Принцип порошковой покраски. Порошковая покраска, что это такое, где применяется порошковая покраска, технология порошковой покраски

12.03.2019

Пример окрашенных деталей

[ Нажмите на фото
для увеличения ]

Существует множество различных способов нанесения всевозможных покрытий на металл. Это и анодирование, и серебрение, и оцинкование, позолота, хромирование, а также обычная окраска металла с помощью лаков и красок на основе органических растворителей. Все эти покрытия наносят с целью защиты поверхности металла от коррозии, а также в декоративных целях. Покрытие поверхности стойкими к коррозии металлами - оловом, хромом, серебром - дорогой и трудоемкий процесс, а нанесение обычных масляных красок не дает долговечного и прочного защитного слоя.

Поэтому современная технология окраски использует другой метод - порошковое покрытие металла, который значительно дешевле метода нанесения благородных и инертных металлов и, в то же время, намного надежнее обычной краски.

Технологии

Огнезащита металлических каркасов зданий
При воздействии высокой температуры металлические каркасы зданий, состоящие из колонн и поперечных балок, быстро нагреваются

Порошковая окраска металла. Технология и оборудование
Порошковая окраска металла: на предварительно подготовленное металлическое изделие напыляется мелкодисперсный порошок

Технологию порошковой окраски можно смело назвать революционной. Порошковая покраска позволяет производить окрашивание любых металлических предметов, которыми изобилует приусадебное хозяйство и загородный дом. Как научиться производить покраску с использованием данной технологии?

Что представляет собой покраска порошковая

Порошковая покраска представляет собой процесс нанесения твердых компонентов дисперсионного состава со специальными пленкообразующими смолами и целевыми добавками.

Область применения технологии порошковой покраски обширна и включает перечень изделий подлежащих данному процессу окрашивания. В качестве примера назовем необходимость покрытия внутренней поверхности труб для нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности. Таким образом, применение технологии покраски необходимо в следующих условиях:
повышенное внутренне давление в трубах
высокая температура рабочей среды
присутствие агрессивных сред.

Порошковая покраска металла способна в данном случае исключить неблагоприятные факторы и обеспечить работоспособность и функционирование.

Виды порошковых красок

В зависимости пленкообразующей составляющей порошковые краски разделены на следующие виды:
термопластичные
термореактивные.


Порошковые краски термопластичные изготавливают с использованием пленкообразователей. Покрытие формируется без химических реакций и превращений, а производятся за счет сплавления расплавленной краски. Процесс термического сплавления и охлаждения частиц образует частично растворимую пленку. Поэтому состав пленки идентичен составу исходного вещества для покраски. Краски термопластичной группы имеют в составе:
полиамид
полиэтилен
поливинилхлорид
поливинилбутираль.

Порошковые краски на основе поливинилбутираля используются в качестве защитной пленки для электроизоляционных работ, защитно-декоративных функций для внутреннего применения.
Краски порошковые на основе поливинилхлорида используются для внешнего применения, благодаря высокой стойкости покрытия.

Термореактивные порошковые краски состоят из твердых смол с высоким молекулярным весом и компонента связующего. Основными смолами, входящими в состав термореактивной краски, являются: эпоксидная, полиэфирная и акриловая.


Состав смол наносится на предмет или оборудование методом электростатического распыления. Нагретая до рабочей температуры и нанесенная смесь смол через определенное время отвердевает, образуя устойчивую пленку – полимерную сеть. Химически преобразованный и отвердевший слой в дальнейшем не подвергается деформации даже при повторном тепловом воздействии. Наиболее востребованным является порошковая покраска металла (дверей, решеток, оград).

Технология порошковой окраски

Технология порошкового окрашивания состоит из цепочки:
подготовка поверхности к окрашиванию
подготовка рабочего состава краски
нанесение порошковой краски
полимеризация
рекуперация.

Подготовка поверхности к окрашиванию включает ручное удаление любых видов загрязнений, а также процесс обезжиривания и фосфатирования для улучшения адгезии краски. Удаление загрязнений с рабочей поверхности предполагает правильно выбранный метод обработки, а также состав, который зависит от:
материала поверхности обработки
степени загрязнения.

Поэтому повсеместно используют методы обезжиривания, абразивная очистка с травлением, а также нанесение конверсионного слоя. При окраске с использованием порошковой краски своими руками необходимо продумать подготовительный этап. Для очистки и обезжиривания поверхности рекомендуется произвести:
фосфатирование с применением фосфатов цинка или железа
споласкивание поверхности с последующим закреплением и сушкой.


Затем следует процесс подготовки рабочего состава. Основным преимуществом порошковой краски является ее готовность к использованию и применению. Краска поставляется производителем в виде готовой смеси. Поэтому не возникает необходимости разводить краску или добавлять катализаторы, обеспечивающих получение определенных характеристик.

Такое преимущество позволяет избежать ошибок при подготовке рабочего состава и гарантирует изначально качество покраски.
Нанесение порошковой краски на поверхность может быть произведено с использованием специальной камеры для порошковой покраски, а в случае порошковой покраски в домашних условиях с использованием ручных приспособлений.

Оборудование для порошковой окраски

профессиональное оборудование

Технологически порошковые краски наносят на изделия и детали электростатическим распылением или путем погружения в псевдоожиженный слой краски порошковой. Возможно применение газопламенного распыления. Для этих целей используют специальное оборудование.


Для получения конверсионного слоя и запекания краски порошковой применяют печи полимеризации. Печь полимеризации представляет собой закрытую камеру, рабочий объем которой доводят до температуры, при которой происходит полимеризация.


В зависимости от объемов работ, предназначенных для многоступенчатой порошковой окраски, существуют профессиональных комплексы. Комплекс оборудования позволяет окрашивать металлические изделия габаритными размерами 0,8х2,7х7,0 м. Такие комплексы отличают значительные рабочие размеры и объемы:
окрасочной камеры
печи полимеризации.


Предназначено такое оборудование для крупногабаритных изделий, а именно: ворот, ферм, фасадных систем, ограждений, профнастилов.
При значительных объемах крупногабаритных деталей и изделий применяется транспортная система, с помощью которой процесс покраски значительно автоматизирован. Изделия без особого труда перемещают от одного пункта к другому по подвесным рельсам.


Порошковая покраска производится электростатическим способом с технологией нанесения нескольких слоев (грунт + антикоррозионное покрытие + лак).

Широкомасштабность услуг профессиональных комплексов для порошковой окраски не сравнить с мелко кустарным производством «Сделай сам», поэтому для окраски в последнем используют ручной пистолет для порошковой покраски.

ручное оборудование

Следует различать пистолет распылитель электростатический и трибостатический.


Электростатический пистолет состоит из таких частей:
высоковольтного каскада, преобразующего низкий сигнал на входе в высокий
держателя электрода, создающего электростатическое поле
дефлектора, формирующего рабочий факел краски.
Типы держателя электрода и дефлекторы подбирают в зависимости от типа краски и скорости нанесения.


Трибостатический пистолет распылитель позволяет производить окрашивание изделия сложной формы с равномерным слоем отделки.
В отличие от устройства электростатического, использующего коронный заряд, трибостатический пистолет не содержит преобразующих элементов.
Краска порошковая размещена в бачке, расположенном на корпусе распылителя.

Как создать агрегат для порошковой покраски на базе фена для сушки волос в домашних условиях любезно покажет видео.

Основная идея нанесения лакокрасочного покрытия с применением электростатического поля высокого напряжения заключается в том, что частицы с противоположными электрическими зарядами притягиваются друг к другу. Для нанесения порошковых красок подходит большинство термостойких токопроводящих твердых изделий, и прежде всего таких металлических объектов как:

  • стеллажные конструкции;
  • бытовая техника;
  • офисная мебель;
  • садовая мебель;
  • автомобильные принадлежности;
  • профили;
  • изделия из проволоки;
  • фасадные элементы и прочее.

Порошковые краски - исходные продукты для получения полимерных покрытий. Это многокомпонентные системы, состоящие из твердых частиц - пленкообразующих и разделяющей их среды - воздуха.

Выпускаемые порошковые краски различаются по цвету (возможны все цвета по RAL), типу пленкообразователя (эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные, полиамидные и др.), фактуре поверхности порошковые покрытия (глянцевые, матовые, "муар", текстурированные, под "кожу", "мрамор", "гранит", "золото", с эффектом "металлик", "антик" и т.д.). По назначению порошковые краски различают для наружных и внутренних работ, для защиты труб, для получения химически стойких, антифрикционных, электроизоляционных и других покрытий; общего и функционального назначения.

Порошковые краски обычно поставляются с завода-изготовителя в полиэтиленовых мешках, вложенных в картонную коробку. Вес одной упаковки 20 - 25 кг. Как правило, порошковые краски промышленного изготовления, у которых не истек срок годности, пригодны для получения покрытий без какой-либо подготовки. В тех случаях, когда были нарушены условия хранения или транспортировки материала, требуется его переработка - измельчение и просев.

Порошковые краски, поступающие на участок, должны быть в закрытом виде, снабжены этикеткой, и иметь технический паспорт. Рекомендуемые условия хранения порошковых красок: в помещении при плюсовой температуре не выше 27 С. Типичные дефекты красок, связанные с неправильным хранением: комкование и агрегирование, химическое старение, увлажнение сверх допустимой нормы.

Порошковые краски - материалы промышленного применения. Они требуют специального оборудования для нанесения и формируют покрытия, как правило, выше 100 С (в основном 160-250 С), поэтому пригодны для окрашивания изделий из термостойких материалов.

Технологический процесс получения покрытий из порошковых красок включает три основные стадии :

  • подготовка поверхности;
  • нанесение порошковой краски;
  • формирование (полимеризация) покрытия.



Качество покрытия зависит от соблюдения технологических режимов всех перечисленных стадий процесса. В каждом конкретном случае, под конкретное изделие разрабатывается свой технологический процесс. При этом в первую очередь, учитываются условия эксплуатации изделия и конструкционный материал, из которого он изготовлен.

От указанных факторов зависит выбор способа подготовки поверхности (обезжиривание, фосфатирование, хроматирование и пр.) и типа порошковой краски (эпоксидная, полиэфирная, полиуретановая и др.).

Линия для нанесения порошковых красок (покрытий) посредством распыления порошковой краски в электростатическом поле высокого напряжения обычно состоит из :

  1. Многоступенчатой системы предварительной обработки поверхности,
  2. Сушильной камеры для удаления адгезионной воды
  3. Камеры нанесения покрытия
  4. Камеры полимеризации порошковой краски
  5. Транспортной системы.

Для небольших партий изделий или же при работе со специальными красками часто можно обойтись одной небольшой камерой для нанесения порошковой краски вручную, которая с учетом стоимости может быть размещена в любой производственной мастерской.

1. ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

Подготовка поверхности при нанесении порошковых красок так же важна, как и при нанесении традиционных жидких лакокрасочных материалов.

Изделия, поступающие на окраску, не должны иметь заусенцев, острых кромок (радиусом закругления менее 0,3 мм), выступающих сварных швов, сварочных брызг, прожогов, трещин. Для очистки поверхности от ржавчины, окалины, старых покрытий рекомендуются механические способы (струйная абразивная обработка с применением дробеметных, дробеструйных и пескоструйных аппаратов).

Перед нанесением порошка поверхность должна быть сухой, чистой без окалины и ржавчины, очищенной от всех загрязнений, консистентных смазок, масел и других загрязнений. Это осуществляется в установке для предварительной обработки, состоящей из нескольких зон. После соответствующей очистки следует чаще всего в зависимости от материала, травление, обезжиривание, фосфатирование или хроматирование.

Существует два основных метода химической обработки поверхности от загрязнения: окунанием в ваннах или распылением растворов в туннеле.

При обработке в туннеле предназначенные для обработки детали проводятся цепным конвейером через различные зоны обработки. Здесь применяются слабые фосфорнокислые соли щелочных металлов, кислоты и основания. В распылительном туннеле размещены распылительные контуры, равномерно обрабатывающие детали со всех сторон. Число сопел, угол струй и производительность насосов должны быть приспособлены к соответствующей детали.

Параметры установок для очистки металлических изделий, построенных по блочному принципу, должны быть рассчитаны на соответствующие индивидуальные случаи применения. Чрезмерные габариты приводят к перерасходу энергии и исходных материалов. В концепцию предварительной обработки должны быть в принципе включены мероприятия по эффективной защите окружающей среды и по переработке исходных материалов. Размеры и последовательность зон очистки могут варьироваться в зависимости от обрабатываемых деталей и с учетом специфических требований клиента.

2. СУШИЛЬНАЯ КАМЕРА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ АДГЕЗИОННОЙ ВОДЫ

После того как детали цепным конвейером пропущены через все стадии предварительной обработки, из них остается еще удалить имеющие остатки влаги. Это осуществляется в камере для удаления адгезионной воды. Она подобна печи полимеризации, но проще по конструкции и работает с температурами до 150 С. В зависимости от типа деталей может оказаться достаточной обдувка обычным воздухом из помещения. Однако в каждом случае нужно исходить из того, каких затрат потребует тот или иной процесс сушки адгезионной воды.

3. КАМЕРА НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ КРАСКИ

В основе электростатического нанесения лежит принцип электризации частиц, находящихся в состоянии аэрозоля. Зарядка частиц достигается воздействием внешнего поля.

Различают два способа нанесения порошковых красок в электрическом поле - электростатический (с зарядкой частиц краски за счет источника тока) и трибостатический (с зарядкой частиц порошка за счет трения).

Наиболее распространенный способ нанесения порошковых красок - это электростатическое напыление. Этот способ позволяет наносить любые порошковые материалы (эпоксидные, полиэфирные, полиуретановые), в отличие от трибостатического, которым наносятся, обычно, эпоксидные краски, а остальные требуют специальных добавок. Электростатический способ нанесения краски обеспечивает получение хорошего качества покрытий и достаточно производителен. При электростатическом способе нанесения порошковых красок используются разные типы распылителей. Как правило, по одному каналу пистолета проходит (инжектируется) порошковая краска, по другому - сжатый воздух для распыления. В пистолете же происходит зарядка порошка при 60-70 кВт. Давление воздуха на распылителе 0,8 - 1,5 МПа (1-6 бар). Сжатый воздух должен быть очищен от следов масла, влаги и пылевидных частиц. Содержание масла в воздухе должно быть не более 0,01 мг/м3, влаги не более 1,3 г/м3, точек росы - не выше 7 С, содержание пыли - не более 1 мг/м3.

Для распыления на пистолете применяются различные распылительные насадки. Толщина покрытия за один слой 20 -150 мкм.

Распыление порошковых красок осуществляется в специальных камерах. Конструкция камер различная. Принцип один - краска, не осевшая на поверхности изделий, отсасывается вентилятором и проходит через фильтр или циклон. Отработанный и очищенный воздух выбрасывается, а частицы порошка отделяются на фильтровальном элементе (ткани, бумаге). Далее не осевшая краска собирается в емкости или подается обратно на распыление в пистолет.

При смене цвета краски необходимо чистить или всю камеру или менять фильтр (фильтрующие элементы) и продувать шланги подачи краски.

Полнота осаждения порошковых красок зависит от удельного массового заряда частиц, конфигурации и размеров окрашиваемых изделий, скорости движения воздуха в камере нанесения и равномерной подачи порошковой краски. Поэтому важным является соблюдение требуемых параметров работы электростатических установок нанесения, окрасочной камеры и порошкового резервуара (питателя).

Параметры стабильной работы электростатических распылителей :

  • Напряжение на коронирующем электроде 60 - 80 кВт;
  • Давление воздуха на входе в распылитель 0,1 - 0,6 МПа (1-6 бар);
  • Оптимальное напряжение при нанесении порошковых лакокрасочных материалов с различным типом пленкообразующих 70 - 80 кВт;
  • При повторном окрашивании (перекрас) изделия напряжение на коронирующем электроде устанавливается напряжение 60 - 70 кВт.

Однако следует отметить тот факт, что все оптимальные параметры следует подбирать экспериментальным путем с учетом конкретных габаритов изделий и их конфигурации. Также немаловажным фактом для наиболее полного и качественного нанесения порошковых крсаок является выбор типа распыляющей насадки.

Порошковый резервуар (питатель) должен обеспечивать плавную и регулируемую подачу порошкового материала в пистолет в пределах 0-25 кг/ч и такую же подачу воздуха с расходом 0-20 м3/ч.

Несоблюдение требуемых рабочих параметров может привести к возникновению дефектов покрытий.

4. КАМЕРА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПОРОШКОВОЙ КРАСКИ

При отверждении порошкового покрытия формируется структура его внутренних и поверхностных слоев. При этом характер поверхности определяется не только природой ЛКМ, но и условиями формирования покрытия.

Требуемые условия формирования порошкового покрытия указаны в технической документации, сопровождающий порошковую краску. Соблюдение режима отверждения особенно важно, поскольку любое отклонение от него неблагоприятно сказывается на свойствах получаемых покрытий. Недоотверждение (недогрев), влияет на механические свойства порошкового покрытия (покрытия хрупко разрушаются при ударе и изгибе), переотверждение (перегрев) - на цвет и блеск покрытия.

Обычно для порошковых красок существует несколько режимов отверждения. В зависимости от материала изделия и от условий производства можно выбрать тот или иной режим отверждения. Под температурой отверждения в документации значится температура на поверхности изделия, а не в камере.

Время нагревания (полного прогрева) зависит от толщины изделия, поэтому при навеске окрашиваемых изделий на подвеске необходимо учитывать толщину окрашиваемых изделий. Обычно при конвективном методе сушки время отверждения покрытия составляет 15-25 мин (температура 160-250 ?С).

Использование комбинированной сушильной камеры (с применением ламп инфракрасного излучения) позволяет сократить время отверждения покрытия до 10-12 мин. У такого вида камер есть все преимущества инфракрасной и конвекционной сушилки:

  • Повышенная скорость подачи энергии и как следствие сокращение времени нагрева изделия;
  • Не требуется предварительный нагрев деталей;
  • Быстрый выход на рабочую мощность;
  • Хорошая возможность управления и регулировки;
  • Значительное снижение времени отверждения покрытия на тонкостенных изделиях;
  • Не требуется большая зона охлаждения;
  • Быстрое низковязкое оплавление порошка, что позволяет получать улучшенные механические свойства покрытия;
  • Высокий КПД.

5. ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА

Устройства для транспортировки деталей служат для автоматизации процесса нанесения порошковой краски. При этом в первую очередь следует обратить внимание на подвесные и ленточные конвейеры. Многие проблемы транспортировки, в частности, при работе с не очень крупными или тяжелыми деталями решаются с помощью однониточных или подвесных конвейеров. Там, где требуется наносить покрытие на длинномерные или крупногабаритные детали, или же в тесных помещениях наилучшим образом подходит транспортная установка, состоящая из устройств с приводом и без привода (так называемая установка Power+Free), позволяющая осуществлять продольные и поперечные перемещения.

Следует обратить особое внимание на систему смазки транспортной установки. Температура в сушилке может достигать 250 С, поэтому необходимо применять термостойкие смазочные материалы.

Важную роль играет оснастка при навеске изделий на конвейер. Для каждого вида изделий следует подбирать наиболее рациональный тип подвески и вариант их размещения на ней. При наличии разнотипных окрашиваемых деталей необходимо иметь несколько комплектов подвесок. По опыту один комплект подвесок при подвеске на конвейер должен занимать как минимум половину его длины.

Комплектация деталей на подвеске осуществляется таким образом, чтобы детали не перекрывали друг друга, а расстояние их поверхностями было не менее 50 мм. Навеска деталей осуществляется также с учетом сложности конфигурации и возможности их прокрашивания за время прохождения через камеру.

Разработка конструкции подвесок проводится таким образом, чтобы поверхность деталей по возможности закрывала точки (крючки, штыри) навески деталей и тем самым препятствовала бы окрашиванию подвесок.

При неоднократном прохождении подвесок через камеры окраски и сушки происходит их неизбежное зарастание краской. Через определенное время по мере зарастания подвески необходимо очищать от старой краски. Подвеска очищается механическим способом или методом обжига в печи при температуре 400 С. Как правило, после обжига требуется рихтовка подвесок.

Существуют химические методы очистки подвесок от краски, например, травление в растворе каустика при температуре 80 С с последующей их промывкой и снятием размягченной краски вручную. Но, это сложный процесс, он требует приобретения специального оборудования.

По мере эксплуатации и очистки подвесок часто выходят из строя элементы навески для деталей (крючки). В большинстве случаев на разных предприятиях крючки к подвеске привариваются. При неоднократной навеске деталей на крючки, их обжиг, очистка приводят к ломке крючков и необходимости их замены. При сварном соединении этот процесс трудоемкий и не совсем удобный. Рекомендуется применение крепления крючков в отверстиях, что позволяет быстро их менять на новые очищенные.

Хранение подвесок обычно производится в определенном месте, с комплектованием их по видам и в подвешенном состоянии.


На самом деле тут ничего сложного для понимания нет. Просто это способ нанесения очень прочного лакокрасочного слоя на поверхность какой-либо детали. Этот слой, разумеется, имеет не только защитные, но и отличные декоративные качества.

Если вкратце, то суть техники заключается в том, что ту или иную поверхность подготавливают к покраске, затем красят в специальной камере особым сухим порошком (это и есть порошковая краска). После этого как бы «запекают» получившийся слой, после чего он становится очень стойким и долговечным .

По сравнению с обычными способами нанесения краски – порошковый метод обработки имеет такие преимущества:

  1. больший уровень экологической безопасности слоя;
  2. более прочный слой в итоге;
  3. меньший расход краски на один и тот же объем работы.

Что же касается сферы применения данного метода, то в нашей стране такой способ применяется в основном для покраски деталей автомобилей, но вообще технология нанесения порошковой краски используется и для обработки деревянных элементов, стеклянных и керамических. Просто секрет в том, что для неметаллических изделий применяется особая краска, для «запекания» которой не требуется очень уж высокая температура.


Теперь несколько слов о недостатках способа.

Тут, пожалуй, имеется всего два минуса:

  1. покраска изделий, которые нельзя более-менее хорошо нагреть, исключена;
  2. на создание условий для покраски и закупку минимального оборудования необходимо вложить куда больше средств, чем на инструмент для стандартной работы.

Но, кстати, то, что требуется спецоборудование, совсем не означает невозможность работы с порошковым способом окраски в домашних условиях.

В этой статье мы расскажем, как можно организовать рабочую зону такого типа в самом обычном гараже.

Начнем с самого главного.

Подготовка рабочего места и выбор оборудования

Итак, предположим, что гараж у нас имеется – давайте рассмотрим, как его укомплектовать, чтобы можно было качественно и комфортно работать.

  • Первое, что нужно сделать, это защитить все поверхности от попадания краски при и потолки. Для этого те плоскости, которые нужно изолировать, можно закрыть самой обыкновенной пленкой.

Важно!
Не забудьте оставить (и вообще продумать) участки для вентиляции помещения.
А то в большинстве случаев об этом вспоминают в самый последний момент, когда начинается первая покраска.

  • Второй этап — это покупка и плавильной печи, в которой будет «запекаться» окрашенное изделие.


Компрессор нужно выбирать такой, чтобы прибор мог работать с высоким давлением.

Что же касается плавильной печи, то, конечно, можно приобрести профессиональное оборудование и технология порошковой покраски будет выполняться значительно качественнее и быстрее. Однако такой вариант не всем по карману.

Поэтому будем выходить из положения и искать «эконом-решение».

В принципе для нагрева термообработки нанесенной краски, если не требуется заводское качество и обработка больших деталей, вполне подойдет обыкновенный духовой шкаф.

  • Следующий шаг это устройство покрасочной камеры. Камера – это, по сути, кусочек помещения, в котором на изделие будет наноситься краска. Что тут важно обеспечить, так это наличие системы отсоса — чтобы лишняя краска сразу удалялась за пределы рабочего бункера.


В общем-то, приблизительно так должно быть оборудовано рабочее место.

Обратите внимание на некоторые современные материалы, которые являются прекрасным аналогом порошковой краски, но при этом наносятся стандартным способом.
Так, например, очень хороша электропроводная краска Zinga – это прекрасное сочетание «горячего» метода окраски и классического.
При этом качество покрытия просто потрясающее.

На этом подготовка рабочей зоны закончена и если все сделано, то можно приступать непосредственно к работе.

Пошаговая схема работы

Стоит отметить, что рассматриваться будет технология порошковой покраски металла в самом простом варианте. То есть работать будем исходя из того, что у нас в наличии имеется «кустарная» покрасочная камера, а также самые простые и недорогие приспособления для реализации этого дела.

В качестве наглядного примера будем рассматривать самое обычное изделие — простой кусок металла.

Предварительная обработка поверхности

С заготовкой нужно сделать вот что:

  1. Очищаем всю поверхность металла от пыли и грязи с помощью обыкновенной мокрой тряпочки.
  2. Далее берем наждачную бумагу или же специальные металлические щетки и зачищаем ими все участки, на которых имеются признаки коррозии.
  3. Теперь нужно увеличить уровень адгезии плоскости – для этого просто напросто обезжириваем ее любым доступным растворителем.


Обратите внимание на то, что если ваша заготовка очень уж сильно покрыта коррозией или имеются какие-то труднодоступные грязные участки (такое бывает, например, если это деталь автомобиля со сложной конфигурацией), то просто растворителем и щеткой тут вряд ли получится обойтись.
В таких случаях деталь принято замачивать в щелочных растворах – их состав зависит от уровня и типа загрязнения.

  1. После того, плоскость очищена и обезжирена, нужно ее прогрунтовать. Для этого на изделие наносится так называемый конверсионный подслой краски. Как правило, для этого применяется краска на основе неорганических веществ. (См. также статью .)
    Что это дает? Благодаря такому грунтовочному слою уменьшается риск попадания влаги и воздуха под высохшую порошковую краску. Это возможно за счет того, что поверхность металла и порошкового покрытия сцепляется не напрямую, а через эту самую пленку из промежуточной краски.
    То есть сцепление всех слоев становится на порядок лучше, что в конечном итоге положительно влияет на срок службы итогового полимерного покрытия и соответственно всего изделия в целом.
  2. И последний этап подготовительных работ – это нанесение своими руками сверху грунтовки, слоя, который состоит из соединений нитрата хрома и натрия. Это процесс называется пассивирование – он нужно для того, чтобы ржавчина не появилась на изделии в то время, пока деталь готовится к покраске.

В общем-то, если все зачищено, обработано растворителями и прочими составами, то можно просушить заготовку в печи и приступать к следующему этапу.

Нанесение краски и формирование покрытия

Инструкция по покраске как раз достаточно простая.

  1. Изделие помещается в камеру напыления.
  2. При необходимости заготовка фиксируется.
  3. Берется пулевизатор и заготовка красится.

Обратите внимание на то, что мы в данной пошаговой схеме применяем самый простой способ нанесения краски, но если немножко «заморочиться», то стоит попробовать другой метод – электростатического напыления.
Его суть в том, что краска является статистически заряженным веществом и как бы прилипает во время распыления на деталь, к которой подвели заземление.

Кстати, имейте в виду, что если вы с помощью порошковой покраски планируете добиться стойкости детали к воспламенению, то, пожалуй, не имеет смысла применять данную технологию. Гораздо проще будет приобрести огнезащитные краски по металлу Полистил, Негорин и другие аналоги – и деньги сэкономите, и нужный эффект гарантированно получите.

После нанесения краски начинается процесс формирования твердого полимерного слоя. Подробнее об этом.

Запекание краски

Под этим термином подразумевается то, что окрашенное изделие помещается в специальную камеру, где заготовка на протяжении определенного времени подвергается воздействию высокой температуры.

В нашем случае деталь кладется в духовой шкаф – его можно изготовить самостоятельно и «запитать» от электричества, мазута или от другого горючего.

Во время «запекания» детали нужно соблюдать такие условия:

  1. Важно придерживать рекомендаций, которые содержит инструкция конкретной краски. То есть это означает, что для получения качественного слоя должна соблюдаться определенная температура, на протяжении такого-то времени и т.п.
  2. Изделие должно прогреваться равномерно! Поэтому, если у вас жар идет от стенок «духовки», лучше поместить заготовку на чем-то вроде прутьев, чтобы она оказалась на равном расстоянии от всех стенок.
    Когда отведенное для прогрева детали время истекло, вынимаем ее из шкафа и оставляем на открытом воздухе для того чтобы она остыла.


Тут плюс в том, что не требуется никакого закаливания металла – то есть фаза частого контраста холодного и горячего отсутствует. А это означает, что и цена проекта в целом снижается, и время экономится.

На этом все – по сути. Такая вот кустарная обработка изделия порошковым методом закончена. Как видите, в домашних условиях, у себя в гараже, наладить такой процесс вполне можно – было бы желание и определенная доля старания.

Подведем итоги нашего обзора.

Вывод

Мы с вами рассмотрели вкратце, что собой представляет технология нанесения порошковых красок, а также разобрались в том, как можно реализовать такую работу в «кустарных» условиях.

Надеемся, что вся предоставленная информация вам пригодилась, и вы сможете применить ее на практике. Ну а если хотите узнать еще больше, то советуем просмотреть еще и видео в этой статье по данной теме.

Порошковая покраска металла была изобретена еще в 60-х годах прошлого века и очень быстро получила широкое распространение. Связано это с множеством достоинств данной технологии, таких как экономичность, экологичность, привлекательный внешний вид покрытия.

Общие сведения

Итак, смысл данной технологии заключается в том, что на окрашиваемую поверхность напыляют полимерный порошковый краситель. Именно поэтому данный метод и получил такое название. После нанесения красителя, поверхность подвергается термической обработке, в результате чего порошок оплавляется и образует сплошную равномерную пленку.

Полученное данным способом покрытие обладает следующими свойствами:

  • Защитой от коррозии;
  • Хорошей адгезией к основанию;
  • Устойчивостью к перепадам температур;
  • Устойчивостью к механическим повреждениям, в том числе и ударопрочностью;
  • Влагостойкостью;
  • Устойчивостью к химическим воздействиям;
  • Отличными декоративными свойствами;
  • Долговечностью.

Совет!
Благодаря хорошей адгезии, данный способ является самым оптимальным вариантом покраски нержавеющей стали.


Отдельно следует сказать о декоративных свойствах такого покрытия, которое отличается разнообразностью цветов и фактур, что достигается путем использования различных добавок.

В частности порошковая окраска металла позволяет получить следующие типы поверхности:

  • Матовую;
  • Глянцевую;
  • Плоскую или объемную;
  • Имитирующую золото;
  • Имитирующую фактуру древесины;
  • Под мрамор;
  • Под серебро и пр.


Достоинства технологии порошковой покраски

Помимо возможности получения покрытия с высокими эксплуатационными качествами, данная технология обладает и рядом других преимуществ, таких как:

  • Возможность нанесения красящего состава одним слоем , что недопустимо при покраске жидкими лакокрасочными материалами.
  • Отсутствие необходимости использовать растворитель и контролировать вязкость материала.
  • Высокая экономичность красителя , так как порошок, который не осел на окрашиваемую поверхность, можно использовать повторно. Для этого напыление выполняют в специальной камере, которая позволяет собрать весь неизрасходованный порошок. В итоге, стоимость порошковой покраски металла ниже, чем нанесение ЛКП другими способами.
  • Процесс покраски занимает немного времени , причем, после нанесения краски, не надо ждать, пока она высохнет.
  • Экологическая безопасность , так как краситель не содержит токсичных органических соединений. В результате отсутствует необходимость использования мощных вентиляционных систем.
  • Технология нанесения красителя высоко автоматизированная , что упрощает процесс обучения работы с оборудованием.


Недостатки

Как и любая другая технология, окраска металла порошковой краской имеет некоторые недостатки:

  • Невозможно устранить локальные дефекты покрытия – в случае их возникновения, необходимо полностью перекрашивать поверхность.
  • Невозможность выполнения покраски своими руками, так как для этого требуется специальное оборудование и цеховые условия.
  • Габариты окрашиваемых поверхностей ограничены.
  • – разрешается использовать только порошковые краски по металлу от производителей.
  • Невозможно окрашивать детали, которые в дальнейшем будут подвергаться сварке, так как обгоревшие участки покрытия невозможно реставрировать.


Технология порошковой покраски

Подготовка основания

Предварительная обработка является наиболее продолжительным и трудоемким этапом покраски. Однако, ей необходимо уделять особое внимание, так как от подготовки зависит эластичность, стойкость и качество покрытия.

Подготовка детали к покраске заключается в удалении каких-либо загрязнений, обезжиривании поверхности, а также фосфатировании для улучшения адгезии и защиты металла от коррозии. Очистка обрабатываемой поверхности выполняется механическим или химическим способом.

Для удаления окислов, ржавчины и окалины, эффективным методом очистки является дробеструйная очистка. Реализуется они при помощи песка, стальных или чугунных гранул.


Под воздействием сжатого воздуха или центробежной силы эти частицы с большой скоростью подаются на обрабатываемую поверхность и оббивают ее.В результате окалина, ржавчина и другие виды загрязнения откалываются от металла, что значительно улучшает адгезию.

Химический способ очистки называется травлением.

В этом случае удаление ржавчины, окислов и других загрязнений, выполняется при помощи составов на основе следующих видов кислот:

  • Соляной;
  • Азотной;
  • Серной;
  • Фосфорной.

Преимущество травления перед абразивной очисткой заключается в большей производительности и простоте применения. Однако, после данной процедуры необходимо хорошо промывать поверхность. Соответственно, возникают затраты на использование дополнительных чистящих средств.


На фото — покраска небольшой детали

Нанесение краски

После завершения предварительной обработки металла, деталь помещается в специальную камеру, где выполняется напыление красящего порошка. Как уже было сказано выше, камера нужна для улавливания неиспользованного материала. Кроме того, она не допускает попадания частиц краски в помещение.

Подобные камеры оборудованы средствами очистки, такими как бункеры и вибросито, а также системами отсоса.

Надо сказать, что камеры бывают двух типов:

  • Проходные – для покраски крупногабаритных изделий;
  • Тупиковые – для покраски небольших предметов.

Кроме того, существуют автоматические модели, в которых покрытие наносится автоматическими пистолетами-манипуляторами. Конечно, цена такого оборудования наиболее высокая, однако, производительность его тоже значительно выше – порошковое покрытие в этом случае наносится буквально за считанные секунды.


Как правило, нанесение краски выполняется электростатическим способом, т.е. распыляется электростатически заряженный порошок, который обволакивает заземленную деталь и прилипает к ней. Само распыление происходит при помощи пневматического распылителя, который или просто пистолетом.

После напыления порошка, изделие перемещают в камеру-печь, где оно подвергается термической обработке. Под воздействием высокой температуры порошок переходит в вязко-текучее состояние, после чего оплавленные частицы образуют монолитный слой.

Обратите внимание!
Для получения качественного результата покрытия должна строго соблюдаться инструкция по эксплуатации оборудования.
Поэтому заниматься данной работой должен специалист.

Вывод

Порошковая покраска металлических поверхностей во многом более совершенная, чем покраска жидкими красками. Однако,в ряде случаев ее применение ограничено. К тому же, выполняться она может только с использование профессионального дорогостоящего оборудования, поэтому неприменима в домашних условиях.

Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Похожие статьи