Подкраска порошковых покрытий. Как красить порошковой краской в домашних условиях

Отличия в составе и технологии использования , 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 , 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

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.

Процесс подготовки металлических деталей к покраске

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Техника безопасности

Основными видами угрозы при порошковой окраске изделий являются:

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

Видео: порошковая покраска металлических дверей

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

Порошковая окраска: преимущества

Порошковая краска, по сути, является мелкодисперсным порошком, структура которого имеет полимерную природу. В его состав входят некоторые полимерные смолы, а также отвердители и вещества, придающие цвет.

Создать однородное, прочное покрытие помогает камера полимеризации. В печи поддерживается постоянная высокая температура около двухсот градусов по Цельсию. Данное воздействие кратковременно, однако необходимо учесть, выдержит обрабатываемая деталь даже непродолжительный контакт с такой температурой или нет.

Покраска порошковой краской, несомненно, обладает некоторыми достоинствами перед традиционными видами покраски металла. Выделим основные плюсы:

Порошковое покрытие обеспечивает эталонное качество поверхности детали;
Возможность применения краски разнообразных цветов и оттенков;
Возможность выбора из разных типов функциональных покрытий;
Технология порошковой окраски металла экологична;
Отсутствие растворителей;
Порошковое покрытие безопасно для человека при прямом контакте;
Пожаробезопасный вариант окрашивания;
Возможность быстрого нанесения.

Безусловно, у способа есть и минусы: порошковая покраска своими руками может стать настоящим испытанием, поскольку требует особых условий для проведения технологического процесса (камера полимеризации своими руками – это не то, что можно легко изготовить, равно как и система подачи краски).

В случае, если вы планируете красить металлические детали однократно, а не заниматься этим профессионально, стоит также рассмотреть и вариант обращения к специалистам в этой области, ведь для получения качественного результата требуется отработанная технология и опыт. Например, покраска у www.ip-makarov.ru порошковой краской - одно из важнейших направлений предприятия, и весь трудоёмкий процесс опытные специалисты могут взять на себя.

Могут возникнуть и проблемы с цветом. Если вам нужна с каким-то особым оттенком, вы не сможете смешать два разных вида порошка: смесь не получится однотонной. Впрочем, готовые варианты на рынке предоставляют большой выбор и возможность цветовых экспериментов.

Принцип порошкового окрашивания

Технология порошковой окраски заключается в электростатическом распылении красящей взвеси, которая хорошо садится на подготовленную металлическую поверхность. Нужно отметить, что при таком методе краска наносится равномерно, и в итоге покрытие получается стойким и долговечным.

Покраска металла порошковой краской не дороже традиционных способов покраски, однако она обладает рядом неоспоримых преимуществ, о которых мы уже говорили.

Технология порошковой покраски металла позволяет деталям приобрести декоративные качества. На рынке представлено немало цветов и оттенков порошковой краски. Это могут быть не только стандартные цвета, но и металлики: серебристые, золотистые, алюминиевые.

Поверхность под воздействием краски может приобретать различную стилистику. Если вам необходимо, чтобы изделие выглядело, как гранит, старинная бронза, серебро, чтобы деталь имела структурированную поверхность, — вам поможет порошковая краска по металлу. Возможно применение различных эффектов на рабочем материале, например перламутр, антик, хамелеон. Помимо этого, возможны вариации в фактуре изделия, а не только в его текстуре.

Порошковая покраска: технология

Наверняка многим интересно, как именно происходит порошковое покрытие металла. Ведь это признанный во всём мире эффективный способ придания материалу улучшенных защитных и эстетических свойств в короткий срок.

Предварительная обработка материала
Когда вы планируете покраску, не забудьте тщательно подготовить само изделие. Чем качественнее будет обработано покрытие, тем лучше на нём будет смотреться готовая порошковая краска. Технология нанесения предусматривает отсутствие загрязнений (например, битума или известки), также на материале не должно быть ржавчины.Если деталь уже побывала в покраске, то поверх прежнего слоя можно нанести новый, однако необходимо также произвести зачистку.Краска, нанесенная поверх другого слоя, тем не менее, будет иметь меньшее сцепление с поверхностью, нежели в случае прямого контакта. В случае, если исходная поверхность анодированная или хромированная, вы можете использовать эту технологию.Есть ещё одна вещь, о которой зачастую забывают неопытные пользователи этой технологии – о чернении. Если вы видите, что оно ранее было применено по отношению к детали, очистите поверхность. Чернение может стать причиной появления пузырей на поверхности при тепловой обработке.
Финальная подготовка поверхности
Когда вы завершите предварительную обработку, осуществите процесс химического обезжиривания поверхности детали, а также процесс сушки. Порошковое окрашивание металла требует в некоторых случаях хроматирования или фосфатирования поверхности перед нанесением взвеси – это зависит от условий будущей эксплуатации детали. Например, если проводится порошковая окраска дисков.

Маскировка
На этапе маскировки вы защитите те элементы поверхности, на которые краска попасть не должна. Это может быть частичное покрытие детали либо разделение поверхности при покраске несколькими цветами; покрытие резьбы либо шлифованных частей подшипника; частные ситуации, которые иногда хотят воплотить в жизнь.
Порошковая окраска металла
После того, как произведена маскировка, и детали очищены, они закрепляются на транспортёре, а затем попадают в устройство, которое называется камера порошковой окраски. Там при использовании особого электростатического инструмента происходит распыление порошка.После обработки порошковая покраска держится только лишь на энергии разницы потенциалов металла и нанесённой субстанции. Это значит, что её можно легко сдуть или, к примеру, стереть.
Полимерное покрытие металла
Когда слой порошка нанесён, его нужно закрепить. Следующая его остановка – это камера полимеризации порошковой краски. В этой камере слой краски оплавляется, и готовая плёнка затвердевает на детали.По всей площади полимеризационной камеры поддерживается высокая температура. При нагреве слой порошковой краски расплавляется и получает качественную сцепку с материалом, поскольку проникает в поры детали. Таким же способом покрывают и .
Контрольный этап
После того, как камера для порошковой покраски сделала свое дело, деталь извлекается. Происходит остывание, порошковая краска для металла становится твердой. Однакотранспортировать её или устанавливать на автомобиль пока рано. Гарантированную прочность изделие приобретёт по истечении 24 часов.

Порошковая покраска – это процедура, которая должна проходить в специально оборудованном помещении. Однако если у вас есть желание, вы можете заниматься этим и в своём гараже. Однако нужно понимать, что покупка всего оборудования, которое нужно для такой покраски, будет экономически выгодным лишь в случае, если вы хотите наладить собственное производство.

У профессионалов популярно оборудование фирмы Encore. Компания предлагает своим покупателем ручные и автоматические системы окрашивания, нацеленные на мелкий бизнес, а также на клиентов, желающих построить крупное производство. Компания Encore поставляет ручное оборудование порошкового напыления, электростатические системы, камеры ручной окраски, а также автоматические камеры окраски.

Автоматические варианты обычно укомплектованы нужными манипуляторами для того, чтобы сделать процесс покраски максимально качественным и быстрым. Кроме того, вам может понадобиться интегрированная система управления оборудованием, если вы рассчитываете укрупнить свой бизнес и оптимизировать технологический процесс.

Кроме того, автоматическая система позволяет сэкономить до 20% порошка, который обычно теряется при ручном окрашивании. Однако такой вариант значительно более дорогой, чем наборы, позволяющие наносить краску вручную.

Основная идея нанесения лакокрасочного покрытия с применением электростатического поля высокого напряжения заключается в том, что частицы с противоположными электрическими зарядами притягиваются друг к другу. Для нанесения порошковых красок подходит большинство термостойких токопроводящих твердых изделий, и прежде всего таких металлических объектов как:

стеллажные конструкции;
бытовая техника;
офисная мебель;
садовая мебель;
автомобильные принадлежности;
профили;
изделия из проволоки;
фасадные элементы и прочее.

Порошковые краски - исходные продукты для получения полимерных покрытий. Это многокомпонентные системы, состоящие из твердых частиц - пленкообразующих и разделяющей их среды - воздуха.

Выпускаемые порошковые краски различаются по цвету (возможны все цвета по RAL), типу пленкообразователя (эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные, полиамидные и др.), фактуре поверхности порошковые покрытия (глянцевые, матовые, "муар", текстурированные, под "кожу", "мрамор", "гранит", "золото", с эффектом "металлик", "антик" и т.д.). По назначению порошковые краски различают для наружных и внутренних работ, для защиты труб, для получения химически стойких, антифрикционных, электроизоляционных и других покрытий; общего и функционального назначения.

Порошковые краски обычно поставляются с завода-изготовителя в полиэтиленовых мешках, вложенных в картонную коробку. Вес одной упаковки 20 - 25 кг. Как правило, порошковые краски промышленного изготовления, у которых не истек срок годности, пригодны для получения покрытий без какой-либо подготовки. В тех случаях, когда были нарушены условия хранения или транспортировки материала, требуется его переработка - измельчение и просев.

Порошковые краски, поступающие на участок, должны быть в закрытом виде, снабжены этикеткой, и иметь технический паспорт. Рекомендуемые условия хранения порошковых красок: в помещении при плюсовой температуре не выше 27 С. Типичные дефекты красок, связанные с неправильным хранением: комкование и агрегирование, химическое старение, увлажнение сверх допустимой нормы.

Порошковые краски - материалы промышленного применения. Они требуют специального оборудования для нанесения и формируют покрытия, как правило, выше 100 С (в основном 160-250 С), поэтому пригодны для окрашивания изделий из термостойких материалов.

Технологический процесс получения покрытий из порошковых красок включает три основные стадии :

подготовка поверхности;
нанесение порошковой краски;
формирование (полимеризация) покрытия.

Качество покрытия зависит от соблюдения технологических режимов всех перечисленных стадий процесса. В каждом конкретном случае, под конкретное изделие разрабатывается свой технологический процесс. При этом в первую очередь, учитываются условия эксплуатации изделия и конструкционный материал, из которого он изготовлен.

От указанных факторов зависит выбор способа подготовки поверхности (обезжиривание, фосфатирование, хроматирование и пр.) и типа порошковой краски (эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая и др.).

Линия для нанесения порошковых красок (покрытий) посредством распыления порошковой краски в электростатическом поле высокого напряжения обычно состоит из :

Многоступенчатой системы предварительной обработки поверхности,
Сушильной камеры для удаления адгезионной воды
Камеры нанесения покрытия
Камеры полимеризации порошковой краски
Транспортной системы.

Для небольших партий изделий или же при работе со специальными красками часто можно обойтись одной небольшой камерой для нанесения порошковой краски вручную, которая с учетом стоимости может быть размещена в любой производственной мастерской.

1. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

Подготовка поверхности при нанесении порошковых красок так же важна, как и при нанесении традиционных жидких лакокрасочных материалов.

Изделия, поступающие на окраску, не должны иметь заусенцев, острых кромок (радиусом закругления менее 0,3 мм), выступающих сварных швов, сварочных брызг, прожогов, трещин. Для очистки поверхности от ржавчины, окалины, старых покрытий рекомендуются механические способы (струйная абразивная обработка с применением дробеметных, дробеструйных и пескоструйных аппаратов).

Перед нанесением порошка поверхность должна быть сухой, чистой без окалины и ржавчины, очищенной от всех загрязнений, консистентных смазок, масел и других загрязнений. Это осуществляется в установке для предварительной обработки, состоящей из нескольких зон. После соответствующей очистки следует чаще всего в зависимости от материала, травление, обезжиривание, фосфатирование или хроматирование.

Существует два основных метода химической обработки поверхности от загрязнения: окунанием в ваннах или распылением растворов в туннеле.

При обработке в туннеле предназначенные для обработки детали проводятся цепным конвейером через различные зоны обработки. Здесь применяются слабые фосфорнокислые соли щелочных металлов, кислоты и основания. В распылительном туннеле размещены распылительные контуры, равномерно обрабатывающие детали со всех сторон. Число сопел, угол струй и производительность насосов должны быть приспособлены к соответствующей детали.

Параметры установок для очистки металлических изделий, построенных по блочному принципу, должны быть рассчитаны на соответствующие индивидуальные случаи применения. Чрезмерные габариты приводят к перерасходу энергии и исходных материалов. В концепцию предварительной обработки должны быть в принципе включены мероприятия по эффективной защите окружающей среды и по переработке исходных материалов. Размеры и последовательность зон очистки могут варьироваться в зависимости от обрабатываемых деталей и с учетом специфических требований клиента.

2. СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ВОДЫ

После того как детали цепным конвейером пропущены через все стадии предварительной обработки, из них остается еще удалить имеющие остатки влаги. Это осуществляется в камере для удаления адгезионной воды. Она подобна печи полимеризации, но проще по конструкции и работает с температурами до 150 С. В зависимости от типа деталей может оказаться достаточной обдувка обычным воздухом из помещения. Однако в каждом случае нужно исходить из того, каких затрат потребует тот или иной процесс сушки адгезионной воды.

3. КАМЕРА НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ КРАСКИ

В основе электростатического нанесения лежит принцип электризации частиц, находящихся в состоянии аэрозоля. Зарядка частиц достигается воздействием внешнего поля.

Различают два способа нанесения порошковых красок в электрическом поле - электростатический (с зарядкой частиц краски за счет источника тока) и трибостатический (с зарядкой частиц порошка за счет трения).

Наиболее распространенный способ нанесения порошковых красок - это электростатическое напыление. Этот способ позволяет наносить любые порошковые материалы (эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые), в отличие от трибостатического, которым наносятся, обычно, эпоксидные краски, а остальные требуют специальных добавок. Электростатический способ нанесения краски обеспечивает получение хорошего качества покрытий и достаточно производителен. При электростатическом способе нанесения порошковых красок используются разные типы распылителей. Как правило, по одному каналу пистолета проходит (инжектируется) порошковая краска, по другому - сжатый воздух для распыления. В пистолете же происходит зарядка порошка при 60-70 кВт. Давление воздуха на распылителе 0,8 - 1,5 МПа (1-6 бар). Сжатый воздух должен быть очищен от следов масла, влаги и пылевидных частиц. Содержание масла в воздухе должно быть не более 0,01 мг/м3, влаги не более 1,3 г/м3, точек росы - не выше 7 С, содержание пыли - не более 1 мг/м3.

Для распыления на пистолете применяются различные распылительные насадки. Толщина покрытия за один слой 20 -150 мкм.

Распыление порошковых красок осуществляется в специальных камерах. Конструкция камер различная. Принцип один - краска, не осевшая на поверхности изделий, отсасывается вентилятором и проходит через фильтр или циклон. Отработанный и очищенный воздух выбрасывается, а частицы порошка отделяются на фильтровальном элементе (ткани, бумаге). Далее не осевшая краска собирается в емкости или подается обратно на распыление в пистолет.

При смене цвета краски необходимо чистить или всю камеру или менять фильтр (фильтрующие элементы) и продувать шланги подачи краски.

Полнота осаждения порошковых красок зависит от удельного массового заряда частиц, конфигурации и размеров окрашиваемых изделий, скорости движения воздуха в камере нанесения и равномерной подачи порошковой краски. Поэтому важным является соблюдение требуемых параметров работы электростатических установок нанесения, окрасочной камеры и порошкового резервуара (питателя).

Параметры стабильной работы электростатических распылителей :

Напряжение на коронирующем электроде 60 - 80 кВт;
Давление воздуха на входе в распылитель 0,1 - 0,6 МПа (1-6 бар);
Оптимальное напряжение при нанесении порошковых лакокрасочных материалов с различным типом пленкообразующих 70 - 80 кВт;
При повторном окрашивании (перекрас) изделия напряжение на коронирующем электроде устанавливается напряжение 60 - 70 кВт.

Однако следует отметить тот факт, что все оптимальные параметры следует подбирать экспериментальным путем с учетом конкретных габаритов изделий и их конфигурации. Также немаловажным фактом для наиболее полного и качественного нанесения порошковых крсаок является выбор типа распыляющей насадки.

Порошковый резервуар (питатель) должен обеспечивать плавную и регулируемую подачу порошкового материала в пистолет в пределах 0-25 кг/ч и такую же подачу воздуха с расходом 0-20 м3/ч.

Несоблюдение требуемых рабочих параметров может привести к возникновению дефектов покрытий.

4. КАМЕРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПОРОШКОВОЙ КРАСКИ

При отверждении порошкового покрытия формируется структура его внутренних и поверхностных слоев. При этом характер поверхности определяется не только природой ЛКМ, но и условиями формирования покрытия.

Требуемые условия формирования порошкового покрытия указаны в технической документации, сопровождающий порошковую краску. Соблюдение режима отверждения особенно важно, поскольку любое отклонение от него неблагоприятно сказывается на свойствах получаемых покрытий. Недоотверждение (недогрев), влияет на механические свойства порошкового покрытия (покрытия хрупко разрушаются при ударе и изгибе), переотверждение (перегрев) - на цвет и блеск покрытия.

Обычно для порошковых красок существует несколько режимов отверждения. В зависимости от материала изделия и от условий производства можно выбрать тот или иной режим отверждения. Под температурой отверждения в документации значится температура на поверхности изделия, а не в камере.

Время нагревания (полного прогрева) зависит от толщины изделия, поэтому при навеске окрашиваемых изделий на подвеске необходимо учитывать толщину окрашиваемых изделий. Обычно при конвективном методе сушки время отверждения покрытия составляет 15-25 мин (температура 160-250 ?С).

Использование комбинированной сушильной камеры (с применением ламп инфракрасного излучения) позволяет сократить время отверждения покрытия до 10-12 мин. У такого вида камер есть все преимущества инфракрасной и конвекционной сушилки:

Повышенная скорость подачи энергии и как следствие сокращение времени нагрева изделия;
Не требуется предварительный нагрев деталей;
Быстрый выход на рабочую мощность;
Хорошая возможность управления и регулировки;
Значительное снижение времени отверждения покрытия на тонкостенных изделиях;
Не требуется большая зона охлаждения;
Быстрое низковязкое оплавление порошка, что позволяет получать улучшенные механические свойства покрытия;
Высокий КПД.

5. ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА

Устройства для транспортировки деталей служат для автоматизации процесса нанесения порошковой краски. При этом в первую очередь следует обратить внимание на подвесные и ленточные конвейеры. Многие проблемы транспортировки, в частности, при работе с не очень крупными или тяжелыми деталями решаются с помощью однониточных или подвесных конвейеров. Там, где требуется наносить покрытие на длинномерные или крупногабаритные детали, или же в тесных помещениях наилучшим образом подходит транспортная установка, состоящая из устройств с приводом и без привода (так называемая установка Power+Free), позволяющая осуществлять продольные и поперечные перемещения.

Следует обратить особое внимание на систему смазки транспортной установки. Температура в сушилке может достигать 250 С, поэтому необходимо применять термостойкие смазочные материалы.

Важную роль играет оснастка при навеске изделий на конвейер. Для каждого вида изделий следует подбирать наиболее рациональный тип подвески и вариант их размещения на ней. При наличии разнотипных окрашиваемых деталей необходимо иметь несколько комплектов подвесок. По опыту один комплект подвесок при подвеске на конвейер должен занимать как минимум половину его длины.

Комплектация деталей на подвеске осуществляется таким образом, чтобы детали не перекрывали друг друга, а расстояние их поверхностями было не менее 50 мм. Навеска деталей осуществляется также с учетом сложности конфигурации и возможности их прокрашивания за время прохождения через камеру.

Разработка конструкции подвесок проводится таким образом, чтобы поверхность деталей по возможности закрывала точки (крючки, штыри) навески деталей и тем самым препятствовала бы окрашиванию подвесок.

При неоднократном прохождении подвесок через камеры окраски и сушки происходит их неизбежное зарастание краской. Через определенное время по мере зарастания подвески необходимо очищать от старой краски. Подвеска очищается механическим способом или методом обжига в печи при температуре 400 С. Как правило, после обжига требуется рихтовка подвесок.

Существуют химические методы очистки подвесок от краски, например, травление в растворе каустика при температуре 80 С с последующей их промывкой и снятием размягченной краски вручную. Но, это сложный процесс, он требует приобретения специального оборудования.

По мере эксплуатации и очистки подвесок часто выходят из строя элементы навески для деталей (крючки). В большинстве случаев на разных предприятиях крючки к подвеске привариваются. При неоднократной навеске деталей на крючки, их обжиг, очистка приводят к ломке крючков и необходимости их замены. При сварном соединении этот процесс трудоемкий и не совсем удобный. Рекомендуется применение крепления крючков в отверстиях, что позволяет быстро их менять на новые очищенные.

Хранение подвесок обычно производится в определенном месте, с комплектованием их по видам и в подвешенном состоянии.

Порошковая покраска металла была изобретена еще в 60-х годах прошлого века и очень быстро получила широкое распространение. Связано это с множеством достоинств данной технологии, таких как экономичность, экологичность, привлекательный внешний вид покрытия.

Общие сведения

Итак, смысл данной технологии заключается в том, что на окрашиваемую поверхность напыляют полимерный порошковый краситель. Именно поэтому данный метод и получил такое название. После нанесения красителя, поверхность подвергается термической обработке, в результате чего порошок оплавляется и образует сплошную равномерную пленку.

Полученное данным способом покрытие обладает следующими свойствами:

Защитой от коррозии;
Хорошей адгезией к основанию;
Устойчивостью к перепадам температур;
Устойчивостью к механическим повреждениям, в том числе и ударопрочностью;
Влагостойкостью;
Устойчивостью к химическим воздействиям;
Отличными декоративными свойствами;
Долговечностью.

Совет!
Благодаря хорошей адгезии, данный способ является самым оптимальным вариантом покраски нержавеющей стали.

Отдельно следует сказать о декоративных свойствах такого покрытия, которое отличается разнообразностью цветов и фактур, что достигается путем использования различных добавок.

В частности порошковая окраска металла позволяет получить следующие типы поверхности:

Матовую;
Глянцевую;
Плоскую или объемную;
Имитирующую золото;
Имитирующую фактуру древесины;
Под мрамор;
Под серебро и пр.

Достоинства технологии порошковой покраски

Помимо возможности получения покрытия с высокими эксплуатационными качествами, данная технология обладает и рядом других преимуществ, таких как:

Возможность нанесения красящего состава одним слоем , что недопустимо при покраске жидкими лакокрасочными материалами.
Отсутствие необходимости использовать растворитель и контролировать вязкость материала.
Высокая экономичность красителя , так как порошок, который не осел на окрашиваемую поверхность, можно использовать повторно. Для этого напыление выполняют в специальной камере, которая позволяет собрать весь неизрасходованный порошок. В итоге, стоимость порошковой покраски металла ниже, чем нанесение ЛКП другими способами.
Процесс покраски занимает немного времени , причем, после нанесения краски, не надо ждать, пока она высохнет.
Экологическая безопасность , так как краситель не содержит токсичных органических соединений. В результате отсутствует необходимость использования мощных вентиляционных систем.
Технология нанесения красителя высоко автоматизированная , что упрощает процесс обучения работы с оборудованием.

Недостатки

Как и любая другая технология, окраска металла порошковой краской имеет некоторые недостатки:

Невозможно устранить локальные дефекты покрытия – в случае их возникновения, необходимо полностью перекрашивать поверхность.
Невозможность выполнения покраски своими руками, так как для этого требуется специальное оборудование и цеховые условия.
Габариты окрашиваемых поверхностей ограничены.
– разрешается использовать только порошковые краски по металлу от производителей.
Невозможно окрашивать детали, которые в дальнейшем будут подвергаться сварке, так как обгоревшие участки покрытия невозможно реставрировать.

Технология порошковой покраски

Подготовка основания

Предварительная обработка является наиболее продолжительным и трудоемким этапом покраски. Однако, ей необходимо уделять особое внимание, так как от подготовки зависит эластичность, стойкость и качество покрытия.

Подготовка детали к покраске заключается в удалении каких-либо загрязнений, обезжиривании поверхности, а также фосфатировании для улучшения адгезии и защиты металла от коррозии. Очистка обрабатываемой поверхности выполняется механическим или химическим способом.

Для удаления окислов, ржавчины и окалины, эффективным методом очистки является дробеструйная очистка. Реализуется они при помощи песка, стальных или чугунных гранул.

Под воздействием сжатого воздуха или центробежной силы эти частицы с большой скоростью подаются на обрабатываемую поверхность и оббивают ее.В результате окалина, ржавчина и другие виды загрязнения откалываются от металла, что значительно улучшает адгезию.

Химический способ очистки называется травлением.

В этом случае удаление ржавчины, окислов и других загрязнений, выполняется при помощи составов на основе следующих видов кислот:

Соляной;
Азотной;
Серной;
Фосфорной.

Преимущество травления перед абразивной очисткой заключается в большей производительности и простоте применения. Однако, после данной процедуры необходимо хорошо промывать поверхность. Соответственно, возникают затраты на использование дополнительных чистящих средств.

На фото — покраска небольшой детали

Нанесение краски

После завершения предварительной обработки металла, деталь помещается в специальную камеру, где выполняется напыление красящего порошка. Как уже было сказано выше, камера нужна для улавливания неиспользованного материала. Кроме того, она не допускает попадания частиц краски в помещение.

Подобные камеры оборудованы средствами очистки, такими как бункеры и вибросито, а также системами отсоса.

Надо сказать, что камеры бывают двух типов:

Проходные – для покраски крупногабаритных изделий;
Тупиковые – для покраски небольших предметов.

Кроме того, существуют автоматические модели, в которых покрытие наносится автоматическими пистолетами-манипуляторами. Конечно, цена такого оборудования наиболее высокая, однако, производительность его тоже значительно выше – порошковое покрытие в этом случае наносится буквально за считанные секунды.

Как правило, нанесение краски выполняется электростатическим способом, т.е. распыляется электростатически заряженный порошок, который обволакивает заземленную деталь и прилипает к ней. Само распыление происходит при помощи пневматического распылителя, который или просто пистолетом.

После напыления порошка, изделие перемещают в камеру-печь, где оно подвергается термической обработке. Под воздействием высокой температуры порошок переходит в вязко-текучее состояние, после чего оплавленные частицы образуют монолитный слой.

Обратите внимание!
Для получения качественного результата покрытия должна строго соблюдаться инструкция по эксплуатации оборудования.
Поэтому заниматься данной работой должен специалист.

Вывод

Порошковая покраска металлических поверхностей во многом более совершенная, чем покраска жидкими красками. Однако,в ряде случаев ее применение ограничено. К тому же, выполняться она может только с использование профессионального дорогостоящего оборудования, поэтому неприменима в домашних условиях.

Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Порошковая покркаска включает в себя несколько этапов: Подготовка поверхности к покраске

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

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

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

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

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

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

Высокая адгезия (сцепление покрытия с поверхностью)

Широкий диапазон толщины покрытий

Отсутствие потеков на вертикальных поверхностях

Повышенная прочность на удар, изгиб