Краска по металлу как порошковая

Обновлено: 18.05.2024

Порошковая краска используется уже достаточно давно. Но если вы не владеете технологией ее применения в нужной степени, если не располагаете необходимым опытом, придется основательно изучить всю информацию, чтобы не допустить ошибок. Именно их предотвращению мы и посвящаем этот материал.

Особенности

Порошковую краску делают из полимеров, которые превращают в порошок и затем наносят на определенную поверхность методом напыления. Чтобы придать покрытию нужные свойства, его обрабатывают термическим способом, расплавленный порошок превращается в однородную по толщине пленку. Ключевыми достоинствами такого материала оказываются стойкость к коррозии, значительная адгезия. Под действием высоких температур, в том числе при их чередовании с низкими, порошковая краска долго сохраняет свои положительные качества. Механические и химические воздействия тоже неплохо переносятся ею, а контакт с влагой не нарушает поверхность.

Все эти достоинства порошковая краска сохраняет длительное время наряду с внешней привлекательностью. Вы можете покрасить поверхность, добившись самых разных тональностей и фактур, варьируя вводимые добавки. Матовый и глянцевый блеск – лишь самые очевидные примеры, такой декор создается порошковой краской легко и быстро. Но возможна и более оригинальная покраска: с трехмерным эффектом, с воспроизведением внешнего вида древесины, с подражанием золоту, мрамору и серебру.

Несомненным преимуществом порошкового окрашивания является возможность завершить всю работу с нанесением одного слоя, при работе с жидкими составами это недостижимо. Кроме того, вам не нужно будет применять растворители, и следить за вязкостью лакокрасочного состава. Весь неиспользованный порошок, который не удержался на нужной поверхности, можно собрать (при работе в особой камере) и распылить снова. Как результат, при постоянном использовании или при больших разовых объемах работы порошковая краска выгоднее прочих. А еще хорошо то, что нет необходимости ждать высыхания красящего слоя.

Все эти достоинства, а также оптимальная экологичность, отсутствие потребности в мощной вентиляции, возможность почти полностью автоматизировать работу, стоит учесть.

Не забывайте и об отрицательных сторонах такой методики:

Если появился какой-то дефект, если при работе или последующем использовании покрытие повреждено, придется перекрашивать весь предмет или, по крайней мере, одну его грань с нуля.
В домашних условиях порошковая покраска не проводится, для нее нужно весьма сложное оборудование, а величина камер ограничивает размеры окрашиваемых предметов.
Колеровать краску нельзя, нельзя и применять ее для деталей, конструкций, которые предстоит сваривать, поскольку обгоревшие части красочного слоя не восстанавливаются.

Для каких поверхностей можно использовать?

Мощная адгезия делает порошковый способ окрашивания идеальным для нержавеющих сталей. В целом при обработке металлических изделий бытового, промышленного и транспортного назначения порошок используется гораздо чаще, чем жидкие составы. Именно так красят составные части складских и торговых аппаратов, станков, металл трубопроводов и скважин. Кроме легкости нанесения, внимание инженеров к такому способу обработки привлекает безопасность краски в пожарном и санитарном отношении, нулевой уровень ее токсичности.

Кованые конструкции, изделия из алюминия и нержавейки вполне могут быть окрашены порошковым способом. Практикуется такой метод нанесения покрытий и при выпуске лабораторного, медицинского оборудования, спортивного инвентаря.

Изделия из черных металлов в том числе с внешним цинковым слоем, керамики, МДФ, пластика тоже могут быть неплохой подложкой для порошкового окрашивания.

Красители на основе поливинилбутирала отличаются повышенными декоративными свойствами, стойки к воздействию бензина, не проводят электрический ток, и хорошо переносят контакт с абразивными веществами. Способность пережить попадание воды, даже соленой, очень полезно при создании трубопроводов, радиаторов отопления, иных контактирующих с жидкостью коммуникаций.

При нанесении специального порошка на поверхность алюминиевого профиля приоритетом является не столько защита от коррозии, сколько придание красивого внешнего вида. Обязательно следует подбирать режим работы, в зависимости от состава красителя и особенностей подложки, учитывать специфику оборудования. Алюминиевый профиль с термовставкой обрабатывают самое большее 20 минут при нагреве не выше 200 градусов. Электростатический метод хуже трибостатического при окраске металлических изделий с глухими отверстиями.

Использование порошковой флуоресцентной краски практикуется при работе над дорожными знаками и другими информационными конструкциями, когда свечение в темноте важнее. По большей части применяют аэрозольные составы, как самые практичные и создающие наиболее ровный слой.

Как разводить?

Вопрос, чем развести порошковую краску, в какой пропорции надо разбавить ее перед нанесением покрытия, перед профессионалами не стоит в принципе. Как вы уже знаете, окрашивание таким видом красок производится в совершенно сухом виде, и как бы ни пытались любители экспериментов разбавить, растворить эту смесь, ничего хорошего у них не получится.

Расход

Привлекательность порошковой краски не вызывает сомнения. Однако нужно точно определить потребность в ней, узнать, сколько уходит красящего состава на каждый м2. Минимальная толщина создаваемого слоя составляет 100 мкм, чтобы сократить использование красителя, желательно его распылять. Аэрозольный способ применения позволяет тратить от 0.12 до 0.14 кг материала на 1 метр квадратный. Но все эти расчеты только примерные, и позволяют определить порядок цифр.

Точную оценку можно дать, зная свойства конкретной разновидности краски и характеристики подложки, на которую ее будут наносить. Помните, что норма, указываемая на этикетках и упаковках, красующаяся на рекламных плакатах, подразумевает окраску поверхности, абсолютно не содержащей пор. Пластик или металл имеют лишь незначительную пористость, и потому даже крася их, нужно будет использовать чуть больше красителя, чем предписано производителем. Когда требуется обработать иные материалы, затраты существенно возрастут. Так что не стоит возмущаться, обнаружив в счетах за услуги по порошковому окрашиванию «завышенные» цифры.

Различают декоративное, защищающее и комбинированное покрытие, в зависимости от принадлежности к конкретной группе формируется слой различной толщины. Также нужно принять во внимание геометрическую форму поверхности и трудности работы с ней.

Окраска

Как вы уже знаете, в домашних условиях окрашивать что-либо порошковыми красками нельзя. Основные трудности при использовании их в индустриальном масштабе возникают в процессе подготовительных работ. Технология предусматривает, что с поверхности надо удалять малейшие загрязнения, обезжиривать ее. Обязательно поверхность фосфатируют, чтобы порошок прилипал лучше.

Несоблюдение метода подготовки приведет к ухудшению эластичности, крепости и внешней привлекательности покрытия. Снять грязь можно при механической или химической очистке, выбор подхода определяется решением технологов.

Чтобы удалить окислы, корродировавшие участки и окалину, часто используют дробеструйные установки, распыляющие песок, либо специальные гранулы из чугуна, стали. Абразивные частицы бросает в нужную сторону сжатый воздух или центробежная сила. Этот процесс происходит с высокими скоростями, благодаря чему посторонние частицы механически отбиваются от поверхности.

Для химической подготовки окрашиваемой поверхности (так называемого травления) применяют соляную, азотную, фосфорную или серную кислоту. Такой метод несколько проще, поскольку отпадает потребность в сложном оборудовании, да и общая производительность повышается. Но сразу после травления нужно смыть остатки кислот и нейтрализовать их. Потом создается специальный слой из фосфатов, формирование его играет ту же роль, что и нанесение грунтовки в других случаях.

Дальше деталь нужно положить в особую камеру: она не только уменьшает расход рабочей смеси, улавливая ее, но и предотвращает загрязнение краской окружающего помещения. Современная техника неизменно оснащается бункерами, вибрационными ситами, средствами отсоса. Если нужно покрасить большую вещь, используют проходной тип камер, а сравнительно мелкие детали можно обработать и в тупиковых аппаратах.

На крупных производствах используют автоматизированные камеры для покраски, в которые встраивают манипулятор формата «пистолет». Стоимость подобных устройств достаточно высока, но получение полностью готовых изделий за секунды оправдывает все затраты. Обычно распылитель использует электростатический эффект, то есть порошок сначала получает определенный заряд, а поверхность — тот же заряд с противоположным знаком. «Стреляет» «пистолет» не пороховыми газами, конечно, а сжатым воздухом.

Только на этом работа не заканчивается. Заготовку ставят в специальную печь, где она при повышенной температуре покрывается вязкотекучим слоем; при дальнейшей выдержке он сохнет и становится однородным, максимально прочным. Правила обработки очень строгие, поэтому требуется не просто использовать профессиональное оборудование, но и доверять весь процесс исключительно специалистам. Толщина слоя краски будет невелика, а точное значение ее зависит от того, какой именно состав был использован. В отдельных случаях можно заменять грунт другой предварительно наносимой краской, обязательно из неорганических компонентов.

Учтите, что окрашивать любой материал порошком можно только в защитной маске, независимо от того, уверены ли вы в герметичности камеры. Полировать порошковую краску категорически нельзя, она наносится один раз и затем может быть только перекрашена либо снята полностью. Всегда проверяйте нанесенный слой, используя толщиномер, чтобы проверить точность слов мастеров и сопроводительные документы.

Процесс окраски порошковой краской смотрите делее.

Порошковая краска по металлу: характеристики и свойства

Можно назвать большой список изделий, для покрытия которых используют специальную порошковую краску. У этого материала отличные защитные свойства. Он является антикоррозийным составом, устойчив к механическим воздействиям, обладает широким ассортиментом производителей. Помимо всего прочего данная краска термостойкая.

Если вам понадобилось обновить внешний вид кузова, мебели или любого изделия из металла, лучше выбирать такой вариант покрытия.

Преимущества

Современный рынок отделочных материалов предлагает вниманию покупателей широкий ассортимент продукции для окрашивания изделий из разных материалов. Если речь идет о металлической поверхности, лучше порошковых видов вам не найти. Это можно объяснить рядом достоинств, которыми обладают данные краски. За счет особенностей состава можно добиться уникального физико-химического показателя.

Вам не придется тратить большое количество краски, в большинстве разновидностей она экономична, при этом качественно прокрашивает основание всего в один слой.

У данного красящего средства повышенный уровень антикоррозии и прочности к ударам, что выгодно отличает его от других видов такого материала. Такое покрытие затвердевает за полчаса, этим не могут похвастать другие лакокрасочные составы.

Основные характеристики

После применения порошковой краски не остается отходов. Полимерное покрытие обладает защитно-декоративным свойством, поэтому внешний вид сохраняется презентабельным на протяжении длительного времени. Данный материал используют для обработки металла, стекла, керамики и нескольких видов пластмассы. Большим спросом пользуются средства, в основе которых есть вещества, позволяющие образовывать на поверхности защитную пленку от перепада температуры и других внешних воздействий. Изначально в ассортимент входили акриловые, эпоксидные и полиэфирные порошковые составы. Только потом появились гибридные разновидности.

Сыпучесть является обязательным условием в такой продукции. Данный показатель играет важную роль. На него влияет несколько характеристик, среди которых температура стеклования, гладкость поверхности, химический состав, а также увлажнение. При покупке важно обратить внимание на срок годности продукции, чтобы убедиться в том, что вы нашли качественный материал. Возвращаясь к сыпучести, следует отметить: если она низкая, краска будет распределяться неравномерно.

Состав порошка влияет на насыпную плотность. Сюда входит степень полидисперсности с формой частиц. В пигментированных материалах обычно такой показатель высокий, благодаря наполнителям. Продукция должна обладать способностью к электризации.

Лучше обратить внимание на поливинилбутеральные, эпоксидные, полиэтиленовые порошковые краски. Заряд будет сохраняться дольше, но если влажность воздуха достигает 70%, этот показатель спадает. За счет электризации меняются физические свойства материала, о чем говорит снижение сыпучести и насыпной плотности. Этого нельзя допускать, если вы хотите продлить срок эксплуатации покрытия.

Свойство псевдоожижения

Специалисты уделяют этому показателю особое внимание. Если окрашивание проходит по технологии «кипящего слоя», данная характеристика важна во время продувки воздухом. У порошков из полипропилена, полиэтилена или поливинилхлорида низкий показатель к псевдоожижению. Мелкодисперсионные материалы и вовсе могут не подходить под технологию. В ходе работы используют профессиональное оборудование.

Как правильно выбрать?

Выбирая порошковую краску, необходимо руководствоваться определенными критериями, тщательно изучать технические характеристики материала. Перед вами откроется богатый ассортимент, вы можете обратиться за помощью к квалифицированным специалистам, которые разбираются в этой области, могут дать полезные рекомендации. Так покупка оправдает ваши ожидания.

Первым делом учитывают условия, где находится поверхность, которую нужно покрасить. Так как краски бывают химически стойкими, атмосферостойкими и для электроизоляционных покрытий, этот момент играет важную роль.

Продукцию подчиняется определенной классификации, отличается цветовой гаммой, фактурой поверхности. Покупатель всегда имеет возможность выбора между глянцевой и матовой разновидностями, вариантами покрытия под кожу, мрамор, гранит.

В предлагаемом к продаже ассортименте краски делятся на два вида: термопластичные и термореактивные. Каждому виду присуще наличие пленкообразователя. У каждой из разновидностей есть свои особенности, преимущества, способ образования защитного слоя, они отличаются эксплуатационными характеристиками.

Разновидности

Выпускаемый ассортимент разнообразен. Полиэфирные составы формируют покрытие при температуре 170 градусов. Наносить их необходимо небольшим слоем, что указывается в инструкции по применению. Их отличает масса качественных характеристик: у них высокая стойкость к химическому воздействию, сколам, они твердые, отлично справляются с погодными условиями.

Это один из лучших материалов, который подойдет для покрытия кузова транспортного средства, различных металлических изделий. Такой состав нередко применяют для отделки турников, мебельных конструкций из металла, автозапчастей.

Полиэфирные краски готовят с применением карбоксилсодержащих полиэфиров, которые составляют основу. Поверхность, окрашенная таким составом, стойкая к яркому свету, противостоит коррозии. Данный вид красок подходит для обработки газонных устройств, трансформаторов, ограждений и даже автомобильных покрышек. Некоторые разновидности неустойчивы к воздействию химикатов.

Бесцветная отделка

К ней можно отнести полиакрилатные краски, которые формируют покрытие при температуре выше 180 градусов. Они справляются с химическим и атмосферным воздействием. Специалисты считают характеристики данного материала превосходящими показатели полиэфир-уретана. Однако с механической стойкостью они не справляются. В ходе окрашивания получается гладкая поверхность даже при небольшой толщине.

Полиакрилат создают из смесей смол, с добавкой глицидила он может быстро затвердеть. Покрытие получается прозрачным, создает чистую поверхность, такое окрашивание подойдет для работы с латунью и хромированными изделиями. Эпоксидная краска обладает защитной функцией против коррозии, а также электроизоляцией. Предлагается такая продукция по доступной цене, подходит для работы в агрессивной среде. У материала высокая термостойкость и адгезия, поверхность получается ударопрочной.

Гибридные

Гибридные составы не желтеют после нанесения, поэтому они лучше предыдущих. Их нельзя применять в условиях, где есть прямое воздействие солнечных лучей. Они напоминают эпоксидные аналоги, благодаря механическому свойству и небольшой устойчивости к химикатам. Эти средства применяют для отделки стеллажей, офисной мебели из металла, масляных фильтров и различных электрических инструментов.

Термопластичные

Исходным сырьем выступают полимеры, для которых требуется высокая температура. У покрытия небольшая адгезия, поэтому поверхность важно предварительно подготовить. Для этого требуется дробе- или пескоструйная очистка, а в некоторых ситуациях и грунтование.

Технология окрашивания

Перед работой необходимо запастись соответствующими материалами, подготовить поверхность, выбрать вариант нанесения покрытия. Следует тщательно изучить этот вопрос, если вы решили заняться работой самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов. Если речь идет о нанесении материала на поврежденную часть кузова, его необходимо для начала выпрямить. Затем металл очищают от ржавчины, если она есть.

После этого необходимо использовать грунтовку, которая подготовит основание под покраску. Грунт нужно использовать тот, который подходит для данного типа поверхности.

После того, как слой грунтовки высохнет, можно наносить краску нужного цвета. К некоторым видам материала выдвигают отдельное требование – термостойкость (если речь идет об изделиях, которые находятся в соответствующих условиях). Многие производители и специалисты фасуют средство в баллончики. Использование таких красок подходит для обработки поверхностей с небольшой площадью.

Если вы решили сделать отделку крупного объекта, необходимо выбрать вариант в другой форме выпуска (например, жестяной банке).

Что еще учесть?

Чтобы купить действительно то, что нужно, стоит учесть ряд факторов. Важную роль играют условия, в которых будет проводиться окрашивание, тип поверхности, цвет покрытия. Выбирая материал, необходимо позаботиться о том, чтобы в процессе окрашивания внешние факторы (например, холод) не повлияли на стойкость и эксплуатационные характеристики.

Подбирая материал для металлической поверхности мебели, нужно соотнести оттенок красителя с имеющимся цветовым оформлением комнаты: неумело подобранный цвет будет перебивать гармонию обстановки.

Осуществляя покупку в магазине, стоит выбирать между несколькими разновидностями. Чтобы не сомневаться в выборе, стоит предварительно изучить информацию о каждой краске, пролистав отзывы на строительных форумах. Это позволит лучше ознакомиться с качественными показателями материала. Не стоит брать первое, что понравится на прилавке магазина: искусство продажи заключается в том, чтобы выставить на выгодное место тот материал, который нужно продать.

Процесс покраски порошковой краской можно посмотреть ниже.

Покраска порошковой краской изделий из металла, правила нанесения

Отличия в составе и технологии использования порошковой краски, выделяют данный вид покрытия в «особый класс» относительно остальных лакокрасочных материалов. В настоящее время порошковая окраска металлических изделий получила существенное распространение в промышленности, начиная от самолётостроения вплоть до выпуска бытовых товаров и принадлежностей.

Порошковая окраска металлических изделий: технология процесса и основные этапы

Технологический процесс порошковой покраски разделяются на следующие этапы:

подготовка окрашиваемой поверхности;
нанесение краски в виде порошка;
формирование жидкой плёнки при высокой температуре;
химическое отверждение плёнкообразующего материала (при использовании термореактивных красок);
окончательное формирование покрытия.

Подготовка поверхности

При подготовке окрашиваемой поверхности следует учитывать, что необходимо обеспечить не только смачиваемость с жидкой фазой плёнкообразователя, но и равномерное распределение порошковых материалов при напылении. Уделяется внимание как удалению всевозможных поверхностных загрязнений, так и обеспечению поверхности необходимой шероховатости. Дополнительно к механическим способам подготовки поверхности могут использоваться и химические, такие как обезжиривание, травление или фосфатирование.

Нанесение порошковых материалов

Порошковая окраска металла осуществляется:

электростатическим напылением;
погружением во взвешенный слой электризованного порошка;
газопламенным способом.

Благодаря своей простоте и универсальности, наибольшее применение получило нанесение краски электростатическим напылением. Для плоских поверхностей могут использоваться специальные магнитные щётки-валики по технологиям, используемыми в копировальной технике. Окунание в «кипящий слой» используется на автоматических линиях при конвейерном производстве однотипных изделий. Газопламенный способ из-за чрезмерной неравномерности слоя и свойств получаемого покрытия распространения не получил. Существующее плазменное напыление отличается применением низкотемпературной плазмы для нагрева частиц и использованием инертного газа; ограничивается использованием термостойких порошков при нанесении тонких покрытий на термостойкие материалы.

Удержание и равномерность распределения на поверхности металлических изделий порошковых материалов обеспечиваются за счет электростатических сил взаимодействия заряженных частиц краски и «электронейтральной» поверхности. Перед напылением частицы краски в пистолете получают электрический заряд:

в поле коронарного заряда, создаваемого электродом;
за счет трения о поверхность оборудования.

Заряд частиц, как правило, отрицательный, величина заряда должна соответствовать оптимальному диапазону, позволяющему удерживать частицы на поверхности до образования жидкой плёнки и не нарушающему технологию нанесения. Регулируется характеристиками электрода или скоростью движения частиц при трении о поверхность оборудования, площадью и материалом поверхности.

При электростатическом напылении покрытия одинаково качественно формируются на горизонтальных и вертикальных поверхностях. Нулевой заряд металлического изделия обеспечивается заземлением.

Формирование жидкой плёнки

Технология нанесения порошковой краски

Пленкообразование происходит при нагреве порошковых материалов до вязко-текучего состояния, при этом происходит:

деформация и вязкое течение материала;
удаление воздуха;
смачивание жидким материалом поверхности подложки.

При производстве труб и металлического профиля используется нанесение порошка в «кипящем слое» на предварительно нагретые заготовки, процесс формирования жидкой плёнки происходит за счет аккумулированного тепла или дополнительного нагрева.

В случае использования термореактивных красок при высокотемпературной выдержке дополнительно происходит химическое отверждение жидкой плёнки за счет полимеризации или поликонденсации плёнкообразователей. Это удлиняет время высокотемпературной выдержки, повышает затраты и снижает производительность. Существуют составы на основе термореактивных смол, ускоренное отверждение плёнок которых происходит при ультрафиолетовом облучении.

Окончательное формирование покрытия

Итоговое формирование пленки происходит при охлаждении изделия. Условия могут отличаться как скоростью охлаждения, так и средой. Прочностные характеристики покрытия и силы адгезии, в зависимости от условий формирования, может изменяться на десятки процентов. При этом для разных видов полимеров практикуется ускоренное и замедленное охлаждение . Охлаждение покрытия в пластифицирующих полимерных средах может снизить внутренние напряжения покрытия до нуля.

В отличие от термореактивных, термопластичные краски позволяют легко устранять дефекты покрытия с использованием повторного «спекания».

Широко используется порошковое окрашивание в строительной промышленности при производстве профиля из стали и алюминия, изготовлении дверей, ворот и других металлоконструкций. В автомобильной промышленности применяется при производстве дисков колёс и других деталей.

Несмотря на сложность колеровки, некоторые производители предоставляют порошковые краски до 250-ти цветов по таблицам RAL.

Порошковая окраска металла: правила и рекомендации

Процесс подготовки металлических деталей к покраске

При покраске металлических изделий порошковой краской как на промышленных линиях, так и своими руками в домашних условиях, необходимо следовать таким рекомендациям:

Используйте порошковые материалы проверенных производителей.
Без правильного заземления металлического изделия нарушается электростатический механизм удержания и распределения порошковых материалов на поверхности. Поэтому необходимо следить за состоянием подвесных крючков, обеспечивающих заземление деталей. Следует предусмотреть технологическую операцию очистки крючков и контроль цепи заземления.
Напыление порошковых материалов необходимо производить минимально необходимым количеством воздуха. Чрезмерная подача воздуха приводит к:

перерасходу краски;
повышенному износу оборудования;
нарушению технологии электризации частиц порошка;
изменению гранулометрического состава краски;
ухудшению видимости в окрасочной камере.

Качественное покрытие получают при использовании воздуха нужной кондиции. При этом следует уделять внимание не только отсутствию пыли, но и содержанию в воздухе влаги и масла. Необходимо использовать соответствующие фильтры до подачи воздушной смеси в оборудование. В качественном воздухе:

размер твёрдых частиц не превышает 0,3 мкм;
точка росы не превышает 4 °С (т.е. при 20 °С влажность не более 35%);
содержание масла не более 0,1 промилле.

Оборудование для порошковой окраски

При повторном использовании порошковых материалов учитывается изменение исходного состава, прежде всего гранулометрического. Не следует превышать количество допускаемых добавок регенерированных материалов в исходные порошки. Тщательно гомогенизируйте смесь порошков перед использованием.
Не допускайте смешивания краски различных цветов и видов. При переходе на другую краску необходимо тщательно очистить всё оборудование. Желательно иметь для каждой используемой краски отдельные расходные бункера и шланги.
Без подготовки поверхности не получите качественного покрытия. При этом следует учитывать назначение и условия эксплуатации изделия. Раму велосипеда надо подготавливать несколько иначе, чем элементы офисного стола. Небрежная подготовка приводит к:

поверхностным дефектам покрытия;
отслоению краски;
преждевременному разрушению покрытия в агрессивной среде.

Стоимость исходного порошка не определяет реальную экономичность покрытия. Следует учитывать:

расход материалов на единицу площади поверхности;
долговечность покрытия;
устойчивость к воздействию вредных условий;
внешний вид.

Учитывайте условия хранения порошковых материалов. Повышенная температура может снизить как технологические характеристики порошка, так и эксплуатационные свойства покрытия. Используемая тара должна быть водонепроницаема из-за высокой гигроскопичности материалов. Обычно рекомендуемая температура в складе не должна превышать 25…28 °С, влажность не более 50%.
Строго соблюдайте рекомендуемую технологию «спекания» порошка. Следует учитывать, что температура воздуха в рабочей зоне печи является косвенной характеристикой техпроцесса. Работа установки должна обеспечивать равномерный прогрев металла изделия до оптимальных температур. В зависимости от вида материала и массы изделия оптимальная температура воздуха и время выдержки могут меняться и отражаются в инструкции.
Своевременно выполняйте технические регламенты по поддержанию работоспособности оборудования участка. Профилактическое обслуживание, включая регулярную очистку, осмотр, ремонт и замену компонентов, является основой безупречной работы и получения качественной продукции. Используйте запасные части оригинальных производителей. Хорошо зарекомендовало себя оборудование компании TESLA.

Техника безопасности

Основными видами угрозы при порошковой окраске изделий являются:

попадание пыли в лёгкие и на поверхность кожи маляра;
образование взрывоопасной пылевоздушной смеси.

Видео: порошковая покраска металлических дверей

Эти угрозы устраняются использованием индивидуальных защитных средств и качественной системой вентиляции, как покрасочной камеры, так и печи «спекания». В обязательном порядке производят качественное заземление используемого оборудования.

Порошковая краска по металлу: состав и технические характеристики, технология производства и нанесения

Порошковая краска представляет собой пигментированную дисперсную систему, состоящую из твердых частиц, способную равномерно распределяться на окрашиваемой поверхности при нанесении и образовывать защитный слой.

Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики

Чтобы обладать качественными характеристиками, обращают внимание на следующие показатели:

составляющие дисперсии;
сыпучесть;
насыпная плотность;
способность к распылению;
свойства электризуемости;
уровень псевдоожижения и др.

Дисперсионный состав

Порошкообразные краски состоят из мелких частиц разных размеров (полидисперсные системы), которые имеют значительный разброс по величине. При высокой дисперсности выделяют 2 вида: истинные и агрегаты частиц (скопления истинных частиц, ведущие себя как отдельная частица). При традиционных методах нанесения дезагрегации практически не наблюдается, поэтому истинная величина частиц, с точки зрения технологичности теряет своё значение. Более важной технологической характеристикой выступает гранулометрический состав.

Если фракционирование с помощью сита варьируется в довольно широком диапазоне от 5 до 350 мкм, то оптимальный размер частиц порошков для электростатического распыления составляет 10 – 100 мкм. Более жёсткие условия по величине дисперсионных частиц соблюдаются при получении тонких слоев – от 3 до 40 мкм. А в случае использовании порошка в кипящем слое считается, что диаметр частиц должен быть соизмерим с толщиной покрытия и достигать 350 мкм.

Дисперсность частиц должна иметь свой оптимальный фракционный диапазон в зависимости от вида и толщины покрытия и метода нанесения порошка. Высокодисперсные порошки при более лёгком сплавлении и возможности получения тонких покрытий отличаются худшим псевдоожижением, сильнее увлажняются и склоны к неравномерному осаждению на поверхности изделий. Порошки со слишком широким фракционным диапазоном склонны к сепарации и пылению, могут иметь повышенный брак поверхности покрытия.

Сыпучесть

Технические характеристики порошковых красок

Одним из обязательных условий к порошкообразным краскам являются необходимые показатели сыпучести, который определяется по времени истечения из откалиброванного отверстия или по углу естественного уклона, составляющего 36…45°.

На показатель влияет:

химический состав;
температура стеклования;
форма и величина частиц, гладкость поверхности;
увлажнение.

Низкая сыпучесть затрудняет равномерное распределение порошковой краски на окрашиваемой поверхности, усложняет технологическое оборудование.

Сыпучесть повышается у дисперсий с частичками сферической формы с низкой шероховатостью поверхности и повышением температуры стеклования, значительно снижается при снижении величины частиц и увлажнении порошков. Для повышения сыпучести используются специальные добавки, такие как пирогенный кремнезём или аэросил. Порошки предохраняют от увлажнения хранением в сухих складских помещениях в водонепроницаемой таре.

Насыпная плотность

Зависит от состава порошков, степени полидисперсности и формы частиц. В зависимости от вида плёнкообразователя плотность порошков может повышаться до двух раз. Пигментированные составы имеют большую плотность, которая увеличивается с повышением количества в составе пигментов и наполнителей.

Порошковая краска должна обладать достаточной высокой плотностью. При низкой насыпной плотности порошки неудовлетворительно «кипят», плохо распределяются на поверхности изделия.

Способность к электризации

Как и любые диэлектрики, частицы порошка во время изготовления, подготовки и использования приобретают электрические заряды. На уровень заряда влияет материал плёнкообразователя, величина частиц, влажность воздуха, интенсивность и вид механического воздействия и др.

Предрасположены к заряду частички эпоксидных, поливинилбутеральных, эпоксидно-полиэфирных и полиэтиленовых красок, что облегчает их нанесение методом электростатического напыления. Более мелкие частички порошков электризуются сильнее, дольше сохраняют заряд. При влажности воздуха более 70% электризуемость порошков значительно падает.

Электризация порошковых красок изменяет их физические свойства: снижаются сыпучесть и насыпная плотность. Чрезмерная электризация может привести к полной потере сыпучести. Уменьшение степени электризации порошковых красок вызывает значительные трудности. Даже длительная выдержка тонкого слоя порошковой краски на заземлённом металлическом листе не позволяет достичь полного изоэлектрического состояния. Степень электризации регулируют не только поверхностной обработкой и вводом антистатических добавок, но и направленным синтезом плёнкообразователей с заданными электрическими характеристиками. Используемое технологическое оборудование изготавливается из электропроводных материалов и качественно заземляется.

Способность к псевдоожижению

Технология нанесения в «кипящем слое» требует способности к псевдоожижению используемых порошков при продувке воздухом. Порошки из полиэтилена низкого давления, полиэфирных составов, полипропилена, поливинилхлорида и некоторых других материалов имеют низкую способность к псевдоожижению. Мелкодисперсные порошки с низкой сыпучестью и высокой влажностью могут вообще не «кипеть». Использование специального оборудования для получения «кипящего слоя», такие как вибровихревые установки, значительно повышает затраты на нанесение порошковых покрытий.

Свойство псевдоожижения повышается при увеличении частиц, создания шарообразной формы, снижении шероховатости поверхности и влажности.

Составы порошковых красок

Применение порошковой краски в промышленности

Среди компонентов выделяют:

плёнкообразователи;
пигменты и наполнители;
пластификаторы;
модификаторы;
отвердители и ускорители;
вспомогательные добавки

Характеристики плёнкообразователя:

Являются твердыми веществами, которые могут находиться в аморфном или кристаллическом виде.
Представляют собой сыпучие порошки.
Малые показатели температуры плавки и вязкости расплава.
Формируют пленку через расплавы при нагреве.
Имеют высокую температуру деструкции.

Порошковые краски по виду плёнкообразователей, являющихся их основой, подразделяется:

Термопласты не проходят химических изменений при нагреве и получили более широкое распространение за счёт:

стабильности получаемых композиций;
быстрого формирования покрытий;
доступность.

Основным недостатком термопластических плёнкообразователей является низкая адгезионная прочность.

К термопластическим краскам относятся:

полиэтиленовые;
поливинилбутералевые;
поливинилхлоридные;
полиамидные;
пентапластовые и другие.

Реактопласты при нагреве проходят химический процесс полимеризации и обладают:

повышенной адгезией;
могут формировать тонкие покрытия отличного внешнего вида благодаря низкой вязкости;
пониженные температурные условия формирования;
высококачественные характеристики покрытия в условиях эксплуатации.

Из минусов термореактивых плёнкообразователей можно отметить увеличение времени образования покрытия.

К термореактивным видам относятся:

эпоксидные;
полиэфирые;
полиакрилатные;
полиуретановые;
эпоксидно-полиэфирные и др.

Пигменты и наполнители

В красках порошкового вида помимо стандартных требований дополнительно обладают:

легкостью диспергируемости в расплаве плёнкообразователя;
устойчивостью к температуре, при которой формируется покрытие, одновременно не изменяя цвет и не разлагаясь;
инертностью к остальным компонентам состава.

При производстве сухим смешиванием, пигменты и наполнители должны стимулировать к:

повышению сыпучести;
снижению свойств комкования и слёживания;
улучшению «кипения»;
нанесению порошков на поверхность.

С помощью наполнителей и пигментов могут регулировать следующие свойства порошков и покрытий:

электризуемость;
термостойкость;
теплопроводность;
электропроводность;
магнитные свойства;
износостойкость;
адгезионную прочность;
горючесть;
биологическую инертность;
демпфирующую способность.

Использование металлических порошков в качестве наполнителей позволяют получать имитацию металлических поверхностей. Существенной трудностью в пигментировании порошкообразных красок является колеровка цвета в соответствии с цветовым стандартом RAL.

В случае отсутствия в порошковых ЛКМ пигментов и наполнителей, возможно получение прозрачных лаковых покрытий.

Пластификаторы

Покраска порошковой краской

В красках порошкового вида влияют как на физико-механические свойства покрытий, так и на температуру и время образования плёнки. Кроме того пластификаторы должны:

не нарушать агрегатные свойства полимера;
не ухудшать технологические характеристики(сыпучесть, гранулометрический состав и др.);
функционировать при температуре плёнкообразования.

Лучше с предъявляемыми требованиями справляются твёрдые пластификаторы, основным недостатком которых отмечается неполная совместимость с полимерами. Чтобы устранить этот недостаток используют комбинированные смеси твёрдых с жидкими.

Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки

Модификаторы способны улучшать характеристики с помощью физической или химической модификации. При этом наибольшее распространение получила физическая модификация за счёт добавок различных плёнкообразователей. Модификаторы регулируют и технологические параметры порошковой краски, такие как вязкость расплава, температура текучести и сыпучесть порошков.

Отвердители являются необходимым компонентом красок на основе термореактивых плёнкообразователей. Для активации процесса отверждения используют ускорители, соответствующие конкретным отвердителям. Если для процесса отверждения двухкомпонентных жидких красок достаточно смешать составляющие, то в порошковых красках все компоненты находятся в исходном составе без взаимодействия. Отвердители активируются только при температуре «спекания», «запуская» процесс отверждения после расплавления плёнкообразователя и формирования жидкой плёнки.

Отверждающая система является важным компонентом термореактивных красок, от которого зависит не только стабильность и условия отверждения, но и эксплуатационные характеристики получаемого покрытия (внешний вид, физико-механические и защитные свойства).

Вспомогательные добавки позволяют повысить:

атмосферную стойкость покрытия за счет снижения фотодеструкции полимеров при воздействии солнечной радиации;
стойкость к перепадам температуры;
сыпучесть порошка;
растекание расплава и т.д.

Технология производства порошковых красок

Распространенные варианты изготовления:

Сухое смешивание компонентов.
Смешение компонентов в расплаве с последующей дезинтеграцией до необходимого размера.

Метод производства порошков сушкой распыляемых жидких красок распространения не получил из-за значительных потерь растворителей, высокой себестоимости красок.

Сухое смешивание компонентов является главным вариантом изготовления порошковых красок из термопластичных материалов. Производство обходится без дорогостоящего оборудования и значительных трудовых затрат. Сложность состоит в получении стабильных, нерасслаивающихся при хранении и использовании композиций с равномерным распределением малых добавок.

Смешение компонентов в расплаве дает высококачественные однородные порошки со стабильным составом и структурой. Способ длителен, имеет много стадий, требует дорогостоящего и сложного оборудования. Может использоваться для любых твердых плёнкообразователей, но применяется в основном для реактопластов.

Покраска порошковой краской

Покраска автомобильных дисков порошковой краской

Основные способы нанесения порошковых красок на окрашиваемую поверхность:

электростатическое распыление;
в «кипящем слое».

Напыление порошка производится специальным пистолетом в покрасочной камере, в системе вентиляции которой имеются улавливатели порошка для его повторного использования.

При покрытии в «кипящем слое», порошок за счет равномерной продувки воздухом находится в псевдожидком состоянии. Краска наносится на поверхность детали путём окунания детали в ёмкость с псевдоожиженным порошком.

В обоих случаях частицам порошка перед нанесением специальным электродом придаётся определённый электростатический заряд, который обеспечивает равномерное распределение порошка и удерживание его на поверхности окрашиваемой детали.

После нанесения порошка деталь подвергается нагреву в печи, при котором формируется монолитное жидкое покрытие. Реактопласты дополнительно проходят полимеризацию.

Существующий метод газопламенного напыления порошковых лакокрасочных материалов распространения не получил из-за нестабильности технологии и существенного влияния человеческого фактора.

Порошковая краска: применение, достоинства и недостатки

Окраска изделий из металла

Порошковая краска по металлу первоначально использовалась как замена гальванических покрытий на небольших металлических деталях простой формы при серийном производстве. Экономичность и лёгкость механизации процесса получения покрытий при поточном производстве существенно расширили применение порошковых красок.

Основные потребители порошковых покрытий:

метизная продукция (проволока, лента, сетка), изделия бытового и сельскохозяйственного назначения;
металлическая мебель;
бытовые приборы и оборудование;
изделия электротехнической промышленности;
автомобильная промышленность;
сельскохозяйственное и транспортное машиностроение;
трубное производство;
металлическая и стеклянная тара, покрытие позволяет снизить толщину стекла до 30%;
оборудование химической промышленности;
строительные конструкции;
машины и оборудование пищевой промышленности.

На автомобильных заводах успешно работают автоматизированные линии покраски как дисков с производительностью до 3 млн. штук в год, так и автомобильных шасси габаритами до семи метров и производительностью до 58 штук в час. В трубном производстве используют технологию нанесения порошков на предварительно нагретые трубы. Разработаны порошковые краски для неметаллических материалов, таких как стекло, пластмасса, МДФ и другие.

Преимущества:

лёгкость механизации и автоматизации нанесения покрытий;
экологичность, отсутствие органических растворителей;
низкий расход краски;
возможность использования труднорастворимых полимеров;
безотходное производство покрытий, практически 100% использование покрасочного материала;
получение рабочего покрытия необходимой толщины в один слой;
равномерность слоя краски как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях;
возможность нанесения покрытия в труднодоступных местах;
металл, окрашенный порошковой краской обладают химической стойкостью;
долговечность;
износостойкость.

Недостатки:

склонность к пылевыделению;
необходимость специализированного оборудования;
целесообразность использования только при серийном и массовом производстве;
взрывоопасность взвеси порошка в воздухе.

Видео: порошковая покраска металла

Рекомендовать использование порошковых лакокрасочных материалов в домашних условиях вряд ли уместно. Уникальными эксплуатационными свойствами данные покрытия не обладают, всегда можно найти традиционные материалы, образующие аналогичные или более качественные покрытия. Приобретать специальное оборудование что бы «своими руками» произвести покраску дисков своего автомобиля нецелесообразно.

Читайте также: