Порошковая покраска в домашних условиях. Технология порошковой покраски

Пример окрашенных деталей

[ Нажмите на фото
для увеличения ]

Немного об истории порошковой покраски

В ней не используются пожароопасные и вредные жидкие растворители, поэтому данная покраска практически безопасна как для человека, так и для флоры фауны. Отсутствие таких растворителей снижает стоимость покраски. Кроме того, выбор тонов, текстур и цветов практически не ограничен желанием и потребностью заказчика.

Порошковая покраска способна предоставить любые цвета, оттенки и фактуры: от золотистого или серебристого металлика, до поверхности под бронзу, дерево или гранит. Крася порошковой краской, получаются поверхности с различным глянцем, а также с рельефной фактурой, таких как антик или антрацит. Порошковая краска уже от колерована, что не требует таких дорогостоящих процедур как контроль вязкости и подбор тона. Это предают им наибольшую экономичность и прочность, стойкость и долговечность, и при всём этом достигается отличное качество, ровность и однотонность окрашиваемой поверхности. Порошковая покраска обеспечивает ударопрочное антикоррозийной покрытие, которое функционирует в режиме температур от 150 до -60 С и обеспечивает надежную электроизоляцию. И не реагирует на резкие перепады температур.

Порошковая краска и её экономические преимущества:

Низкий процент отходов;

На рабочую поверхность наносится до 96% краски;

При избыточном напылении, краска собирается в красильной камере и готова к очередному нанесению;

Высоко автоматизированная технология, обеспечивает легкость в уходе за покрытием, отсутствует необходимость его очистки и простоту в обучении рабочих (в основном на больших заводах); так же доступна для небольших предприятий с ручным нанесением порошковой краски.

Отсутствие очистителей и растворителей, что не требует времени на их испарение, ни затрат на удаление паров.

Порошковая краска и экология:

Отсутствуют вредные органические соединения;

Экологически чистая технология производства;

Низкая опасность возгорания;

Снижены выделения химических запахов;

Санитарно-гигиенические условия труда намного выше, чем при использовании обычных методов покраски;

В процессе полимеризации предельно допустимые нормы концентрации летучих веществ не достигаются.

Преимущества порошковых красок в сравнении с красками на растворителях:

При традиционных способах покраски невозможно достичь отличных физико-химических и декоративных свойств покрытий;

Лучшие эксплуатационные свойства, высокое качество покрытий;

Нет необходимости в грунтовки поверхностей;

Для нанесения порошковой краски достаточно одного слоя. Это достигается за счёт 100 процентного содержания сухих веществ, дорогие многослойные краски этим свойством не обладают;

В сравнении с обычными красками, порошковые краски обладают лучшими ударопрочными и антикоррозийными свойствами. Меньшая пористость в порошковом покрытии;

Так как порошковая краска поставляется в готовом виде, то не требует особой подготовки и контроля вязкости;

Потери при порошковой покраске около 2-5%, при покраски жидкими красками потери будут до 45%

Отвердевание порошковых красок составляет 30 минут;

Порошковая краска не занимает много места, поэтому не требует больших складских помещений;

Высокая прочность порошковых красок при транспортировки обеспечивает минимальное повреждение покрашенных поверхностей, что обеспечивает снижение затрат на упаковку.

Возможные недостатки:

При смене цвета, требуется чистый контейнер;

Для предотвращения взрыва требуется чёткий контроль процесса покраски;

Возникновения трудностей окрашивания очень тонких слоев;

При низких температурах, также возникают трудности в покраске;

При сборных конструкциях или нестандартных формах возникают некоторые ограничения в покраске.

Технология порошковой покраски

Есть три основных этапа технологии порошковой покраски:

1. Обезжиривание и удаление грязи с поверхности окрашиваемых изделий;

2. В камере напыления происходит нанесение порошковой краски.

3. В печи полемиризации происходит оплавление и полимерезация. Затем формируется пленка покрытия и охлаждение и отвержение покрашенной поверхности.

Лучше всего подготавливать и красить изделия на транспортной системе. На транспортной системе окрашенные изделия легко ездят от камеры напыления до печи полимеризации и наоборот. Также на транспортной системе проще подготавливать окрашиваемые поверхности к покраски. Каретки в транспортной системе легко передвигаются по рельсам. Производительность работы увеличивается, за счёт непрерывного процесса окраски на транспортной системе.

В начале процесса порошковой окраски производится подвес частей на транспортную систему. Рабочие должны понимать какие поверхности подлежат покраски, в каких местах можно сверлить технологические отверстия для подвеса деталей и как минимизировать затраты на время покраски труда и самой краски. Например, крася фасадную декоративную крышку, её можно подвешивать друг к другу тыльными сторонами, что обеспечивает меньший объем, занимаемый в печи, меньшее количество краски, т.к. краска, напыляемая с одной стороны будет попадать на другую сторону и соответственно лучшей прокрас изделия.

Затем окрашиваемые изделия подвергаются обжигу. Для этого они загоняются в специальную печь для просушки с целью предотвращения попадания на них влаги, после чего они охлаждаются.

Следующей этап размещение конструкций в камере напыления, где порошковая краска под действием сжатого воздуха и электрического распылителя наносится на окрашиваемую поверхность. Электрический заряд частички краски приобретают в распылители. За счёт этого частицы краски притягиваются к окрашиваемой поверхности и равномерно распределяются по ней.

Затем окрашиваемые детали с нанесённым слоем краски помещаются в печь полимеризации на 20 минут. Температура в печи составляет от 180 до 220 градусов, все зависит от производителя краски. Формирование поверхности происходит за счёт оплавления и закрепления на окрашиваемой поверхности. После формирование пленки покрытия детали охлаждаются и снимаются с кареток.

Самый продолжительный и трудоемкий процесс это предварительная обработка поверхности. Часто ему уделяют мало внимания, однако именно на этом этапе достигаются необходимые условия для получения качественного покрытия. При предварительной обработки обеспечивается стойкость, эластичность, долговечность покрытия, оптимальное сцепление порошковой краски с поверхностью и улучшение антикоррозийных свойств. Во первых детали нужно зачистить и обезжирить. Это достигается механическим или химическими средствами. При механической очистке используются шлеф-машины, наждачка или пескоструйные насосы, также при маленьких размерах поверхности или уже окрашенных поверхностей возможна их протирка чистой тканью, смоченной в растворителе или Уайт-спирите. Другой способ - химическая очистка, применяются щелочные, кислотные или нейтральные вещества, а также растворители. Химическая очистка в основном используется на заводах в специальных ваннах. При химической обработке детали погружаются в специальные ванны с раствором или обрабатываются струйным способом (раствор под давлением подаётся через технологические отверстия). В данном случае эффективность обработки значительно выше, поскольку деталь подвергается механическому воздействию и осуществляется поступление чистого раствора к поверхности непрерывно. После обжига детали охлаждаются естественным путём. Затем при помощи транспортной системы они подаются в красильную камеру, где и происходит нанесение порошковой краски. В камере не осевшая краска собирается для дальнейшей утилизации, либо для повторного использования. Камера оснащена системой фильтров, а также системами циклонов. Камеры бывают проходные либо тупиковые. Тупиковые камеры служат для окрашивания малогабаритных изделий, проходные – хороши в использование для покраски длинномерных изделий. На заводах широко применяются автоматические камеры напыления, в них краска наносится очень быстро с помощью пистолетов-манипуляторов.

Электростатическое напыление является самым распространенным способом нанесением порошковой краски. На заземленное изделие с помощью пульверизатора подаются электростатический заряженный порошок. Распылители сочетают в себе различные режимы:

Напряжение распространяется как вниз, так и верх. Регулируется сила факела (потока) краски и скорость её выхода. Меняется расстояние от факела до окрашиваемых поверхностей. Порошковая краска засыпается в бочок. Через перегородку бочка под давлением подается воздух, краска «закипает». Затем аэровзвесь из контейнера подаётся при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом для низкой концентрации и подается в распылитель, где эта смесь за счет трения, приобретает электростатический заряд. При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения. Различают две разновидности электростатического распыления: электростатическое с зарядкой частиц в поле коронарного заряда и трибостатическое напыление. При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом - в результате их трения о стенки турбины напылителя. Заключительная стадия окрашивания происходит в печи плавление и полимеризации. Краска оплавляется и полимеризуется при температуре 180-220 °С в течение 20-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, к печи, является поддержание постоянной температуры (разброс температур в печи недолжен, превышать 5 градусов) для равномерного прогрева изделия. При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и образуют непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находящийся в слое порошковой краски. Часть воздуха все-таки остаётся в пленке, образовывая поры, что ухудшает качество покрытия. Для предотвращения появления пор покраску следует проводить при более высокой температуре, чем температура плавления краски где-то на 10-20 градусов выше, а слой краски должен быть более тонким. Для покраски больших металлических изделий, с толстостенными перегородками необходимо увеличивать время прогрева в печи, для лучшей полимеризации и адгезии.

Методы порошковой покраски

Различают четыре метода порошковой покраски: электростатическое распыление, с помощью потока воздуха (fluidized bed), электростатическое распыление с помощью воздушного потока (electrostatic fluidized bed) и нанесение с помощью факела (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. Лучшее качество нанесения краски достигается, если красить так называемой «сеткой Фарадея». Это когда изделие сначала красится вертикально по поверхности, затем горизонтально и выравнивается с небольшим отдалением пистолета в горизонтальном направлении. Рекомендуемое отдаление пистолета от окрашиваемой поверхности составляет 20-30см. Всё зависит от профиля, типа краски и настроек самого пистолета. Определение давления выхода краски, расстояние пламени пистолета от окрашиваемой поверхности и количества смешиваемой краски с воздухом может определить опытной и квалифицированный рабочий (обычно это достигается путём проб и ошибок).

Область применения порошковых красок

Порошковая покраска - это экологически чистая безотходная технология для получения высококачественных защитных и защитно-декоративных покрытий. Покрытия формируют из полимерных порошков, которые наносятся на поверхность изделия за счёт электростатического напыления. Такие покрытия, очень прочные и долговечные. Данный метод идеален для окраски кованых изделий, алюминиевых профилей и оцинкованных поверхностей.

Область применения порошковых красок постоянно расширяется. Они широко применяются в строительстве, в сельскохозяйственном машиностроении и приборостроении, автомобилестроении и других областях промышленности для окраски:

Металлические конструкции и алюминиевые профиля (двери, фасады и алюминиевые окна);

Спортивный инвентарь (велосипеды, мотоциклы и снегоходы);

Медицинской техники (кровати, стулья, столы);

Кровельных материалов (металлические кровли, водостоки);

Бытовой техники (корпуса холодильников, стиральные машины, компьютеры)

Предметов мебели;

Неметаллических изделий (предметы из гипса, керамики, стекла) и т.д.

На этом этапе у заказчиков часто возникают различные вопросы. В большинстве своем они хотят знать, в каком состоянии должны быть изделия перед нанесением порошковой краски.
Основными этапами технологии окраски являются электростатическое напыление порошковой эмали и последующая полимеризация при температуре 180 - 200 градусов. Поэтому перед окраской с конструкции должны быть сняты все неметаллические элементы, детали из резины, дерева, пластмассы и.т.д. Если конструкция собрана из нескольких металлических деталей, то она должна быть Стальная поверхность должна быть зачищена от следов коррозии Эта процедура оплачивается отдельно или выполняется самим заказчиком. В случае повторного применения порошковой покраски к ранее окрашенным изделиям, необходимо помнить, что гарантировать то же качество поверхности, что при первичном окрашивании сложно, и стоимость работы при этом увеличится.

Преимущества окраски металлоконструкций по такой технологии очевидны:

Конечно "декоративность" - возможность подобрать цвета любой гаммы по шкале RAL . Множество оттенков а также различных фактур недостижимых при использовании старых технологий позволяет придать металлической поверхности такие свойства, как схожесть поверхности с фактурой кожи.

Прочность и значительно большая долговечность, химическая стойкость и высокие физико-механические показатели (на удар до 500 нанометров, на изгиб до одного миллиметра.) из-за использования в их химическом составе пленкообразующих добавок с большим молекулярным весом. Так как по этой технологии на окрашиваемой поверхности полимеризуется слой эластичной пластмассы обладающей очень высокой адгезией, возникает ударопрочность. Плёнка имеет высокие антикоррозийные и электроизоляционные свойства , стойкость к растворам кислот и щелочей.Также покрытие устойчиво к органическим растворителям, диапазон температур гарантирован от -60 до +150 градусов Цельсия. Толщина покрытия слоя окраски находится в диапазоне от 80 до 120 мкм.

В описываемой промышленной технологии нет токсичных и огнеопасных жидких растворителей, это безопасная технология. Нет растворителей - дополнительная экономия на стоимости работ . Практически безграничен выбор текстур и цветовая гамма. Мы можем имитировать поверхность, например под гранит, другая будет выглядеть как металл - например бронза, серебро. Порошковая покраска в отличие от обычной позволяем модулировать текстуру - например получить некоторый рельеф поверхности, под бронзу, серебро или гранит, золотистый или серебристый металлик, глянцевую поверхность, что невозможно при старых методах нанесения краски.

Почему данная технология имеет ряд преимуществ по сравнению с ЛКМ.

Она интересна по многим причинам. Прежде всего, и это важно в современных условиях кризиса - низкая стоимость производственного процесса. Это приносит значительную экономию на электричестве, на площади необходимой для организации производственного цеха. Перед отправкой в печь нет предварительной просушки. Высокая скорость процесса! Короткое время отвердения покрытия за счёт образования плёнки из расплавов с высокой скоростью. Всего один цикл сушки изделий после покраски. Краски готовые, сразу со склада поставляются в цех , не нужно производить дополнительные работы по доводке вязкости до нужной степени.

Порошковая покраска дисков — широко распространенная методика восстановления внешнего вида колес вашего автомобиля. При качественном нанесении покрытие способно также защитить металл от мелких повреждений. С помощью этого метода можно кардинально изменить внешний облик машины, придав дискам новый, оригинальный дизайн.

Если вы намереваетесь обратиться за этой услугой к профессионалам, обратите внимание на цены. Удовольствие не самое дешевое. Причина этому — дорогостоящее оборудование, используемое в автомастерских.

Альтернативным вариантом может стать покраска своими руками. Это сложный, но выполнимый процесс. При наличии смекалки, оборудования и помещения, задачу по окрашиванию дисков вполне можно выполнить самостоятельно.

Готовим помещение и материалы

Правильно подготовленное помещение и оборудование — залог успешной реализации идеи. Сама порошковая покраска не слишком сложна. Самое трудное — подготовка. Есть два способа организации места для работы своими руками:

• создать полнофункциональную камеру;
• обустроить обычный гараж.

Для начала определяемся с размером изделий, предназначенных к покраске. Это влияет на площадь помещения или камеры, которую необходимо подготовить. Если речь идет о , то пространство 3×3 метра в гараже нас вполне устроит.

Самодельная камера для порошковой покраски выглядит как закрытое помещение достаточного для комфортной работы размера. В нем обязательно должны функционировать вентиляция и отопление. В качестве системы подачи и распределения краски рекомендуется приобрести профессиональное оборудование — покрасочный пистолет и компрессор.

Если вы решились работать в гараже, предварительно необходимо его очистить. предусматривает очень тонкую и филигранную работу. Любая пыль или грязь могут свести все усилия на нет. Покраска дисков порошковой краской проводится с помощью распылителя-аппликатора и компрессора.

Перед началом работ убедитесь, что подготовленная камера обладает достаточно мощной электропроводкой. Большое количество электроэнергии потребуется и для последующей просушки. В процессе сушки нам понадобится оборудование для качественного прогревания окрашенных элементов. Использоваться можно следующие варианты:

• при работе кустарным методом — электрические обогреватели высокой мощности;
• при профессиональной работе в камере — печь для порошковой покраски.

Использовать для сушки литых дисков после покраски бытовые электрические обогреватели можно. Но стоит помнить о том, что неправильное использование электроприборов часто приводит к коротким замыканиям и пожарам. Старайтесь заранее проверить проводку и тщательно следить за работой техники.

Если вы решились выбрать профессиональное оборудование для сушки, то можно найти печи различных габаритов и стоимости. При наличии знаний и умения печь можно изготовить самостоятельно. Температура прогрева не должна превышать 300 градусов.

Завершаем подготовку помещения приобретением качественного пылесоса с насадкой типа «циклон». Обычные быстро забиваются. Это оборудование вам понадобится для поддержки максимального уровня чистоты.

Выбираем краску

После того, как мы подготовили оборудование, наступает самый ответственный момент — выбор краски. Сегодня существует огромное количество видов, марок и цветов порошковых красителей. Необходимо разобраться, какой материал нужен именно нам. При окраске дисков своими руками используют следующие виды красок:

• эпоксидные;
• полиэфирные;
• полиуретановые;
• силиконовые.

Эпоксидные краски устойчивы к щелочи и кислотам. Антикоррозийными принято считать полиэфирные. Полиуретановые — стойкие к абразивным веществам и растворителям. Силиконовые — выдерживают даже самые высокие температуры.

Самые известные производители красок: Pulverit, Infralit, П-ЭП 45, Bichon, ТФК, Beckers, Радар, Inver, Flycoat. C помощью продукции этих фирм можно создать совершенно уникальный дизайн дисков своими руками. Есть возможность не только выбрать цвет, но и изменить фактуру дисков: от матовой до глянцевой.

С помощью некоторых видов красок возможно изменения структуры покрытия своими руками. Шагрень, муар, антик и другие виды фактурных красок имеются в продаже. Гамма цветов определяется стандартом RAL.

Порошковая покраска дисков в домашних условиях предусматривает наличие специальной одежды.

В первую очередь нужно защитить дыхательные пути. Для этого подойдут малярный респиратор, перчатки и защитные очки.

Подготовительные этапы порошковой покраски своими руками ничем не отличаются от нанесения на деталь обычной краски. Однако сложности «порошковых» технологий требуют заводских условий или большой смекалки и терпеливости. Несмотря на очевидные достоинства такого покрытия (равномерность, долговечность, высокая степень защиты), превратить этот процесс в реальность в домашних условиях — дело непростое.

Технология использования порошка предполагает равномерное нанесение порошкового покрытия на деталь благодаря их разному заряду: деталь получает отрицательный заряд, порошок – положительный. Материал находится во взвешенном состоянии, равномерно смешиваясь с воздухом (другие способы – псевдоожиженная подложка и трибо-заряд). Конструкция пистолета и распыление заряженных частиц при этом имеют огромное значение, как и источник бесперебойного питания. Ток на питании должен быть постоянным, и сложности в домашних условиях могут начаться уже с этого момента. После «налипания» порошка на деталь требуется равномерно нагревать её при 170-200 ˚С, в результате чего поверхность спекается и получает равномерный блеск.

Подготовка

Начнём с самого «приятного». Своими руками такой материал на поверхность не нанесёшь и не нагреешь, поэтому потребуется печь для сушки (полимеризации порошка) желательно с гистерезисом, источник питания с такими параметрами как ток в тысячные доли ампера и примерно 25-30 КВ напряжения, модернизированный или купленный (45-60$) пистолет для напыления и расходные материалы вроде изоляции, скотча и пр. Набор дорогой, учитывая, что нагреватель обойдётся примерено в 60$, но никто не запрещает экспериментировать со старыми печами и сооружать пистолеты из старых бутылок.

Порошковая покраска предполагает другой способ нанесения материала, но подготовка поверхности остаётся точно такой же. Деталь должна быть тщательно вымыта и высушена, в месте предполагаемых работ установлены системы рекуперации материала: на пол стелятся газетки, поскольку часть порошка осыпается, а для повторного использования он остаётся пригодным. Площадь, не нуждающуюся в покраске, мог бы защитить скотч, но удалить его перед отправкой в печь будет проблематично.

Пистолет, БП и печь

Подготовка к окрашиванию в домашних условиях состоит в том, что деталь из токопроводящего металла просто подвешивается на крючке и соединяется с минусом от БП. Вероятнее всего для создания соответствующего напряжения потребуется генератор и умножитель напряжения, поскольку найти в магазинах готовые источники с нестандартными параметрами тяжело. При сборке источника своими руками нужно учесть, что провода должны соответствовать напряжению (лучше их дополнительно изолировать термоусадочными кембриками) в 25 кВ. Само напряжение можно оценить пробоем воздуха (ориентировочно 23-30 мм) или собрав из амперметра и нескольких высоковольтных резисторов (2-5 ГОм) измерителя напряжения.

В идеале пульверизатор должен быть совмещён с устройством, заряжающим порошок, но приспособить для этого стандартный пистолет довольно сложно. Предполагается, что нанести на деталь лишний порошок всё равно не получится, поэтому использовать можно обычную пластиковую бутылку. Воздух должен быть сухим и сжатым. На бутылку надевается крышка из металла с хорошей проводимостью и множеством мелких отверстий (можно сделать обычной иглой), на крышку подаётся напряжение. Принцип прост: нажав на бутылку можно вытолкнуть порошок наружу, зарядив его путём контакта с находящейся под напряжением крышкой.

Это простейшее устройство пистолета для порошковой покраски можно усовершенствовать или применить технологию при модернизации обычного распылителя как на этом видео:

Оценить напряжение можно поднеся пробку или металлическую часть распылителя к детали под напряжением – искра должна проскакивать на расстоянии 2.5-3 см. Схожий принцип применяется при хромировании, однако хром осаждается не на сухой поверхности, а выделяется из электролита. Правда, в случае хрома смысл заключается в диффузии (проникновении в обрабатываемый металл).

Сушильная печь

Полимерно-порошковая покраска требует финальной обработки температурой в 200 ˚C. В гараже можно приспособить старый жарочный шкаф или любую другую печь создающую нужную температуру. Равномерно обработанная деталь потребует «сушки» от 40 минут до часа. При использовании жарочного шкафа крайне желательно дополнительно утеплить шкаф изнутри. В простейшем варианте в качестве утеплителя можно выступить асбест или минеральная вата.

Сделать печь для порошковой покраски автомобиля можно своими руками. Объём прогревается обычными тэнами, а нихромовые спирали использовать не рекомендуется. Хотя умельцы умудряются приспособить к делу и такие. Для равномерного прогрева желательно, чтобы в печи происходила небольшая конвекция воздуха.

Камера покраски

Подготовка помещения к использованию должна предусматривать защиту от всех видов пробоя, поскольку используемое напряжение слишком высокое. Потребуется хороший компрессор, с возможностью подавать воздух под разным давлением. Соответственно позаботиться нужно и о сети.

Технология порошковой покраски предполагает рекуперацию материала. Для предотвращения загрязнения помещения лучше использовать скотч. Стены рекомендуется просто оклеивать скотчем и удалять его вместе с материалом. Для сбора порошка используется пылесос с циклонной насадкой (бытовой для этих целей не подходит).