования порошковых красок
  • Малая пористость
  • Улучшенные ударопрочные и антикоррозийные свойства по сравнению с другими красками
  • Отсутствие необходимости контроля вязкости, так как порошковые краски поставляются непосредственному потребителю в готовом к использованию виде
  • Потери при окраске порошковыми красками составляют 1-4%, а, например, при использовании жидких красок – около 40%
  • Затвердевание покрытия в течение 30 минут
  • Отсутствие необходимости в больших помещениях для хранения порошковых красок
  • Минимум повреждений окрашиваемых деталей при транспортировке и снижение затрат на их упаковку
  • Экологическая безопасность покраски порошковыми красками

Ввиду всех вышеперечисленных достоинств данного способа окрашивания металла, большинство промышленников сегодня отдают своё предпочтение именно ему.

Технология порошкового окрашивания. Нанесение порошковой краски

После того как детали покидают участок предварительной обработки, они ополаскиваются и высушиваются. Сушка деталей производится в отдельной печи или в специальной секции печи отвержения. При использовании печи отвержения для просушки размеры системы снижаются, и отпадает необходимость использования дополнительного оборудования.

Когда детали полностью просушиваются, они охлаждаются при температуре воздуха. После этого они помещаются в камеру напыления, где на них наносится порошковая краска. Основное назначения камеры заключается в улавливании порошковых частиц, не осевших на изделии, утилизации краски и предотвращении ее попадания в помещение. Она оснащена системой фильтров и встроенными средствами очистки (например, бункерами, виброситом и т.д.), а также системами отсоса. Камеры делятся на тупиковые и проходные. Обычно в тупиковых камерах окрашиваются малогабаритные изделия, а в проходных – длинномерные.

Также существуют автоматические камеры напыления, в которых с помощью пистолетов-манипуляторов краска наносится за считанные секунды.

Наиболее распространенным способом нанесения порошковых покрытий является электростатическое напыление. Оно представляет собой нанесение на заземленное изделие электростатически заряженного порошка при помощи пневматического распылителя (их также называют пульверизаторами, пистолетами и аппликаторами). Любой распылитель сочетает в себе ряд различных режимов работы:

  • напряжение может распространяться как вверх, так и вниз;
  • может регулироваться сила потока (напор, течение струи) краски, а также скорость выхода порошка;
  • может меняться расстояние от выхода распылителя до детали, а также размер частиц краски.

Сначала порошковая краска засыпается в питатель. Через пористую перегородку питателя подается воздух под давлением, который переводит порошок во взвешенное состояние, образовывая так называемый «кипящий слой» краски. Сжатый воздух может также подаваться компрессором, создавая при этом местную область «кипящего слоя». Далее аэровзвесь забирается из контейнера при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом до более низкой концентрации и подается в напылитель, где порошковая краска за счет фрикции (трения) приобретает электростатический заряд. Это происходит следующим образом. Зарядному электроду, расположенному в главном ружье, сообщается высокое напряжение, за счет чего вырабатывается электрический градиент. Это создает электрическое поле вблизи электронов. Частицы, несущие заряд, противоположный заряду электрода, притягиваются к нему. Когда частицы краски прогоняются через это пространство, частицы воздуха сообщают им электрический заряд.

При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения.

Различают две разновидности электростатического распыления: электростатическое с зарядкой частиц в поле коронарного заряда и трибостатическое напыление. При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом — в результате их трения о стенки турбины напылителя.

При первом способе нанесения краски применяется высоковольтная аппаратура. Порошковая краска приобретает электрический заряд через ионизированный воздух в области коронного разряда между электродами заряжающей головки и окрашиваемой поверхностью. Коронный разряд поддерживается источником высокого напряжения, встроенным в распылитель. Недостатком этого способа считается то, что при его использовании могут возникать затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Поскольку частицы краски прежде осаждаются на выступающих участках поверхности, она может быть прокрашена неравномерно.

При трибостатическом напылении краска наносится с помощью сжатого воздуха и удерживается на поверхности за счет заряда, приобретаемого в результате трения о диэлектрик. «Трибо» в переводе означает «трение». В качестве диэлектрика используется фторопласт, из которого изготовлены отдельные части краскораспылителя. При трибостатическом напылении источник питания не требуется, поэтому этот метод гораздо дешевле. Его применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму. К недостаткам трибостатического метода можно отнести низкую степень электризации, которая заметно снижает его производительность в 1.5-2 раза по сравнению с электростатическим.

На качество покрытия может влиять объем и сопротивление краски, форма и размеры частиц. Эффективность процесса также зависит от размеров и формы детали, конфигурации оборудования, а также времени, затраченного на покраску.

В отличие от традиционных способов окрашивания, порошковая краска не теряется безвозвратно, а попадает в систему регенерации камеры напыления и может использоваться повторно. В камере поддерживается пониженное давление, которое препятствует выходу из нее частиц порошка, поэтому необходимость в применении рабочими респираторов практически отпадает.

На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector