Особенности процесса окраски порошковой краской

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.

Особенности

Порошковую краску делают из полимеров, которые превращают в порошок и затем наносят на определенную поверхность методом напыления. Чтобы придать покрытию нужные свойства, его обрабатывают термическим способом, расплавленный порошок превращается в однородную по толщине пленку. Ключевыми достоинствами такого материала оказываются стойкость к коррозии, значительная адгезия. Под действием высоких температур, в том числе при их чередовании с низкими, порошковая краска долго сохраняет свои положительные качества. Механические и химические воздействия тоже неплохо переносятся ею, а контакт с влагой не нарушает поверхность.

Все эти достоинства порошковая краска сохраняет длительное время наряду с внешней привлекательностью. Вы можете покрасить поверхность, добившись самых разных тональностей и фактур, варьируя вводимые добавки. Матовый и глянцевый блеск – лишь самые очевидные примеры, такой декор создается порошковой краской легко и быстро. Но возможна и более оригинальная покраска: с трехмерным эффектом, с воспроизведением внешнего вида древесины, с подражанием золоту, мрамору и серебру.

Несомненным преимуществом порошкового окрашивания является возможность завершить всю работу с нанесением одного слоя, при работе с жидкими составами это недостижимо. Кроме того, вам не нужно будет применять растворители, и следить за вязкостью лакокрасочного состава. Весь неиспользованный порошок, который не удержался на нужной поверхности, можно собрать (при работе в особой камере) и распылить снова. Как результат, при постоянном использовании или при больших разовых объемах работы порошковая краска выгоднее прочих. А еще хорошо то, что нет необходимости ждать высыхания красящего слоя.

Все эти достоинства, а также оптимальная экологичность, отсутствие потребности в мощной вентиляции, возможность почти полностью автоматизировать работу, стоит учесть.

Не забывайте и об отрицательных сторонах такой методики:

• Если появился какой-то дефект, если при работе или последующем использовании покрытие повреждено, придется перекрашивать весь предмет или, по крайней мере, одну его грань с нуля.
• В домашних условиях порошковая покраска не проводится, для нее нужно весьма сложное оборудование, а величина камер ограничивает размеры окрашиваемых предметов.
• Колеровать краску нельзя, нельзя и применять ее для деталей, конструкций, которые предстоит сваривать, поскольку обгоревшие части красочного слоя не восстанавливаются.

Необходимое оборудование

Хотя количество необходимых инструментов и приспособлений зависит от масштабов работ, обязательно наличие следующего:

• Окрасочная камера. Позволяет выполнить порошковую покраску качественно, избегая постороннего воздействия. При производстве она дополнительно оснащается рекуператором, который отвечает за сбор оставшегося порошка, что значительно снижает расходы. В последующем частички проходят фильтрацию. Использование специальной камеры и системы рекуперации позволяет существенно снизить потери
• Пульверизатор. Он бывает ручной и специальный промышленный для больших объемов работ. Альтернативой может служить компрессор, который дополнительно снабжается фильтром высокого давления. Для работы с порошком используется специфическое профессиональное оборудование
• Печь. В ней происходит плавление нанесенных частиц.

Естественно, крупные производства имеют специальные системы подвесов и доставки, что облегчает работы и ускоряет темп.

Какой бы способ нанесения состава не использовался на финишном этапе деталь обязательно прогревается в печи

На заметку! Нагревание, которое необходимо на последней стадии окрашивания, не позволяет выполнять процесс с материалами, подверженными температурным деформациям. Поэтому наиболее популярной считается обработка металлических деталей и элементов.

Для каких поверхностей можно использовать?

Мощная адгезия делает порошковый способ окрашивания идеальным для нержавеющих сталей. В целом при обработке металлических изделий бытового, промышленного и транспортного назначения порошок используется гораздо чаще, чем жидкие составы. Именно так красят составные части складских и торговых аппаратов, станков, металл трубопроводов и скважин. Кроме легкости нанесения, внимание инженеров к такому способу обработки привлекает безопасность краски в пожарном и санитарном отношении, нулевой уровень ее токсичности.

Кованые конструкции, изделия из алюминия и нержавейки вполне могут быть окрашены порошковым способом. Практикуется такой метод нанесения покрытий и при выпуске лабораторного, медицинского оборудования, спортивного инвентаря.

Изделия из черных металлов в том числе с внешним цинковым слоем, керамики, МДФ, пластика тоже могут быть неплохой подложкой для порошкового окрашивания.

Красители на основе поливинилбутирала отличаются повышенными декоративными свойствами, стойки к воздействию бензина, не проводят электрический ток, и хорошо переносят контакт с абразивными веществами. Способность пережить попадание воды, даже соленой, очень полезно при создании трубопроводов, радиаторов отопления, иных контактирующих с жидкостью коммуникаций.

При нанесении специального порошка на поверхность алюминиевого профиля приоритетом является не столько защита от коррозии, сколько придание красивого внешнего вида. Обязательно следует подбирать режим работы, в зависимости от состава красителя и особенностей подложки, учитывать специфику оборудования. Алюминиевый профиль с термовставкой обрабатывают самое большее 20 минут при нагреве не выше 200 градусов. Электростатический метод хуже трибостатического при окраске металлических изделий с глухими отверстиями.

Использование порошковой флуоресцентной краски практикуется при работе над дорожными знаками и другими информационными конструкциями, когда свечение в темноте важнее. По большей части применяют аэрозольные составы, как самые практичные и создающие наиболее ровный слой.

Порядок выполнения работ

Технология порошковой окраски различных металлических изделий представляет собой совокупность мероприятий. Подробный перечень работ включает немаловажный этап – подготовку предмета, качество проведения которого определяет результат.

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

• Механическое удаление следов ржавчины и окислов с металла. При необходимости снимается и старый декоративный слой. Для этого процесса используются подручные инструменты: шлифовальные машинки, щетки, скребки. Если требуется, задействуются специальные смывки. Наиболее эффективной считается пескоструйная очистка, которая за счет воздействия абразивных частиц под давлением позволяет быстро удалить все лишнее. Пескоструйная зачистка на данный момент считается самой качественной
• Обезжиривание основания. Для этого используются специальные щелочные или органические составы. Применяемый раствор наносится на ветошь, которой тщательно протирается поверхность. При необходимости деталь полностью погружается в раствор.
• Если есть возможность, то выполняется травление. От предыдущего этот способ отличается тем, что не просто смывает загрязнения, а оказывает воздействие на их структуру, способствуя лучшему удалению. Обезжиривание и травление являются обязательными этапами подготовки

Формируется конверсионный подслой. Он необходим для защиты поверхности от попадания различных загрязнителей. Составы для этого выбираются исходя из вида обрабатываемого материала. Так, для деталей из алюминия применяется хромовый ангидрид, а для стали – фосфат железа.

Если требуется, то выполняется пассивирование. Этот процесс направлен на закрепление антикоррозионного покрытия.

Следует знать! Стадии подготовки могут разниться в зависимости от того, какие изделия подвергаются обработке, и сферы их применения. Порой достаточно провести тщательную очистку и обезжиривание.

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

• Окрашиваемые элементы после подготовки и просушки помещаются в камеру. При этом они закрепляются на раме, которая обязательно должна иметь заземление. Если работы выполняются дома, то создаются похожие условия. Обработку заготовки необходимо проводить в средствах индивидуальной защиты
• Чтобы нанести порошок, выбирается подходящий распылитель. Эта процедура выполняется в специальной защитной одежде, респираторе и очках.
• Деталь тщательно обрабатывается. Необходимо наносить частицы равномерно, покрывая все участки и выдерживая одинаковое расстояние до поверхности, чтобы обеспечить более однородное распределение. При финишном прогреве температура в печи может доходить до 200ºС
• Изделие перемещается в печь. На этом этапе важно добиться равномерного прогрева, это обеспечит создание единой полимерной пленки. Температура выбирается индивидуально.

Порошковая покраска считается завершенной. По прошествии 30 минут металлическое изделие вынимается из печи и остужается, после полного остывания элемент готов к использованию.

Как разводить?

Вопрос, чем развести порошковую краску, в какой пропорции надо разбавить ее перед нанесением покрытия, перед профессионалами не стоит в принципе. Как вы уже знаете, окрашивание таким видом красок производится в совершенно сухом виде, и как бы ни пытались любители экспериментов разбавить, растворить эту смесь, ничего хорошего у них не получится.

Расход

Привлекательность порошковой краски не вызывает сомнения. Однако нужно точно определить потребность в ней, узнать, сколько уходит красящего состава на каждый м2. Минимальная толщина создаваемого слоя составляет 100 мкм, чтобы сократить использование красителя, желательно его распылять. Аэрозольный способ применения позволяет тратить от 0.12 до 0.14 кг материала на 1 метр квадратный. Но все эти расчеты только примерные, и позволяют определить порядок цифр.

Точную оценку можно дать, зная свойства конкретной разновидности краски и характеристики подложки, на которую ее будут наносить. Помните, что норма, указываемая на этикетках и упаковках, красующаяся на рекламных плакатах, подразумевает окраску поверхности, абсолютно не содержащей пор. Пластик или металл имеют лишь незначительную пористость, и потому даже крася их, нужно будет использовать чуть больше красителя, чем предписано производителем. Когда требуется обработать иные материалы, затраты существенно возрастут. Так что не стоит возмущаться, обнаружив в счетах за услуги по порошковому окрашиванию «завышенные» цифры.

Различают декоративное, защищающее и комбинированное покрытие, в зависимости от принадлежности к конкретной группе формируется слой различной толщины. Также нужно принять во внимание геометрическую форму поверхности и трудности работы с ней.

Окраска

Как вы уже знаете, в домашних условиях окрашивать что-либо порошковыми красками нельзя. Основные трудности при использовании их в индустриальном масштабе возникают в процессе подготовительных работ. Технология предусматривает, что с поверхности надо удалять малейшие загрязнения, обезжиривать ее. Обязательно поверхность фосфатируют, чтобы порошок прилипал лучше.

Несоблюдение метода подготовки приведет к ухудшению эластичности, крепости и внешней привлекательности покрытия. Снять грязь можно при механической или химической очистке, выбор подхода определяется решением технологов.

Чтобы удалить окислы, корродировавшие участки и окалину, часто используют дробеструйные установки, распыляющие песок, либо специальные гранулы из чугуна, стали. Абразивные частицы бросает в нужную сторону сжатый воздух или центробежная сила. Этот процесс происходит с высокими скоростями, благодаря чему посторонние частицы механически отбиваются от поверхности.

Для химической подготовки окрашиваемой поверхности (так называемого травления) применяют соляную, азотную, фосфорную или серную кислоту. Такой метод несколько проще, поскольку отпадает потребность в сложном оборудовании, да и общая производительность повышается. Но сразу после травления нужно смыть остатки кислот и нейтрализовать их. Потом создается специальный слой из фосфатов, формирование его играет ту же роль, что и нанесение грунтовки в других случаях.

Дальше деталь нужно положить в особую камеру: она не только уменьшает расход рабочей смеси, улавливая ее, но и предотвращает загрязнение краской окружающего помещения. Современная техника неизменно оснащается бункерами, вибрационными ситами, средствами отсоса. Если нужно покрасить большую вещь, используют проходной тип камер, а сравнительно мелкие детали можно обработать и в тупиковых аппаратах.

На крупных производствах используют автоматизированные камеры для покраски, в которые встраивают манипулятор формата «пистолет». Стоимость подобных устройств достаточно высока, но получение полностью готовых изделий за секунды оправдывает все затраты. Обычно распылитель использует электростатический эффект, то есть порошок сначала получает определенный заряд, а поверхность — тот же заряд с противоположным знаком. «Стреляет» «пистолет» не пороховыми газами, конечно, а сжатым воздухом.

Только на этом работа не заканчивается. Заготовку ставят в специальную печь, где она при повышенной температуре покрывается вязкотекучим слоем; при дальнейшей выдержке он сохнет и становится однородным, максимально прочным. Правила обработки очень строгие, поэтому требуется не просто использовать профессиональное оборудование, но и доверять весь процесс исключительно специалистам. Толщина слоя краски будет невелика, а точное значение ее зависит от того, какой именно состав был использован. В отдельных случаях можно заменять грунт другой предварительно наносимой краской, обязательно из неорганических компонентов.

Учтите, что окрашивать любой материал порошком можно только в защитной маске, независимо от того, уверены ли вы в герметичности камеры. Полировать порошковую краску категорически нельзя, она наносится один раз и затем может быть только перекрашена либо снята полностью. Всегда проверяйте нанесенный слой, используя толщиномер, чтобы проверить точность слов мастеров и сопроводительные документы.

Процесс окраски порошковой краской смотрите делее.

Плюсы и минусы порошкового окрашивания

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

Это:

• 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.

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:

Порошковая краска используется в промышленном производстве металлических изделий

• 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.

Способы нанесения

Существует два способа покраски металлических изделий порошковой краской. Перед выполнением работ нужно изучить особенности каждого из метода.

Электростатический

Впервые краскопульт для нанесения краски электростатическим способом был запатентован в 1941 году (некоторые утверждают, что это произошло с 1941 по 1944 год).

Принцип работы электростатического краскопульта заключается в том, что проходящая через сопло краска касается электрода, на который подается отрицательное напряжение до 10000 вольт.

Трибостатический

Для проведения этого способа используется специальный пистолет, на котором установлен ствол большой длины. На его внутренних поверхностях закреплен абразивный материал. Краска проходит через него и за счет трения заряжается отрицательным зарядом.

Окрашивание трибостатическим методом (Фото: Instagram / techsposob)

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

Преимущества и недостатки метода

Достоинства технологии порошковой покраски металла:

• экологичность красящего состава.
• минимальная усадка благодаря отсутствию растворителя;
• большой выбор цветов;
• высокая механическая устойчивость окрашенных поверхностей;
• привлекательный вид.

Недостатки:

• Для покраски больших заготовок нужно покупать крупногабаритную печь.
• Невозможно нанести тонкий слой покрытия.
• Порошок плавится только при высокой температуре. Из-за этого технология не подходит для окрашивания пластиковых, деревянных заготовок.

Окрашивание металлических элементов (Фото: Instagram / ooo_pc_alvit)

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:

Двухпостовая камера напыления

• 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.

Этапы окрашивания в домашних условиях

Чтобы самостоятельно покрыть металлические поверхности краской на основе порошка, нужно подготовить специализированное оборудование, изучить особенности проведения технологического процесса.

Инструменты и оборудование

Для проведения работ нужно подготовить:

• камеру для покраски (работы нельзя выполнять на открытом воздухе);
• порошковую краску;
• пистолет-распылитель;
• печь для сушки деталей.

Печное оборудование можно собрать самостоятельно.

Подготовка поверхности

Особенности подготовки металлических поверхностей:

• Очистить заготовки от загрязнений, ржавчины, налета.
• Окалины убрать болгаркой, шлифовальной машинкой.
• Легкие загрязнения удалить с помощью кислоты.

После очистки поверхности нужно обезжирить растворителем.

Шлифовальная машинка (Фото: Instagram / inalliance)

Нанесение состава

Процесс покраски металла:

• Заготовку нужно закрепить в покрасочной камере, нанести сухой порошок распылителем. Инструмент необходимо держать на одинаковом расстоянии от детали со всех сторон.
• Собрать остатки порошка можно специальным приспособлением — рекуператором. Если его нет, можно использовать пылесос циклонного типа.
• Запустить печь. Она должна быть расположена в хорошо проветриваемом помещении.
• Поместить деталь внутрь на 30 минут так, чтобы она лежала на заземленной раме.

Эксплуатировать изделие можно через сутки, когда декоративный слой полностью высохнет.

Рекомендации и техника безопасности

Рекомендации по проведению работ:

• Покраску нужно осуществлять в защитном костюме с маской, респиратором.
• Нельзя включать слишком сильную подачу воздуха при нанесении порошка. Это может привести к ускоренному износу оборудования, перерасходу красящего состава.
• Важно сделать правильное заземление, чтобы краска легла равномерно.
• Нельзя смешивать разные по цвету порошки.
• Хранить порошок нужно в теплом, сухом помещении.
• Нужно точно следовать технологии спекания порошкового вещества. Любое нарушение приведет к появлению визуальных дефектов.

Внутри покрасочной камеры должно быть хорошее освещение. Его можно обеспечить с помощью ламп дневного света. Чтобы покрасить заготовку большого размера, можно использовать красящий пистолет с пропановой горелкой.

Окраска металла порошковой краской — популярная технология нанесения декоративных покрытий. Ее применяют на промышленных предприятиях, в домашних условиях (при наличии покрасочной камеры).

Существующие способы наложения

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

Трибостатический пистолет

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.

• 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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...