Способы нанесения порошковой краски на металл

Обновлено: 08.05.2024

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.

Методы нанесения порошковых красок

Современные методы нанесения порошковых красок позволяют получить долговечное и надёжное покрытие поверхностей, прежде всего металлических. Порошковая краска значительно превосходит жидкие аналоги по прочности и сроку эксплуатации.

В её составе — пигменты, плёнкообразователи, катализаторы для быстрого отверждения покрытия. Дисперсионной средой при окрашивании является воздух, а летучий растворитель в них полностью отсутствует, что удешевляет производство и делает сами краски безопасными — нетоксичными.

Сфера применения

Порошковый способ окраски используется, когда необходимо обеспечить прочность, долговечность, защитить изделие от коррозии, а в отдельных случаях осуществить дополнительную электроизоляцию.

Преимущество технологии порошкового напыления в том, что можно использовать различные методы нанесения порошковых красок, в том числе автоматические.

В промышленности порошковая покраска применяется для:

защиты и повышения эстетичности металла, прежде всего — стали;
профилей из алюминия любого назначения;
кованых изделий;
медицинской техники;
офисной металлической мебели;
бытовых приборов;
оборудования для торговли.

Так как полимеризация красок происходит при повышенной температуре (180 градусов), порошковый метод покраски мало пригоден для деревянных и пластиковых предметов.

Виды порошковых красок

Наиболее широко используются термореактивные краски. (80% от всего объёма). Готовое покрытие образуется после значительных химических преобразований, и становится неплавким и нерастворимым.

Термопластичная краска работает без химических реакций при нанесении, только под действием температуры. Частицы красящего порошка сплавляются в плёнку, затем расплав охлаждается. Так как состав затвердевшего покрытия соответствует составу исходного материала, возможно вторичное использование после повторного плавления. В качестве плёнкообразователей применяются полиэфиры и олигомеры нейлона и винила.

1. Способ электростатического напыления — часто встречающийся способ порошковой окраски. Частица краски прилипает к поверхности за счёт электростатического взаимодействия. Порошок, который не прилип в процессе покраски, можно использовать ещё раз: в покрасочной камере есть специальное оборудование для её сбора.
2. Другой способ нанесения порошковой краски — воздушный поток направленного действия (fluidized bed). Частицы равномерно распределяются по окрашиваемому изделию, предварительно нагретого в камере. Чем точнее будет определена оптимальная температура нагревания, тем качественнее окажется покрытие. Автоматическое нанесение порошковой краски в «кипящем слое» используется в Москве при конвейерном производстве. Способ разработан для термопластичных красок, так как покрытие получается достаточно толстое. Окрашивают таким способом сетки или крупногабаритные плоские изделия. В ванну с пористым днищем подаётся под давлением воздух, в результате чего образуется псевдоожиженный слой краски. Окрашиваемые изделия нагреваются до температуры, превышающей температуру плавления самого окрашивающего материала. Время выдержки и температура обуславливают толщину покрытия. Если изделие крупногабаритное, то оно аккумулирует достаточное количество тепла, чтобы процесс отверждения покрытия прошёл до конца. Если же этого не произошло, например, при окрашивании металлоёмкой техники, изделие отправляется в камеру полимеризации на доотверждение. Преимущества способа: получение толстослойного покрытия всего за нанесение в один цикл.
3. Третий способ нанесения порошковой краски — применение открытого пламени (flame spray). Нанесение порошкового покрытия осуществляется пистолетом, оснащённым пропановой горелкой. При попадании в пламя горелки, частицы плавятся, и оказываются на окрашиваемой поверхности уже полужидкими. Само же окрашиваемое изделие предварительно не нужно нагревать. Метод окрашивания с помощью пламени используется для создания термопластичных покрытий.
Краска, прошедшая сквозь горящий пропан, формирует на поверхности прочный слой. Так как прямого нагревания окрашиваемого изделия не происходит, способ может использоваться не только для металла, но и для каучука, камня, композитов. Его успешно применяют для крупногабаритных или стационарно закреплённых объектов.

Электростатическое нанесение порошковой краски, особенности и виды

В промышленности используются два вида электростатического напыления: с зарядом частиц полем коронного разряда («корона»), или трибостатическое напыление, при котором частицы заряжаются трением о стенки напылителя.
1. Электростатическое нанесение Метод окрашивания коронарным зарядом требует высоковольтного оборудования. Коронный разряд ионизирует воздух, при прохождении через ионизированный слой краска электризуется.
При использовании этого способа могут появляться непрокрашенные участки в отверстиях изделия. Краска прежде всего, осаждается на выступающих его частях, следовательно, изделие, имеющее сложную конфигурацию, может быть окрашено неравномерно.
2. Трибостатическое нанесение Это нанесение краски с помощью воздушного потока, и удерживание её на окрашиваемой поверхности за счёт заряда, который частица получает при трении о диэлектрик – фторопласт. Из него изготавливаются рабочие узлы краскораспылителя. Трибостатические установки для окрашивания имеют меньшую стоимость.
Однако не любые краски можно зарядить трением достаточно сильно. Необходимо отбирать подходящие, или использовать специальные добавки.
Недостаток метода — быстрый износ пистолета, используемого для окрашивания. Но пазы и углубления прокрашиваются таким способом результативнее.
Дополнительный источник питания при таком способе не нужен, поэтому его себестоимость намного ниже. Кроме того, исключается риск возгорания от случайно возникшей искры. Нанесение оптимально для изделий сложной формы. Но нужно учесть, что степень электризации не так велика, и производительность у такого способа примерно в два раза ниже. Эффективность будет определяться размерами и формой деталей, а также временем, затраченным на саму операцию.
При трибостатическом способе нанесения порошкового покрытия скорость воздушного потока в камере не должна превышать 0,3 м/сек, это даст возможность избежать влияния турбулентности на равномерность нанесения.

Порошковый метод окрашивания — экологичное нанесение прочного и эстетичного окрашенного слоя, выполняющего защитную функцию. Сложность лишь в необходимости обязательного соблюдения всех технологических параметров, что предполагает наличие сложного оборудования или целой производственной линии.
Компания Евро-Декор уже много лет на рынке порошковых красок, мы поставляем качественную продукцию производственным организациям и несмотря на то, что сами не занимаемся окрашиванием можем порекомендовать наших партнеров.

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.

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.

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.

Читайте также: