Современные технологии окраски металлической продукции стремительно развиваются. Применение жидких красок постепенно отходит на задний план, а большая часть производителей конструкций из стали или алюминия все чаще отдает свое предпочтение порошковым средствам. Их использование гарантирует более качественное защитное покрытие, способное прослужить длительное время.
Области применения порошковых красок
Порошковые краски входят в число высокотехнологичных материаов, обладающих уникальными характеристиками, которые не свойственны жидким красящим средствам. Их состав состоит из красящих пигментов, катализаторов и смол, необходимых для образования прочного слоя. Катализаторы играют роль ускорителя затвердевания состава. В отличие от жидких аналогов в средствах на основе порошка отсутствует растворитель, а роль дисперсионной среды играет воздух. Это позволяет снизить их токсичность и существенно сэкономить при их производстве.
Методика нанесения этих материалов не подходит для любых целей. Она нашла применение в случаях необходимости обеспечения надежной защиты от воздействия коррозии. В определенных случаях этот способ поможет повысить электроизоляцию.
В промышленности нанесение таких материалов используется с целью:
- покраски кованой продукции, оцинкованных и алюминиевых профилей;
- работы с медицинским и лабораторным оборудованием;
- изготовления мебели;
- производства бытовой техники;
Этот метод также часто используется в процессе изготовления спортивного инвентаря. Нередко технологию нанесения таких средств применяют известные автоконцерны.
Достоинства и недостатки современной технологии
Преимуществ у порошкового покрытия достаточно много. Во-первых, в результате работы образуется минимум отходов. Работа с применением качественного оборудования максимально эффективна.
Во-вторых, работа выполняется в лучших санитарно-гигиенических условиях. Эта методика экологически безопасная. Даже внутри специализированной печи, которая используется для застывания краски, количество токсинов не превышает максимально допустимую норму,
В-третьих, при работе не используются растворители, благодаря чему усадка уменьшается, а на поверхности окрашенных металлов практически отсутствуют поры.
Применение составов считается достаточно экономным методом покраски. Для затвердевания слоя потребуется не более 30 минут, в результате чего на поверхности образуется твердое покрытие. Благодаря этому, вам не потребуется наносить дополнительные слои материала, и при транспортировке вы будете тратить меньше средств на упаковку.
Окрашенная поверхность отличается высокой стойкостью к воздействию солнечных лучей и влаги. Кроме того, окрашенные изделия меньше поддаются прямому воздействию огня.
Среди минусов выделяется плавление порошковых красок при температуре от 150 °C. Из-за этого красить ими пластик и древесину нельзя. Нанести тонкий слой состава достаточно проблематично. Важно помнить, что для приготовления и использования каждого оттенка потребуется применять отдельные контейнеры. Таким красящим средством достаточно сложно красить предметы нестандартной формы. Кроме того, если на поверхности все же образуются царапины, то удалить их локально не удастся – потребуется красить большой участок. В магазинах отсутствуют средства для колеровки, поэтому применять можно только стандартные заводские цвета.
Классификация порошковых составов
В зависимости от типа образуемой пленки порошковые составы делятся на термореактивные и термопластичные. В первом случае покрытие образуется в результате определенных химических реакций. Во втором – порошковая окраска подготовленных металлических объектов выполняется при условии воздействия высокой температуры, без участия химических веществ.
Термореактивные составы пользуются большей популярностью. При их производстве применяются эпоксидные, полиэфирные и акриловые смолы. Основное их достоинство заключается в том, что окрашенная поверхность не станет плавиться или деформироваться при вторичном нагревании. Этот тип красок подходит для работы с предметами, которые предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях.
При изготовлении термопластичных составов роли смол играют винилы, нейлоны и полиэстеры. Твердое покрытие образуется при остывании и окончательном затвердевании слоя. При повторном нагревании краска будет плавиться.
Распространенные методы нанесения краски
Порошковая покраска различных металлических изделий может выполняться несколькими способами. Первый из них – это распыление потоком воздуха. Для этого обрабатываемый объект следует нагреть, после чего частицы равномерно распределяются по его поверхности. Чтобы улучшить качество, необходимо нагреть окрашиваемый предмет до максимально возможной в домашних условиях температуры.
Электростатическая обработка заключается в прилипании частиц материала, вызванного электростатическим напряжением. По окончанию полимеризации предмет нужно оставить для естественного высыхания. Эта технология хорошо подходит для окраски небольших и простых по форме объектов.
Третий способ основывается на применении пламени. Для работы используются специальные пистолеты, которые оснащаются горелкой, работающей на пропане. В процессе нанесения частицы, проходя сквозь пламя, плавятся и попадают на поверхность изделия в полужидком состоянии. Поверхность самого изделия при этом не нагревается. В результате использования этой технологии наносимый слой получается равномерным и тонким. Этот способ используется исключительно для покраски крупных предметов.
Оборудование для покраски – какие инструменты потребуются?
В процедуре порошковой окраски нанесение красящего средства – не конечный этап. Чтобы состав надежно схватился с поверхностью, изделие потребуется нагреть в специальной печи.
Для нанесения краски потребуется герметичная камера, в которой будет выполняться работа. Для распыления потребуется электростатический распылитель. Благодаря наличию статического электричества, краска будет равномерно распределяться по любой конструкции.
Для процедуры также понадобится компрессор, который следует подключать к камере для покраски. На больших производствах в число необходимого также входят устройства для перемещения окрашенных предметов. Это необходимо в случаях окраски крупных и тяжелых конструкций.
Процедура нанесения красящего средства
Покраска изделий выполняется в специально подготовленной камере, к которой подключен компрессор для выкачивания воздуха. Габаритные объекты окрашиваются в помещениях проходного типа, а небольшие – в тупиковых камерах. На более технологичном производстве краска наносится специальными пистолетами, управляемыми людьми снаружи.
Вся процедура распыления выполняется при помощи пистолета. В нем частицы краски заряжаются, после чего распыляются на поверхность изделия и прилипают. Алгоритм работы выглядит следующим образом:
- 1. В специальном бункере краска перемешивается с воздухом. Для регулировки пропорции применяются вентили;
- 2. Смесь проходит сквозь распылитель, оборудованный высоковольтным источником;
- 3. В результате положительно заряженные частицы распыляются по изделию и быстро схватываются с его поверхностью.
Во время работы системы откачки воздуха высасывают из камеры не успевшие зарядиться частицы. Снаружи они попадают в специальный бункер, чтобы их можно было использовать еще раз или утилизировать.
Как происходит процесс полимеризации?
После нанесения краски изделие необходимо поместить в печь, где в условиях высокой температуры деталь будет нагреваться, а краска на ней начнет застывать. Частицы состава будут плавиться, в результате чего образуется пленка. Сразу после этого изделие должно остыть. Процедура полимеризации отнимет не более 20–35 минут.
Температура – очень важный фактор для успешного высыхания краски. Она должна достигать 170–200 °C. С ее помощью расплавленные частицы будут заполнять все микротрещины, образуя идеально ровную и прочную пленку.
Все свои свойства красящий состав начнет обретать в процессе затвердевания. Для полного охлаждения изделию потребуется не менее 20 минут. При этом конструкция должна охладиться естественным образом, а вот применение каких-либо приборов для охлаждения категорически запрещено.
Методика порошковой покраски металлических изделий позволяет получать высококачественное и долговечное декоративное и защитное порошковое покрытие.
Сферы использования и достоинства порошковой технологии
Порошковую окраску металлических изделий широко применяют промышленные предприятия для надежной защиты:
- элементов разнообразных транспортных средств;
- облицовочных и кровельных, а также некоторых других строительных материалов;
- оборудования и агрегатов, используемых в химической промышленности;
- сельскохозяйственных машин.
С помошью технологии формируется долговечное защитно-декоративное покрытие на легковых автомобилях, электронных приборах, всевозможных элементах современной архитектуры, быттехнике.
Процесс проходит достаточно быстро за счет того, что покрытие очень быстро затвердевает после нанесения порошковой смеси на . При этом сушить деталь приходится только один раз в отличие от случаев, когда изделия обрабатываются обычными лакокрасочными составами (их, как правило, приходится наносить 2–3 раза для получения нужного эффекта).
Технология окраски, о которой мы расскажем ниже, требует компактного оборудования, которое выполняет все запланированные операции максимально быстро и качественно. Сама порошковая краска не содержит растворителей и гарантирует использование материала на уровне 96–98 %.
Составы поставляются потребителям в полностью готовом для применения виде, в порошковую краску не нужно добавлять дополнительных ингредиентов и контролировать уровень их вязкости. Благодаря этому обеспечивается высокое качество покраски и экономичность.
В красящем составе отсутствуют огнеопасные и токсичные компоненты, он экологически чист. Заметим, что небольшая часть порошка, которая остается после окраски (2–4 %), может повторно использоваться в технологическом процессе.
К другим достоинствам порошковой окраски относят высокую адгезию используемых составов, возможность максимальной автоматизации процесса, отсутствие сморщивания и потеков на обрабатываемой поверхности, малый показатель усадки и пористости краски за счет того, что в ней нет растворителей. Кроме того, порошковое покрытие не боится высоких (до +120 °С) и низких (до -60°) температур, гарантирует получение долговечного защитного слоя. Металлоизделия с покрытием эстетичны, есть большой выбор цветовых оттенков (более 5000).
Технология порошковой окраски – как все происходит?
Качественное декоративное и защитное покрытие на изделиях из металла составами в виде порошка требует четкого соблюдения технологических операций. Сначала металлическую поверхность необходимо подготовить для покраски, выполнив его тщательную очистку от ржавчины и старых лакокрасочных либо порошковых слоев посредством их зачистки. В принципе, старое покрытие можно не удалять, но тогда материал будет плохо сцепляться с поверхностью, что приведет к снижению качества окраски.
Также нужно обезжирить металлоизделие, а затем высушить его поверхность. В некоторых случаях металл требуется еще дополнительно фосфатировать или хроматировать (если этого требуют условия эксплуатации изделия).
Указанные процедуры чаще всего выполняются при порошковой окраске деталей легковых автомобилей.
Далее металлическое изделие подается в камеру окраски на специальной транспортерной ленте, на которой деталь надежно фиксируется. В камере на деталь наносится порошок выбранного цвета. Держится он на поверхности исключительно за счет того, что между краской и металлической поверхностью образовывается определенная разница потенциалов.
В отдельном полимеризационном отделении происходит покрытие полимером – оплавление нанесенного порошка и последующее затвердевание пленки. Итогом операции становится проникновение красящего состава в поры изделия на большую глубину.
Потом металлоизделие выдерживается на воздухе в течение заданного техпроцессом времени с целью обретения требуемой прочности и монолитности. При наличии агрегата для рекуперации остатков порошковой краски часть, которая не была использована, может быть переработана.
Какое оборудование применяется при порошковой окраске?
Окрашивание производится в специальных помещениях при помощи поточных линий либо компактных агрегатов. Последние могут быть немеханизированными и механизированными. Компактные установки используются на станциях техобслуживания. Теоретически пользоваться ими можно даже в обычном автомобильном гараже.
Если же в течение года предприятие окрашивает около 50 тысяч кв. м. металлоизделий, имеет смысл пользоваться поточными линиями, которые представляют собой цепочку агрегатов и машин, замкнутых конвейером периодического либо непрерывного действия. В такие линии обычно входят следующие камеры и аппараты:
- распылительная камера;
- вибросито (просеивает «вторичный» порошковый материал для окраски, поступающий из рекуператора);
- распылитель краски;
- рекуперационная установка;
- питатель;
- сушильный отсек.
Распылительные камеры ограничивают зону напыления порошковой краски, не давая ей попасть на другое оборудование или рабочих на производственном участке. Они могут оснащаться несколькими либо одним постом выполнения работ, бывают проходными и тупиковыми, передвигаемыми и стационарными. Стенки таких камер изготавливают из полипропилена, пропитанного антистатическими составами, твердых пластмасс, прочного стекла и разных марок стали.
Распылительные отделения различных производителей имеют свою собственную конструкцию, характеризуемую:
- особенностями исполнения системы отбора красящей смеси с днища установки;
- расположением механизма отсоса воздуха в камере (снизу либо сверху);
- размещением рабочих и транспортных отсеков.
Распылители (ручные для мелкосерийного производства и стационарные, встраиваемые в автоматический цикл; по принципу функционирования – трибостатические и электростатические) необходимы для нанесения красящего материала на металлическую поверхность. Трибостатические приспособления имеют меньшую производительность, чем электростатические (10 килограмм порошка в час против 15–20). При этом оба варианта распылителей одинаково востребованы современными предприятиями.
Питатели оборудования для порошковой покраски представляют собой особые эжекторы, в которых воздух отбирает требуемый объем краски для формирования аэросмеси с заданным количеством твердых элементов. Впоследствии полученная смесь идет в распылитель по шлангу, а затем наносится на изделие.
Качественная покраска металлических изделий подразумевает целый ряд операций, которые обязательны для выполнения, так как от них зависит качество в целом.
Предварительная обработка изделия
Окрашиваемое изделие должен быть подготовлено надлежащим образом. Ржавчина, грязь, старая краска - всего этого быть не должно! Оно должно быть идеально чистым, лишь тогда оно пригодно для дальнейшего использования.
Химическое обезжиривание
Грамотная окраска изделий из металла порошковой взвесью невозможна без обезжиривания. Даже если на поверхности нет грязи или коррозии, необходимо провести химическое обезжиривание и добиться идеальной чистоты.
Окрашивание
Непосредственная покраска начинается с того, что объект помешается в специализированную камеру, где происходит распыление порошка.
После этого деталь с нанесенной краской перемещается в другую камеру, где происходит закрепление (полимеризация) краски. Под действием электрического поля порошок превращается в полимерную пленку, которая проникает даже в поры металла и покрывает его ровным слоем.
Контроль качества
Хорошая окраска металлических изделий невозможна без тщательного контроля за качеством. Деталь с краской остывает и с помощью специального прибора проводится проверка, насколько ровный слой был нанесен.
Преимущества порошкового окрашивания
Правильная порошковая покраска имеет целый ряд достоинств, которые сделали ее настолько популярной и распространенной:
- любые цвета и оттенки;
- реальная возможность получить идеально ровную поверхность;
- возможность выбора защитного покрытия;
- экологичность технологического процесса;
- полное отсутствие химических растворителей, других активных реагентов;
- пожарная безопасность;
- возможно скоростное окрашивание при необходимости.
Использование данного метода покраски весьма актуально. Это позволяет сохранить металл и придать ему не только привлекательный вид, но высокую механическую прочность, что очень важно при суровых условиях эксплуатации. К примеру, наиболее качественные колесные диски покрашены именно таким методом, что позволяет им долго сохранять свои свойства.
Порошковая покраска металлических изделий считается экологически безопасным способом защитить поверхность от коррозии. Она основывается на применении электростатического поля высокого напряжения, при котором частицы краски обретают способность притягиваться к окрашиваемой поверхности. Благодаря этому способу слой краски получается максимально ровным.
Для порошковых покрытий характерны лучшие защитные свойства по сравнению с другими типами красок. Они отличаются широкой цветовой гаммой (больше 250 оттенков согласно шкале RAL).
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.
Порошковое покрытие представляет собой слой полимерных порошков, которые сперва напыляют на поверхность изделия, а затем подвергают полимеризации при определенной температуре в специальной печи (печи полимеризации).
Базовая технология порошковой окраски металла состоит из трех основных этапов:
- Подготовка поверхности к покраске (включает удаление загрязнений и окислов, обезжиривание и фосфатирование для повышения адгезии и защиты изделия от коррозии).
- Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность в камере напыления.
- Оплавление и полимеризация порошкового покрытия в печи полимеризации. Формирование пленки покрытия. Охлаждение и отвержение краски.
При больших объемах производства или обработке крупногабаритных деталей используется транспортная система. С ее помощью окрашенные изделия легко перемещаются от станции к станции. Принцип ее действия заключается в том, что окрашиваемые детали подаются на специальной подвеске или тележках, которые передвигаются по рельсам. Транспортная система позволяет проводить процесс окраски непрерывно, за счет чего значительно увеличивается производительность работы.
Вначале процесса порошковой окраски производится загрузка частей на конвейерную ленту. При предварительной обработке поверхности перед окрашиванием детали попадают в пятиступенчатый очиститель, где подвергаются обработке очистителем, споласкиванию чистой водой, фосфатированию и антикоррозийной обработке.
После этого детали подвергаются сушке. Для этого они прогоняются через специальную печь для просушки с целью предотвращения попадания на них влаги, после чего они охлаждаются.
На следующем этапе детали помещаются в камеру окрашивания или напыления, где порошковая краска вручную распыляется на деталь с помощью электростатического распылителя под действием сжатого воздуха. В распылителе частицы краски приобретают электрический заряд. Под действием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности и располагаются на ней равномерными слоями.
После этого детали с нанесенной порошковой краской помещаются в печь или камеру полимеризации приблизительно на 10 минут для непосредственного окрашивания детали. Температура в печи достигает 150-220 градусов. Здесь частицы порошка оплавляются и закрепляются на окрашиваемой поверхности. Этот процесс также называют формированием поверхности. После образования пленки покрытия детали охлаждаются и снимаются с конвейера.
