Время высыхания для порошковых красок. Порошковая окраска металлических изделий-технология выполнения

Новые технологии сухого окрашивания существенно упростили и ускорили процесс покраски металлических изделий. Предметы, прошедшие «порошковую» обработку, приобретают дополнительные защитные свойства и отличаются высокими декоративными качествами.

Выполнить порошковую покраску можно самостоятельно. Для этого необходимо подготовить помещение, оборудовать покрасочный цех и сушильную камеру. При соблюдении технологического процесса и требований безопасности удастся выполнить качественную покраску.

Отличительные особенности порошковой покраски от жидкостной технологии

Покраска порошковой краской частично заменила стандартную жидкостную технологию. Такой метод окрашивания стал основным при изготовлении металлических изделий, бытовых приборов, автомобилей, оконных профилей и прочих металлоконструкций. Порошковая окраска отлично зарекомендовала себя в окрашивании различных деталей складского, торгового, промышленного оборудования, а также в трубопроводах и нефтяных скважинах.

Сравнивая два способа покраски, следует отметить экономичность и экологичность порошкового окрашивания. Порошковые красители не содержат огнеопасные, токсичные растворители, а сам материал расходуется достаточно экономно - мельчайшие частицы, которые не осели на изделии, применяются при повторном окрашивании.

К числу основных достоинств порошкового метода относятся:

• высокие физико-химические свойства (ударопрочность,устойчивость к температурным колебаниям и коррозии);
• покрытие хорошо ложится на рельефные поверхности;
• нет необходимости предварительно грунтовать изделие;
• в большинстве случаев достаточно одного слоя порошковой краски для получения желаемого результата (при жидком методе часто требуется многослойная покраска);
• низкий расход материала - отходы составляют порядка 4%, потери жидких ЛКМ - достигают 40%;
• сокращенный цикл окрашивания (порядка 1,5-2 часов); при использовании жидкой краски нужно время для высыхания предыдущего слоя;
• изделия, покрытые порошковой краской, можно транспортировать без специальной упаковки - на поверхности образуется защитная полимерная пленка, предотвращающая появление царапин;
• для хранения порошковой краски не нужны специальные условия, чего не скажешь об огнеопасных жидких ЛКМ;
• процесс покраски порошковыми красками автоматизирован - нет необходимости длительно обучать персонал;
• во время покраски не выделяется едкий запах - санитарно-гигиенические условия труда по сравнению с «жидкой» технологией улучшаются;
• порошковые краски по прочности на удар и изгиб превосходят жидкие лакокрасочные материалы;
• на поверхности изделия не остаются потеки;
• долговечность обработанного покрытия - исследования показали, что средний срок службы около 20-ти лет.

Анализируя список весомых достоинств, можно задаться вопросом: «А есть ли недостатки?». Перечислим некоторые минусы порошкового окрашивания:

• технология нанесения краски исключает возможность ее использования для окрашивания пластика и дерева;
• для организации процесса покраски потребуются крупные единоразовые капиталовложения;
• возможности эксплуатации оборудования несколько ограничены - большая печь будет неэффективно использоваться при обработке мелких деталей, а в маленькой камере не получится окрасить крупные изделия;
• при низких температурах сложно организовать порошковую покраску.

Принцип покраски порошковой краской

Технология позволяет окрашивать изделие сухими красителями. Как это возможно? Всю процедуру покраски можно разбить на два основных этапа:

• нанесение порошковой краски;
• закрепление покрытия.

Во время напыления мельчайшие частички порошка приобретают заряд, противоположный заряду окрашиваемой детали. Плюс и минус, как известно, притягиваются, и порошковая краска оседает на поверхности изделия.

На этом этапе покрытие не надежно и полученный результат необходимо закрепить. Следующий шаг - запекание краски. Окрашенный объект помещается в специальную печь. По мере нагревания сухой порошок начинает плавиться, образуя на поверхности защитную пленку. Температура внутри термопечи может достигать +250°С - значение зависит от разновидности порошковой краски.

Необходимое оборудование для покраски порошковой краской

Работа с порошковыми красителями требует наличия специального оборудования:

• окрасочной камеры;
• распылителя (краскопульта);
• сушильной камеры.

Камера покраски ограничивает распространение частиц сухой краски, а также препятствует проникновению пыли, грязи с производственного помещения или улицы. Обычно камеры оснащены фильтрационной системой, очищающей воздух и позволяющей улавливать до 90-95% неизрасходованной краски. Некоторые модели покрасочных камер имеют эжектор обратной подачи, вытяжной вентилятор и контролер. Камера имеет один или два проема. Изделие поступает через проем в передней части, а выходит через отверстие с обратной стороны или через входной проем.

В продаже есть модели камер, предназначенные для обработки единичных изделий или мелкосерийного производства. Такое оборудование оптимально подходит для организации покраски порошковой краской своими руками.

Распылитель сухой краски может содержаться в окрасочной камере или приобретаться отдельно. С помощью напылителя частицы краски заряжаются и в виде аэразоля распыляются на поверхности изделия. В быту часто применяют ручные пистолеты для покраски порошковой краской. Бывают трибостатические и электростатические. Разница между ними в том, что в первом варианте заряд краски происходит за счет трения в стволе напылителя. Во втором варианте оборудование функционирует в электростатическом поле по принципу приобретения заряда.

Более дорогие установки позволяют за один «проход» напылителя охватывать больший объем изделия, поэтому весь процесс покраски занимает меньше времени.

Сушильная камера - термопечь для оплавления и полимеризации сухой краски. Камеры промышленного назначения бывают электрические и газовые. Большинство духовых шкафов оснащены пультом управления для регулирования времени автоматического отключения и температурного режима сушки. Окрашивающий предмет находится в печи полимеризации в течение 10-20 минут при температуре 160-200°С. Для единичной покраски в «гаражных» условиях некоторые мастера используют электрические обогреватели, выставленные на режим максимальной мощности. При такой сушке главное помнить о технике пожарной безопасности!

На производственных предприятиях для облегчения процесса покраски используют специальную транспортную систему. Установка перемещает детали между этапами покрасочного процесса.

Может понадобиться и дополнительное оборудование:

• промышленный пылесос для очистки фильтров при смене краски и переходе с одного оттенка на другой;
• компрессор - необходим в случаях, если в камере напыления не предусмотрена подача сжатого воздуха.

Важно! При организации окрасочного процесса следует позаботиться о хорошей вентиляции, достаточном освещении и надежной электропроводке

Выбор порошковой краски

Зависимо от типа пленкообразования все порошковые краски делят на две основные группы: термопластичные и термореактивные.

Сухие краски первой группы (цена около 200 р/кг) формируют покрытие без химических преобразований. Пленка на поверхности образуется за счет сплавления мельчайших частиц и охлаждения расплавов. Получаемая пленка часто растворима и термопластична. К этой группе относят краски на основе полиэтилена, полиамидов, поливинилхлорида и поливинилбутираля. Термопластичные краски применяются для покраски изделий, используемых внутри помещений.

Термореактивная краска для порошковой покраски (цена 450-700 р/кг) формирует нерастворимое и не плавкое покрытие, стойкое к химическим и механическим воздействиям. Составы этой группы подходят для окраски деталей, производимых в машиностроительной области, где от изделия требуется стойкость, твердость и хорошие декоративные качества. К группе термореактивных красок относятся составы на основе полиэфирных и эпоксидных смол, полиуретана, акрилатов.

Технология покраски порошковыми красками своими руками

Организация процесса

Стоимость окрашивания изделий из металла достаточно высока. Для экономии средств можно организовать покраску порошковой краской в домашних условиях. Технологический процесс идентичен этапам работы в профессиональной мастерской. Возможные отличия заключаются в используемом оборудовании.

Обустроить компактный покрасочный цех получится на территории в 100-150 м.кв. Этого достаточно для размещения камеры напыления, термопечи, двух складов (для расположения готовой продукции и изделий под покраску).

Важно! Окрасочную камеру следует устанавливать на расстоянии не меньше пяти метров от вероятных источников возгорания

Планируя организацию рабочего процесса, первым делом необходимо определиться с размерами окрашиваемых объектов. Для единоразовой покраски мелких изделий подойдет «гаражный» вариант. Крупные детали, такие как корпус автомобиля, лучше красить в полнофункциональной камере.

Помещение для напыления должно быть чистым, без пыли. Оборудуя камеру в гараже, надо провести тщательную уборку. Равномерное окрашивание обеспечит пистолет для покраски, работающий под давлением порядка 5-ти атмосфер.

Подготовка поверхности

Подготовка поверхности к окрашиванию - наиболее трудоемкий процесс. От качества его выполнения во многом зависит долговечность покрытия. Подготовительные мероприятия включают несколько обязательных этапов:

• чистка поверхности от грязи, пыли, остатков предыдущего слоя краски;
• обезжиривание предмета;
• защитная обработка металлических изделий от коррозии;
• фосфатирование, способствующее улучшению адгезии - обязательно к выполнению при покраске предметов, эксплуатирующихся вне помещения или подвергающихся хромированию (изделия из алюминия).

Обработку поверхности можно выполнить механическим или химическим способом. В первом варианте применяется диск для шлифовки или щетка для стали. После тщательной чистки поверхность надо протереть мягкой тканью, смоченной в уайт-спирите или другом растворителе. Химический способ обработки подразумевает нанесение на поверхность разных специальных составов - кислот, щелочей, растворителей и нейтральных веществ. Выбор средства определятся степенью загрязнения и материалом изготовления объекта.

На обрабатываемый предмет полезно нанести конверсионный подслой. Выполнение этого этапа предотвратит попадание пыли, грязи под краску и убережет покрытие от отслаивания. Последующая обработка заключается в фосфатировании поверхности. Завершающий этап, рекомендованный к выполнению многими специалистами, - пассивирование - обработка натрием и нитратами хрома. Процедура препятствует появлению коррозии.

После проведенных мероприятий изделие надо сполоснуть и высушить. Предмет готов к покраске.

Нанесение краски

Обработанное изделие поместить в камеру напыления. С помощью распылителя нанести равномерным слоем сухую краску. Во время окрашивания желательно использовать ширму, которая не даст частичкам краски разлетаться по всему помещению.

Окрашиваемый предмет должен быть заземлен - это необходимо, чтоб заряженные частицы сухой краски надежно удерживались на поверхности.

При покраске в специализированной камере «цветной порошок» помещают в бункер. Компрессор начинает подачу сжатого воздуха, частицы краски электризуются, после чего насос подает сухой краситель в напылитель.

Формирование покрытия и запекание краски

Окрашенные изделия помещаются в термопечь, где происходит оплавление слоя краски и формирование на покрытии пленки. Предмет находится в сушильной камере около 15-30 минут. Режим плавления подбирается с учетом разновидности порошковой краски, материалом изготовления и условиями эксплуатации изделия, а также типом окрасочной печи.

После полимеризации предмет охлаждается на свежем воздухе. Полностью остывшее изделие готово к применению.

Покраска порошковой краской: видео

Меры безопасности

Перечислим основные правила, обеспечивающие безопасность выполнения покраски сухой краской:

1. Использование местной системы вентиляции. Над зоной подготовки поверхности можно установить зонт. Камера напыления обязательно должна иметь вентиляционную систему для удаления аэровзвеси. Если этим условием пренебречь, появляется угроза взрыва, а вредное воздействие мелких частиц краски на мастера увеличивается.
2. Организация общей приточной вентиляции в покрасочном цеху.
3. В одном помещении одновременно нельзя использовать порошковую и жидкую покраску.
4. Оборудование обязательно должно быть заземлено.
5. Недопустимо объединение печи полимеризации и вентиляционной системы камер покраски.
6. Цех надо укомплектовать средствами пожарной безопасности.
7. Ветошь необходимо убрать в металлические контейнеры и закрыть крышками.
8. Во время работы обязательно использовать средства индивидуальной защиты: респиратор, очки, резиновые перчатки, обувь на прорезиненной подошве.

Применение метода порошковой покраски сопряжено с вероятностью возникновения некоторых дефектов, появление которых довольно просто предотвратить.

Механические включения и «сорность»

Данные дефекты могут быть вызваны следующими причинами

Механические включения и «сорность». Нажмите на фото для увеличения.

• Использование некачественной порошковой краски.
• Загрязнение краски различными инородными включениями непосредственно в установке.

В первом случае рекомендуется производить проверку чистоты порошковой краски путем просеивания через специальное сито либо детального изучения ее состава под микроскопом. Так же можно нанести слой краски из используемой тары и изучить его на предмет нахождения посторонних примесей. При их обнаружении необходимо произвести замену краски.

В случае загрязнения краски инородными включениями следует проверить качество порошковой краски и в питателе установки, и в системе рекуперации. Наличие посторонних примесей свидетельствует о необходимости проведения прочистки установки и просеивания краски. Проверку на предмет отсутствия примесей рекомендуется производить еще и при подготовке окрашиваемой поверхности в процессе нанесения краски.

На появление «шагрени» при применении метода порошковой покраски оказывает влияние целый ряд потенциально возможных причин:

• Превышение срока хранения порошковой краски.
• Превышение максимально допустимой толщины покрытия.
• Недостаточное время и температура отверждения.
• Присутствие в краске крупнодисперсных фракций.

Дефект ЛКП - шагрень. Нажмите на фото для увеличения.

Дефекты, возникающие при порошковой покраске в результате описанных выше причин, устранить довольно просто. Проверка даты изготовления краски позволит проконтролировать превышение регламентированного срока хранения, а толщину покрытия можно отрегулировать путем уменьшения либо увеличения подачи порошка, напряжения либо времени нанесения краски.

Изучение соответствующих рекомендаций по соблюдению необходимого режима отверждения и измерение основных параметров (времени и температуры в камере полимеризации) позволит избежать появления «шагрени» на окрашиваемой поверхности. Дисперсность порошковой краски легко проверяется при помощи сита, оснащенного сеткой №01 (остаток на данной сетке превышает нормативные показатели на 0,5% - 1,0%).

Недостаточная толщина либо полное отсутствие покрытия в отдельных местах

Данные дефекты покраски могут возникнуть из-за различных факторов:

Недостаточная толщина либо полное отсутствие покрытия в отдельных местах. Нажмите на фото для увеличения.

• сложная конфигурация окрашиваемых изделий;
• повышенное напряжение;
• близкое расположение окрашиваемых изделий («экранизация»);
• некачественная подготовка поверхности (недостаточное обезжиривание).
• Недостаточная «укрывистость» краски.

При окраске изделий, имеющих довольно сложную конфигурацию, необходимо уделить особое внимание на недостаточно прокрашенные участки и проверить толщину покрытия. Дефекты покраски, связанные с недостаточной толщиной покрытия, можно устранить путем понижения напряжения. Регулировка расположения распылителей, предварительный нагрев окрашиваемых изделий и применение трибостатики также способствуют более качественному нанесению порошковой краски на обладающие сложной конфигурацией поверхности.

В случаях когда близко расположенные по отношению друг к другу изделия «экранируют», достаточно просто увеличить на подвеске расстояние между ними. При возникновении «укрывистости» краски рекомендуется произвести замену порошковой композиции в случае, когда толщина покрытия соответствует нормативным показателям. Процессу обезжиривания следует уделять повышенное внимание, так как от качественного обезжиривания зависит срок эксплуатации нанесенного на изделие покрытия. Обезжиривание необходимо производить до тех пор, пока остаются характерные следы масляной пленки на поверхности изделия.

Дефект ЛКП - проколы. Нажмите на фото для увеличения.

К числу наиболее распространенных дефектов, возникающих при использовании порошковой краски, относятся проколы. Ниже представлен перечень предполагаемых причин возникновения проколов и мероприятий, предотвращающих их появление. Повышенная влажность, вызванная неправильными условиями транспортировки, хранения либо плохой упаковкой. Данную проблему предотвращает обыкновенная проверка влажности, осуществляемая сушкой навески 1 грамма краски при температуре 50°C в течение двух часов.

При показателе влажности, превышающем 1%, необходимо произвести замену краски либо произвести ее подсушку в специальном питателе. Подача в питатель влажного воздуха. Избежать данного явления, как и в предыдущем случае, поможет проверка влажности порошковой краски из питателя. В случае когда показатель влажности превышает 1%, следует произвести целый ряд специальных мероприятий: очистка сжатого воздуха, замена абсорбента, установка фильтра на магистрали. Недостаточное время сушки изделия после промывки водой (при подготовке поверхности). Нанесение краски на сухую поверхность, достигаемое за счет обеспечения необходимого качества сушки перед нанесением краски в камере окрашивания, позволяет избежать возникновения проколов.

Образование окислов при длительном взаимодействии с воздушной средой. Появление следов ржавчины на поверхности окрашенного изделия после длительного контакта с воздухом свидетельствует о том, что подготовка поверхности произведена не на должном уровне. Сокращение промежутка времени между подготовительными операциями позволяет избежать возникновения проколов. Газовыделение, свойственное толстостенным и литым изделиям. Для того чтобы получить нормальное покрытие после нанесения контрольной порошковой окраски, необходимо производить предварительный прогрев литых и толстостенных изделий.

На возникновение кратеров при покраске порошковой краской могут оказать влияние следующие факторы:

• недостаточная очистка воздуха от масляных капель;
• несоответствие краски техническим условиям;
• недостаточная очистка установки либо случайное загрязнение.

Предотвратить появление кратеров довольно просто. В первом случае достаточно обеспечить нормальную очистку воздуха, путем своевременной замены абсорбента и установки фильтра на магистрали. При несоответствии порошковой краски техническим условиям необходимо произвести ее замену. Тщательная очистка установки так же позволяет избежать возникновения кратеров.

Появление пузырей в слое поверхности и на поверхности может быть вызвано целым рядом факторов:

• нанесение толстого слоя краски, устраняемое путем уменьшения толщины напыления порошка;
• недостаточное обезжиривание поверхности в труднодоступных местах (щели, сварные швы, отверстия). Качественная подготовка поверхности позволяет избежать появления пузырей;
• некоторые дефекты окрашиваемого изделия (следы старой краски, газовыделение из литья), избавиться от которых позволяет предварительный прогрев и удаление старой краски.

  

  

  

  Изменение цвета

  Изменение цвета порошковой краски может вызвать неравномерное либо повышенное распределение температуры в печи (камере) поляризации или увеличенный промежуток времени, необходимый для полного отверждения покрытия. Данных дефектов можно избежать при помощи проведения контрольных замеров и последующего регулирования температуры в камере поляризации, а также путем проверки и установки (при необходимости) нормального времени поляризации.

  Подтеки могут возникнуть из-за следующих факторов:

  • увеличения значения давления воздуха на подачу краски (увеличенная концентрация «факела»);
  • увеличения времени окрашивания и напряжения;
  • увеличения температуры отверждения;
  • повышенная способности краски к разливу.

  Во избежание негативных последствий в первых двух случаях достаточно произвести регулировку основных параметров покраски: подачи краски, напряжения и времени напыления. Соответствие выбранного температурного режима рекомендованному способствует более качественному отверждению, а избежать появления подтеков позволит метод контрольной окраски в рекомендованном режиме. Если после данной процедуры подтеки не исчезнут, то следует заменить краску.

  Трещины в виде мелкой сетки

  Потенциально возможных причин появления данного дефекта всего две:

  • недоотвержденное покрытие;
  • неучтенная теплоемкость изделия.

  Недоотвержденное покрытие является результатом несоответствия выбранного режима отверждения и рекомендаций. Данный дефект довольно просто предотвратить обыкновенной регулировкой. Теплоемкость изделия необходимо принимать во внимание при проведении контрольного напыления порошковой краски на листовую сталь. При удовлетворительном состоянии поверхности необходимо произвести увеличение времени отверждения поверхности изделия в камере полимеризации (с учетом прогрева изделия).

  

  Волнистость и неравномерность толщины покрытия. Нажмите на фото для увеличения.

  Дефекты, возникающие при использовании метода порошковой покраски, могут иметь ярко выраженный внешний вид – неравномерность толщины покрытия либо волнистость. Подобные дефекты могут быть вызваны ошибочным взаимным расположением пистолетов распылителей по отношению друг к другу, неправильным выбором сопла и нанесением покрытия малой толщины. На толщину наносимого покрытия оказывает влияние регулировка таких параметров окрашивания, как подача порошковой краски и время напыления.

  Последствием неправильного подбора сопла и расположения пистолетов распылителей может быть волнистость поверхности либо большой разброс толщины покрытия (неравномерность). Данных дефектов можно избежать в результате проверки толщины покрытия, качественной регулировки расположения распылителей, правильного выбора сопла и подбора оптимального расположения изделия на подвеске в камере.

  Смазанный рисунок

  Основная причина появления данного дефекта – большой разброс покрытия по толщине. Чтобы не допустить появления смазанного рисунка необходимо произвести регулировку расположения распылителей и найти оптимальное расположение изделия на подвеске.

  Газовые раковины

  Высокая температура и завышенное время отверждения покрытия могут привести к образованию газовых раковин в порошковой окраске, появление которых поможет избежать проверка выбранных режимов на соответствие рекомендациям, контрольные замеры времени отверждения и температуры в печи, а также проверка качества обезжиривания.

  В основе возникновения такой разновидности дефектов порошковой покраски, как низкая адгезия, лежат следующие факторы:

  

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.

Современные технологии окрашивания металлических изделий порошковыми красками стремительно развиваются. Использование жидких лакокрасочных материалов в производственных условиях постепенно уходит на второй план. Большинство производителей металлоизделий делает выбор в пользу порошковых красок, так как они обеспечивают качественное и долговечное декоративно-защитное покрытие.

Что такое порошковые краски

Этот высокотехнологичный красящий материал обладает уникальными свойствами, которых нет у жидких красок. Они состоят из красящих пигментов, пленкообразующих смол и катализаторов, обеспечивающих отвердение материала. В их составе отсутствует растворитель, а в функции дисперсионной среды выполняет воздух. Это делает порошковые краски менее токсичными и более дешевыми в производстве.

Что окрашивают сухими красками

Метод порошкового окрашивания подходит не для всех поверхностей. Его используют, когда необходима дополнительная защита от коррозии, долговечность и прочность. В некоторых случаях порошковая краска способна обеспечить электроизоляцию.

Порошковое окрашивание применяют в основном в промышленном производстве для:

• кованых изделий, алюминиевых профилей и оцинкованного металла;
• лабораторного и медицинского инвентаря;
• мебели;
• бытовой техники;
• спортивного инвентаря.

Преимущества порошкового окрашивания

1. Минимальное количество отходов. Окрашивание на качественном оборудовании дает эффективность до 98%.

В лучшую сторону изменяются санитарно-гигиенические условия туда. Это экологически чистая технология, при которой даже в печи концентрация летучих веществ не доходит до предельно допустимых норм.

2. Не используются растворители, что дает меньшую усадку и практически отсутствие пор на поверхности изделия.
3. Более экономное использование материала при окрашивании. Порошковое покрытие затвердевает в течение получаса и дает возможность получить более толстое однослойное покрытие. Экономия также заключается в отсутствии необходимости содержать большие производственные площади для подсушивания изделия на воздухе. При транспортировке более твердое порошковое покрытие не повреждается, что дает возможность снизить затраты на упаковку.
4. Поверхность, окрашенная порошковой краской, устойчива к ультрафиолету, имеет электроизоляционные и антикоррозийные свойства.
5. Порошковая краска дает возможность создать палитру из более 5000 цветов.
6. Пониженная степень взрыво- и пожароопасности на производстве.

Недостатки порошкового окрашивания

1. Плавление порошка производится при температуре выше 150 0С, что не дает возможности окрашивать дерево и пластик.
2. Сложно нанести тонкий слой краски.
3. Оборудование для сухого окрашивания узконаправленное. В больших печах неэффективно окрашивать маленькие детали, а в небольшой печи нельзя окрасить поверхность большой площади.
4. Для каждого цвета необходимо использовать отдельный контейнер.
5. Сложно окрашивать предметы нестандартной формы или сборные конструкции.
6. Оснащение покрасочной линии требует больших вложений.
7. Если на поверхности появятся дефекты, локально устранить их не удастся, придется перекрашивать все изделие.
8. Нет возможности делать колеровку, использовать можно только заводские краски.

Виды порошковых красок

По типу образования пленки сухие краски принято подразделять на:

• термореактивные. Готовая пленка образуется после химических преобразований;
• термопластичные. Окрашивание происходит под воздействием высокой температуры без химических реакций.

Термореактивные краски более распространены. Для их приготовления используются акриловые, эпоксидные или полиэфирные смолы. Их преимущество заключается в том, что поверхность не будет деформироваться после повторного разогрева. Термореактивные краски могут применяться для окрашивания изделий, которые будут эксплуатироваться в тяжелых условиях.

В термопластичных красках в качестве смол могут использоваться полиэстеры, винилы или нейлоны. Твердое покрытие образуется без химической реакции только путем остывания и затвердевания. Состав затвердевшей краски аналогичен составу исходного материала. Это позволяет повторно производить нагревание и плавление порошка.

Способы нанесения порошковой краски

Технология окрашивания при помощи сухого материала позволяет применять несколько вариантов распыления порошка.

Нанесение краски направленным потоком воздуха. Изделие нагревается и при помощи краскопульта частицы порошка распределяются по поверхности. Качественное покрытие получается только после наиболее точного определения температуры нагревания металла. Недостатком этого метода является необходимость дополнительной термической обработки после полимеризации.

Электростатическое напыление. Этот метод окрашивания наиболее распространен. Прилипание частичек обеспечивается электростатическим напряжением. После полимеризации изделие остывает в естественных условиях. Не прилипший порошок можно повторно использовать, для его сбора предусмотрены специальные камеры. Лучше всего этот метод подходит для изделий простой формы и небольшого размера.

1. Применение пламени. Для этого метода окрашивания используются пистолеты с встроенной пропановой горелкой. Частицы порошка расплавляются, проходя через пламя, и попадают на поверхность изделия в полужидком состоянии. Поверхность изделия не подвергается нагреванию. Слой краски получается более тонким и прочным. Этот метод преимущественно используется для окрашивания крупных предметов.

Оборудование для сухого окрашивания

В порошковом окрашивании нанесение краски не является заключительным этапом. Чтобы полимер закрепился на поверхности, его нагревают в печах. Линия порошкового окрашивания состоит из:

• камеры для нанесения порошка. В этой герметичной камере наносится красящее вещество на металл;
• электростатического распылителя для нанесения порошка. Благодаря статическому электричеству, создаваемому источником высокого напряжения, краска равномерно наносится на конструкции любой формы;
• камеры полимеризации. Она обеспечивает постоянную температуру и оснащена системой вентиляции. В ней происходит процесс полимеризации краски и ее равномерное распределение по изделию;
• компрессора. Он предназначен для создания определенного давления в камере окрашивания;
• устройства для транспортировки металлоизделий. Тяжелые и большие окрашенные изделия должны аккуратно перевозиться, чтобы порошок с них не осыпался. Это обеспечивают специальные тележки, передвигающиеся по монорельсу.

Технология порошкового окрашивания

Получить качественное декоративное покрытие на изделии из металла при помощи порошковой краски можно только путем строго соблюдения технологии окрашивания. Методика заключается в том, что сухие частицы краски распыляют на очищенную и обезжиренную поверхность. Ровный однородный слой порошка на изделии обеспечивается тем, что на отрицательно заряженную поверхность металла, частицы краски с положительным зарядом легко прилипают. Чтобы эти частицы превратились в слой краски, их запекают в печи при температуре от 150-250 0С.

Технология порошкового окрашивания состоит из трех этапов:

• подготовка;
• окрашивание;
• полимеризация.

Подготовка поверхности изделия к окрашиванию

Этот этап наиболее долгий и сложный. От предварительной подготовки поверхности металла будет зависеть дальнейшее качество покрытия: прочность, эластичность. Предварительный этап включает в себя:

• очистку от загрязнений;
• обезжиривание;
• фосфатирование.

С металлической поверхности удаляется ржавчина, окислы, грязь. Если старое покрытие оставить, то краска будет плохо сцепляться с поверхностью и покрытие прослужит недолго.

Самый эффективный метод удаления ржавчины и окислов – дробеструйная очистка. Для этого используется песок, стальные или чугунные гранулы. Мелкие частицы под сильным давлением или воздействием центробежной силы подаются на металл и оббивают с него загрязнения.

Можно использовать химическую очистку или травление. Для этого подойдет соляная, серная, азотная или фосфорная кислоты. Это более простой способ, позволяющий обработать большее количество изделий, чем дробеструйная чистка. Но он требует последующего промывания изделия от кислот, что ведет к дополнительным временным и финансовым затратам.

Фосфатирование изделия аналогично грунтованию. Поверхность обрабатывается составом, создающим фосфатную пленку, улучшающую адгезию.

Нанесение краски

Окрашивание производится путем электростатического напыления в специальных камерах с системой отсоса воздуха, которая не дает краске попасть наружу. Для окрашивания крупных предметов используются камеры проходного типа, а для мелких деталей тупиковые. Есть камеры, в которых краска наносится автоматическими пистолетами-манипуляторами.

Распыление производится пневматическим пистолетом. Положительно заряженные частицы краски обволакивают заземленную деталь и прилипают к ней. Весь процесс происходит следующим образом:

• порошковая краска в специальном бункере смешивается с воздухом. Пропорции регулируются при помощи вентилей;
• смесь краски и воздуха проходит через распылитель с высоковольтным источником, где частицы получают необходимый положительный заряд;
• краска распыляется на изделие и закрепляется на нем;
• вытяжная вентиляция уносит частицы, не получившие нужного заряда. Там они собираются в специальном бункере, а затем повторно используются или утилизируются.

Полимеризация или запекание

Металлоизделие с нанесенной краской помещается в печь. В ней под воздействием постоянной температуры происходит нагревание детали и полимеризация краски. Частицы сплавляются, образуя пленку, затем отвердевают и охлаждаются. Весь процесс занимает около 15–30 минут. Время полимеризации зависит от размера изделия и типа печи.

Температура в камере полимеризации держится в пределах 150-200 0С и зависит от типа краски. Расплавленный порошок способен заполнить все микронеровности, что дает хорошее сцепление с поверхностью металла.

Все необходимые свойства краска получает на этапе отвердения это прочность, внешний вид, защита. После этого изделие должно охладиться в течение 15 минут. В противном случае покрытие может быть повреждено, на него налипнет пыль и грязь.

Итог

Порошковое окрашивание - это наиболее экономичный, быстрый и экологичный способ получения надежной защитной поверхности на металле. Срок службы изделия значительно увеличивается, а декоративное покрытие может быть разнообразным не только по цвету, но и по структуре.

Сложности технологии заключаются в строгом соблюдении всех этапов. Для этого необходимо наличие специальной производственной линии. Проблемы могут возникнуть при:

• окрашивании крупногабаритных предметов;
• изделий сложной формы;
• конструкций из смешанных материалов.

Перед другими типами окрашивания сухой способ имеет бесспорные преимущества:

• безотходность;
• разнообразие красок по стоимости и свойствам;
• высокие физико-механические показатели окрашенной металлической поверхности.

По этим причинам порошковое окрашивание стало одним из самых популярных современных методов защиты металла от повреждений.