Главная / Возведение стены

Как наносится дополнительная краска на порошковое покрытие. Способы порошковой окраски металла. Порядок выполнения работ

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.

Характеристика и сферы применения порошкового окраса

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

Наибольшее распространение технология получила:

в промышленном производстве металлических изделий;
в производстве строительных материалов.

Стекло, керамика, МДФ также окрашиваются по этому методу.

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

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

Основные преимущества и недостатки порошковой покраски

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

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

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

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

К недостаткам порошковой покраски относятся:

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

Разновидность порошковой окраски

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

Для нанесения покраски необходимо следующее оборудование:

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

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

Существующие способы наложения

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

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

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

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

По составу смол смеси разделяют на три категории:

эпоксидные краски;
эпоксидно-полиэфирные составы;
полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

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

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

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

Особенности технологии нанесения порошковой краски и полимеризация

Нанесение порошковой краски проходит в три этапа:

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

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

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

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

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

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

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

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Оплавление и полимеризация происходят в специальной печи. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвержается. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время его отвержения.

Отвержение рекомендуется производить при более низких температурах и в течение более продолжительного периода времени. При таком режиме снижается вероятность возникновения дефектов, и улучшаются механические свойства покрытия.

На время получения необходимой температуры на поверхности изделия влияют масса изделия и свойства материала, из которого изготовлена деталь.

После отвержения поверхность подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отвержения.

Соответствующий режим для формирования покрытия необходимо подбирать с учетом вида порошковой краски, особенностей окрашиваемого изделия, типа печи т.д. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия решающую роль играет температура, особенно при нанесении покрытия на термостойкие пластмассы или изделия из древесины.

Но качество окрашенной поверхности оставляло желать лучшего. Лакокрасочные материалы порой просто неэффективны. Но есть еще один способ, а точнее даже не способ, а целая технология. Итак, порошковая покраска - что это такое? Попробуем узнать ответ на этот вопрос.

Что собой представляет?

Итак, краской данного типа называют порошок очень мелкой дисперсии, который получают методом плавления пленкообразующих компонентов, различных пигментов, а также специальных добавок. Затем все составляющие смешиваются, а затем расплав экструзируется и в результате получается тонкая пластина. Затем эту пластину дробят, размалывают и фракционируют.

Что касается пленкообразующих материалов, то это зачастую полиэфирные или же эпоксидные смолы или любые их смеси. Несколько реже применяют акрилатные и уретановые материалы. Одна частица такого порошка имеет размер от 10 до 100 микрон.

Порошковая покраска - что это такое?

Считается, что такие краски полностью экологически чистые, технология окрашивания ими полностью безотходная. В результате получаются наиболее качественные декоративные, а также декоративно-защитные полимерные покрытия.

Формируется такое покрытие из полимерного порошка.

Его наносят на поверхность, которую необходимо обработать. Для этого существует специальный метод. Слой порошка очень тонкий. Затем этот слой оплавляется при температурах от 160 градусов. А затем формируется максимально равномерное и сплошное покрытие.

Так как технология предусматривает высокие температуры, то покраска порошковой краской применяется только для металлических либо стеклянных изделий. Последние 10 лет эта инновационная технология смогла пробить себе дорогу в многие сферы, где ранее наносили более традиционные покрытия на основе красок и лаков.

Сегодня при помощи порошковых красок окрашивается около 15% всех изделий. И цифра эта с каждым днем увеличивается.

Преимущества технологии

Порошковая покраска, что это такое, почему этот метод так популярен? Все просто. Технология эта очень экономична. Здесь нет большого числа операций, скорость полимеризации очень высокая. отличается компактными размерами. Также нужно сказать, что краска твердая. В составе отсутствуют любые растворителе. Коэффициент использования составляет более 95%. Это так, благодаря особой системе рекуперации таких составов. Так, неиспользованная часть порошка возвращается обратно в технологические процессы и ее можно использовать повторно.

Если говорить о традиционных жидких лакокрасочных продуктах, то примерно от 40 до 60% красящего вещества остается в растворителе, а он не остается на покрытии. Значит, традиционной краски составляют всего 40-60%. Это если не учитывать различные потери, которые иногда случаются при окрашивании.

Высокая экономия, низкая себестоимость

Низкая себестоимость - это еще одно преимущество. Цена зависит от площади поверхности, а также от сложности предмета. Также цена формируется по типу краски. В чем экономия?

Порошковая покраска - что это такое? Это окрашивание без растворителей, которые в жидких аналогах играют роль всего лишь носителя для пленкообразующего вещества. Благодаря экономии на энергии для нагрева и вентиляции, а также благодаря тому, что нет необходимости затрачивать средства или энергию на процесс испарения растворителей стоимость технологии очень и очень доступная.

Также нет необходимости в больших помещениях - оборудование может разместиться в небольшом цехе.

Скорость работ

Технология позволяет в значительной мере сократить время на затвердевание обработанных покрытий. Так, пленка образуется очень и очень быстро, поэтому сушить слой нужно всего один раз, а не многократно, как в случае с обычными лакокрасочными материалами. Порошковая покраска металла, например, деталей автомобилей сегодня - очень актуальная услуга.

Простота применения

Процесс окрашивания очень прост. Здесь нет необходимости в постоянном контроле вязкости красок и постоянных доводках до нужной консистенции. Это обеспечивает не только экономию, но и высокую стабильность обработанных поверхностей. Удалять порошок из распылительных устройств значительно легче.

Многообразие цветов и оттенков

Порошковая покраска - что это такое? Это возможность использовать более 5000 различных цветов, их оттенков, а также самых различных фактур. Любые поверхности могут приобрести такие свойства, которые при традиционных технологиях окрашивания просто невозможны либо очень дорогие.

Например, порошковая покраска металла в серебристый или алюминиевый металлик, типа, с эффектом «антизика», имитирующие муар или гранит - все это доступно. К тому же можно сделать поверхность более глянцевой либо, наоборот, более матовой.

Долговечности и прочность поверхности

Покрытие порошковой краской отличается от традиционных повышенной химической стойкостью, а также отличными физико-механическими характеристиками. Так, в удар для повреждения слоя нужно приложить усилие более 500 Нм, а прочность на изгиб составляет 1 мм.

Полученное покрытие довольно ударопрочное.

Это уже успели оценить велосипедисты, мотоциклисты, автовладельцы. Порошковая покраска велосипеда - это популярная услуга для тех, кто предпочитает кататься в экстремальных дисциплинах и при этом хочет, чтобы рама постоянно находилась в состоянии новой.

Высокая экологичность

Этот способ окрашивания различных поверхностей помогает избавиться от различных проблем экологии. Так, нет необходимости в огнеопасных и достаточно токсичных растворителях. Процесс полностью безотходный. Порошок, который не осел на поверхности, можно использовать повторно. К тому же условия труда персонала, который работает на таком участке, значительно лучше, чем если бы они использовали обычные материалы.

Плюсы порошковой технологии

Это возможность получить довольно толстое однослойное покрытие. В случае с лакокрасочными материалами приходилось бы наносить несколько слоев.

Порошковая покраска металлических изделий, стеклянных и других полностью автоматизирована. Пленка практически не усаживает после покрасочных работ. Нет отрицательных воздействий вследствие отсутствия в составе каких-либо растворителей.

Можно полностью исключать любые потеки и сморщивания.

Порошковая краска отличается хорошей стойкостью к температурам.

Как наносят ее?

Есть несколько методов нанесения таких покрытий. Самые популярные из них - это электростатический, а также трибостатический. Если вы хотите увидеть, что представляет собой порошковая покраска, фото ее есть в этой статье.

Окраска при помощи электростатического напыления

Этот способ предусматривает зарядку коронным зарядом. Это промышленная технология. Она довольно популярна вследствие высокой своей эффективности. Заряду поддаются многие порошковые краски. Метод достаточно производительный - его используют для работы на больших поверхностях.

Вместе с плюсами это электростатическое напыление имеет и некоторые минусы.

Создается сильное электрическое поле между распылителем и деталью. Это может немного усложнить процесс окрашивания в углах и в глубоких выемках. К тому же неверная настройка иногда может ухудшить качество поверхности.

Метод трибостатического напыления

Что представляет собой такая порошковая покраска? Что это такое - трибостатическое напыление?

Это зарядка трением. В отличие от электростатики, здесь отсутствует генератор высоких напряжений, который необходим для распылителя.

Для этого метода применяется тефлон. Этот материал позволяет отлично зарядить многие порошковые краски. В распылителях для этой технологии нет необходимости в сильных электрических полях. Заряженные частицы способны проникать даже в самые труднодоступные места. Можно нанести краску в несколько слоев.

Краска в домашних условиях

Порошковая покраска, своими руками приготовленная, требует наличия полного комплекта оборудования.

Что касается подготовки поверхности, то она такая же, как и в случае с лакокрасочными материалами.

В домашних условиях что-то красить по этой технологии - задача дорогая и трудная Если нужно окрасить одну-две детали, проще обратиться в компании, где предлагают эту услугу.

Есть четыре основных процесса порошковой покраски покрытий: электростатическое распыление, способ нанесения с помощью потока воздуха (fluidized bed), электростатическое распыление с помощью воздушного потока (electrostatic fluidized bed) и нанесение с помощью пламени (flame spray).

Электростатическое распыление – наиболее популярный на сегодняшний день метод порошковой покраски. Для всех прикладных методов, подготовка поверхности (то есть, очистка и конверсионное покрытие) должна создавать хорошую основу для нанесения покрытия. Поверхность должна быть подготовлена соответствующим образом.

Особенности четырех различных методов порошкового покрытия:

В процессе электростатического распыления сухие порошковые частицы приобретают электрический заряд, в то время как окрашиваемая поверхность электрически нейтральна. Заряженный порошок и нейтральная рабочая область создают электростатическое поле, которое притягивает сухие частицы краски к поверхности. Попадая на окрашиваемую поверхность, порошковое покрытие сохраняет свой заряд, который удерживает порошок на поверхности. Окрашенная таким образом поверхность помещается в специальную печь, где частицы краски тают и впитываются поверхностью, постепенно теряя свой заряд.
Второй метод нанесения предусматривает, что порошковые частицы краски удерживаются во взвешенном состоянии с помощью потока воздуха. Вступая в контакт с предварительно разогретой окрашиваемой поверхностью, эти частички тают и прочно удерживаются на ее поверхности. Толщина порошкового покрытия зависит от температуры, степени нагрева поверхности, а также от длительности контакта с порошковыми частицами. При нанесении покрытий из термопластика последующее нагревание в большинстве обычно не требуется. Однако для полного затвердевания порошкового покрытия в некоторых случаях необходимо дополнительное нагревание.
Электростатический способ нанесения порошковой краски с помощью воздушного потока во многом схож с предыдущим, однако в этом случае поток воздуха, удерживающий частицы краски, электрически заряжен. Ионизированные молекулы воздуха заряжают частицы краски при движении наверх в специальной печи, куда помещают окрашиваемую поверхность, и формируют облако заряженных частиц. Окрашиваемая поверхность, обладающая нейтральным зарядом, покрывается слоем заряженных частиц. В этом случае предварительного нагревания окрашиваемой поверхности не требуется. Эта технология подходит для окрашивания небольших и простых по форме объектов.
Метод окрашивания с помощью пламени появился сравнительно недавно и применялся, в основном, для порошковых покрытий из термопластика. Термопластический порошок плавится под воздействием сжатого воздуха и попадает в специальный пистолет, где проходит через горящий пропан. Расплавленные частицы краски наносятся на окрашиваемую поверхность, формируя прочный слой. Поскольку этот способ не требует прямого нагревания, он подходит для большинства материалов. С помощью данной технологии можно окрашивать поверхности из металла, древесины, каучука и камня. Нанесение краски с помощью пламени также подходит для больших или закрепленных объектов.

Выбор порошковой краски зависит от желаемых характеристик поверхности. Свойства порошков должны отвечать индивидуальным запросам клиента, предъявляемым по отношению к поверхностям. Порошковые покрытия подразделяются на разные категории, в зависимости от особенностей применения. Термопластические покрытия применяются для окрашивания более плотных поверхностей и обеспечивают покрытиям долговечность, в то время как термостатическое порошковое покрытие применяется для окраски более тонких материалов, в основном, в декоративных целях. В порошковых красках используются полиэтилен, поливинил, нейлон, фторполимеры, эпоксидная смола, полиэстер и акриловые смолы.

Совместимость материалов

Технология электростатического нанесения с помощью воздушного потока лучше всего подходит для окрашивания небольших металлических предметов.
Как и для всех типов окрашивания, порошковые покрытия применяют на чистую, гладкую и хорошо подготовленную поверхность. Окрашиваемая поверхность не нуждается в предварительной обработке, однако дополнительная подготовка поверхности (например, обработка фосфатом железа для стали, фосфатом цинка для гальванических элементов или стали и фосфатом хрома для алюминиевых поверхностей) заметно улучшает качество порошкового покрытия.
Только те материалы, которые могут нагреваться до высокой температуры, могут подвергаться порошковому окрашиванию по технологии электростатического распыления, нанесения с помощью потока воздуха или электростатического нанесения с помощью воздуха. Следовательно, эти технологии более всего подходят для небольших металлических объектов.

Здоровье и безопасность

Порошковые краски могут легко воспламеняться вблизи открытых источников огня. Концентрация порошка в воздухе должна надежно контролироваться для обеспечения безопасного рабочего пространства. Несмотря на отсутствие легко воспламеняющихся растворителей, любой органический материал наподобие пыли или порошка может сформировать взрывчатую субстанцию в воздухе.
При окрашивании следует избегать вдыхания порошковой краски, поскольку это может привести к повреждению легких и защитных мембран организма.

Типовой процесс порошковой окраски представляет собой следующую последовательность операций:

Подготовка поверхности изделия к окраске.
Нанесение на окрашиваемую поверхность порошкового покрытия в камере напыления с помощью напылителя, в котором частицам полимерного порошка придается электрический заряд, и который с помощью сжатого воздуха транспортирует порошок к детали. Под действием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности окрашиваемой детали и равномерными слоями располагаются на ней.
Нагрев изделия в печи оплавления и полимеризации при температуре 140-220°C (в зависимости от вида краски). В результате нагревания порошок оплавляется, полимеризуется и покрытие приобретает необходимые защитные и декоративные свойства.