Порошковое покрытие металла технология

Обновлено: 20.09.2024

Сегодняшняя обработка металла сочетает новейшие технологии, оборудование и специальные навыки. Грамотный подход к процессу позволяет добиться необходимого качества, придать желаемую форму и размеры заготовкам, и, что не менее важно, обеспечить долгую службу и эстетичный вид металлических изделий.

В современной промышленности используется множество методов обработки металла. Особого внимания заслуживает порошковая покраска металлоизделий. Данный способ имеет следующие преимущества:

Изделия из металла надёжно защищаются от коррозии.
Они приобретают привлекательный внешний вид. Заслуживает внимания то, что при порошковой покраске металлоконструкций можно выбирать любой цвет из числа тех, что представлены в каталоге RAL.
Металлические изделия остаются безопасными в экологическом отношении. Этим технология порошковой покраски выгодно отличается от других способов нанесения лакокрасочного покрытия, применяемых в промышленности.
Данная технология приводит к минимальному удорожанию изделий из металла.

Недостатки порошкового окрашивания

Невозможно добиться уникального оттенка — необходимо выбирать из представленной цветовой гаммы.
Технологии ручного нанесения не существует — покраска металла порошком возможна только в заводских условиях и с применением специализированного оборудования.
Дефект окрашивания не корректируется локально — можно лишь полностью перекрасить элемент.
Покраске поддаются только те материалы, которые выдерживают температурное воздействие до 200 градусов, а это не всегда допустимо.
Есть ограничения по габаритам деталей, они должны помещаться в камеру полимеризации.

Виды порошковых красок по составу смол

В зависимости от состава смол порошковые краски классифицируются на три основные категории:

Эпоксидные. Эти составы отличаются высокой прочностью, устойчивостью к воздействию химикатов, масел и топлива. Они не требуют предварительного грунтования и при этом сами могут использоваться в качестве грунтовочного слоя перед окраской металлоконструкций жидкими порошковыми составами.
Так как эпоксидные краски не являются проводниками электричества, они нашли широкое применение в электро- и радиотехнических отраслях для повышения коррозийной устойчивости деталей.
Эпоксидно-полиэфирные. Ценятся за свои декоративные свойства и способны создавать необычные визуальные эффекты, например, тисненой кожи или патины. Однако по устойчивости к окислению и влиянию окружающей среды этот вид проигрывает другим.
Полиэфирные. Отличаются стойкостью перед механическими, атмосферными воздействиями, истиранию. Характеризуются высокой адгезией, что делает их универсальными для покраски металлоконструкций из любых видов металлов, в том числе легких сплавов. Отличные изоляторы. Уязвимы к действию щелочи.

Этапы порошковой покраски металлоконструкций

При покраске металла порошковой краской последовательно выполняется несколько этапов:

Подготовка поверхности, на которую будет наноситься краска. При реализации этого этапа с поверхности изделия удаляются загрязнения и окислы, она тщательно обезжиривается и подвергается фосфатированию. Предварительная подготовка значительно улучшает адгезию, обеспечивает долговечность лакокрасочного покрытия и надёжность защиты окрашенных изделий от коррозии.
Распыление порошковой краски. Выполняется в специальных окрасочных камерах. Краска наносится на поверхность металлических изделий с помощью окрасочных пистолетов. Она представляет собой смесь частиц красящего пигмента и каучука. Пистолеты придают частицам электрический заряд, благодаря которому они притягиваются к поверхности окрашиваемого изделия и удерживаются на ней до следующего этапа.
Полимеризация нанесенной краски. Выполняется в камере полимеризации, где изделие нагревается, вследствие чего частицы краски плавятся и растекаются по поверхности, прочно соединяясь с ней. После того как изделие остынет, порошковая покраска металла считается законченной.

Оборудование для порошковой покраски металлоконструкций

Технология окрашивания изделий из металла порошковой краской реализуется с применением современного оборудования:

Покрасочная камера. В ней на поверхность металлического изделия наносится порошковая краска (для этого используются окрасочные пистолеты). Покрасочная камера имеет два проёма (входной и выходной), она оснащена вентилятором, коллектором, пультом управления и рядом других приспособлений.

Печь полимеризации. Используется для термического закрепления краски на поверхности окрашиваемого металлического изделия. Эта печь оснащена нагревательными элементами, которые за время, не превышающее получаса, нагревают воздух в печи (а вместе с ним и изделие) до температуры 130-220°С. Краска, которая в виде порошка находится на поверхности изделия, плавится и образует тонкую плёнку, прочно сцепляющуюся с металлическим основанием. Время полимеризации, как правило, варьируется от 10 до 30 минут.

Транспортная система. В её состав входят устройства, предназначенные для перемещения тележек с металлическими изделиями, их загрузки в камеры и выгрузки.

Виды изделий, обрабатываемых методом порошковой окраски металла

Одним из важных преимуществ данного метода окрашивания является его универсальность. Порошковую краску можно наносить на самые разные изделия. Среди них:

Профиль и другие металлические конструкции.В данном случае, однако, существует ограничение - размеры покрасочной камеры. При порошковой покраске профиля габариты металлического изделия не должны превышать 6,9х0,85х2,4 м.
Всевозможные мелкие изделия из металла.Технология порошковой покраски может применяться для декоративной обработки заклёпок и саморезов, дверей и решёток, панелей и козырьков, а также многих других металлических предметов.
Металлическая мебель. Покраска в данном случае может выполняться с декоративной или реставрационной целью. При грамотном выборе цвета мебель из металла после окрашивания становится чрезвычайно привлекательной. Заслуживает внимания и то, что покрытие, которое на неё наносится, устойчиво к механическим воздействиям, атмосферным осадкам, солнечному свету и многим другим негативным внешним факторам. После покраски металлическая мебель может эксплуатироваться как внутри помещений, так и за их пределами.
Детали автомобилей, мото- и квадроциклов, велосипедов и мопедов, катеров, яхт и лодок. Речь может идти о бамперах и глушителях, обвесах и суппортах, рамах велосипедов и множестве других деталей. Высокая устойчивость лакокрасочного покрытия, обеспечиваемая при покраске деталей автомобилей и других транспортных средств, в данном случае крайне актуальна. Известно, что такие детали очень часто эксплуатируются при неблагоприятных условиях. Даже в этом случае порошковое покрытие, благодаря высокой прочности его сцепления с металлом, в течение долгих лет будет сохранять свой первоначальный внешний вид. Большое значение имеет и то, что цвет краски может быть любым.

Порошковая покраска профиля и других металлоконструкций

Желаете выполнить порошковую покраску металла на высоком уровне? Обратитесь к специалистам, входящим в штат Nayada. В настоящее время компания имеет все возможности для качественной, быстрой и недорогой порошковой покраски профиля и других металлоизделий. Использование современного оборудования и лучших расходных материалов, глубокие познания специалистов и богатый опыт работы - вот что заставляет обращаться именно к мастерам Nayada.

Порошковая краска по металлу: выбираем подходящую и красим правильно

Покрасить металл непросто. Большинство привычных нам красок с ним не дружат – не выдерживают больших температур и влаги. Но технологии изготовления колерных составов претерпели большие изменения. Пример таких изменений – порошковая краска по металлу. Читайте до конца и узнаете, как красить порошковой краской, ее разновидности, а также некоторые правила и рекомендации по нанесению.

Виды порошковых красок

Порошковая краска – материал с цветным пигментом в виде порошка. Она защищает металлическую поверхность от влаги, предотвращает появление ржавчины. Долговечность, дополнительную прочность и даже электроизоляция – ее особенность.

Помимо пигмента в состав входят и другие вещества: смолы образуют пленку, а катализаторы отвечают за отвердение. Покраска порошковой краской распространена в строительстве, автомобильной промышленности и интерьерном дизайне. Так можно добиться матовой или глянцевой, объемной или плоской поверхности.

Краска делится на 2 вида:

Термопластичные. Решающим фактором здесь является высокая температура. В состав добавляют смолы: винилы, нейлоны или полиэстер. После нагрева они образуют твёрдое покрытие с сохранением состава и структуры исходного сырья. Такое порошковое окрашивание позволяет нагревать металлический предмет повторно и заново формировать слои.
Термореактивные. Образование пленки происходит в результате химической реакции. Для производства красок используют акриловые, эпоксидные или полиэфирные смолы.

Термоактивные колеры подходят для изделий, эксплуатация, которых происходит в тяжелых климатических условиях. После нанесения порошковое покрытие преобразуется и не деформируется после повторного нагревания.

Компоненты в составе безопасны. У них высокая степень сыпучести, из-за чего они не прилипают к предметам и коже. Срок годности неограничен, цвет не блекнет, консистенция не густеет со временем. Свойства сохраняются до момента применения. Растворитель не нужен.

Технология окрашивания

При порошковой покраске технология окрашивания имеет огромное значение. Суть – в распылении сухих частиц на обезжиренную и очищенную поверхность. На поверхность металла, заряженную отрицательно, с лёгкостью прилипают положительно заряженные частицы краски. Так формируется ровный и однородный слой.

Используют всего два способа напыления:

Электростатическое. На заземленную поверхность наносят порошок, заряженный электростатикой. Делают это с помощью пистолета для порошковой покраски. Колер обретает электрический заряд благодаря ионизированному воздуху. Он находится в области коронного разряда и образуется между электродами заряжающего наконечника и поверхностью для покраски.

Источник высокого напряжения встроен в конструкцию распылителя. Основной недостаток этого способа – невозможность нанесения краски в мелкие углубления и выемки.

Трибостатическое. В этом способе используют сжатый воздух. В результате трения о диэлектрик появляется заряд. Он и удерживает молекулы краски на окрашиваемой поверхности. Диэлектриком служит фторопласт – из этого материала сделан распылитель. Этот способ используют для покраски изделий со сложной геометрией. Есть возможность использовать многоструйные насадки, именно они и повышают точность и равномерность нанесения краски.

Этапы работ

Технология порошкового окрашивания состоит из трёх этапов работ: подготовки поверхности, окрашивания и полимеризации.

Подготовка поверхности

Она включает в себя: очистку от загрязнений, обезжиривание, фосфатирование.

С поверхности металлического изделия удаляют грязь, ржавчину и окислы. Если пропустить этап очистки, краска слезет и придётся переделывать. Лучший способ очистки – дробеструйный. Мелкие гранулы под давлением или с помощью центробежной силы направляются на поверхность. В качестве гранул используют чугунные или стальные гранулы, а также песок.

Видео описание

В этом видео показано, как очистить металл от ржавчины

Для обезжиривания поверхности перед порошковым окрашиванием металлических изделий подойдёт химическая очистка или травление. В качестве реагента берут серную, азотную или фосфорные кислоты. Фосфатирование похоже на грунтование. При обработке специальным составом образуется фосфатная пленка, улучшающая адгезию.

Окрашивание

Для этих целей оборудуется специальное помещение – камера – с принудительной системой отсоса воздуха. В камерах проходного типа окрашивают крупногабаритные изделия, в тупиковых – мелкие детали. Специальный пистолет распыляет колер. Поэтапно процесс выглядит так:

В специальный бункер засыпается порошковая краска и смешивается там с воздухом. Регулировка пропорций происходит при помощи вентилей.
Через распылитель с высоковольтным источником проходит смесь краски и воздуха, приобретая положительный заряд.
Происходит процесс распыления краски на изделие.
Последний этап – вытяжка удаляет незакрепленные частицы. Поступая в специальный бункер, они снова направляются по покрасочному циклу.

Полимеризация

После нанесения порошка объект перемещается в печь. Далее нагревается под воздействием постоянного значения поддерживаемой температуры.

В этом видео показаны последствия недопекания и перепекания краски

Происходит процесс полимеризации краски. На прохождение полного цикла необходимо 15-30 минут. Микрочастицы порошковой краски оплавляются, образуя при этом плёнку, затем отвердевание и охлаждение. Время этого этапа зависимо от размера детали, вида печи и типа краски.

Температурный режим, необходимый для процесса, удерживают в диапазоне 150-200 °C. После чего расплавленный порошок заполняет все малые неровности, это гарантирует плотный контакт краски и поверхности.

Потом деталь охлаждается. Покрытие становится прочным, а изделие получает защиту от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Правила и рекомендации

Рекомендуется использовать краски только проверенных производителей.
Состояние подвесных крючков, ответственных за заземление изделий играет ключевую роль, в противном случае происходит нарушение электростатического механизма удерживания и распределение порошковой краски на окрашиваемой поверхности. Операция очистки, а также контроль цепи заземления необходимо провести технологически верно.

В этом видео показан процесс покраски порошковой краской

Для напыления порошковых материалов, использовать минимально нужное количество воздуха. При перенасыщении происходит увеличение расхода колера, усиление нагрузки на оборудование, нарушение процесса электризации, изменение гранул порошкового материала, плюс, видимость в окрасочной камере заметно ухудшается.

Использовать воздух лучшего качества, без примесей.
Внимательно гомогенизировать порошковую смесь перед использованием.
Не допускать смешивания разных цветов. Перед использованием нового цвета – тщательно очистить оборудование.
Уделить большое внимание подготовке поверхности перед покраской.
Условия хранения порошковых красок необходимо соблюдать во избежание ухудшения исходного сырья, что отразится на конечном результате.
Технологический процесс должен быть соблюдён в деталях на всех этапах покрасочных работ.
Контроль, профилактика и обслуживание агрегатов – необходимость.
Правильно настроенные производственные циклы, гарантируют уменьшение потерей красящего пигмента до 2%-5%.

Правила и рекомендации помогут добиться равномерности и эластичности покрытия, а также долгого срока эксплуатации.

Коротко о главном

Порошковая краска – современный вид красящих материалов по металлу. Область применения – от покраски мелких бытовых приборов и предметов интерьера, до металлоконструкций.

Существует два основных порошковых вида красок – термопластичные и термореактивные. Выбор метода зависит от поставленных задач. Так же существует всего два типа технологий окрашивания – электростатическое и трибостатическое. В первом случае используют мощный источник высокого напряжения, во втором он отсутствует.

Покраску делают в 3 этапа: сначала подготавливают поверхность – очищают от грязи, пыли и старых слоев краски. Изделия окрашивают, используя систему отсоса воздуха. Заключительный этап – полимеризация. Окрашенный предмет отправляется в печь, чтобы зафиксировать краску, далее происходят процессы отвердевания и охлаждения.

Преимущества порошковой покраски

Дисперсные порошковые покрытия стали использовать еще в середине прошлого столетия. С их помощью можно придать изделиям из разных материалов эстетичный вид, а также защитить их от коррозии и других негативных факторов. Кроме того, дисперсные краски отличаются экологичностью, поскольку в их составе нет вредных компонентов. О том, какие еще есть преимущества порошковой покраски, мы расскажем в этом материале.

Особенности и виды порошковой покраски

Порошковые покрытия – это дисперсионные составы, состоящие из твердых частичек в форме порошка и других компонентов. Основой таких красок являются рассыпные порошки, не имеющие характерного аромата и цвета, которые не растворяются в водной среде. Для получения нужного оттенка в краски домешивают разные примеси.

Порошковые краски представляют собой твердые дисперсные составы, которые включают отвердители, формирующие пленку смолы, пигменты, наполнители и добавки специального назначения. Порошок, который используется для производства покрытий, имеет зернистость от 10 до 100 микрон. Одно из основных преимуществ порошковой покраски состоит в отсутствии растворителей.

Такие покрытия могут использоваться для металлов и изделий из других материалов. Их применяют для покраски микроволновых печей, холодильников и различного бытового оборудования. Ими окрашивают мебельные изделия, спортивные снаряды, рулонные металлы, детали машин, декор и т. д.

Такие краски широко применяются в быту. С их помощью можно покрасить камень, стекло, керамику и металл. Существуют технологии, позволяющие наносить дисперсные краски на дерево, панели МДФ и другие неметаллические материалы. В некоторых случаях порошковая покраска просто незаменима. Например, только таким способом можно покрывать внутреннюю поверхность труб, рассчитанных на транспортировку различных сред при высоких показателях температуры, давления и других факторов, способствующих развитию коррозии.

Порошковая покраска считается инновационным решением в лакокрасочной сфере. Ею пользуются на крупных предприятиях и в небольших фирмах, в частном предпринимательстве и в быту. Специалисты различают две большие группы порошковых покрытий по критериям пленкообразования.

В эту группу входят красящие средства, основой которых являются термопластичные пленкообразователи. Такие краски формируют надежное покрытие за счет сплавления частичек и других процессов химического характера. Пленки, получаемые из таких составов, могут быть растворимыми. В эту группу входят составы с поливинилбутиралем, полиамидом, поливинилхлоридом и полиэтиленом.

Порошковая покраска материалами, содержащими поливинилбутирал, применяется в качестве защитного декоративного покрытия для деталей внутри помещения. Такая краска отличается бензостойкостью, электроизоляционными характеристиками и устойчивостью к абразивным компонентам. Преимущества порошковой покраски алюминия и других материалов такими средствами заключается в том, что создаваемое покрытие легко выдерживает воздействие солей и влаги при комнатных температурах.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Поливинилхлоридные красящие составы формируют защитный слой, который отличается устойчивостью к активным веществам моющих средств. Их используют для наружных работ и для покраски изделий, которые используются внутри помещений. Довольно часто для покраски изделий используются порошковые составы, содержащие полиамиды. Они формируют эстетичное прочное покрытие, отличающееся устойчивостью к абразивным веществам и растворителям. Полиамидные красящие средства могут использоваться как внутри помещений, так и для покраски изделий, которые эксплуатируются на улице.

Основное предназначение покрытий, содержащих полипропилены, полиэтилены и другие полиолефины – защитная покраска поверхностей из разных материалов. Это обусловлено выдающимися физико-механическими и электроизоляционными характеристиками дисперсных красок, а также их устойчивостью к коррозии. Есть у таких красок и свои минусы: они склонны к растрескиванию и плохо переносят различные атмосферные факторы.

В эту группу входят термопластические компоненты, которые производятся на основе специальных пленкообразующих веществ. Они создают защитные слои в результате сплавления частиц и химических преобразований. Такие краски не поддаются плавлению и не растворяются. Для их производства используются полиэфирные и эпоксидные смолы, акрилаты и полиуретан. Термореактивные дисперсные составы эффективны для покраски деталей в машиностроительной промышленности.

Эпоксидные покрытия отличаются высокой механической прочностью. Они не подвержены воздействию растворителей и хорошей адгезией, но при сильном нагревании могут желтеть. Под воздействием солнечных лучей эпоксидные дисперсные краски разрушаются и становятся мелоподобными.

Они включают высокомолекулярные эпоксидные пленкообразующие компоненты, создающие в результате взаимодействия друг с другом затвердевающие покрытия. Они менее склонны к появлению желтизны и хорошо переносят повышение температуры.

Полиэфирная покраска используется для внешних работ. Ее преимущество заключается в устойчивости к атмосферным факторам.

Полиуретановые дисперсные покрытия отличаются устойчивым глянцевым слоем. Они эффективны для покраски объектов, которые в процессе эксплуатации подвержены механическому трению и воздействию абразивных компонентов. Такие краски могут использоваться в декоративных целях, так как они формируют на поверхности изделий покрытие с текстурой, напоминающей жатый шелк.

Полиуретановые составы устойчивы к атмосферным факторам, к различным растворителям, влаге и маслам.

Акрилатная покраска применяется для внешних работ. Она отличается устойчивостью к щелочным соединениям и высоким температурам, а также долговечностью (покрытие долго сохраняет оттенок и блеск).

Дисперсные покрытия формируют антикоррозийный и электроизоляционный защитный слой, устойчивый к ударным нагрузкам, который сберегает свои характеристики при температурах от –+60 °C до + 150 °C. Такие краски устойчивы к температурным скачкам.

Рассмотрим основные преимущества порошковой покраски дисков автомобилей и других изделий:

благодаря минимальным отходам такие покрытия отличаются экономичностью;
дисперсная краска почти полностью переносится на окрашиваемую поверхность;
излишки краски, не осевшие на обрабатываемой детали при распылении, могут быть использованы повторно (может применяться почти 95 % собранной и осевшей на оборудовании краски);
полная автоматизация процесса порошковой покраски упрощает процедуру обучения мастеров;
порошковые покрытия не нуждаются в специальном уходе;
отсутствие растворителей в составе ускоряет процесс покраски (не нужно тратить время на высыхание растворителя и средства на устранение испарений).

Рекомендуем статьи по металлообработке

Экологические преимущества порошковой покраски металла:

отсутствие органических соединений, вредных для экологии;
экологическая безопасность технологии;
минимальные риски возгорания;
минимизация появления химических запахов;
порошковая покраска деталей улучшает санитарно-гигиенические условия труда;
выделение летучих соединений в ходе полимеризации порошковых покрытий намного ниже допустимых нормативов.

Основные преимущества порошковой покраски в сравнении с лакокрасочными материалами, в состав которых входят растворители:

эстетические и физико-химические характеристики порошковых покрытий намного выше, чем у обычных красок;
надежность покрытий и высокие эксплуатационные показатели;
при порошковой покраске отпадает необходимость в грунтовке поверхности;
поскольку порошковые покрытия полностью состоят из сухих компонентов, то его можно наносить в один слой;
низкая пористость красок на основе порошка улучшает антикоррозийные характеристики и устойчивость к ударным деформациям;
для порошковой покраски не нужны подготовительные мероприятия и контроль вязкости состава, так как все материалы поставляются потребителю в готовой к нанесению форме;
потери краски на основе порошка составляют от 1 до 4 %, а для жидких лакокрасочных материалов они достигают 40 %;
чтобы порошковая покраска затвердела, потребуется не более получаса;
для хранения порошковых материалов нужно гораздо меньше места;
высокие прочностные характеристики порошковой покраски минимизируют повреждение покрытия изделий в ходе перевозок и позволяют снизить расходы на упаковку изделий.

Особенности, которые стоит учесть при порошковой покраске:

работы по окрашиванию могут выполняться только в специальных цехах с применением специальных устройств;
нельзя изменить оттенок краски, так для покраски используются готовые порошковые составы от производителя;
при появлении локальных дефектов придется перекрашивать всю деталь;
так как порошковые покрытия полимеризуются при температурах от +180 °С до +200 °С, то их нельзя использовать для покраски деталей с низкой термостойкостью;
габариты окрашиваемых деталей ограничены размерами печи, в которой происходит полимеризация покрытий.

Процесс нанесения порошковой краски

Наиболее трудоемкой является предварительная обработка окрашиваемых деталей. От ее качества зависит устойчивость, эластичность и другие характеристики порошковой покраски. Подготовительные мероприятия включают работы по очистке изделия от грязи, обезжиривание, антикоррозийную обработку и фосфатирование (повышает адгезию порошковой покраски).

Для очистки окрашиваемых деталей могут применяться механические и химические средства. В первом случае используют щетки из металла, шлифовальные круги или ткани, смоченные в растворителе. Для химической очистки применяются щелочные, кислотные и другие материалы (выбор средств определяется степенью загрязненности, габаритами изделия, видом материала и т. д.).

Чтобы под порошковое покрытие не попадала грязь и влага, технология покраски предполагает нанесение конверсионного подслоя (это предотвратит отслаивание и разрушение краски). Чтобы увеличить сцепляемость краски с поверхностью деталей и предотвратить появление ржавчины, применяется фосфатирование с нанесением слоя неорганических лакокрасочных материалов. Чтобы удалить окалину, ржавчину, окислы и другие дефекты применяется травление окрашиваемой поверхности (абразивная и химическая очистка).

Завершающим подготовительным мероприятием перед порошковой покраской является пассивирование (поверхность обрабатывается соединениями NaNO₃ и Cr). Такая обработка препятствует образованию вторичной коррозии на всех этапах подготовительных мероприятий.

Затем производится ополаскивание детали и ее сушка в специальной печи.

После завершения подготовительных этапов деталь помещают в камеру напыления. Здесь на ее поверхность напыляется порошковое покрытие. В этой камере улавливаются частички порошка, не осевшие на окрашиваемую поверхность. Это обеспечивает их утилизацию и предотвращает попадание краски в рабочее помещение. Покрасочная камера имеет систему фильтрующих элементов, устройства для очистки и отсоса порошкового вещества.

Различают два типа камер: проходные и тупиковые. Первый вариант используется для покраски габаритных изделий, а в моделях второго типа окрашивают детали небольшого размера. Для нанесения порошкового покрытия могут использоваться и автоматические камеры. В этом случае процедура покраски выполняется пистолетом-манипулятором и занимает минимум времени.

Чаще всего для нанесения порошковых красок применяют метод электростатического напыления. В этом случае происходит напыление порошка, имеющего электростатический заряд, на заземленную деталь. Для нанесения краски используются пневматические распылители (пистолеты, аппликаторы или пульверизаторы).

После окрашивания деталь подвергается процедурам, способствующим формированию покрытия. На этом этапе производится оплавление нанесенной краски с целью образования защитной пленки, а также ее охлаждение и затвердевание.

Для оплавления порошковой покраски используются печи и специальные температурные камеры. Существуют разнообразные модели камер полимеризации, отличающиеся конструкционным устройством. Они представляют собой сушильный шкаф с электронным управлением, которое контролирует температуру и продолжительность нанесения краски. После завершения процесса камера отключается в автоматическом режиме. Сушильный шкаф может работать от электросети или от других источников энергии (природного газа, мазута и т. д.).

Особенность печей полимеризации заключается в способности поддерживать заданную температуру, что обеспечивает равномерный прогрев детали, которая подлежит порошковой покраске. Параметры режима формирования покрытия выбирают исходя из материала окрашиваемого изделия, вида краски и других характеристик.

После завершения полимеризации изделие необходимо охладить на воздухе.

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 металла к порошковой покраске

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.

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.

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.

Методы порошковой покраски

Есть четыре основных процесса порошковой покраски покрытий: электростатическое распыление, способ нанесения с помощью потока воздуха (fluidized bed), электростатическое распыление с помощью воздушного потока (electrostatic fluidized bed) и нанесение с помощью пламени (flame spray).

Электростатическое распыление – наиболее популярный на сегодняшний день метод порошковой покраски. Для всех прикладных методов, подготовка поверхности (то есть, очистка и конверсионное покрытие) должна создавать хорошую основу для нанесения покрытия. Поверхность должна быть подготовлена соответствующим образом.

Особенности четырех различных методов порошкового покрытия:

В процессе электростатического распыления сухие порошковые частицы приобретают электрический заряд, в то время как окрашиваемая поверхность электрически нейтральна. Заряженный порошок и нейтральная рабочая область создают электростатическое поле, которое притягивает сухие частицы краски к поверхности. Попадая на окрашиваемую поверхность, порошковое покрытие сохраняет свой заряд, который удерживает порошок на поверхности. Окрашенная таким образом поверхность помещается в специальную печь, где частицы краски тают и впитываются поверхностью, постепенно теряя свой заряд.
Второй метод нанесения предусматривает, что порошковые частицы краски удерживаются во взвешенном состоянии с помощью потока воздуха. Вступая в контакт с предварительно разогретой окрашиваемой поверхностью, эти частички тают и прочно удерживаются на ее поверхности. Толщина порошкового покрытия зависит от температуры, степени нагрева поверхности, а также от длительности контакта с порошковыми частицами. При нанесении покрытий из термопластика последующее нагревание в большинстве обычно не требуется. Однако для полного затвердевания порошкового покрытия в некоторых случаях необходимо дополнительное нагревание.
Электростатический способ нанесения порошковой краски с помощью воздушного потока во многом схож с предыдущим, однако в этом случае поток воздуха, удерживающий частицы краски, электрически заряжен. Ионизированные молекулы воздуха заряжают частицы краски при движении наверх в специальной печи, куда помещают окрашиваемую поверхность, и формируют облако заряженных частиц. Окрашиваемая поверхность, обладающая нейтральным зарядом, покрывается слоем заряженных частиц. В этом случае предварительного нагревания окрашиваемой поверхности не требуется. Эта технология подходит для окрашивания небольших и простых по форме объектов.
Метод окрашивания с помощью пламени появился сравнительно недавно и применялся, в основном, для порошковых покрытий из термопластика. Термопластический порошок плавится под воздействием сжатого воздуха и попадает в специальный пистолет, где проходит через горящий пропан. Расплавленные частицы краски наносятся на окрашиваемую поверхность, формируя прочный слой. Поскольку этот способ не требует прямого нагревания, он подходит для большинства материалов. С помощью данной технологии можно окрашивать поверхности из металла, древесины, каучука и камня. Нанесение краски с помощью пламени также подходит для больших или закрепленных объектов.

Выбор порошковой краски зависит от желаемых характеристик поверхности. Свойства порошков должны отвечать индивидуальным запросам клиента, предъявляемым по отношению к поверхностям. Порошковые покрытия подразделяются на разные категории, в зависимости от особенностей применения. Термопластические покрытия применяются для окрашивания более плотных поверхностей и обеспечивают покрытиям долговечность, в то время как термостатическое порошковое покрытие применяется для окраски более тонких материалов, в основном, в декоративных целях. В порошковых красках используются полиэтилен, поливинил, нейлон, фторполимеры, эпоксидная смола, полиэстер и акриловые смолы.

Читайте также: