Обработка металла перед порошковой покраской

Обновлено: 19.05.2024

Прежде чем приступить к окрашиванию любой поверхности, необходимо ее предварительно обработать. Именно от того, насколько тщательно будет выполнена обработка – процесс достаточно длительный и трудоемкий – зависит качество итогового покрытия. Подготовка металла к покраске влияет на качество, стойкость, эластичность и долговечность покрытия, оптимальное сцепление краски с поверхностью и повышение антикоррозийных характеристик. О том, что представляет собой подготовка металла к порошковой покраске, расскажем в этой статье.

Влияние подготовки металла к порошковой покраске на конечный результат

Некоторая сложность заключается в том, что заметить, каким образом качество подготовки поверхности влияет на свойства лакокрасочного покрытия, можно спустя определенное время после того, как окраска будет выполнена. А потому зачастую именно потребитель становится жертвой нарушений, допущенных в процессе подготовки поверхности к нанесению краски.

К примеру, если поверхность не была тщательно обезжирена, то лакокрасочное покрытие может на нее плохо ложиться, из-за остатков масла могут возникать кратерообразования. Недостаточное обезжиривание является причиной низкой адгезии покрытия.

Из-за некачественной окончательной промывки или использования для нее жесткой воды возможно возникновение осмотического вспучивания, вероятность которого повышается при эксплуатации изделий, окрашенных порошковыми полиэфирными составами в условиях повышенной влажности.

Осмотическое вспучивание лакокрасочных покрытий, образование пузырей, нарушение адгезии связано с ручной подготовкой металлов к порошковой покраске, в процессе которой используются водорастворимые обезжиривающие средства, но при этом не выполняется последующая промывка и горячая сушка.

Насколько лакокрасочное покрытие будет долговечным, защищенным от нитевидной и подпленочной коррозии, зависит от таких стадий подготовки металла к порошковой покраске, как фосфатирование, хроматирование и пассивация.

Если поверхность плохо подготовлена к покраске, допущены нарушения при выборе ее способов, то разрушения лакокрасочного покрытия проявятся достаточно быстро, при этом на скорость появления разрушений напрямую влияет жесткость условий эксплуатации.

На выбор технологии подготовки металла к порошковой покраске влияют три основных фактора – условия эксплуатации окрашенных изделий, тип металла и состояние окрашиваемой поверхности. Существует множество схем подготовки различных металлических поверхностей к окрашиванию в зависимости от условий дальнейшего использования изделий, все они определены в ГОСТе 9.402-2004 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию».

Именно от условий эксплуатации зависит, каким будет процесс подготовки – полным, включая конверсионную обработку, либо можно будет ограничиться очисткой поверхности.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

На выбор вида конверсионной обработки (фосфатирование, хроматирование, пассивация) влияет тип окрашиваемого металла. В зависимости от того, в каком состоянии находится исходная поверхность (есть ли на ней ржавчина, окалина, оксидные слои), применяют травление или механическую очистку.

Помимо этого, необходимо исходить из типа используемых лакокрасочных материалов, размеров окрашиваемого изделия, производственных площадей, имеющегося оборудования, финансовых возможностей.

Качество конверсионных покрытий зависит от способов нанесения и типа используемых лакокрасочных материалов. Особое значение качество обработки поверхности обретает в случае использования электроосаждения или окрашивания порошковыми красками.

От размеров изделия и программы производства зависит, каким способом будут наноситься лакокрасочные составы. Детали и конструкции могут окрашиваться путем:

погружения в ванны или распыления в камерах;
использования циклического или непрерывного конвейера.

Зачастую отсутствие финансовых возможностей приводит к отказу от оптимальных технологий, что в свою очередь сказывается на качестве окраски.

Способы подготовки металла к порошковой покраске

Наиболее широкое распространение получили механические методы очистки поверхности, которая затем подвергается окрашиванию. Они заключаются в абразивном воздействии на имеющиеся загрязнения металлов. При этом снимается также часть поверхностного слоя, благодаря чему повышаются адгезионные свойства покрытия.

Механическая обработка может заключаться в крацевании при помощи быстро вращающихся проволочных дисковых щеток, в обработке с использованием абразивных дисков, кругов, тканей, бумаги, а также в сухой или влажной струйной обработке абразивными составами.

Лучший результат достигается за счет дробеструйной очистки с использованием воздуха. В связи с тем, что в процессе очистки в качестве абразивного агента выступает кварцевый песок, она также называется пескоструйной. Суть обработки состоит в том, что на обрабатываемую поверхность при помощи сжатого воздуха подается через сопло песок.

Кроме того, подготовка металла к порошковой покраске и очищение его поверхности возможно при помощи центробежной безвоздушной пескоструйной обработки. В этом случае абразивы направляются на обрабатываемую поверхность механически, сжатый воздух при этом не используется. Данный способ является менее энергозатратным. Пескоструйная очистка предполагает разгон мелких частиц за счет большого объема чистого и сухого сжатого воздуха.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Безвоздушный способ позволяет существенно экономить электроэнергию, потребление которой составляет лишь 10 % от затрат, необходимых для очистки воздухоструйным способом. В то же время, применение пескоструйного метода позволяет регулировать сопла, чтобы абразив достигал полостей, которые недоступны при работе центрифужных лопастей. Ознакомиться с критериями и рекомендациями, позволяющими выбрать оптимальные пескоструйные установки, можно в соответствующих изданиях.

Применение гидроочистки и предварительной подготовки.

«Систему гидроочистки» (HCS) впервые ввела в эксплуатацию компания Dürr Ecoclean. Данный метод подготовки металла к порошковой покраске предполагает использование ударного воздействия воздушной струи одновременно с очищающей жидкостью, скорость потока при этом достигает 800 км/ч, то есть действует принцип «воздушного ножа».

Данный способ позволяет глубоко очистить поры и гарантирует, что на обрабатываемой поверхности не останется никаких загрязнений. В зависимости от того, какие требования предъявляются к очистке, в процессе может применяться либо очищающая жидкость, либо пар. Для второго характерна электропроводимость меньше 10 μS/cm, что позволяет эффективно удалять отложения с поверхности металлов.

Большая кинетическая энергия приводит к созданию мощного механического воздействия, а высокая температура, варьирующаяся от +100 до +130 °С, приводит к уменьшению числа поверхностных загрязнений (масел). Так как все компоненты очищающей среды непрерывно корректируются, эффект от очистки будет постоянным. По сравнению с классической подготовкой металла к порошковому окрашиванию данный способ обработки на 50 % лучше очищает поверхность от твердых частиц, кроме того, зачастую он более эффективен для удаления масляных загрязнений (в данном случае на эффективность влияет форма обрабатываемых деталей).

Применение химической очистки и подготовки поверхности.

Поскольку масляные и жировые загрязнения не могут быть удалены с поверхности подготавливаемых деталей при помощи абразивоструйного способа, то в данном случае подлежит применению химический метод. Использование его обусловлено в том числе и тем, что такого рода загрязнения отрицательно сказываются на самих абразивах (дроби, песке). Для обработки любых типов поверхностей подходит обезжиривание растворителями.

Обезжирить поверхность можно, просто протерев ее растворителем. Кроме того, можно использовать пары галогенизированных углеводородов, таких как трихлорэтилен. При этом следует иметь в виду, что подобная обработка не способна удалить с деталей твердые загрязнения, следовательно, если в дальнейшем не будет проведена дробеструйная очистка, то поверхность должна быть протерта либо обработана путем жидкостно-парового обезжиривания.

В настоящее время трихлорэтилен продолжает широко применяться, несмотря на существенные недостатки, такие как вредное воздействие на здоровье, низкая безопасность и необходимость использования нагревательного оборудования, благодаря которому обеспечивается должный очищающий эффект.

Ввиду безопасности, отсутствия вредного воздействия на здоровье и окружающую среду все большее применение находят очистительные средства на водной основе. К самым распространенным и при этом экономичным относятся эмульсионные очищающие составы, являющиеся растворителями, включенные в водную фазу за счет эмульгаторов. Так как поверхности, которые окрашиваются при помощи порошковых красок, могут быть различными, то очистительные составы разрабатываются в основном для подготовки деталей, выполненных из холоднокатаной, горячекатаной и оцинкованной стали, алюминия.

Антикоррозионная защита выполняется путем грунтования двумя видами порошковых грунтов, которые затем покрываются порошковой краской.

Пассивная антикоррозионная защита заключается в применении эпоксидного антикоррозионного грунта, благодаря которому образуется прочная пленка, обладающая хорошим сопротивлением к различным воздействиям, как химическим, так и механическим.

Ее использование позволяет защитить стальные и алюминиевые изделия, эксплуатация которых предполагается в мягких условиях (покрытие сварных конструкций, используемых в помещениях, диски из алюминиевых сплавов и пр.). Этот тип защиты помогает сгладить мелкие дефекты поверхности, возникающие в том числе после пескоструйной обработки.

Активная антикоррозионная защита предполагает использование эпоксидного цинкосодержащего грунта. Благодаря ей изделия получают высокую степень коррозионной устойчивости, позволяющую эксплуатировать их в жестких условиях. Небольшие проникающие повреждения поверхности могут привести к появлению следов местной коррозии, что никак не скажется на адгезии покрытия рядом распложенных зон. Грунт в данном случае ограничит область распространения коррозии.

Таким способом защищают любые стальные конструкции, которые эксплуатируются на открытом воздухе (речь идет о решетчатых настилах, заборах, ограждениях, лестницах, строительных конструкциях и пр.).

Нюансы подготовки алюминия к порошковой покраске

Подготовка металла к порошковой покраске, включая алюминиевые изделия, предполагает их обезжиривание пароводоструйным способом, термическую очистку или промывку с помощью чистящих средств. При значительном повреждении поверхности ржавчиной, оксидной пленкой и другими налетами необходимо проведение ее ручной, механической или пескоструйной зачистки.

Достаточно часто до покраски на алюминий наносят конверсионный слой (хроматирование), что позволяет добиться повышения долговечности и лучшего сцепления порошковой краски с поверхностью металла в 2-3 раза.

Если поверхности не требуется существенная механическая очистка от ржавчины, ручная зачистка неровностей и ремонт имеющихся дефектов, то можно обойтись лишь одним этапом подготовки металла к порошковой покраске – хроматированием.

Данный процесс состоит из обезжиривания, осветления алюминия с помощью кислых растворов (удаления оксидной пленки) и самого хроматирования. По окончании каждого из этапов хроматирования изделие необходимо тщательно промывать.

Для обезжиривания детали погружают в специальные ванны, которые наполняются растворителями либо щелочными или кислотными составами. В ряде случаев изделия обрабатываются обезжиривающими растворами, подающимися струей под давлением, что значительно повышает эффективность очистки, поскольку в этом случае поверхность подвергается не только химическому, но и физическому воздействию, а постоянная подача чистящего раствора не дает ему загрязниться.

Вторым после обезжиривания этапом является химическое травление, которое удаляет с поверхности металла оксидную пленку. Последняя значительно усложняет окрашивание алюминия, так как образующийся в результате взаимодействия воздуха и алюминия налет снижает адгезивные свойства поверхности, приводя к быстрой потере лакокрасочным слоем защитных и декоративных свойств. Именно поэтому хроматирование является наилучшим способом подготовки металла к порошковой покраске. Для травления используются наполненные растворами соляной, азотной, фосфорной или серной кислоты ванны, в которые погружают алюминиевые изделия.

Заключительным этапом является непосредственно хроматирование – нанесение на поверхность тонкого слоя фосфата хрома.

Хотя конверсионное покрытие (хроматирование) обладает неоспоримыми преимуществами, используется данный способ далеко не всегда. Зачастую подготовка металла (алюминия) к порошковой покраске заключается в травлении или пескоструйной обработке с использованием силуминовой дроби, позволяющей удалить с алюминия оксидную пленку. После того как оксидный налет снимается, изделия сразу покрывают краской. Несмотря на то, что подобное покрытие нельзя назвать надежным и долговечным, данный способ достаточно широко применяется на практике.

Почему следует обращаться к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Подготовка поверхности перед покраской

Перед нанесением порошкового покрытия, поверхность необходимо механическим или химическим способом очистить от грязи, ржавчины и жировых налетов, после чего химическим способом поверхность покрывается фосфатом железа, фосфатом цинка, фосфатом хрома или хроматом. Покрытие, выбираемое в соответствии с используемым материалом и проводимой работой, способствует защите материала и более хорошей адгезии порошковой краски и поверхности металла.

Соблюдать чистоту на окрасочном участке.
После каждой смены проводить влажную уборку пола, очистку оборудования от красочной пыли.
Не допускать попадания на поверхность изделий посторонних включений (волосков, ниток, жировых пятен от прикосновения руками). Работать только в х/б перчатках.
Следить за качеством полимерного материала.
- Порошковые краски, поступающие на участок окраски, должны быть затарены в коробки, снабжены этикеткой и иметь технический паспорт. Не допускаются к применению без предварительной проверки краски в порванной упаковке, неизвестного происхождения, без этикетки или с истекшим сроком годности.
- Наиболее типичные дефекты красок это комкование и агрегатирование, химическое старение и увлажнение сверх допустимой нормы. Рекомендуемая температура хранения порошковых красок не выше 27 о С. Слежавшиеся краски, имеющие крупные и даже мелкие агрегаты, не пригодны для применения и требуют переработки – измельчения до требуемого размера частиц и просева. При малой агрегации частиц можно ограничится просевом.
- Химическому старению в наибольшей степени подвержены термореактивные краски с высокой реакционной способностью при несоблюдении условий хранения. Признаками такого старения являются плохое растекание расплавов, волнистость и пониженный блеск покрытий. Краски, имеющие признаки химического старения, должны выбраковываться, их исправление практически невозможно.
- Краски с повышенной степенью увлажнения (что видно по пониженной сыпучести, склонности к агрегации, плохой заряжаемости) подлежат исправлению – сушке.
- Учитывая возможные изменения порошковых красок во времени, следует избегать их длительного хранения, не создавать большой запас.
- Повторное использование порошка должно осуществляться только после просеивания его на вибросите. Смеси можно использовать при покраске неответственных деталей.
- При необходимости, перед нанесением порошковой краски, осуществлять предварительный прогрев обезжиренных изделий в камере полимеризации при температуре 230 о С в течение 10 минут с последующим охлаждением до комнатной температуры.
- Изделие должно быть хорошо заземлено, так как в процессе электростатического нанесения порошковой краски на изделие переносится большое количество отрицательных зарядов. В противном случае покрываемая поверхность быстро набирает отрицательный заряд, таким образом, отталкивая отрицательно заряженные частицы порошка от пистолета. Следовательно, без достаточного заземления становится невозможным нанести толстый слой порошка и завершить процесс нанесения.
  Недостаточное заземление хорошо распознается по отсутствию порошка или по его небольшому количеству вокруг точки подвешивания изделия.
- В процессе транспортировки напыленных изделий должна быть исключена возможность соприкосновения их между собой.
- После полимеризации изделия необходимо остудить до комнатной температуры. Прикосновение к горячим изделиям оставляет тусклые пятна на поверхности.
Требования к подготовке поверхности

На выбор способа предварительной обработки влияет ряд факторов, из которых некоторые будут специфичными. Можно назвать такие факторы:
- вид и качество металла
- состояние поверхности, т. е. степень загрязнения и какие нечистоты надо удалить
- готовые изделия, область их применения и требования по защите
- экономические и экологические требования (чаще всего – выбор решения из альтернатив подобных и эквивалентных систем предварительной обработки).
Основными способами подготовки поверхности металла перед нанесением порошковых ЛКМ являются:
- обезжиривание и очистка (удаление масляных и смазочных загрязнений;
- удаление оксидной пленки – окалины, ржавчины;
- нанесение конверсионного слоя.
Первая операция является обязательной, остальные применяются в зависимости от конкретных условий и требований.

Очистка/обезжиривание

В любом случае, нужно при выборе процесса подготовки поверхности исходить из вида нечистот, которые должны быть устранены, и, одновременно, из вида обрабатываемого основания.

Часто в качестве единственной предварительной обработки перед нанесением порошкового материала применяется «обезжиривание растворителем».

Растворители удаляют только «жирные» нечистоты, такие как масла, жиры, смазки и т. д.

Чаще используется обезжиривание кислыми, нейтральными или щелочными химикатами.

Такие реактивы могут устранить и коррозионные продукты, окалины и прочие оксиды.

Обезжиривание органическими растворителями

Наиболее простым методом является обезжиривание органическими растворителями (уайт-спирит, растворитель 646, бензин БР-1 с антистатической добавкой, нефрас 150/200). Поверхность изделия протирается чистой ветошью или волосяными щетками, смоченными растворителем. Затем поверхность обтирают сухой чистой ветошью или обдувают сжатым воздухом.

Вместо протирки (в зависимости от размеров изделий) можно использовать их промывку в двух – трех ваннах с налитым в них растворителем. Применение растворителей характеризуется высокой скоростью их проникновения в загрязнения и удаления последних, быстрым испарением с изделий их избытка, нейтральным остатком на поверхности.

К недостаткам их применения можно отнести относительно высокую стоимость, пожароопасность, токсичность.

Обезжиривание щелочными водными составами

Обезжиривание щелочными водными составами является наиболее безопасным и распространенным способом.

Для этой цели используются составы типа КМ, представляющие собой слабо- или среднещелочные бессиликатные моющие средства. Они состоят из смеси ортофосфорной, борной и других кислот с добавкой поверхностно-активных веществ, обеспечивающих стабильное моющее действие, пониженное пенообразование и уменьшенный расход моющих средств.

Составы (КМ-1, КМ17, КМ-18, КМ-19, КМ-21, КМ-22, КМ-25 и др.) изготавливаются ТОО «Экохиммаш» (Буй, Костромской обл.) и поставляются в виде порошков белого или желтовато-белого цвета, готовых к употреблению. Их растворяют в технической воде при непрерывном перемешивании. Время обработки изделий 5-15 мин при 60-70 о С.

Выбор моющих составов и их расход зависит от вида загрязнения, материала изделия, способа обезжиривания, вида производства и составляет ориентировочно 0,2 – 1,0 кг/м 2 .

Составы не воспламеняются, экономичны, малотоксичны, поддаются регенерации. К недостаткам их применения можно отнести большее время очистки. Необходимость механического перемешивания и подогрева состава, чрезмерное пенообразование.

После обезжиривания щелочными водными составами обработанную поверхность необходимо тщательно промыть в теплой воде при температуре 20-40 о С.

В этом случае возникает необходимость в специальных очистных сооружениях.

Эмульсионное обезжиривание

Комбинированный способ, сочетающий достоинства применения органических растворителей и щелочных водных составов. Эмульсионные составы представляют собой эмульсии растворителей в воде, стабилизированные поверхностно-активными веществами. Подобные составы обладают высокой растворяющей, смачивающей и эмульгирующей способностью, поэтому в процессе эмульсионной очистки с металлической поверхности полностью удаляются различные масла, смазки и неорганические загрязнения.

При очистке эмульсионными составами время очистки по сравнению с обезжириванием в щелочных составах сокращается, однако требуется более тщательная промывка. Эмульсионное обезжиривание можно осуществлять при комнатной температуре без ухудшения качества очистки поверхности. Эмульсионные составы применяются при наличии оборудования для нейтрализации и обезвреживания отработанных составов.

Механическая очистка (удаление оксидной пленки)

Механические процессы применяются как для устранения таких нечистот как шлак от сварки, окалина и т. п., так и для улучшения адгезии последующего покрытия.

Если применяется пескоструйная обработка, то важно знать, что жирные нечистоты надо устранить заранее.

Для удаления оксидной пленки, окалины, ржавчины, окисных пленок – могут быть использованы абразивная очистка (дробеструйная, пескоструйная, механическая) и химическая очистка (травление).

Абразивная очистка

Абразивная очистка осуществляется с помощью частиц абразивного материала (песка, дроби), подающихся на поверхность с большой скоростью в струе сжатого воздуха или за счет действия центробежных сил. Абразивная очистка обеспечивает равномерную шероховатость, что способствует повышению адгезии покрытия.

Выбор абразива зависит от размеров и формы обрабатываемых изделий, их материала и вида загрязнения. Металлический песок (дробь) должен быть из того же материала или материала, близкого по электрохимической характеристике к материалу очищаемой поверхности. В противном случае частицы абразива, остающиеся на поверхности, могут быть причиной преждевременного появления под слоем покрытия очагов коррозии. После обработки поверхности любым абразивным материалом ее необходимо обдувать очищенным воздухом.

Для дробеструйной очистки поверхности черных металлов применяют металлический песок (дробь чугунную или литую, стальную колотую или литую, стальную рубленую размером 0,3; 0,5; 0,8 мм и больше) производства АО «Старооскольский механический завод» и других заводов.

К недостаткам абразивной очистки можно отнести невозможность ее применения для изделий, толщина стенок которых меньше 3 мм, изделий сложной конфигурации. Неправильно подобранный абразивный материал, обработка излишне крупной дробью могут приводить к большой шероховатости, которую будет трудно сгладить слоем покрытия и получить требуемый внешний вид.

Травление

Удаление с поверхности изделий естественных окисных пленок, окалины, ржавчины с помощью травильных растворов: на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты, едкого натра. Для достижения равномерного травления по всей поверхности в травильные растворы вводят различные добавки – ингибиторы, которые тормозят растворение уже очищенных участков поверхности, не влияя на скорость удаления оксидов. Ингибиторы выбирают применительно к определенным травильным растворам.

Достоинствами химической очистки являются большая производительность, простота применяемого оборудования и проведения процесса, возможность обработки изделий любой толщины, сложной конфигурации. К недостаткам относятся необходимость тщательной отмывки поверхности от остатков травильных растворов, для чего требуется больше промывной водопроводной воды; необходимость специальных очистных сооружений для нейтрализации или регенерации отходов.

В ряде случаев операции травления и обезжиривания могут быть совмещены при обработке поверхности растворами на основе серной кислоты (3-5 мин при 50-60 о С), фосфорной кислоты (3-5 мин при 60-70 о С), едкого натра (при удалении толстых слоев окалины и ржавчины при 420-480 о С в течение 10-45 мин).

Нанесение конверсионного слоя

Для улучшения защитных свойств и удлинения срока службы, особенно при эксплуатации изделий в атмосферных условиях, в подготовку поверхности перед нанесением ПК рекомендуется включать дополнительные операции: фосфатирование фосфорнокислым железом или фосфорнокислым цинком (для стальных и оцинкованных поверхностей), хроматирование или анодное окисление (для алюминия и его сплавов).

Фосфатирование – получение на металлической поверхности пленки из труднорастворимых фосфорнокислых солей. Фосфатные пленки, обладая низкой электропроводностью, увеличивают адгезию покрытия и препятствуют распространению подпленочной коррозии. В зависимости от состава фосфатирующего раствора на металлической поверхности образуются фосфаты с четко выраженной кристаллической решеткой (цинкофосфатное покрытие) либо аморфные фосфаты (железофосфатное покрытие).

Фосфатирующие составы поставляются фирмой «Химстар» (Москва) – КФ-1, КФ-3, КФ-12, КФ-15, КФ-18, КФА-8, КФА-9, ЗАО «Экохиммаш» (Буй) – КФА-8 и др. в виде готовых жидких концентратов. Перед использованием концентраты разводятся деминерализованной водой.

Обработка фосфорнокислым железом

Обработка фосфорнокислым железом (часто называется тонкослойным фосфатированием) дает очень хорошую сцепляемость и не оказывает неблагоприятное действие на механические свойства лакокрасочного слоя. Фосфорнокислое железо предоставляет хорошую противокоррозионную защиту в среде низких и средних коррозионных классов, хотя с этой точки зрения оно не может конкурировать фосфорнокислому цинку. Железистое фосфатирование можно проводить распылением или погружением. В сравнении с цинковым фосфатированием железистое фосфатирование в общем является более дешевым и проще реализуемым. Обычно толщина фосфатового слоя достигает от 0,3 до 1,0 г/м2.

Железофосфатные покрытия на основе КФА-8, КФА-9 получают при обработке поверхности фосфатным раствором щелочного металла (фосфата натрия). При малой толщине они имеют худшие защитные свойства, но процесс их получения значительно проще.

Фосфатирующие составы КФА-8 и КФА-9 применяют для одновременного обезжиривания изделий перед нанесением ПК. Для обработки составами могут быть использованы агрегаты, состоящие из двух зон (обезжиривание + фосфатирование-промывка), трех зон (добавляется зона пассивирования) и четырех зон (обезжиривание и фосфатирование производится дважды в первой и второй зоне).

Обработка фосфорнокислым цинком

Предварительной обработкой фосфорнокислым цинком добиваются более толстого слоя, чем при железистом фосфатировании, и этот слой более надежно прикреплен к основанию. Фосфорнокислый цинк обладает также весьма выгодными адгезионными свойствами, хотя в некоторых случаях может понижать механическую целостность (упругость) системы. Фосфорнокислый цинк предоставляет замечательную противокоррозионную стойкость и рекомендуется для предварительной обработки стали и гальванизированной стали в среде высоких коррозионных классов.

Цинкофосфатные покрытия на основе КФ-1, КФ-3, КФ-12 обладают улучшенными защитными свойствами, но их получение связано с чувствительностью процесса к колебанию температуры ванны, шламообразованием, небходимостью частого контроля кислотности ванны. Под ПК рекомендуется использовать составы КФ-15, КФ-18, позволяющие получать тонкослойные цинкофосфатные покрытия (1,0 - 1,5 г/м 2 ).

Для поддержания параметров фосфатирования в требуемых пределах необходимо периодически производить корректировку фосфатирующих растворов добавлением в них небольших количеств концентрата.

Обработка поверхности может производится разбрызгиванием при 50-60 о С в течение 2-5 мин. При сильной зажиренности металла время обработки может быть увеличено до 7-10 мин.

Завершающей стадией фосфатирования является промывка и пассивирование. Качество промывки определяется свойствами промывной воды [жесткостью, наличием ионов (С1 - ), (SО 4- ) 2- ] и интенсивностью облива.

Средний расход воды для отмывки поверхности составляет 25 л/м 2

Цинковое фосфатирование дороже, чем железистое фосфатирование, ввиду более высоких затрат как на оборудование, так и на сам процесс.

Нанесение порошковой краски

Вручную или автоматически, с помощью распылителей элетростатического порошка типа Corona или Tribo. Продолжительность прогрева зависит от реактивности смолы, применяемой с продуктом, эффективности печи и массы объекта. Принимая во внимание общие пожелания клиентов, мы рекомендуем время продолжительности прогрева, указанные в таблице. 180 ˚C = 20 мин. / 190 ˚C = 15 мин. / 200 ˚C = 10 мин. (Величины выражают температуру прогретого объекта, а не температуру в печи)

Безопасность

Порошковые материалы для покрытия классифицируются как горючие, однако не являются легковоспламеняющимися. Точка возгорания смеси порошка с воздухом — 450-600 ˚C. Прочая информация по

Упаковка

Упаковки по 25 кг (нетто) для стандартной продукции. (антики, металлики 20, 15 кг).

Хранение

В закрытой упаковке в сухих местах, недосягаемых для прямых солнечных лучей, где температура не превышает 35 ˚C, гарантийный срок годности минимум 2 года.

Дистрибьютер завода по производству порошковых красок «Micropul Boya» в России. Большой склад в Москве. Развитая дилерская сеть. Доставка в любую точку страны.

Что такое порошковая покраска.

С поверхности металлических изделий удаляются все органические и неорганические загрязнения. Если изделие перекрашивается, то очень важно качественно удалить прошлый слой краски. Удаление старого слоя производится с помощью пескоструйки. Грубые абразивы позволяют быстро и качественно удалить старый слой краски, а неорганические абразивы позволяют сгладить рельеф. Нанесение порошкового грунта

После того как мы подготовили поверхность под покраску, изделие помещается в камеру напыления. Там порошковый грунт, имеющий электростатический заряд, с помощью электростатического распылителя наносится на заземленное изделие. Он предназначен для противокоррозионной защиты. Нанесение порошковой краски

После того как грунт оплавился и закрепился на поверхности с помощью электростатического распылителя в камере напыления, порошковая краска, имеющая электростатический заряд, наносится на заземлённое изделие. Покраска должна осуществляться в несколько слоев, это обеспечит гладкое и равномерное покрытие. Нанесение порошкового лака

После того как мы достали изделее из печи полимиризации ему необходимо дать остыть до комнатной температуры. После этого мы наносим порошковый лак (глянцевый или матовый). Порошковый лак наносится на уже окрашенное изделие для улучшения внешнего вида и, частично, защиты от ультрафиолетовых лучей, так же он придает порошковому покрытию дополнительную маханическую прочность и практичность.В некоторых случаях он наносится на чистый металл, для сохранения текстуры и защиты от окисления. Полимеризация покрытия

Окрашенные изделия поступают в печь (камеру полимеризации). При температуре 180-200°С частицы порошковой краски оплавляются и закрепляются на поверхности изделия. Процесс полимеризации длится от 15 до 30 минут. (повторяется после каждого нанесенного слоя) Преимущества порошковых красок

порошковые полимерные покрытия обладают уникальными механическими и декоративными характеристиками и имеют ряд преимуществ перед покрытиями, получаемыми при жидком окрашивании, а именно:

Высокая адгезия (сцепление покрытия с поверхностью)

Широкий диапазон толщины покрытий

Отсутствие потеков на вертикальных поверхностях

Повышенная прочность на удар, изгиб

Стойкость к истиранию и коррозии

Сопротивляемость атмосферному воздействию

Стойкость к химии и перепаду температур. Ну и немного видео.

Порошковая покраска алюминия

Порошковая покраска алюминия является предпочтительным способом нанесения декоративного и защитного слоя на заготовки и готовые изделия из цветного металла. Технология отличается простотой, относительной дешевизной, при этом окрашиваемый слой получается прочным и долговечным.

Существуют разные составы порошковых красок и методы их нанесения на алюминиевую поверхность. Из нашего материала вы узнаете о сути технологии и этапах производственного процесса.

Преимущества технологии нанесения порошковой краски на алюминий

Всем, кто когда-либо занимался покраской металлических изделий, известно, что нанесение краски на алюминиевую поверхность является довольно непростой задачей. Сложность состоит в том, что алюминиевые материалы имеют очень плохую адгезию с обычными жидкими красящими средствами, а через некоторое время после их нанесения слой покрытия растрескивается и исчезает. Окрашивание с помощью распыления аэрозольных красок дает лучший эффект.

Сегодня самой эффективной технологией считается порошковая покраска алюминия. Подобное покрытие является надежным и стойким. Такая методика подразумевает равномерное распределение порошкового слоя на алюминиевой поверхности с последующей полимеризацией частиц, в результате чего обеспечивается устойчивое и надежное покрытие с большим сроком службы.

Особенностью алюминия является то, что при контакте с воздухом начинается процесс окисления металла с образованием поверхностной оксидной пленки. Следовательно, порошковая покраска алюминия должна выполнять не только функцию декорирования, но и защиты, которая обеспечивается созданием непроницаемой пленки, защищающей металл от взаимодействия с воздухом, влагой и предохраняющей от воздействия внешних негативных факторов.

Порошковая покраска алюминия обладает рядом преимуществ:
- экономичность промышленной покраски благодаря низким энергетическим и материальным затратам;
- пожарная и экологическая безопасность;
- высокий уровень защиты алюминиевых деталей от окисления и отслаивания слоев краски;
- практически безотходное производство;
- простота и скорость окрашивания;
- стойкость к атмосферным и температурным воздействиям;
- высокий коэффициент сцепляемости и прочность.
Суть технологии порошковой покраски алюминия – нанесение красителя методом напыления на предварительно обработанную поверхность изделия из алюминия с целью проведения последующей термохимической реакции между материалами. Для этого необходимо изделие с напылением поместить в специальную термическую камеру для нагрева, в которой произойдет расплавление частиц с образованием прочного пленочного слоя, обладающего защитными свойствами.

В большинстве случаев на линиях порошковой покраски алюминия внедряют в процесс эффективную рециркуляцию и вторичное использование напыляемого порошка. Это способствует увеличению итоговой эффективности применения порошка до 95–98 %. Изменение цвета при покраске происходит довольно просто и быстро. Примерно 99 % порошка, который предназначался для напыления, но не вошел в состав готового порошкового покрытия, возвращают в цикл покраски для повторного напыления. В результате отходы краски при таком методе совсем малы, поэтому такое производство является почти безотходным.

Современные технологические линии порошковой окраски обеспечивают покрытия большого спектра цветов, тонов, блеска, толщин и текстур.

Виды красок для порошкового окрашивания алюминия

Краски, используемые при порошковой покраске алюминия, подразделяются на два вида:
При нагреве они плавятся и растекаются по поверхности с образованием пленки, имеющей такой же химический состав, которым обладал исходный порошок. В состав основных компонентов входят термопластичные смолы, имеющие большой молекулярный вес. Они трудно поддаются измельчению и поэтому их преимущественно используют для нанесения специфических толстослойных покрытий. В большинстве случаев процесс нанесения порошка на деталь происходит посредством его погружения в бак с растворенным в жидкости порошком. При ожижении порошка используют сжатый воздух.

Такая технология применяется для производства полиэтиленовых, полипропиленовых, нейлоновых, поливинилхлоридных и некоторых других видов порошков.

При массовом производстве прессованных алюминиевых профилей или катаных алюминиевых листов термопластичные порошковые краски не применяются.

Есть существенное отличие между термореактивными порошковыми красками и термопластичными. Их основными компонентами являются твердые смолы, имеющие малый молекулярный вес. При нагреве происходит расплавление термореактивных порошков, их растекание по поверхности, что приводит к слиянию друг с другом и образованию высокомолекулярных органических соединений. Такой процесс называется полимеризацией. Благодаря этому готовое порошковое покрытие приобретает другой химический состав, существенно отличающийся от химического состава исходных смол в порошковой краске.

Благодаря устойчивости порошкового покрытия из термореактивных красок к воздействию нагрева оно не расплавляется до жидкого состояния. Такая разновидность порошковой покраски алюминия основана на применении систем из более твердых смол, которые можно измельчить на микрочастицы с размерами от 10 до 40 мкм, а в некоторых случаях еще мельче. С помощью таких смол можно нанести тончайший покрасочный слой толщиной от 25 до 75 мкм, но с техническими характеристиками, эквивалентными, а иногда даже лучшими, чем у покрытий с применением жидких красок.

При порошковой покраске изделий из алюминия, особенно листов и профилей, пользуются только термореактивными порошковыми красителями. Ниже перечислены их основные типы:
- гибридные (смешанные);
- акриловые,
- полиуретановые,
- полиэфирные,
- эпоксидные.
При выборе необходимого вида порошковой краски необходимо учитывать вид изделия из алюминия, его назначение, условия эксплуатации и некоторые другие факторы. Самыми широко применяемыми являются стандартные порошковые полиэфирные красители.

Состав красок

Базовыми компонентами порошковой краски являются:
- Пленкообразователи. Для создания пленки используют термореактивные или термопластичные органические полимеры, что нужно учитывать при выборе. Они применяются в случае, если необходимо нанести на металлическую поверхность тонкий однородный слой, равномерно покрывающий всю площадь заготовки. Как правило, пленкообразователи являются бесцветными, но выполняют несколько функций. Основное их предназначение – защита металлической поверхности от влияния агрессивных внешних факторов. Вторая важная функция – образование однородного липкого слоя, необходимого для устойчивого прикрепления красящих компонентов, которые входят в состав краски.
- Красящие пигменты. В качестве пигментов используются как органические, так и неорганические соединения. С их помощью можно окрасить алюминиевые поверхности в любой необходимый цвет. Для порошковой покраски алюминия применимы любые красящие пигменты. Следовательно, при желании можно изготовить краску-порошок любого цвета (рубинового, зеленого, синего, белого, черного, фиолетового и других оттенков.)
К основным компонентам добавляются присадки:
- Комплексные композитные. Используются для снижения горючести, повышения износостойкости, химической и биологической инертности, поглощения вибрации.
- Дополнительные красящие пигменты. Предназначены для изменения оттенка, тонировки и блеска основного красящего пигмента, а также увеличения устойчивости к воздействию ультрафиолетовых лучей.
- Отвердители. Применяются для повышения скорости затвердевания порошковой краски после ее нанесения, увеличения общей прочности материала. С их помощью нанести порошок при высоких или низких температурах становится намного проще.
Выбирая краску-порошок, необходимо учитывать размер фракции. Оптимальные габариты частиц при порошковой покраске алюминия – 10–100 микрометров (мкм). Порошки с более крупными частицами покупать не следует, так как в этом случае однородность нанесения и прочность краски не гарантируются. Но, с другой стороны, порошки с крупными частицами можно применять в случаях нанесения верхнего слоя под высоким нагревом. Для создания тонкого слоя краски желательно приобрести порошок мелкой фракции частиц размером 5–20 микрометров.

Подготовка поверхности алюминия для порошковой покраски

Чтобы гарантированно получить качественное порошковое покрытие на алюминиевой детали, ее поверхность необходимо предварительно подготовить, проведя сложную технологию химической обработки. Такая подготовка поверхности перед порошковой покраской алюминия нужна, чтобы:
- удалить с поверхностей любые загрязнения, включая оксиды, масла и смазки;
- подготовить поверхность для лучшей адгезии порошкового покрытия;
- получить максимально однородное покрытие на всей поверхности окрашиваемой детали.
Для проведения стандартной процедуры химической подготовки алюминиевой поверхности необходимо выполнить ряд следующих действий:
- обезжирить заготовку с применением специальных моющих растворов;
- тщательно промыть в чистой воде, чтобы удалить оставшиеся на поверхности химические частицы;
- произвести травление в растворе каустической соды в течение определенного времени и при особой температуре;
- обработать поверхности раствором серной или азотной кислоты (произвести осветление);
- создать с помощью обработки хроматный конверсионный слой (или технически аналогичный), чтобы обеспечить хорошую адгезию порошкового покрытия;
- окончательно промыть в емкости, наполненной деионизированной водой.
Необходимо особо выделить тот факт, что только при полном выполнении всех требований по подготовке поверхности для порошковой покраски алюминия можно использовать максимальный потенциал такой краски и получить надежное и долговечное защитно-декоративное покрытие.

При малых объемах производства порошковой покраски алюминия чаще всего используют горизонтальный способ химической обработки профилей, последовательно погружая изделие в установленные промывочные и рабочие ванны. В массовых производствах применяется обработка профилей методом вертикальных систем, в которые технологические растворы и вода для промывки подаются с помощью спрейерной установки.

Этапы порошковой покраски алюминия

После очистки на подготовленную поверхность наносится краска. В качестве рабочего инструмента при этой операции применяют специальные электрические или пневматические пистолеты, позволяющие равномерно нанести порошок на всю алюминиевую заготовку. Теоретически это можно сделать и вручную, но в таком случае может возникнуть множество проблем. Главный минус в том, что с помощью ручной техники не удастся равномерно распределить порошок по всей поверхности, в результате чего качество окраски будет низким.

На завершающем этапе порошковой покраски алюминия проводится полимеризация порошка, чтобы он смог прочно схватиться с поверхностью металла. Такую операцию можно произвести несколькими способами:
- Посредством нагревания металла. Металлическую заготовку накаляют в печи до температуры, превышающей уровень плавления краски. Порошок помещают в маленькую камеру, подсоединенную к установке компрессора. Нагретую деталь устанавливают в камеру с краской, в которой с помощью компрессора поддерживается высокая стабильная температура. Физически процесс является очень простым: краска, попадая на горячую поверхность, липнет к металлу и моментально плавится, с помощью чего создается полимерный окрашенный слой. Такая технология применима только для окраски малогабаритных изделий.
- С помощью газовых горелок. На окрашенную деталь одновременно направляют огонь нескольких газовых горелок, в результате чего температура может повыситься и удерживаться на уровне около +1 500…+2 000 °С. Полимерное затвердевание осуществляется благодаря частичному расплавлению и последующему охлаждению. У такой методики есть некоторые недостатки: применяют ее при порошковой покраске достаточно объемных алюминиевых деталей в тех случаях, когда они не помещаются по габаритам в безвоздушные печи.
- Посредством температурной полимеризации. Окрашенную металлическую заготовку устанавливают в безвоздушную, предварительно разогретую до +180…+210 °С камеру. При такой температуре происходит сплавление полимерных частиц, что приводит к появлению однородного прочного слоя краски. Такой метод считается самым универсальным и может применяться для покраски любых поверхностей со средними размерами заготовок.
Важным моментом является правильный выбор оборудования с учетом габаритов изделий, которые вы планируете окрасить. Покраску длинных алюминиевых профилей следует производить на автоматических линиях, оснащенных печами полимеризации и проходными камерами для нанесения напыления. А оборудование тупиковой формы желательно применять при нанесении покрытий на изделиях типа дисков или других небольших деталях.

Следует всегда обращать внимание на качество красящих материалов. Любая партия порошковых красок для алюминиевых профилей и других подобных изделий при продаже должна сопровождаться сертификатом соответствия. В противном случае никто не сможет дать гарантию, что порошковая покраска алюминия окажется качественной и долговечной.

Почему следует обращаться именно к нам

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Читайте также: