Существующие технологии окрашивания позволяют упростить задачу и ускорить покраску изделий из металла. Так, порошковая покраска (которая частично пришла на смену стандартной технологии) дает возможность не только качественно окрасить металлическую поверхность, но и защитить ее от влияния негативных факторов. Применение этого метода оказывает положительное воздействие и на внешний вид окрашиваемых изделий.
Область применения порошкового покрытия
Рассматриваемый метод относится к числу широко распространенных и используется в различных сферах. Эта технология находит свое применение при производстве строительных работ, в машино- и приборостроении. Порошковая покраска металла активно используется в автомобильной промышленности и при ремонте автомобилей: способность краски повышать эксплуатационные характеристики поверхности, а также безопасность и экологичность делают ее оптимальным вариантом для восстановления покрытий.
Свойства позволяют использовать состав для выполнения таких операций, как покраска дисков порошковой краской и ряд других. Делая выбор в пользу этого варианта при необходимости восстановления лакокрасочного покрытия автомобиля, можно не сомневаться в том, что он способен вернуть транспортному средству привлекательный внешний вид, надежно защитить его от появления коррозии и воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Этот эффективный способ хорошо справляется с задачей окрашивания как небольших деталей, так и крупных элементов, включая кузов автомобиля.
Покрасочные работы могут выполняться с использованием порошковой краски самостоятельно, особенно если это совсем небольшая деталь. Но такая покраска требует навыков и умений, поэтому если необходим отличный внешний вид окрашенного элемента, рекомендуется обращаться к профессионалам. Если же требуется порошковая покраска металлических изделий большой площади (например, кузова автомобиля), без специального оборудования не обойтись.
Преимущества порошковой краски
По сравнению с традиционными способами покраски, порошковая краска обладает рядом несомненных преимуществ, среди которых прочность и устойчивость к возникновению коррозии, высокая скорость выполнения работ, долговечность, низкий расход материала, отсутствие в составе растворителей и безопасность для здоровья человека. Покраска способствует образованию на окрашенной поверхности защитной пленки, которая предотвращает появление царапин и других повреждений.
Существенным является и тот факт, что для хранения состава не нужно создавать специальные условия.
Виды порошковых красок
Порошковую краску подразделяют на два типа — термопластичную и термореактивную. Первый вариант, в свою очередь, подразделяется на разновидности в зависимости от лежащего в основе состава вещества. Краску на основе поливинилбутираля рекомендуется применять для покрасочных работ внутри помещений, а составы на основе поливинилхлорида относятся к числу универсальных (для наружных и внутренних работ). Это же можно сказать и о полиамидных составах, которые отличаются устойчивостью к различным внешним воздействиям.
Существуют и полипропиленовые порошковые краски, но этот вариант больше направлен на защиту поверхности, а не на создание декоративного покрытия. Основой термореактивных покрытий могут выступать акрилаты, эпоксидная смола и другие компоненты. Эта разновидность обладает широкой сферой применения и может использоваться, в том числе для покраски автомобилей.
Что из себя представляет порошковая краска?
Порошковая краска — это мелкодисперсный порошок с полимерной структурой. В состав таких красок могут входить различные компоненты (отвердители, смолы), а также вещества, предназначенные для придания составу цвета. Состав покрытия в сочетании с технологией покраски способен надежно защитить металлические изделия от влияния агрессивных сред и придать ему отличные эстетические характеристики.
Преимущества, выгода, недостатки
Наряду с перечисленными преимуществами (прочность, долговечность, экологическая безопасность и т. д.), нужно обратить внимание и на тот факт, что этот вид краски предоставляет большой выбор цветов и оттенков, поэтому всегда возможно подобрать подходящий вариант. Что касается выгоды, то такая покраска относится к числу экономичных вариантов: материал используется практически на 100%, не оставляя большого количества отходов.
К недостаткам краски относят необходимость постоянного контроля за процессом покраски в камере и проблематичность проведения работ при низких температурах. Дополнительные неудобства может создать и тот факт, что каждый цвет должен храниться в индивидуальном контейнере. Но в любом случае порошковая краска является вариантом, который имеет минимум недостатков.
Нанесение порошковой краски
Для работы с порошковой краской необходимо обустройство покрасочного цеха (для этого потребуется пространство площадью 100-150 м. кв.). Важный момент: такой цех не должен находиться вблизи (на расстоянии менее 5 м) возможных источников возгорания. Покраска порошковой краской требует тщательного соблюдения технологии: только в этом случае гарантируется ожидаемый результат.
Какое оборудование для порошковой окраски требуется по технологии?
Покрасочные работы требуют наличия специального оборудования. Для того чтобы покрасить какое-либо изделие, понадобятся покрасочная камера и печь полимеризации, компрессор и распылитель. Оборудование для порошковой покраски включает в себя комплекс, предназначенный для подготовки поверхности к покрасочным работам и некоторые другие комплектующие.
На что нужно обращать внимание при выборе оборудования для порошковой окраски?
Приобретение специального оборудования требует финансовых затрат, поэтому при его выборе нужно учитывать ряд важных факторов, среди которых определяющее значение имеет цель его покупки. Так, представленные на рынке камеры покраски могут предназначаться как для единичных изделий, так и для организации покрасочных работ большого масштаба.
Распылитель (в зависимости от камеры) содержится в камере либо приобретается дополнительно. Для бытового использования рекомендуется выбирать ручные пистолеты. Дорогостоящие варианты распылителя охватывают большую площадь поверхности, за счет чего время покраски существенно уменьшается.
Подготовка к покраске
Качество и долговечность покрытия в существенной степени определяются подготовкой к покраске. Подготовительные мероприятия подразумевают тщательное очищение и обезжиривание поверхности, проведение защитной обработки и фосфатирование (требуется для улучшения адгезии). Нередко завершает процесс пассивирование, которое заключается в обработке поверхности нитратами хрома и натрием (повышает устойчивость к коррозии).
Технологический процесс
Непосредственно перед покраской, окрашиваемое изделие нужно замаскировать, т. е. надежно защитить те его элементы, которые в окрашивании не нуждаются. Маскировка требуется и в случае прокраски несколькими цветами. После проведения подготовительных мероприятий и маскировки, приступают к процессу нанесения краски.
Нанесение краски
Покрытие равномерно наносится на поверхность при помощи распылителя. Изделие, которое подвергается покраске, рекомендуется заземлять: это способствует удержанию частиц на поверхности. Затем окрашенное изделие необходимо поместить в печь (слой должен оплавиться, на покрытии сформируется пленка) и охладить на свежем воздухе.
Контроль качества покрытия
После извлечения изделия из печи и охлаждения, покрытие становится твердым. Однако транспортировать или эксплуатировать его еще рано: для полного завершения процесса необходимо подождать 24 часа (за это время покрытие наберет максимальную прочность).
Таким образом, рассматриваемый вид покраски представляет собой эффективный способ окрашивания различных типов изделий. Применение данной технологии позволяет не только придать изделию отличный внешний вид, но и надежно защитить его от влияния агрессивных сред.
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.
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.
Подготовка поверхности:
В начальной стадии любого процесса окрашивания производится предварительная обработка поверхности. Это самый трудоемкий и продолжительный процесс, которому часто не уделяют должного внимания, однако который является необходимым условием получения качественного покрытия.
Подготовка поверхности предопределяет:
- качество,
- стойкость,
- эластичность и долговечность покрытия,
- способствует оптимальному сцеплению порошковой краски с окрашиваемой поверхностью
- и улучшению его антикоррозийных свойств.
При удалении загрязнений с поверхности важно наиболее правильно подобрать метод обработки и состав, применяемый для этой цели. Их выбор зависит от материала обрабатываемой поверхности, вида, степени загрязнения, а также требованиями к условиям и срокам эксплуатации. Для предварительной обработки поверхности перед окрашиванием используются методы обезжиривания, удаления окисных пленок (абразивная очистка, травление) и нанесения конверсионного слоя (фосфатирование, хроматирование).
Из них обязателен лишь первый метод, а остальные применяются в зависимости от конкретных условий.
Процесс подготовки поверхности включает несколько этапов:
- Очистка и обезжиривание поверхности;
- Фосфатирование (фосфатами железа или цинка);
- Споласкивание и закрепление;
- Сушка покрытия.
На первом этапе происходит обезжиривание и очистка обрабатываемой поверхности. Она может производиться механическим или химическим способом.
При механической очистке используются стальные щетки или шлифовальные диски, также в зависимости от размеров поверхности возможна ее притирка чистой тканью, смоченной в растворителе. Химическая очистка осуществляется с использованием щелочных, кислотных или нейтральных веществ, а также растворителей, применяющихся в зависимости от вида и степени загрязнения, типа, материала и размера обрабатываемой поверхности и т.д.
При обработке химическим составом детали могут погружаться в ванну с раствором или подвергаться струйной обработке (раствор подается под давлением через специальные отверстия). В последнем случае эффективность обработки значительно повышается, поскольку поверхность подвергается еще и механическому воздействию, к тому же, осуществляется непрерывное поступление чистого раствора к поверхности.
Нанесение конверсионного подслоя предотвращает попадание под покрытие влаги и загрязнений, вызывающих отслаивание и дальнейшее разрушение покрытия.
Фосфатирование и хроматирование обрабатываемой поверхности с нанесением тонкого слоя неорганической краски способствует улучшению адгезии («сцепляемости») поверхности с краской и предохраняет ее от ржавчины, повышая ее антикоррозийные свойства. 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. Обработка фосфатом цинка обеспечивает наилучшую защиту от коррозии, однако этот процесс более сложный, чем остальные. Фосфатирование может увеличить сцепление краски с поверхностью в 2-3 раза.
Для удаления окислов (к ним относятся окалина, ржавчина и окисные пленки) используется абразивная чистка, (дробеструйная, дробеметная, механическая) и химическая очистка (травление).
Абразивная очистка осуществляется при помощи абразивных частиц (песка, дроби), стальных или чугунных гранул, а также скорлупы ореха, подающихся на поверхность с большой скоростью с помощью сжатого воздуха или при помощи центробежной силы. Абразивные частицы ударяются о поверхность, откалывая кусочки металла со ржавчиной или окалиной и другими загрязнениями. Такая очистка повышает адгезию покрытия.
Следует помнить, что абразивная очистка может применяться только к материалам, толщина которых составляет более 3 мм. Большую роль играет правильный выбор материала, поскольку слишком крупная дробь может привести к большой шероховатости поверхности, и покрытие будет ложиться неравномерно.
Травление представляет собой удаление загрязнений, окислов и ржавчины путем применения травильных растворов на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты или едкого натра. Растворы содержат ингибиторы, которые замедляют растворение уже очищенных участков поверхности.
Химическая очистка отличается большей производительностью и простотой применения, чем абразивная, однако после нее необходимо промывать поверхность от растворов, что вызывает необходимость применения дополнительных очистных сооружений.
На заключительной стадии подготовки поверхности используется пассивирование поверхности, то есть ее обработка соединениями хрома и нитрата натрия. Пассивирование предотвращает появление вторичной коррозии. Его можно применять как после обезжиривания поверхности, так и после фосфатирования или хроматирования поверхности.
После споласкивания и сушки поверхность готова для нанесения порошкового покрытия.
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.
Нанесение порошковой краски:
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.
Полимеризация:
На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.
После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Процесс оплавления происходит в специальной печи оплавления и полимеризации. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.
Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.
Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.
При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.
При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвердевает. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.
При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время его отвержения.
Отвержение рекомендуется производить при более низких температурах и в течение более продолжительного периода времени. При таком режиме снижается вероятность возникновения дефектов, и улучшаются механические свойства покрытия.
На время получения необходимой температуры на поверхности изделия влияют масса изделия и свойства материала, из которого изготовлена деталь.
После отвержения поверхность подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отвержения.
Соответствующий режим для формирования покрытия необходимо подбирать с учетом вида порошковой краски, особенностей окрашиваемого изделия, типа печи т.д. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия решающую роль играет температура, особенно при нанесении покрытия на термостойкие пластмассы или изделия из древесины.
По окончании полимеризации изделие охлаждается на воздухе. После остывания изделия покрытие готово.
Типы порошковых красок
Порошковые краски из эпоксидной смолы:
Используются порошки из эпоксидной смолы которые обеспечивают высокую степень глянцевитости гладкости покрытия, отличные характеристики по адгезии, гибкости и твердости, а также стойкость к химическому воздействию и к растворителям.
Основными недостатками являются низкая теплоустойчивость и светоустойчивость, а также выраженная тенденция желтеть при повышении температуры и под воздействием рассеянного дневного света. Акриловые порошковые краски: широко используются при нанесении покрытий на поверхности; имеют хорошую степень сохранения таких характеристик, как глянец и цвет, под воздействием внешних раздражителей, а также обладают стойкостью по отношению к тепловому воздействию и щелочным средам.
Порошковые краски из сложного полиэфира:
Общие характеристики совпадают с характеристиками порошков из эпоксидной и акриловой смол. Такие порошки обладают высокой прочностью и высокой устойчивостью к пожелтению под воздействием ультрафиолетового света. Большая часть покрытий, имеющихся на зданиях в настоящее время, основана на линейных полиэфирах.
Гибридные порошковые краски с содержанием эпоксидной и полиэфирной смол:
Содержат в качестве компонента большую часть (иногда более 50%) специальной полиэфирной смолы. Свойства таких гибридов напоминают свойства порошков из эпоксидной смолы, однако, их дополнительным преимуществом является повышенная стойкость к пожелтению в результате пересушки и улучшенная способность переносить погодные условия. В настоящее время гибридные порошки считаются основой отрасли порошковых красок.
Полиуретановые порошковые краски: обладают ровным набором хороших физических и химических характеристик, а также обеспечивают хорошую прочность внешней стороны.
Порошковая покраска – это современная технология, которая позволяет добиться надежного и долговечного покрытия практически на любых поверхностях. Нанесение не представляет особого труда при наличии навыков, но требует задействования специального оборудования. Особенностью этого метода является то, что покраска происходит сухим способом, а защитный слой образуется при последующем нагревании.
Хотя порошковый метод окрашивания известен уже довольно долго, его техническое развитие началось сравнительно недавно. За это время появилось несколько способов проведения процесса.
Востребованность первого метода покраски объясняется тем, что такой вариант имеет большее технологическое развитие. С другими способами все сложнее: второй метод нуждается в тщательном подборе температуры, а третий появился сравнительно недавно.
Необходимое оборудование
Хотя количество необходимых инструментов и приспособлений зависит от масштабов работ, обязательно наличие следующего:
Естественно, крупные производства имеют специальные системы подвесов и доставки, что облегчает работы и ускоряет темп.
Какой бы способ нанесения состава не использовался на финишном этапе деталь обязательно прогревается в печи
На заметку! Нагревание, которое необходимо на последней стадии окрашивания, не позволяет выполнять процесс с материалами, подверженными температурным деформациям. Поэтому наиболее популярной считается обработка металлических деталей и элементов.
Плюсы и минусы
Покраска порошковой краской имеет множество положительных свойств, среди которых особенно выделяются:
Но при всех достоинствах метод не лишен и недостатков:
На заметку! Использование порошкового способа действительно весьма рационально, но в дизайнерском плане уступает другим вариантам. Хотя в настоящее время существуют специальные смеси с разными визуальными и тактильными эффектами.
Без высококлассного оборудования добиться качественного результата не реально
Порядок выполнения работ
Технология порошковой окраски различных металлических изделий представляет собой совокупность мероприятий. Подробный перечень работ включает немаловажный этап – подготовку предмета, качество проведения которого определяет результат.
Подготовка
Необходимо выполнить следующие действия:
Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:
Формируется конверсионный подслой. Он необходим для защиты поверхности от попадания различных загрязнителей. Составы для этого выбираются исходя из вида обрабатываемого материала. Так, для деталей из алюминия применяется хромовый ангидрид, а для стали – фосфат железа.
Если требуется, то выполняется пассивирование. Этот процесс направлен на закрепление антикоррозионного покрытия.
Следует знать! Стадии подготовки могут разниться в зависимости от того, какие изделия подвергаются обработке, и сферы их применения. Порой достаточно провести тщательную очистку и обезжиривание.
Нанесение красителя
Порошковую окраску металла проводят следующим образом.
Но качество окрашенной поверхности оставляло желать лучшего. Лакокрасочные материалы порой просто неэффективны. Но есть еще один способ, а точнее даже не способ, а целая технология. Итак, порошковая покраска - что это такое? Попробуем узнать ответ на этот вопрос.
Что собой представляет?
Итак, краской данного типа называют порошок очень мелкой дисперсии, который получают методом плавления пленкообразующих компонентов, различных пигментов, а также специальных добавок. Затем все составляющие смешиваются, а затем расплав экструзируется и в результате получается тонкая пластина. Затем эту пластину дробят, размалывают и фракционируют.
Что касается пленкообразующих материалов, то это зачастую полиэфирные или же эпоксидные смолы или любые их смеси. Несколько реже применяют акрилатные и уретановые материалы. Одна частица такого порошка имеет размер от 10 до 100 микрон.
Порошковая покраска - что это такое?
Считается, что такие краски полностью экологически чистые, технология окрашивания ими полностью безотходная. В результате получаются наиболее качественные декоративные, а также декоративно-защитные полимерные покрытия.
Формируется такое покрытие из полимерного порошка.
Его наносят на поверхность, которую необходимо обработать. Для этого существует специальный метод. Слой порошка очень тонкий. Затем этот слой оплавляется при температурах от 160 градусов. А затем формируется максимально равномерное и сплошное покрытие.
Так как технология предусматривает высокие температуры, то покраска порошковой краской применяется только для металлических либо стеклянных изделий. Последние 10 лет эта инновационная технология смогла пробить себе дорогу в многие сферы, где ранее наносили более традиционные покрытия на основе красок и лаков.
Сегодня при помощи порошковых красок окрашивается около 15% всех изделий. И цифра эта с каждым днем увеличивается.
Преимущества технологии
Порошковая покраска, что это такое, почему этот метод так популярен? Все просто. Технология эта очень экономична. Здесь нет большого числа операций, скорость полимеризации очень высокая. отличается компактными размерами. Также нужно сказать, что краска твердая. В составе отсутствуют любые растворителе. Коэффициент использования составляет более 95%. Это так, благодаря особой системе рекуперации таких составов. Так, неиспользованная часть порошка возвращается обратно в технологические процессы и ее можно использовать повторно.
Если говорить о традиционных жидких лакокрасочных продуктах, то примерно от 40 до 60% красящего вещества остается в растворителе, а он не остается на покрытии. Значит, традиционной краски составляют всего 40-60%. Это если не учитывать различные потери, которые иногда случаются при окрашивании.
Высокая экономия, низкая себестоимость
Низкая себестоимость - это еще одно преимущество. Цена зависит от площади поверхности, а также от сложности предмета. Также цена формируется по типу краски. В чем экономия?
Порошковая покраска - что это такое? Это окрашивание без растворителей, которые в жидких аналогах играют роль всего лишь носителя для пленкообразующего вещества. Благодаря экономии на энергии для нагрева и вентиляции, а также благодаря тому, что нет необходимости затрачивать средства или энергию на процесс испарения растворителей стоимость технологии очень и очень доступная.
Также нет необходимости в больших помещениях - оборудование может разместиться в небольшом цехе.
Скорость работ
Технология позволяет в значительной мере сократить время на затвердевание обработанных покрытий. Так, пленка образуется очень и очень быстро, поэтому сушить слой нужно всего один раз, а не многократно, как в случае с обычными лакокрасочными материалами. Порошковая покраска металла, например, деталей автомобилей сегодня - очень актуальная услуга.
Простота применения
Процесс окрашивания очень прост. Здесь нет необходимости в постоянном контроле вязкости красок и постоянных доводках до нужной консистенции. Это обеспечивает не только экономию, но и высокую стабильность обработанных поверхностей. Удалять порошок из распылительных устройств значительно легче.
Многообразие цветов и оттенков
Порошковая покраска - что это такое? Это возможность использовать более 5000 различных цветов, их оттенков, а также самых различных фактур. Любые поверхности могут приобрести такие свойства, которые при традиционных технологиях окрашивания просто невозможны либо очень дорогие.
Например, порошковая покраска металла в серебристый или алюминиевый металлик, типа, с эффектом «антизика», имитирующие муар или гранит - все это доступно. К тому же можно сделать поверхность более глянцевой либо, наоборот, более матовой.
Долговечности и прочность поверхности
Покрытие порошковой краской отличается от традиционных повышенной химической стойкостью, а также отличными физико-механическими характеристиками. Так, в удар для повреждения слоя нужно приложить усилие более 500 Нм, а прочность на изгиб составляет 1 мм.
Полученное покрытие довольно ударопрочное.
Это уже успели оценить велосипедисты, мотоциклисты, автовладельцы. Порошковая покраска велосипеда - это популярная услуга для тех, кто предпочитает кататься в экстремальных дисциплинах и при этом хочет, чтобы рама постоянно находилась в состоянии новой.
Высокая экологичность
Этот способ окрашивания различных поверхностей помогает избавиться от различных проблем экологии. Так, нет необходимости в огнеопасных и достаточно токсичных растворителях. Процесс полностью безотходный. Порошок, который не осел на поверхности, можно использовать повторно. К тому же условия труда персонала, который работает на таком участке, значительно лучше, чем если бы они использовали обычные материалы.
Плюсы порошковой технологии
Это возможность получить довольно толстое однослойное покрытие. В случае с лакокрасочными материалами приходилось бы наносить несколько слоев.
Порошковая покраска металлических изделий, стеклянных и других полностью автоматизирована. Пленка практически не усаживает после покрасочных работ. Нет отрицательных воздействий вследствие отсутствия в составе каких-либо растворителей.
Можно полностью исключать любые потеки и сморщивания.
Порошковая краска отличается хорошей стойкостью к температурам.
Как наносят ее?
Есть несколько методов нанесения таких покрытий. Самые популярные из них - это электростатический, а также трибостатический. Если вы хотите увидеть, что представляет собой порошковая покраска, фото ее есть в этой статье.
Окраска при помощи электростатического напыления
Этот способ предусматривает зарядку коронным зарядом. Это промышленная технология. Она довольно популярна вследствие высокой своей эффективности. Заряду поддаются многие порошковые краски. Метод достаточно производительный - его используют для работы на больших поверхностях.
Вместе с плюсами это электростатическое напыление имеет и некоторые минусы.
Создается сильное электрическое поле между распылителем и деталью. Это может немного усложнить процесс окрашивания в углах и в глубоких выемках. К тому же неверная настройка иногда может ухудшить качество поверхности.
Метод трибостатического напыления
Что представляет собой такая порошковая покраска? Что это такое - трибостатическое напыление?
Это зарядка трением. В отличие от электростатики, здесь отсутствует генератор высоких напряжений, который необходим для распылителя.
Для этого метода применяется тефлон. Этот материал позволяет отлично зарядить многие порошковые краски. В распылителях для этой технологии нет необходимости в сильных электрических полях. Заряженные частицы способны проникать даже в самые труднодоступные места. Можно нанести краску в несколько слоев.
Краска в домашних условиях
Порошковая покраска, своими руками приготовленная, требует наличия полного комплекта оборудования.
Что касается подготовки поверхности, то она такая же, как и в случае с лакокрасочными материалами.
В домашних условиях что-то красить по этой технологии - задача дорогая и трудная Если нужно окрасить одну-две детали, проще обратиться в компании, где предлагают эту услугу.
