Технология порошкового окрашивания металла

Покраска порошковой краской изделий из металла, правила нанесения

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

Порошковая окраска металлических изделий: технология процесса и основные этапы

Технологический процесс порошковой покраски разделяются на следующие этапы:

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

Подготовка поверхности

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

Нанесение порошковых материалов

Порошковая окраска металла осуществляется:

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

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

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

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

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

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

Формирование жидкой плёнки

Технология нанесения порошковой краски

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

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

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

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

Окончательное формирование покрытия

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

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

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

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

Порошковая окраска металла: правила и рекомендации

Процесс подготовки металлических деталей к покраске

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

  1. Используйте порошковые материалы проверенных производителей.
  2. Без правильного заземления металлического изделия нарушается электростатический механизм удержания и распределения порошковых материалов на поверхности. Поэтому необходимо следить за состоянием подвесных крючков, обеспечивающих заземление деталей. Следует предусмотреть технологическую операцию очистки крючков и контроль цепи заземления.
  3. Напыление порошковых материалов необходимо производить минимально необходимым количеством воздуха. Чрезмерная подача воздуха приводит к:
  • перерасходу краски;
  • повышенному износу оборудования;
  • нарушению технологии электризации частиц порошка;
  • изменению гранулометрического состава краски;
  • ухудшению видимости в окрасочной камере.
  1. Качественное покрытие получают при использовании воздуха нужной кондиции. При этом следует уделять внимание не только отсутствию пыли, но и содержанию в воздухе влаги и масла. Необходимо использовать соответствующие фильтры до подачи воздушной смеси в оборудование. В качественном воздухе:
  • размер твёрдых частиц не превышает 0,3 мкм;
  • точка росы не превышает 4 °С (т.е. при 20 °С влажность не более 35%);
  • содержание масла не более 0,1 промилле.

Оборудование для порошковой окраски

  1. При повторном использовании порошковых материалов учитывается изменение исходного состава, прежде всего гранулометрического. Не следует превышать количество допускаемых добавок регенерированных материалов в исходные порошки. Тщательно гомогенизируйте смесь порошков перед использованием.
  2. Не допускайте смешивания краски различных цветов и видов. При переходе на другую краску необходимо тщательно очистить всё оборудование. Желательно иметь для каждой используемой краски отдельные расходные бункера и шланги.
  3. Без подготовки поверхности не получите качественного покрытия. При этом следует учитывать назначение и условия эксплуатации изделия. Раму велосипеда надо подготавливать несколько иначе, чем элементы офисного стола. Небрежная подготовка приводит к:
  • поверхностным дефектам покрытия;
  • отслоению краски;
  • преждевременному разрушению покрытия в агрессивной среде.
  1. Стоимость исходного порошка не определяет реальную экономичность покрытия. Следует учитывать:
  • расход материалов на единицу площади поверхности;
  • долговечность покрытия;
  • устойчивость к воздействию вредных условий;
  • внешний вид.
  1. Учитывайте условия хранения порошковых материалов. Повышенная температура может снизить как технологические характеристики порошка, так и эксплуатационные свойства покрытия. Используемая тара должна быть водонепроницаема из-за высокой гигроскопичности материалов. Обычно рекомендуемая температура в складе не должна превышать 25…28 °С, влажность не более 50%.
  2. Строго соблюдайте рекомендуемую технологию «спекания» порошка. Следует учитывать, что температура воздуха в рабочей зоне печи является косвенной характеристикой техпроцесса. Работа установки должна обеспечивать равномерный прогрев металла изделия до оптимальных температур. В зависимости от вида материала и массы изделия оптимальная температура воздуха и время выдержки могут меняться и отражаются в инструкции.
  3. Своевременно выполняйте технические регламенты по поддержанию работоспособности оборудования участка. Профилактическое обслуживание, включая регулярную очистку, осмотр, ремонт и замену компонентов, является основой безупречной работы и получения качественной продукции. Используйте запасные части оригинальных производителей. Хорошо зарекомендовало себя оборудование компании TESLA.

Техника безопасности

Основными видами угрозы при порошковой окраске изделий являются:

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

Видео: порошковая покраска металлических дверей

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

Способы порошковой окраски металла

Порошковая покраска металла – современный метод окрашивания и защиты поверхностей. Жидкое покрытие с частицами порошка наносится на окрашиваемую деталь. Частицы удерживаются на поверхности силой электростатического притяжения. При высокой температуре частицы мелкодисперсного порошка расплавляются и полимеризуются, образуя единое качественное покрытие.

Читайте также  Потолок в бане своими руками пошаговое руководство

Характеристика и сферы применения порошкового окраса

Порошковая краска – жидкий состав на базе полимерных смол с отвердителями и модификаторами текучести. Для цвета добавлены пигменты. Температура обработки в камере 200–250 градусов. Технология порошковой покраски применяется для изделий, способных выдержать без деформации температуру, при которой происходит запекание покрытия.

Наибольшее распространение технология получила:

  • в промышленном производстве металлических изделий;
  • в металлургии;
  • в производстве строительных материалов.

Стекло, керамика, МДФ также окрашиваются по этому методу.

Порошковой краской покрывают широкий сегмент товаров и конструкций, в том числе:

  • мебель, бытовую технику;
  • медицинские инструменты, оборудование;
  • спортивный инвентарь;
  • листовой металл, алюминиевые профили.

Основные преимущества и недостатки порошковой покраски

Порошковая покраска хорошо защищает поверхность. Краска ложится плотным слоем, толщиной 35–250 мкм, количество пор меньше. Один слой заменяет 2–3 слоя обычной краски. Ровная прочная плёнка покрытия не царапается, не повреждается при транспортировке.

Технология производства работ позволяет собирать распылённую в воздухе краску для повторного использования. Потери красящего состава сведены к минимуму, составляют 1–4% общей массы. Процесс покраски металла несложный, нетрудоемкий, не требует большого количества работников. Эти факторы удешевляют стоимость нанесения на квадратный метр конструкции.

Коррозия металла, окрашенного таким способом, исключена. Металлические изделия не выцветают под солнечным светом, цвет, качество покрытия не меняется в любых погодных условиях. Разнообразная палитра имеет множество оттенков, воспроизводит сложные фактуры бронзы, гранита, серебра. Блеск варьируется от матового до глянца.

Порошковая краска поставляется производителем уже готовой к работе, растворитель не применяется. Детали под порошковую окраску не грунтуют.

К недостаткам порошковой покраски относятся:

  • состав не колеруется, выбор идёт из готовой палитры оттенков;
  • невозможность нанесения вручную, только в цеховых условиях на специальном оборудовании;
  • при дефекте в покраске металла исправить отдельный участок невозможно, деталь перекрашивается целиком;
  • материал металлической детали должен выдерживать 200–250 градусов, что не всегда возможно;
  • габариты деталей зависят от габаритов камеры полимеризации.

Разновидность порошковой окраски

Покраска металла проходит в три стадии. По подготовленной поверхности наносится порошковая краска. После напыления красящего состава деталь отправляют в печь для полимеризации.

Для нанесения покраски необходимо следующее оборудование:

  • Камера нанесения. Оборудована отсосами воздуха для сбора краски, возвращения её или утилизации.
  • Пневматический пистолет-распылитель. Вместе с питателем образует инструмент для нанесения порошковой покраски.
  • Питатель.
  • Камера полимеризации. Создаёт достаточную для завершения процесса температуру.

Установка, состоящая из пистолета-распылителя и питателя, создаёт смесь красящего вещества с воздухом, образовывает факел, придаёт электрический заряд частицам краски. Форма факела зависит от установленного сопла пистолета. Заряженные частицы, оседая на обрабатываемой заготовке, удерживаются силой электрического притяжения.

Существующие способы наложения

Способы наложения по типу получения частицами заряда называются электростатическим и трибостатическим.

Электростатическим методом заряд сообщается коронирующим электродом под высоким, 20–100 тыс. В, напряжением. Электростатические установки более мощные, производительные. При снижении напряжения электрода увеличивается скорость воздушной струи.

Трибостатический эффект достигается трением частиц друг об друга и материал корпуса пистолета. Корпус пистолета для повышения трения изготавливают из фторопласта.

Трибостатические установки дешевле, производительность работы агрегатов меньше, чем у электростатических. Процент оседания частиц на детали ниже. Не все краски по металлу рассчитаны на зарядку трением, нужно выбирать специальные или использовать адаптирующие добавки. Детали пистолета изнашиваются и требуют замены. Трибостатическим способом удобнее обрабатывать детали сложной формы, пазы, углубления. Электростатический метод в таких условиях не эффективен, оставляет непрокрасы.

По составу смол смеси разделяют на три категории:

  • эпоксидные краски;
  • эпоксидно-полиэфирные составы;
  • полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

Эпоксидные краски по металлу прочные, стойкие к химическим веществам, маслу топливу. Грунтовка под них не требуется, сами могут быть грунтовочным слоем перед нанесением жидких порошковых окрасок. Толщина наносимого слоя до 500 мкм.

Эпоксидная краска не проводит электричество, за изоляционные свойства востребована в электротехнической, радиотехнической промышленности при окраске металла, требующей повышенных антикоррозионных свойств. Чёрные металлы, оцинкованная сталь фосфатируется, алюминий и алюминиевые сплавы хроматируются. Формируется ударопрочное покрытие с хорошей адгезией.

Эпоксидно-полиэфирные порошковые краски

Эпоксидно-полиэфирные покрытия более декоративны. На их основе можно получать сложные фактуры под тисненую кожу, эффекты состаренной поверхности, широкую палитру оттенков металлика с разной степенью блеска. Недостатком эпоксидно-полиэфирного покрытия является сниженная стойкость покраски к атмосферным явлениям и слабое противостояние процессам коррозии металла.

Полиэфирные порошковые краски

Полиэфирные порошковые краски – атмосферостойкие, механически прочные, стойкие к истиранию покрытия. Высокая адгезия полиэфирных составов позволяет наносить покрытие на все виды металлов, включая лёгкие сплавы. Хорошо изолируют электричество. Вступая в реакцию со щёлочью, слой покраски разрушается.

Особенности технологии нанесения порошковой краски и полимеризация

Нанесение порошковой краски проходит в три этапа:

  1. Подготовка поверхности. Включает в себя удаление загрязнений и нанесение дополнительных конверсионных покрытий для повышения защитных свойств и долговечности.
  2. Нанесение покраски в покрасочной камере с использованием установки.
  3. Полимеризация в печи при высокой температуре.

Химическое обезжиривание металла под покраску является обязательным. Остатки масла, химикатов или капли влаги могут вызвать пятна с изменением цвета, проколы, раковины. Заготовка осматривается на предмет наличия острых кромок, заусенцев, наплывов от сварных швов и пайки металла.

Необходимо очистить поверхность от ржавчины и пыли. Придание дополнительных свойств фосфатированием поверхности, хроматированием или пассивированием зависит от требований к покрытию.

Камера для нанесения оборудуется системой рекуперации, возвращающей микрочастицы в питатель.

Температура отвердения каждого вида краски указывается производителем в сопроводительных документах и, как правило, составляет 180–200 градусов. Под температурой полимеризации понимают температуру поверхности заготовки, а не температуру рабочего режима печи.

Отвердение покраски в полимеризационной камере рекомендовано проводить при сниженных температурах и длительных сроках. Это позволит увеличить твёрдость и избежать таких дефектов покрытия, как шагрень и потёки.

Массивные металлические изделия рекомендовано прогревать заранее, чтобы срока нахождения детали в печи хватило для окончательного отвердения. Не допускается наличие пыли в помещении. Транспортировать металлическое изделие с неостывшей покраской запрещено.

Видео по теме: Порошковая покраска металла

Технология порошковой покраски

Покраска металлических изделий предназначена для защиты от негативного воздействия внешней среды. Кроме того, она улучшает металл и придает ему более привлекательный вид. Результат зависит как от качества самой краски, так и от выбранной технологии.

Сегодня, как никогда, растет популярность технологии порошковой покраски (вместо жидкой). Впервые эту методику использовали в 1960-х годах. Главными предпосылками для этого стали экономичность, забота об окружающей среде и эстетика самих изделий. На протяжении последних 10 лет этой технологией стали пользоваться и другие отрасли производства. Речь идет о сферах, где в обработке деталей используются лакокрасочные материалы.

Состав порошковой краски

Порошковая краска — это твердые частицы дисперсионного типа. Иногда к порошку добавляют и другие вещества. Например, акрилаты, цветовые пигменты, пленкообразующие смолы. Важно то, что среди ингридентов нет огнеопасных и токсичных компонентов. Она не предоставляет угрозы для живых оргазмов, и не наносит ущерб природе.

От чего зависит цена

Стоимость красителей бывает разной. От чего же зависит она зависит? На это влияют:

  • специфика поверхности изделия;
  • способ покраски;
  • работа мастера.
Читайте также  Повышение плодородия почвы технологии xxi века

Сфера применения

Металлические изделия обрабатываются порошковыми красителями не только в сфере строительства, автомобилестроения, сельского хозяйства. Данная технология нашла применение в медицине, бытовой технике, изготовлении спортивного инвентаря.

Процесс порошковой покраски

1. Подготовка поверхности

Перед покраской поверхность обязательно обрабатывается пленкообразующей жидкостью, а также материалом в виде порошка. Это нужно для того, чтобы поверхность очистилась и стала шероховатой, так как без этого процесс покраски будет неэффективным.

Обработка может быть, как механической, так и химической.

2. Нанесение

Процесс покраски порошковой краской осуществляется:

  • Электростатическим напылением. Самый универсальный метод, который повсеместно используется в промышленности. Позволяет легко контролировать толщину покрытия. Подходит как для горизонтальных, так и вертикальных поверхностей. Благодаря заземлению металлическое изделие получает нулевой заряд.
  • Газопламенным способом. Это непопулярный метод, поскольку дает неравномерный эффект. Назначение – функциональное, но никак не декоративное.
  • Помещением в электризованный порошок. Чаще всего используется в изготовлении однотипных образцов. Обычно, для этого задействуется специальная конвейерная линия.
  • Плазменным напылением. Применяется для покрытия тонким слоем термостойких изделий.

Способ нанесения порошковой краски выбирается с учетом особенностей производства.

3. Формирование жидкой пленки (полимеризация)

Когда порошок нагревается до вязко-текучего состояния, он превращается в пленку. Как это происходит? Материал становится вязко-текучим, из него удаляется воздух. Потом этой жидкостью пропитывают поверхность изделия. Если для окрашивания применяются термореактивные краски, то при высокой температуре пленка отвердевает химическим путем.

4. Окончательное формирование покрытия

Пленка окончательно формируется, когда изделие остывает. В зависимости от вида красителя применяют быстрое или медленное охлаждение. В случае использования термопластичных красителей можно прибегать к методу «дублирующего спекания». Он позволяет убрать мелкие недостатки покрытия. Но этот способ нельзя использовать с термореактивными красками.

Оборудование для порошковой покраски

Порошковое окрашивание сильно отличается от традиционного жидкого. Одно из отличий – это оборудование.

Покраска порошком начинается с распыления на поверхность лакокрасочного материала пистолетом-распылителем. Когда частицы проходят через пистолет, то получают небольшой заряд. Благодаря этому порошок «прилипает» к поверхности.

Затем «прилипший» порошок нужно термически обработать в специальной камере (температура может достигать 200-250°С). Требования к самому помещению не слишком строгие. Это должно быть чистое, сухое и светлое место, со свободным пространством и хорошей вентиляцией.

На что нужно ориентироваться при подборе оборудования? В первую очередь, на финансовые возможности и характер активной площади.

Оборудование для порошковой покраски включает в себя:

  • Две камеры (камера напыления и камера полимеризации). Камера напыления может быть тупиковой и проходной. Если она проходная (то есть имеет вход и выход), то к ней нужна еще и транспортная система. Камера, или печь полимеризации – это место, где твердые частицы порошка расплавляются, а затем затвердевают. При этом формируется конечное равномерное покрытие по всей поверхности.
  • Электростатический распылитель. Это специальный пистолет для нанесения краски на металл. Он может быть трибостатическим или электростатическим. Первый не производит тока и может окрашивать труднодоступные места, однако на его работу сильно влияет влажность помещения. Второй работает от компрессора. Но образование тока влечет за собой физические явления, которые усложняют покраску изделий сложной формы, выемок, углов и т.п.
  • Компрессор. Нагнетает сжатый воздух в окрасочный участок.
  • Подвесной конвейер. Решает проблему транспортировки некрупных и нетяжелых деталей.
  • Рекуператор. Позволяет повторно использовать порошок. Он собирает не осевшую краску, пропускает через очищающий фильтр и возвращает в окрасочный процесс. Рекуператоры бывают картриджные и циклонные. Первые лучше использовать тогда, когда цвет меняется часто, а вторые – наоборот.

Самый главный элемент покраски – это печь полимеризации. Если речь идет об одноразовой покраске, то подойдет и обычная «духовка». Но мастера, которые профессионально занимаются порошковым окрашиванием, используют специальную камеру.

Камеры отличаются по цене и типу нагрева. Новинка отрасли – камера с инфракрасными нагревателями. Она позволяет использовать одновременно несколько оттенков. Кроме того, экономно расходует электроэнергию и предполагает регулировку мощности излучателей. Современные камеры оборудованы вентиляцией. Это позволяет вовремя удалять побочные продукты, а также проводить более качественную полимеризацию металлических изделий.

Преимущества порошковой покраски металлических изделий

  • Экологическая чистота. Порошковая краска не предоставляет угрозы для человека и окружающей среды. Конечно, если соблюдать базовые правила безопасности. Например, работать нужно в респираторе, ведь даже безвредный по составу порошок может оседать в легких.
  • Минимизация отходов. Технология покраски порошком практически не имеет отходов благодаря специфике оборудования. Распылитель не может нанести покрытие с первого раза. И здесь на помощь приходит рекуператор, который готовит не осевшую краску к повторному использованию.
  • Отсутствие токсичных растворителей. Благодаря этому на поверхности не образовывается большое количество пор, а также снижается усадка.
  • Повышенная прочность поверхностей. Порошковое покрытие хорошо защищает от вредных воздействий. Например, от ультрафиолетового излучения, коррозии и различных растворителей.
  • Широкий спектр оттенков. Современная палитра насчитывает 5 тысяч цветов с различными фактурами. Кроме того, краска может быть глянцевой, полуматовой или матовой. Также есть структурные поверхности: антик (имитация старого металла), шагрень (подобие апельсиновую корки), муар (мелкозернистая поверхность с бархатистым видом), крокодил (имитация крокодиловой кожи), металлик.
  • Низкая степень взрывоопасности. Это легко определить даже по запаху. В отличие от жидких красок, порошковая не обладает резким неприятным запахом, что и свидетельствует об отсутствии вредных компонентов.
  • Экономическая выгода. Этот процесс занимает не много времени. Весь цикл проходит за 30 минут, обеспечивая качественный результат. Потеря материала минимальна. Технология высоко автоматизирована, что позволяет легче обучать рабочих.

Минусы технологии

  • Чрезмерно высокая температура плавки (более 150 °С). Это ограничивает сферу применения. Невозможно работать с деревом и пластиком.
  • Сложность нанесения краски тонким слоем.
  • Некоторые ограничения в работе оборудования. Небольшая камера не может окрасить большую поверхность, а большая камера нецелесообразна для работы с мелкими деталями.
  • Отсутствие возможности локального перекрашивания. Если результат будет неудовлетворительным, придется полностью перекрашивать изделие.

Чем порошковая покраска металлических изделий лучше, чем жидкая?

Прежде всего, порошковое окрашивание выгоднее в экологическом и экономическом плане. Обычная жидкая краска содержит пожароопасные растворители, а в порошковой их нет. Ее частицы могут использоваться повторно.

Преимущества порошковой покраски металлических изделий перед жидким окрашиванием:

  • более сильная устойчивость к негативным воздействиям внешней среды;
  • более ровное распределение, как следствие, повышение эстетических показателей;
  • более экономный расход, ведь во многих случаях достаточно всего одного слоя;
  • меньшая потеря материала (не больше, чем 4%);
  • более богатая палитра оттенков;
  • более быстрый цикл окрашивания (на всю процедуру уходит не больше, чем 2 часа);
  • более удобное хранение материалов;
  • автоматизация производства, что позволяет сократить расходы на обучение работников;
  • более экологическое производство.

Именно благодаря вышеперечисленным преимуществам покраска порошком становится все более популярной.

Технология покраски порошковой краской

Порошковая покраска – это наиболее оптимальный вариант защиты коррозии металлических изделий различного назначения и размера в соотношении цены, долговечности, прочности и эстетичности. Нанесенный слой такой краски выдерживает многократное механическое воздействие и устойчив к агрессивным средам. Кроме того, он слабо подвержен выгоранию пигмента.

Технология покраски порошковой краской основана на использовании полимерно-эпоксидных смол в сочетании с дополнительными компонентами. Вспомогательные катализаторы помогают микрочастицам образовывать пленку на поверхности металла и полимеризироваться в единый монолитный слой.

Читайте также  Как правильно обшить парную в бане?

В отличие от классических жидких лакокрасочных материалов порошковая краска не содержат растворителей. В качестве дисперсионной среды используется обычный воздух, нагнетаемый компрессором. Именно благодаря этой особенности технологию порошковой покраски металла называют наиболее экологичной и безопасной как для рабочего персонала, выполняющего окрашивание, так и для окружающей среды.

Сферы применения

Процесс полимеризации частиц порошка, нанесенного на поверхность изделия, выполняется в течении 40-60 минут при температуре 150-200°С в специальных печах. Именно по этой причине сфера применения технологии покраски порошковой краской ограничивается исключительно металлопродукцией самого различного назначения и размера. Процесс термической полимеризации не позволяет применять такой метод для окрашивания пластика или древесины.

Порошковой красой покрывают:

  • кованые изделия для внутреннего и наружного применения;
  • алюминиевые и оцинкованные профили;
  • домашнюю и производственную мебель из металла;
  • корпусные элементы бытовой техники;
  • статичные детали машин и механизмов;
  • спортивный инвентарь;
  • нейтральное промышленное оборудование.

Технология порошковой покраски металла применяется в ситуациях, когда крайне важна высокая коррозионная стойкость металлоизделия. Сухие полимерно-порошковые краски используют также при необходимости обеспечения механической и химической стойкости антикоррозионного покрытия ввиду наличия сложных эксплуатационных условий.

Плюсы и минусы порошкового окрашивания

Среди основных преимуществ технологии покраски порошковой краской большинство инженеров и промышленников называют те, что представлены ниже.

  • минимизация количества проходов окрашивания, в результате чего увеличивается производительность и снижается себестоимость продукции;
  • экологичность производства и улучшение условий труда – даже в печи в процессе термической полимеризации концентрация вредных летучих соединений не превышает нормы;
  • отсутствие растворителей, в результате чего покрытие получается без микропор и раковин, а его усадка минимальна;
  • экономный расход порошковой краски и отсутствие необходимости дорогостоящего содержания производственных помещений для сушки окрашенных изделий;
  • крайне низкая степень пожаро- и взрывоопасности;
  • высокая твердость покрытия, благодаря чему снижаются затраты на упаковку и обеспечение надежной защиты металлоизделий во время транспортировки;
  • стойкость к широкому спектру агрессивных сред и горюче-смазочных материалов;
  • устойчивость пигмента и полимерной основы к разрушительному воздействию ультрафиолета;
  • широкая палитра – более 5000 цветов, оттенков и текстур.

У технологии покраски порошковой краской есть и ряд минусов, главный из которых – невозможность окрашивать пластиковые и деревянные изделия ввиду высокой температуры запекания в процессе полимеризации.

Среди других недостатков:

  • сложность в нанесении тонкого слоя;
  • узкая специализация оборудования для порошковой покраски – в больших печах невыгодно окрашивать малые несерийные изделия и наоборот;
  • необходимость использования отдельного контейнера для каждого цвета и оттенка;
  • трудность в нанесении покрытия на металлоизделия сложной геометрической конфигурации и составные конструкции;
  • серьезные капиталовложения при сооружении окрасочной линии;
  • отсутствие возможности колеровки – используется только стандартная палитра.

Еще один недостаток технологии порошковой покраски металла – это невозможность локального устранения дефектов и прорех в нанесенном покрытии. При появлении таких пробелов приходится удалять краску и наносить порошковый состав с последующим запеканием заново.

Разновидности порошковой краски

Используемые в данной технологии антикоррозионной защиты металла сухие полимерные порошки разделяют на две основные группы по типу образования пленки на поверхности изделия:

  • термореактивные – полимеризация происходит после ряда химических преобразований;
  • термопластичные – образование монолитной пленки происходит при высоких температурах без химических реакций.

В современном промышленном производстве термореактивные порошковые краски более распространены. В их состав входят полиэфирные, эпоксидные или акриловые смолы в виде мелкодисперсного порошка.

Главное преимущество термореактивных порошковых красок в отсутствии последующей после полимеризации термической деформации при нагревании окрашенного изделия. Это крайне важно для металлоизделий, эксплуатируемых в сложных условиях при повышенных температурах.

В состав термопластичных порошковых красок входят такие полимеры, как нейлон, винил или полиэстер. Твердый слой на поверхности изделия образуется в результате остывания массы. Состав покрытия остается таким же, как и до его нанесения и запекания. Это дает возможность повторно плавить порошок.

Способы работы с порошковой краской и требуемое оборудование

Технология порошковой покраски металла предполагает три основных способа нанесения мелкодисперсного порошка на металлическую поверхность окрашиваемого изделия.

  1. Использование направленного воздушного потока. Металлоизделие нагревается и равномерно покрывается порошковой краской с помощью пульверизатора. При данном способе важно точно определить необходимую температуру, чтобы покрытие равномерно полимеризировалось. Кроме того, потребуется дополнительная термообработка после полимеризации.
  2. Электростатическое распыление порошковой краски – наиболее распространенный способ. Получив положительный заряд от высоковольтного источника, частицы порошка налипают на поверхности отрицательно заряженного металлоизделия. Это позволяет обеспечить равномерность распределения материала и исключить стекание или осыпание. Не прилипший порошок собирается и используется повторно.
  3. Пламенное окрашивание. Частицы порошковой краски проходят через пламя пропановой горелки и уже в полужидком расплавленном состоянии попадают на поверхность обрабатываемого металла. При этом само изделие нагреванию не подвергается. Этот способ используется крайне редко и только для окрашивания крупногабаритных предметов.

Технология порошковой покраски металла включает в себя три этапа: подготовка, окрашивание и полимеризация нанесенного покрытия. Каждый из этих процессов требует наличия специального оборудования.

Классическая линия для порошковой покраски состоит из четырех основных элементов:

  • камера для нанесения (распыления) порошка;
  • электростатический распылитель;
  • компрессор для нагнетания сжатого воздуха в пульверизатор;
  • печь для полимеризации.

Окрашиваемые металлоизделия, особенно крупные, в процессе покраски должны бережно перемещаться от одного поста к другому, чтобы не повредить нанесенную и не прошедшую полимеризацию порошковую краску. Для этого в линиях предусматриваются транспортировочные устройства для аккуратного перемещения изделий из напылительной камеры в термическую. Чаще всего для этого используются монорельсы с крюками на роликах и т.п.

Подготовительные работы

Не менее важно оборудовать рабочее место для подготовки металлоизделия к нанесению на него порошковой краски. Такой пост должен иметь доступ к монорельсовой подвесной системе, а также оборудован специальным рабочим столом и необходимым инструментом.

Технология порошковой покраски металла включает в себя два основных процесса – нанесение порошка и его полимеризации в печи, подробно о которых описано выше. Но крайне важно перед распылением краски провести тщательную подготовку металлической поверхности, которая включает в себя:

  • механическую обработку ручными щетками или электроинструментом для снятия следов коррозии и прочих загрязнений;
  • обезжиривание;
  • протравливание.

Все эти подготовительные процессы дают возможность качественно подготовить металлическое изделие для равномерного распределения порошковой краски без пробелов и пустот. Благодаря протравливанию и обезжириванию удается добиться максимальной адгезии полимеризированного монолитного слоя с поверхностью металла.

Техника безопасности

Несмотря на свою экологичность, технология покраски порошковой краской имеет ряд потенциальных угроз для рабочего персонала, ввиду чего крайне важно выполнять все правила охраны труда и требования по технике безопасности.

Среди специфических опасностей:

  • попадание мелкодисперсного порошка в органы дыхания;
  • образование взрывоопасной смеси пыли и воздуха.

Кроме того, технология покраски порошковой краской также включает в себя ряд обычных промышленно-производственных угроз, связанных с использование электрооборудования, компрессорной техники и камер для термической обработки. Четкое соблюдение стандартных правил пожарной и электробезопасности – залог безопасной и высокопроизводительной работы персонала.

Видео. Процесс покраски от и до

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: