Технология порошковой окраски металлических изделий


Порошковая покраска металла: технология и методы (+ видео)

Порошковая покраска – это современная технология, которая позволяет добиться надежного и долговечного покрытия практически на любых поверхностях. Нанесение не представляет особого труда при наличии навыков, но требует задействования специального оборудования. Особенностью этого метода является то, что покраска происходит сухим способом, а защитный слой образуется при последующем нагревании.

Методы работы с порошковой краской

Хотя порошковый метод окрашивания известен уже довольно долго, его техническое развитие началось сравнительно недавно. За это время появилось несколько способов проведения процесса.

  1. Наиболее популярным и распространенным считается электростатическое распыление. Принцип заключается в том, что частички порошка приобретают электрический заряд, проходя через распылитель. При этом обрабатываемое покрытие остается электрически нейтральным. Именно эта разница создает электрическое поле, за счет которого порошок притягивается к поверхности и прочно удерживается. Это первая стадия покраски. Далее, обработанная деталь помещается в специальную печь, где происходит нагрев при температуре около 200 градусов. Недолговременное воздействие расплавляет верхний слой, и он надежно впитывается в основание. Электрический заряд постепенно исчезает.

    Схема нанесения цветного состава по электростатическому принципу

  2. Более сложным считается способ, который подразумевает предварительный нагрев. То есть окрашиваемое металлоизделие разогревается до определенной температуры (показатель подбирается индивидуально). При помощи распылителя частички порошковой краски наносятся на основание и плавятся. Дальнейшие действия не всегда подразумевают повторный нагрев и зависят от типа наносимого покрытия.

    Предварительный прогрев хоть и дает хорошие результаты, но считается малорентабельным

  3. Для третьего варианта используется преимущественно термопластичный порошок. В работе применяется специальный распылительный инструмент, который снабжается камерой с горящим пропаном. Предварительно нагретые частицы, ударяясь о поверхность, формируют прочный защитный слой. Хотя такая технология позволяет окрашивать разные материалы, ее распространение сравнительно невелико.

    Нагрев состава непосредственно в распыляющем пистолете требует применения термопластичных полимеров

Востребованность первого метода покраски объясняется тем, что такой вариант имеет большее технологическое развитие. С другими способами все сложнее: второй метод нуждается в тщательном подборе температуры, а третий появился сравнительно недавно.

Необходимое оборудование

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

  • Окрасочная камера. Позволяет выполнить порошковую покраску качественно, избегая постороннего воздействия. При производстве она дополнительно оснащается рекуператором, который отвечает за сбор оставшегося порошка, что значительно снижает расходы. В последующем частички проходят фильтрацию.

    Использование специальной камеры и системы рекуперации позволяет существенно снизить потери

  • Пульверизатор. Он бывает ручной и специальный промышленный для больших объемов работ. Альтернативой может служить компрессор, который дополнительно снабжается фильтром высокого давления.

    Для работы с порошком используется специфическое профессиональное оборудование

  • Печь. В ней происходит плавление нанесенных частиц.

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

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

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

Плюсы и минусы

Покраска порошковой краской имеет множество положительных свойств, среди которых особенно выделяются:

  1. Простота процесса. Если исключить необходимость применения специального оборудования, то мероприятие не представляет особой сложности. Для работы используется готовый порошок, не нуждающийся в смешивании или колеровке. Нанесение происходит быстро.

    На данный момент есть возможность подбора любого цвета и оттенка порошкового состава

  2. Время получения результата. После обработки порошком изделие помещается в печь на период не больше 30 минут, а после непродолжительного охлаждения работа считается завершенной.
  3. Экологичность. Получаемые покрытия и красящий порошок полностью безопасны для здоровья окружающих. Поверхность не поддерживает горение и не выделяет отравляющие вещества при высокой температуре.
  4. Надежность и долговечность. Образуемый слой имеет единую структуру, которая обладает хорошей адгезией с основанием. За счет этого обеспечивается износостойкость и длительный срок службы.

    По сравнению с использованием обычных красок, сухое напыление на порядок экономней и качественней

Но при всех достоинствах метод не лишен и недостатков:

  • Покраске подвергаются преимущественно металлоконструкции. Это объясняется воздействием температур от 150 до 250 градусов.
  • Хотя диапазон цветов обширен, самостоятельно колеровку выполнять нельзя. В работе используются исключительно готовые составы.
  • Сложный по форме металлопрокат трудно окрашивать.
  • Дефекты покрытия устраняются только полным перекрашиванием.

    Колеровка сухих красок в домашних условиях абсолютно невозможна

На заметку! Использование порошкового способа действительно весьма рационально, но в дизайнерском плане уступает другим вариантам. Хотя в настоящее время существуют специальные смеси с разными визуальными и тактильными эффектами.

Без высококлассного оборудования добиться качественного результата не реально

Порядок выполнения работ

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

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

  • Механическое удаление следов ржавчины и окислов с металла. При необходимости снимается и старый декоративный слой. Для этого процесса используются подручные инструменты: шлифовальные машинки, щетки, скребки. Если требуется, задействуются специальные смывки. Наиболее эффективной считается пескоструйная очистка, которая за счет воздействия абразивных частиц под давлением позволяет быстро удалить все лишнее.

    Пескоструйная зачистка на данный момент считается самой качественной

  • Обезжиривание основания. Для этого используются специальные щелочные или органические составы. Применяемый раствор наносится на ветошь, которой тщательно протирается поверхность. При необходимости деталь полностью погружается в раствор.
  • Если есть возможность, то выполняется травление. От предыдущего этот способ отличается тем, что не просто смывает загрязнения, а оказывает воздействие на их структуру, способствуя лучшему удалению.

    Обезжиривание и травление являются обязательными этапами подготовки

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

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

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

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

  1. Окрашиваемые элементы после подготовки и просушки помещаются в камеру. При этом они закрепляются на раме, которая обязательно должна иметь заземление. Если работы выполняются дома, то создаются похожие условия.

    Обработку заготовки необходимо проводить в средствах индивидуальной защиты

  2. Чтобы нанести порошок, выбирается подходящий распылитель. Эта процедура выполняется в специальной защитной одежде, респираторе и очках.
  3. Деталь тщательно обрабатывается. Необходимо наносить частицы равномерно, покрывая все участки и выдерживая одинаковое расстояние до поверхности, чтобы обеспечить более однородное распределение.

    При финишном прогреве температура в печи может доходить до 200ºС

  4. Изделие перемещается в печь. На этом этапе важно добиться равномерного прогрева, это обеспечит создание единой полимерной пленки. Температура выбирается индивидуально.

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

Также рекомендуем посмотреть это видео:

otdelkagid.ru

Технология порошковой окраски металлических изделий

Окраска для металлических изделий — процедура совершенно необходимая. Тонкий, но прочный слой краски способен надолго предохранить поверхность от соприкосновения с влагой и, следовательно, возникновения коррозии. Поэтому металлические поверхности красили всегда, используя в основном, масляные краски. Собственно — красят и до сих пор, особенно, если надо что-то покрасить самому и один раз в несколько лет.

Но вот в промышленном варианте масляные краски имеют ряд существенных недостатков, а именно:

  • пожароопасность (поскольку в основе масляных красок лежат горючие и легко воспламеняющиеся вещества)
  • низкая экологичность (поскольку растворители и основы для масляных красок загрязняют окружающую среду очень сильно).

Не беремся судить, какой из этих недостатков пробудил в специалистах интерес к новой технологии, но факт остается фактом — с середины 70-х годов прошлого века все более популярной становится порошковый способ окраски металлов.

Что такое порошковые краски?

Порошковая краска — это смесь из очень мелких (от 10 до 100 микрометров) твёрдых частиц, представляющих собой пигменты, пленкообразующие смолы, наполнители и специальные добавки. Главное их достоинство — отсутствие «мокрой» основы и необходимости в растворителях.

Они подходят для покраски любых металлических поверхностей — от холодильников и велосипедов до листового железа.

К тому же порошковыми красками можно покрыть такие поверхности, которые для других видов красок просто недоступны — внутренние части труб, которые должны выдерживать высокое давление и большую температуру.

Преимущества порошкового окрашивания

Во-первых — состав порошковых красок, как уже говорилось, не входят растворители. Это помогает избежать проблем с пожарной охраной и позволяет экономить время на подготовке красок к использованию. Порошковым краскам также не нужны особые помещения с противопожарной сигнализацией.

Во-вторых — порошок, не приставший к поверхности, не теряется и может быть возвращен в дело при помощи систем рекуперации. Таким образом, потери красящего вещества не будут в итоге больше 2-4% (жидких красок может теряться до половины объема 40-50%).

В-третьих — поверхность металла не нуждается в предварительной грунтовке, краска наносится в один слой, и не требует длительной сушки. Весь процесс занимает 1,5-2 часа, а переход с краски одного цвета на другой проходит гораздо быстрее, чем в “жидком» варианте.

Какие они бывают?

В зависимости от механизма пленкообразования выделяют две большие группы порошковых красок: термопластичные и термореактивные.

Они различаются по способу образования красочной плёнки:

  • термопластичные составы просто плавятся и застывают на горячей поверхности
  • составные части термореактивных составов вступают между собой в химические реакции

Термопластические краски создают пленки, некоторые из которых оказываются растворимыми.

К ним относятся порошковые краски на основе поливинилбутираля, полиамида, поливинилхлорида и полиэтилена

Основной компонент Свойства покрытия Устойчивость к средам Где применяются Недостатки
Поливинил бутираль  Электроизоляция Нерастворимость в бензине Стойкость к абразивному истиранию Выдерживают соленую и пресную воду при комнатной температуре  Защитно -декоративные покраски внутри помещений  Растворимы в горячей воде 
Поливинил хлорид Стойкость к истиранию Стойкость к проникновению влаги   Устойчивы к действиям моющих средств и атмосферных осадков  Защитно-декоративное окрашивание объектов на открытом воздухе и внутри помещений 
Полиамид  Стойкость к истиранию Стойкость к проникновению влаги   Устойчивы к воздействию растворителей и истиранию  Для наружных и внутренних покрасочных работ 
Полиэлифины  Электроизоляция Стойкость к проникновению влаги   Устойчивы к воздействию растворителей и истиранию  Для наружных и внутренних покрасочных работ  Склонность покрытия к растрескиванию 

Термореактивные краски включают порошковые составы, произведенные на основе полиэфирной и эпоксидной смолы, полиуретана и акрилатов.

ти краски лучше всего годятся для окраски металлических изделий, применяемых в строительстве и машиностроении.

Основной компонент Свойства покрытия Устойчивость к средам Где применяются Недостатки
Эпоксидная смола  Прочность покрытия Высокая адгезия на металле Устойчивы к растворителям В машиностроении для покраски машин, работающих в помещении  Желтеют при перегреве Разлагаются под воздействием ультрафиолета
Полиэфирные смолы Прочность покрытия Высокая адгезия на металле   Устойчивы к высоким температурам В машиностроении для покраски машин, работающих под открытым небом Желтеют под воздействием ультрафиолета  
Полиуретан  Прочность покрытия Устойчивость к истиранию Шелковистая поверхность   Устойчиво к растворителям, жидкому топливу, минеральным маслам, атмосферным осадкам  В машиностроении для покраски машин, работающих под открытым небом
Акрилат  Прочность покрытия Устойчивость к истиранию Глянцевая поверхность   Устойчивы к щелочам Устойчивы к высоким температурам   В машиностроении для покраски машин, работающих под открытым небом 

Технология покраски и оборудование

Технология порошкового окрашивания включает в себя три этапа:

  • Подготовка поверхности к окраске;
  • Нанесение порошковой краски;
  • Полимеризация.

Для каждого из них предусмотрено свое оборудование. Предварительная подготовка поверхности — самый трудоемкий процесс, который, впрочем, будет менее всего затратен при подготовке «чистых» поверхностей «свежего» проката, которые ранее не окрашивались.

На этой стадии для нового проката потребуются шлифовальные машины или просто стальные щетки для удаления ржавчины. Ну и еще влажные тряпки и раствор уксусной кислоты для удаления следов жира.

Для нанесения (напыления) порошковой краски потребуются как минимум специальный «пистолет» и камера напыления (как максимум при поточной организации процесса). 

Напылительные пистолеты — абсолютно необходимое и достаточно дорогостоящее оборудование, цены на них колеблются от 10 до 25 тысяч рублей. Их действие основано на сообщении красящему порошку электростатического заряда. Частицы порошка, которые под давлением «выстреливает» пистолет, пролетают вблизи коронирующего электрода, и получают при этом электрический заряд, достаточный для прилипания к окрашиваемой поверхности.

Среди специалистов наиболее популярны распылительные пистолеты  «Старт–50» и «Квант». Без них не обходится не одно производство, связанное с применением порошковых красок.

Камеры напыления необходимы там, где процесс покраски поставлен на промышленную основу. Они почти всегда имеют в комплекте рекуператором (то есть устройство, для сбора красящего порошка и его повторного использования), блоком фильтрации, блоком фильтров второй ступени очистки (выброс воздуха обратно в цех). Это оборудование позволяет свести к минимуму непроизводительные потери краски.

Для окончательного оформления красочного слоя потребуются еще печи полимеризации — то есть закрытые камеры, в которых происходит нагрев изделия до температуры «спекания» частиц краски.

Печи полимеризации — главный инструмент при порошковом окрашивании, их параметры  определяют предельный размер детали, которую можно покрасить порошковой краской.

По объему и типу работы камеры напыления можно разделит на однопостовые (для окраски небольших партий мелких изделий) двухпостовые валетные ( для двусторонней окраски длинномерных тяжелых изделий) двухпостовые односторонние (для окраски длинных трубчатые и больших партий мелких изделий) проходные (обеспечивающие непрерывный процесс покраски по принципу конвейра); тупиковые (работающие по циклу загрузка-разгрузка) Кроме того, процесс окрасочного производства требует создания транспортной системы, которая должна обеспечивать «фронт работ» для покрасчиков и операторов печей полимеризации.

Ручные транспортные системы (как правило это три транспортные тележки).

Их удобно использовать, когда речь идет о печи полимеризации с производственным циклом в 25-30 минут и партиях мелких изделий разных размеров, которые маляр может переместить самостоятельно.

Ручные транспортные системы без перевешивания.

Они удобны для окраски тяжелых, крупногабаритных изделий, которые нельзя переместить вручную.

Автоматические транспортные системы.

Они имеют смысл там, где работает конвейер, а все окрашиваемые изделия имеют одинаковый размер и форму — то есть в проходных печах полимеризации.

Таким образом, технология нанесения порошковой краски требует учитывать следующие особенности процесса:

  • качественная покраска возможна только в цеховых условиях с использованием специального оборудования;
  • окрашивать можно только изделия из термостойких материалов (поскольку температура полимеризации составляет от 180 до 200°С);
  • размер изделий, которые можно окрасить таким способом ограничены габаритами камеры в печи полимеризации.

Последнее обстоятельства накладывает некоторые ограничения на окраску металлических изделий больших размеров (крупногабаритных листов проката, длинных труб малого диаметра и т.д.), но зато открывает огромные возможности для нанесения прочного и договечного красочного слоя на автомобильные диски, строительные профилей, фурнитуру, профлисты, металлочерепицу и другие метизы.

по теме:

Источник: https://stvybor.ru/staty/182-poroshkovaya-okraska-metallicheskikh-izdelij/

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

Новейшие технологии порошковой покраски значительно потеснили жидкий метод окрашивания металлических покрытий. Изделия, прошедшие такую покраску, обладают дополнительными защитными и декоративными свойствами.

Читайте также  Металлические распаечные коробки для открытой проводки

Характеристики порошковой покраски позволяют применять ее в разных отраслях промышленности и сферах народного хозяйства, а усовершенствованное оборудование сделало доступным использование порошковых красок и в быту.

Что такое порошковая покраска

Метод распыления порошковой краски на поверхность изделия был разработан в 50-х годах ХХ века. В России он активно начал применятся с 80-х годов.

Суть покраски заключается в следующем: в процессе напыления мельчайшие частицы сухой краски заряжаются электрически (электризация при трении или от внешнего источника). Окрашиваемое изделие имеет противоположный заряд, и частицы краски оседают на его поверхности.

Монолитное качественное покрытие формируется при дальнейшем нагреве изделия в специальной камере полимеризации. Порошок плавится, смачивает поверхность изделия и образует прочную пленку.

Сравнительная характеристика порошковой и жидкой покраски

Рассматривая два метода окрашивания, прежде всего, хочется отметить экологичность и экономичность порошковой покраски. Ведь при окраске не применяются токсичные, огнеопасные растворители, а сухая краска расходуется очень экономно (частицы, не осевшие на изделии, могут использоваться при следующем окрашивании).

Основные преимущества «порошкового» метода перед жидкой покраской:

  • Физико-химические свойства покрытия (устойчивость к коррозии и перепадам температур, ударопрочность) готовых изделий, окрашенных «порошковым» методом лучше идентичных показателей при жидкой покраске.
  • Порошковая покраска равномерно «ложится» на любые рельефные поверхности.
  • Покраска осуществляется без предварительной грунтовки изделия.
  • Достаточно нанесения одного слоя сухого вещества, тогда как для получения желаемого результата при «жидком» методе, иногда требуется многослойная покраска.
  • Перекрашивание изделий из одного цвета в другой происходит легче и быстрее.
  • Потери жидких материалов (красок) достигают 40%, сухих – до 4%.
  • Цикл окрашивания порошковой краской гораздо меньше (около 1,5-2 часа), чем жидкой краской (требуется время для высыхания нанесенного слоя красочного материала).
  • Порошковые краски не требуют специальных условий для хранения, в отличие от жидких огнеопасных материалов.
  • Изделия, окрашенные сухими красками можно транспортировать и без специальной упаковки, так как на поверхности образуется прочная защитная полимерная пленка.
  • Технология порошковой покраски высоко автоматизирована и не требует длительного обучения персонала.
  • Окрашивание происходит без выделения химического запаха, что улучшает санитарно-гигиенические условия труда.
  • Обладая неоспоримыми преимуществами, «сухая» покраска практически вытеснила из металлоиндустрии жидкую покраску.

Возможные недостатки применения порошковой покраски

Можно отметить некоторые недостатки порошкового окрашивания:

  • создание определенного температурного режима для плавления порошка (150-220 градусов) не позволяет окрашивать изделия из дерева и пластика;
  • достаточно крупные капиталовложения (единоразовые);
  • ограниченные возможности использования оборудования (в маленькой покрасочной камере не получится окрасить крупные детали, а печь крупных размеров будет неэффективно использоваться для обработки мелких изделий);
  • сложно отрегулировать нанесение краски тонким слоем;
  • могут возникнуть сложности при покраске в условиях низкого температурного режима.

Технологический процесс порошковой покраски и его составляющие

Процесс окрашивания изделий порошковым методом можно разбить на три основных этапа:

  1. Подготовка поверхности.
  2. Нанесение полимерных красителей.
  3. Закрепление покраски, путем оплавления и последующим охлаждением.

Рассмотрим каждый из этапов более подробно.

Первая стадия заключается в очищении поверхности от грязи, окислов, и ее обезжиривании (удаление смазочного материала). Если площадь изделия не большая, то чистка проводится вручную – тряпочкой, смоченной в специальном моющем средстве или уайт-спирите. Для обработки большого количества изделий существуют камеры, в которых поверхность очищается мелкой стальной дробью или песком.

Изделия, которые будут эксплуатироваться на улице, и подвергаться воздействию окружающей среды проходят фосфотирование (стальные и чугунные поверхности) или подвергаются хроматированию (алюминиевые поверхности). Эти процедуры способствуют лучшему укреплению порошковой покраски на поверхности, и увеличивают защитные свойства металла. 

На второй стадии краска напыляется на поверхность изделия в специальной камере или с помощью ручного пульверизационного пистолета.

При окрашивании в покрасочной камере «цветной порошок» засыпают в бункер, и с помощью компрессора начинают подачу сжатого воздуха – происходит электризация частиц краски. Насос подает воздушно-порошковую краску в напылитель.

При использовании ручного пистолета цветная пудра получает электростатический заряд, и попадает в виде аэрозоля на металлическую поверхность.

Окрашиваемое изделие должно быть заземлено, что позволит заряженным частицам краски прочно удерживаться на поверхности.

Не осевшая краска улавливается системой фильтров, установленной в покрасочных камерах, и может повторно использоваться.

Третья стадия – оплавление и формирование поверхности (полимеризация). Для плавления частиц краски и закрепления их на поверхности, изделие подвергается воздействию высоких температур (до 250 градусов) в термопечи. Температурный режим и время полимеризации зависят от вида порошковой краски.

Необходимое оборудование и требования к помещению

Для выполнения всех этапов технологического процесса необходимо специальное оборудование для порошковой покраски.

Окрасочная камера – ограничивает распространение не осевших частиц краски и препятствует проникновению пыли с производственного цеха. Зачастую, камеры оснащены системой фильтрации (рукоператор),  которая очищает воздух и улавливает до 98% неизрасходованной  краски. Кроме того камеры могут содержать эжектор обратной подачи, контролер и вытяжной вентилятор.

Краскопульт (распылитель) может изначально входить в окрасочную камеру или приобретается отдельно. С его помощью заряжаются частицы краски, и распыляются на поверхность в виде аэрозоля.

Если в камере напыления не предусмотрена подача сжатого воздуха, то потребуется компрессор, для подачи воздуха под давлением.

Сушильная камера – печь, в которой происходит оплавление, полимеризация краски. Духовые шкафы промышленного назначения бываю газовые и электрические. Большинство печей оснащены пультом управления, позволяющим устанавливать различные температурные режимы и время автоматического отключения.

Для облегчения «покрасочного» процесса дополнительно можно использовать транспортные системы перемещения изделий, промышленный пылесос (для чистки фильтров и при переходе с одного цвета на другой).

Крупные производственные предприятия используют автоматизированные линии порошковой покраски готовых изделий.

Обустроить небольшой покрасочный цех можно на территории 100-150 кв. метров. Этого будет достаточно для расположения камеры напыления, печи для полимеризации, двух складов (для изделий под покраску и готовой продукции) и участка для предварительной обработке поверхности.

Окрасочная камера должна находиться на расстоянии не менее 5 метров от возможных источников возгорания.

Виды порошковых красок

В зависимости от того, где будет использоваться окрашиваемое изделие, применяют различные виды красок. В целом, сухие краски можно разделить на две группы.

  1. Термопластичные (покрытие формируется только за счет сплавления частиц краски, без химических превращений). Такие краски чаще используются для покраски изделий, эксплуатируемых внутри помещений. Они выполняют декоративные, защитные и аброзивостойкие функции.
  2. Термореактивные (пленка формируется в результате плавления и последующей химической реакции). Порошковая покраска металла, с использование этих красок, придает поверхности материалов механическую прочность и стойкость к растворителям. Широко используется в машиностроении.

Организация технологического процесса

Стоимость окрашивания металлических изделий довольно высокая, поэтому организация порошковой покраски своими руками поможет сэкономить финансовые средства, а качество выполнения останется на достойном уровне.

Процесс порошковой покраски в домашних условиях идентичен рассмотренным этапам в мастерской, отличие может заключаться лишь в используемом оборудовании.

Для начала, необходимо оборудовать камеру для порошковой покраски. Важно определиться с габаритами окрашиваемых материалов. Для единоразовых покрасок мелких предметов подойдет «гаражный» вариант, а для выполнения покраски предметов крупного размера (корпус автомобиля) надо обустраивать полнофункциональную камеру.

Камера для напыления должна иметь замкнутое пространство с вентиляцией, системой нагрева воздуха и качественной сетью электропитания.

Помещения для напыления краски не должно содержать пыль, поэтому надо провести тщательную уборку, оборудуя камеру в гараже и запастись мощным пылесосом с насадкой типа «циклон».

Для равномерного напыления надо приобрести качественный пистолет для порошковой покраски, который сможет обеспечить должное давление (около 5-ти атмосфер).

Изготовить пульверизационный пистолет можно самостоятельно из бытового фена.

Печь для полимеризации можно купить готовую – ассортимент их на рынке очень велик. Если есть желание сэкономить, и время поэкспериментировать – приступайте к изготовлению духового шкафа.

Важно обеспечить равномерный прогрев изделия на температуре, не больше 300 градусов.

После подготовки места и установки оборудования можно начинать покраску.

Основные меры безопасности

При окрашивании изделий необходимо придерживаться основных правил, обеспечивающих безопасность работы:

  • вентиляция в напылительной камере должна работать;
  • покраску желательно осуществлять в резиновых (или хлопчатобумажных) перчатках и в обуви на прорезиненной подошве;
  • глаза необходимо защитить очками;
  • при работе с краскопультом важно проверить заземление в помещении;
  • для защиты дыхательных путей надо использовать респиратор.

Область применения порошковой покраски

Порошковое окрашивание обеспечивает равномерное, надежное покрытие без потеков и дает возможность широчайшего выбора цветов, уровня блеска и фактуры.

Прочные позиции заняла «сухая» покраска в производстве бытовых приборов (кухонных плит, стиральных и моечных машин, водонагревателей, холодильников, кондиционеров и т.д.).

Новая технология применяется при покраске кузовов и других элементов автомобилей (бамперов, дисков для колес, зеркал).

Производители велосипедов и комплектующих к ним, практически полностью перешли на порошковую покраску своей продукции.

В строительной отрасли покраска «цветным» порошком используется для покрытия стальных дверей, ворот, оконных рам и прочих металлоконструкциях.

Порошковый метод отлично зарекомендовал себя в окрашивании разных деталей промышленного, складского, торгового оборудования, а также в нефтяных скважинах и трубопроводах, где окрашенная поверхность поддается воздействию высокого давления и перепадам температур.   

Сергей и Светлана Худенцовы

Источник: http://strgid.ru/poroshkovaya-pokraska-chto-eto-takoe-gde-primenyaetsya-poroshkovaya-pokraska-tekhnologiya-poroshkovo

Порошковая покраска: что это такое и где применяется?

В домашних условия люди использовали краску в баллончиках, 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.

Читайте также  Накладные замки для входной металлической двери

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.

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. Оборудование для порошковой покраски 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, коэффициенты использования 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, краски флуоресцентного 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 лакокрасочных покрытий 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.

Источник: http://fb.ru/article/219731/poroshkovaya-pokraska-chto-eto-takoe-i-gde-primenyaetsya

Порошковая окраска металлических изделий от А до Я

Практически любое изделие, в особенности, металлическое, требует окраски для продления срока службы, стойкости к коррозии и приятного внешнего вида.

Современные исследования в химической промышленности не стоят на месте, вследствие чего была разработана безопасная и практически безотходная технология порошковой окраски металла.

В чем же преимущества данной технологии перед традиционной окраской, проверенной временем? Ведь порошковая окраска практически сразу же нашла применение в различных сферах промышленности, строительства и народного хозяйства — будь то окраска металлоконструкций, стекла, керамики, МДФ или других материалов и изделий.

Технология

Суть метода проста и ясна из самого названия — краска в виде малых частиц напыляется на окрашиваемое и предварительно очищенную, например, пескоструйной обработкой, и обезжиренную поверхность.

Секрет здесь в использовании физического явления, когда положительно заряженные частицы краски «прилипают» и равномерно распределяются по всей окрашиваемой поверхности детали, имеющей отрицательный заряд.

После напыления частиц окрашенную поверхность нужно «запечь» в специальной печи, чтобы краска полимеризовалась и из сотен тысяч мелких частиц получился равномерный слой краски, стойкий к внешнему воздействию.

Технология нанесения краски на изделие

Еще одной особенностью данного метода является то, что частицы краски, которые «не прилипли» к окрашиваемому изделию и находятся в воздухе в виде взвеси, улавливаются аппаратом для окраски, вновь подаются в бункер с краской и затем направляются на поверхность окрашиваемого изделия. Именно из-за этого свойства можно утверждать, что технология порошковой окраски практически безотходна, экологически безвредна и экономически более привлекательна, нежели окрашивание жидкими красками.

к оглавлению ↑

Краска

Если говорить простыми вещами, то все порошковые краски можно разделить на две большие группы по типу образования пленки:

  • термопластичные
  • термореактивные.

Отличие первых от вторых в том, что дисперсные композиции первой группы создают окрашиваемую поверхность только за счет сплавления частиц под воздействием высокой температуры и, в дальнейшем, охлаждения расплава. Химических реакций в процессе окрашивания и закрепления слоя краски у них не происходит.

Такие краски изготовлены на основе следующих компонентов:

  • поливинилбутираль,
  • полиэтилен,
  • поливинилхлорид,
  • полиамиды.

Покрытия при помощи второй группы красок формируются в процессе сплавления и дальнейших химических реакций, происходящих в окрашиваемом слое. Такие краски отлично подходят для изделий, используемых в более тяжелых условиях окружающей среды. Например, они широко применяются в станкостроении, судостроении и других отраслях тяжелой и средней промышленности, где от защитного покрытия требуется высокая прочность, стойкость к истиранию, высокой температуре, растворителям и щелочам и т.д.

Читайте также  Как крепятся сэндвич панели к металлическому каркасу

Если рассматривать состав красок второй группы, то их изготавливают на основе:

  • эпоксидных и полиэфирных смол,
  • эфиров и солей акриловой кислоты,
  • полиуретана.

Сколько стоит демонтаж металлоконструкций за тонну?Узнайте, как исправить один из главных недостатков металлоконструкций — слабую огнезащиту?

к оглавлению ↑

Оборудование

Как уже было рассмотрено выше, процесс окрашивания порошковыми красками существенно отличается от обычного напыления частиц жидкой краски или механического окрашивания при помощи кисти. Основные этапы работы можно разделить на такие, как:

  • подготовка поверхности перед окрашиванием,
  • напыление частиц,
  • полимеризация.

Подготовка поверхности, несмотря на мнимую необязательность данной процедуры, является одним из важных моментов процесса качественной порошковой окраски. На данном этапе необходимо устранить недостатки и загрязнения поверхности:

  • заусенцы, трещины, наплывы припоя и сварки, острые кромки, ржавчину,
  • органические загрязнения, например, потеки масел, эмульсий и смазок.

В результате подготовки поверхность должна быть сухой, обезжиренной и чистой, без следов пыли и окалины. Только при соответствии данным критериям можно производить дальнейшее напыление частиц краски в покрасочной камере.

Покрасочная камера

Покрасочная камера представляет собой герметичный бокс с замкнутой системой циркуляции воздуха. Благодаря такой системе рекуперации и оборудованию для улавливания частиц краски в воздухе, краска может быть использована для окраски необходимой поверхности без остатка и отходов. Но теперь, после окрашивания нужно «закрепить» покрытие — для этой цели изделие помещают в печь полимеризации.

Специальная печь, нагревающая рабочую область до температуры до 250 градусов Цельсия позволяет произвести полимеризацию нанесенных частиц краски. Требования к печи диктуются как особенностями выбранной технологии окрашивания, так и нуждами предприятия, использующего порошковую окраску. Такие печи могут работать на:

  • электричестве,
  • газе и жидком топливе,
  • ИК-излучателях.

Помимо этого стоит вопрос выбора окрасочного пистолета, источника сжатого воздуха, фильтров рекуперации и другого необходимого оборудования для порошкового окрашивания.

к оглавлению ↑

Цена

Стоимость окрашивания складывается из нескольких составляющих:

  • работы по подготовке к окрашиванию,
  • собственно, сама порошковая окраска,
  • стоимость расходников.

Сложность работ по подготовке поверхности объяснима трудоемкостью очистки поверхности сложного профиля, например, решеток или перфорированных напольных покрытий, а также степенью загрязненности. Для экономии на данному пункте можно произвести частичную очистку изделий своими силами и на имеющемся оборудовании, например, пескоструйную обработку, обезжиривание, зачистку поверхности от сколов и неровностей.

Работы по подготовке поверхности могут доходить до 40% от общей стоимости порошковой окраски металла.

Работа по окрашиванию, складывающаяся из нанесения краски и ее полимеризации, также имеет свои особенности — это требования, предъявляемые:

  • к объемным размерам окрашиваемых изделий и их весу (как минимальным, так и максимальным),
  • конфигурации самих изделий,
  • наличии старой окраски (для перекрашивания),
  • типу краски, толщине покрытия и т.д.

Экономия на данном пункте может выйти боком для Заказчика, ведь порошковые имеют сильные различия по целому ряду свойств. Однако, использование минимально возможной палитры цветов и собственной краски может помочь в снижении данной статьи расходов.

Подводя итог, можно с уверенностью сказать, что порошковая окраска имеет неоспоримые преимущества перед другими типами окрашивания, благодаря таким свойствам, как:

  • безотходность и безвредность для экологии,
  • отличные физико-механические показатели окрашиваемой поверхности,
  • широкий выбор различных красок с отличающимися свойствами и стоимостью,
  • отсутствие, в большинстве случаев, необходимости грунтования окрашиваемой поверхности.

В производстве металлоизделий порошковая окраска успешно занимает лидирующее положение.

к оглавлению ↑

На видео представлен процесс автоматической покраски металлического профиля порошковой краской, а также замена цвета краски на покрасочной линии.

к оглавлению ↑

Фото

Автоматическая линия порошковой покраски

Таблица RAL цветов

Мешки с порошковыми красками

Окрашенные профили

Источник: http://stroymetcon.ru/obsluzhivanie/pokraska/poroshkovaya-okraska-metallicheskix-izdelij-ot-a-do-ya.html

Порошковая покраска металлических изделий по новой технологии

Порошковое окрашивание металлических изделий представляет собой технологический процесс нанесения целостных покрытий на металл. Создавая тонкую полимерную пленку на деталях, порошковая окраска придает ему красивый блеск и эффект «шелка». Этот метод окраски был разработан в 50-х годах прошлого века и сегодня считается одним из наиболее эффективных способов получения декоративных покрытий.

Покраска изделий методом порошкового напыления

Порошковое покрытие наносится на металлоизделие путем равномерного распыления. Для окрашивания используются специальные краски, в составе которых имеются полимерные частицы. Технологический процесс окраски металлоконструкций позволяет наносить покрытия на готовые конструкции из металла сложной конфигурации.

Покраска металлоконструкций порошком – отличный способ предотвратить воздействие пагубных сред на материал и сделать изделие эстетически привлекательным. Сегодня порошковая окраска весьма востребована при покраске стальных ограждений, металлочерепицы, фасадных панелей, крепежных изделий, колесных дисков, мебельных креплений, оконных блоков из алюминия, профлистов.

Новая технология полимерной покраски, в отличие от работ с растворимыми ЛКМ, имеет множество неоспоримых преимуществ. Давайте внимательно их изучим.

Низкий расход. Во время покраски теряется не более 5% красящего вещества, большая часть краски переносится на окрашиваемую поверхность. Для обеспечения высококачественной защиты достаточно нанесение только одного слоя.

Порошковое окрашивание осуществляется без применения растворителей. При работе с обычными растворимыми красителями потери могут составлять до 47%, что значительно увеличивает конечную стоимость.

Окрашивание металлоизделий порошком

Уход за металлическим изделием не потребуется на протяжении многих лет. Вполне достаточно только производить его чистку.

Риск возгорания отсутствует, поскольку полимер не поддерживает горение и не выделяет едкого запаха. Следовательно, пожаробезопасность на высоком уровне.

Высокая скорость затвердевания говорит о том, что изделие можно эксплуатировать через 30 минут после нанесения порошковой краски. Способствует этому сравнительно быстрый технологический цикл. Полимерное покрытие сразу готово к использованию после остывания. Сушка осуществляется единожды, в отличие от других лакокрасочных покрытий.

Порошковая покраска придает металлоконструкции антикоррозийную стойкость. Металлоизделие можно эксплуатировать в обширном диапазоне температур от -55 до +150°С. Покрытие наносится на поверхность толщиной 30-250 мкм, что вполне достаточно для хорошего качества.

Входе окрашивания токсичные жидкости не применяются. Экологии наносится минимальный вред — лишь выделение незначительного пара в технологическом процессе производства (оплавления).

Эстетичный вид металлического изделия со временем остается ярким, насыщенным. Цвета не тускнеют, поэтому металлоизделия часто применяются в дизайне интерьеров, ландшафтном дизайне. Главное учитывать уличное исполнение порошка при окрашивании конструкций, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе. Декоративность этого материала подтверждается целой цветовой гаммой, насчитывающей более 5 тысяч оттенков.

Полимерная покраска металлических предметов

К недостаткам данного метода окрашивания металлоизделий следует отнести:

  1. Невозможность получения однотонных оттенков посредством смешивания различных красящих порошков;
  2. Окраска осуществляется только в цеховых условиях с использованием современного оборудования;
  3. Высокая температура полимеризации;
  4. Необходимость вложения средств в покрасочную линию;
  5. Невозможность устранения дефектов поверхности – изделие следует перекрашивать заново.

Процесс сложного производства сырья для изготовления полимерного порошка осуществляется на крупных промышленных предприятиях. Тысячи цветов, сотни видов получаемых оттенков — всё необходимо произвести в срок и выдать продукцию высокого качества.

Порошки-полимеры делятся на три основных типа. Рассмотрим каждый из них более подробно.

Покраска изделий порошковой краской

Полиэфирная краска

Этот вид красителя используется для образования надежного покрытия металлоконструкций, подверженных влиянию пагубных климатических факторов. Полиэфирной краской покрывают металлочерепицу, профлисты, фасады и другие изделия, используемые на открытом воздухе. Специальные присадки дают покрытию повышенную стойкость к температурным колебаниям и деформации.

Эпоксидно-полиэфирные полимеры

Такие краски в своем составе включают как полиэфирные, так и эпоксидные смолы, которые обеспечивают к полимерному покрытию химическую стойкость и водостойкость. Они используются при окраске изделий из металла, которые используются внутри помещений. Такое покрытие не желтеет со временем и выдерживает высокие температуры. Готовые детали долгое время сохраняют цвет и блеск.

Эпоксидные покрытия

Эпоксидная смола — основной компонент, входящий в состав этого типа краски. Она обладает прекрасной адгезией с большинством металлов и устойчива к агрессивным средам. Покрытые изделия обладают повышенной устойчивостью к различных пагубным веществам. Под воздействием УФ облучения окрашиваемый слой разрушается. Поэтому эпоксидные колеры наносится только на металлические детали, подвергаемые воздействию химических веществ или находящиеся внутри помещений.

Технология покраски изделий порошком

Процесс получения окончательного покрытия включает в себя несколько процессов:

  • Обезжиривание поверхности и ее очистка от пыли и прочих загрязнений осуществляется специальным раствором, которое подается под давлением.
  • Фосфатирование поверхности для того, чтобы обеспечить наилучшее сцепление красителя с поверхностью.
  • Напыление красящего состава в камере. Равномерное распределение порошка по поверхности металлоизделия посредством пистолета. Под действием напряжения частички состава равномерно налипают на все грани детали, не создавая непокрашенных участков и подтеков.
  • Полимеризация поверхности в высокотемпературной печи, где на металлическое изделие напыляют полимерную краску.
  • Диапазон «запекания» красящего состава варьируется от 160 до 200°С. В наиболее щадящем режиме полимерная краска запекается при 140-150°С. При нагревании до указанных температур осуществляется схватывание частиц краски с окрашиваемой поверхностью, образуя равномерный слой.
  • Контрольный этап. Изделия извлекаются из камеры и происходит их остывание. Порошковая покраска изделий завершена. Прочность металлоконструкции приобретают только спустя полчаса.

Обновление внешнего вида автомобильных дисков — пескоструйная обработка перед стадией окрашивания.Стальные двери с защитой от царапин — долговечное покрытие порошковыми лаками.

Источник: https://www.powder-painting.ru/poroshkovaya-pokraska-izdeliya.htm

ooo-asteko.ru

Порошковая покраска металлических изделий: все, что вы хотели знать

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • В каких областях применяется порошковая покраска металлических изделий
  • Из каких этапов состоит технология порошковой покраски металлических изделий
  • Каковы преимущества и недостатки порошковой покраски металлических изделий
  • Как выполняется покраска металлических изделий порошковой краской различных видов
  • Какое оборудование необходимо для порошковой покраски металлических изделий

Чтобы изделия и их составляющие (детали) были защищены от негативного влияния внешних факторов и выглядели эстетично, они должны пройти покраску. Что получится в итоге, полностью зависит не только от слоя краски и качества материалов, но и от используемых технологий. На смену привычного жидкостного способа покраски пришла порошковая покраска металлических изделий, которая все чаще используется на современных производственных предприятиях.

Область применения порошковой покраски металлических изделий

Металлические изделия стали покрывать порошкообразными красками еще в 60-х годах прошлого века. Предпосылок для такого нововведения было немало, и экономическая выгода, и забота о сохранении экосистемы, и эстетичность самого изделия. Все началось с применения системы анодирования и электростатического покрытия. Эти нововведения оказались довольно практичными: срок использования изделий увеличился благодаря их повышенной устойчивости при контакте с внешней средой.

Порошковая покраска металлических изделий относится к экологически чистым технологиям обработки, так как является практически безотходной, а сами изделия становятся более качественными. Причем, это можно сказать не только о декоративном покрытии, но и о декоративно-полимерном.

Порошок наносится на обрабатываемую поверхность по определенной методике. Первый тонкий слой порошка проходит термообработку (плавится при температуре не менее 160°). После этого изделие покрывают ровным сплошным слоем красителя. Принимая во внимание, что данный метод предусматривает термообработку при высокой температуре, он применим только для изделий из металла или стекла. За последнее десятилетие порошковая покраска металлических изделий расширила сферу своего применения, охватив различные производственные отрасли, использующие лакокрасочные материалы для обработки деталей.

Из чего же состоит порошковая краска? Эта дисперсная смесь включает в себя множество компонентов в виде набора мельчайших частиц и воздуха. Кроме этого, в краситель обязательно добавляются дополнительные примеси и цветовой пигмент.

Стоит обратить ваше внимание на то, из чего формируется стоимость порошковой покраски, так как ценовой диапазон достаточно широк. Итак, в окончательной стоимости учитываются особенности поверхности изделия, способ окрашивания и работа специалиста.

Порошковая покраска металлических изделий осуществляется сухой смесью, состоящей из множества разнообразных добавок, среди которых смолы, отвердители и пигменты, - все компоненты имеют вид мельчайших крупиц (10 – 100 микрометров). Отличительная черта красителя – отсутствие растворителя, как в самом составе, так и в процессе работы.

Спектр применения и целевое назначение методики ограничены: металлические изделия, требующие антикоррозийной защиты или для повышения электрической изоляции.

Порошковая покраска металлических изделий способна решить три задачи: экономическую, экологическую и практическую (повышается безопасность использования таких деталей). И это помимо того, что применение этого метода делает выше физические и химические свойства покрытия. Данные преимущества были по достоинству оценены в следующих производственных отраслях: в автомобиле- и приборостроении, в сельском хозяйстве, в строительстве и в некоторых других, например:

  • порошковая покраска металлических изделий бытовой техники (хозяйственный инвентарь, холодильники, стиральные машинки и другое);
  • покрытие алюминия, используемого для производства окон, дверей, медицинской техники и торгового оборудования;
  • изделия, используемые в строительстве: профили, фасады, металлопрокат, кровельные материалы и другое;
  • автомобили и другие средства передвижения (велосипеды и мотоциклы), включая покрытие их деталей и запасных частей:
  • порошковая покраска изделий из других материалов: стекла, керамики, камня, МДФ и гипса;
  • производство спортивного инвентаря.

Кроме этого, данную методику довольно часто используют солидные автомобильные концерны.

Что собой представляет практическое использование порошкового покрытия? Рассмотрим это на примере производства оконных профилей из алюминия. На заводе по производству таких изделий обязательно есть специальная линия порошковой покраски. Благодаря такой обработке изделие способно сохранить свои внешние данные и качественные характеристики на протяжении, как минимум, 15-ти лет.

Технология порошковой покраски металлических изделий

Подготавливая изделие к покраске, необходимо принять во внимание, что поверхность должна быть обработана не просто пленкообразующей жидкостью, но и порошкообразным материалом, который должен равномерно покрыть всю поверхность. На этом этапе вы должны решить две задачи: очистить поверхность от всех возможных загрязнений и придать ей шероховатость. Подготовка поверхности может проводиться и механическим способом, и химическим (например, обезжиривание или травление).

  • Нанесение порошковых материалов.

Порошковая покраска металлических изделий проводится:

  1. путем электростатического напыления;
  2. газопламенным способом;
  3. путем погружения в электризованный порошок.

Электростатическое напыление – наиболее простой и универсальный способ. Поэтому он и стал самым популярным. Технологии для покрытия плоских поверхностей, аналогичны тем, которые используются в копировальной технике (магнитные щётки-валики). В отличие от предыдущего, газопламенный способ применяется крайне редко, так как в результате покрытие получается неравномерным и некачественным. Погружение в слой электризованного порошка наиболее востребован при производстве и обработке изделий одного типа. Как правило, для этого оборудуется специальная конвейерная линия. Кроме вышеперечисленных способов, сегодня используют плазменное напыление, которое предусматривает применение термостойких порошков (их частицы нагреваются при помощи плазмы низкой температуры). Данный метод подходит для нанесения тонкого слоя покрытия на термостойкие изделия.

Благодаря взаимодействию поверхности и краски (электростатические силы нейтральности и заряженности) порошковая покраска металлических изделий осуществляется равномерно и частицы надежно закрепляются. Прежде, чем «выйти» из пистолета, частицы краски электризуются:

  1. электроды создают поле коронарного заряда;
  2. вследствие контакта с поверхностью оборудования (пистолета).

Обычно частицы имеют отрицательный заряд, величина которого соответствует диапазону, при котором частицы будут удерживаться на поверхности до тех пор, пока не появится жидкая пленка, соответствующая технологии. Регулировать процесс можно двумя способами: скоростью частиц, зависящей от силы трения, площади и материала, свойствами электрода.

Порошковая покраска металлических изделий путем электростатического напыления подходит и для горизонтальных, и для вертикальных поверхностей. Заземление обеспечивает металлическому изделию нулевой заряд.

  • Формирование жидкой плёнки (полимеризация).

Порошковые материалы, нагреваясь до вязко-текучего состояния, образовывают пленку. Этот процесс происходит следующим образом:

  1. материал деформируется и приобретает вязкую текучесть;
  2. воздух удаляется;
  3. поверхность подложки смачивается полученной жидкостью.

Производство труб и металлопрофиля осуществляется путем нанесения на заранее разогретые детали порошка в «слое кипения»: сосредоточивание тепла приводит к полимеризации.

Если для покрытия используются термореактивные краски, то выдержка при высокой температуре приводит к химическому отвердению пленки. Такой эффект достигается благодаря полимеризации или поликонденсации частиц, образующих покрытие. Такой метод покраски нельзя назвать экономичным, так как он влечет повышение временных и материальных затрат при невысокой производительности труда. Для быстрого отвердения пленки выгоднее использовать составы, действующие при ультрафиолетовом облучении и основанные на термореактивных смолах.

  • Окончательное формирование покрытия.

Окончательно пленка формируется во время полного остывания изделия. Это может происходить в условиях, различных по длительности охлаждения и внешнего воздействия. Условия формирования покрытия способны влиять на его качество и силы адгезии, изменяя их на несколько десятков процентов. Быстрое и медленное охлаждение применяется в зависимости от вида красителей. Внутреннее напряжение покрытия можно снизить до нулевого показателя, если использовать пластифицирующие полимерные среды.

С термопластичными красителями можно использовать прием «дублирующего спекания» - это дает возможность устранить недостатки покрытия. С термореактивными красками это делать невозможно.

Преимущества и недостатки порошковой покраски металлических изделий

Преимущества порошковой покраски металлических изделий:

  • Минимизация отходов. Использование качественного оборудования повышает эффективность почти до ста процентов.
  • Улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Данная технология считается экологически чистой и безопасной. Концентрация вредных веществ не доходит до установленных норм даже при печной обработке.
  • Отсутствие растворителей. Это позволяет свести до минимума количество пор на поверхности изделия и снизить усадку.
  • Экономическая выгода. Порошковая покраска металлических изделий проходит весь цикл в течение 30 минут, давая при этом, более качественный результат (один слой краски намного толще, чем при обычной обработке). Кроме экономии материалов, стоит отметить снижение объемов производственных площадей и затрат на упаковку окрашенных изделий.
  • Повышенная устойчивость поверхностей. Порошковое покрытие более надежно защищает изделие от воздействия ультрафиолета и коррозии.
  • Богатая цветовая гамма. Палитра порошковых красок превышает 5 тысяч цветов.
  • Высокий уровень безопасности. На производстве снижается уровень пожарной и взрывоопасности.

Недостатки порошковой покраски металлических изделий:

  • Высокая температура плавления порошка. Необходимость термообработки при температуре более 150°С ограничивает круг применения порошкового покрытия (нельзя работать с пластиком и деревом).
  • Практически невозможно нанести краску тонким слоем.
  • Ограниченность использования оборудования. Большую поверхность невозможно окрасить в маленькой печи, а большая печь невыгодна для обработки маленький деталей.
  • Крупные вложения для запуска новой линии.
  • Отсутствие возможности локально устранять дефекты покраски. Если результат окажется не совсем удовлетворительным, то перекрашивать надо все изделие.
  • Нельзя делать колеровку. Работать можно только с использованием заводских красок.

Покраска металлических изделий порошковой краской различных видов

В зависимости от типа получения заряда, различают электростатический и трибостатический методы наложения.

При электростатическом способе заряд под высоким напряжением (20 – 100 В) подается коронирующим электродом. Такие установки отличаются повышенной мощностью и производительностью. Скорость воздушной струи зависит от напряжения электрода (снижается напряжение – повышается скорость).

Для достижения трибостатического эффекта необходим пистолет, в котором корпус изготовлен из фторопласта. Он достигается за счет силы трения частичек друг о друга и о пистолет.

Оборудование для трибостатического метода не такое дорогое, как для покраски электростатическим способом, но и производительность намного ниже. На изделия оседает меньший процент краски. Детали пистолета периодически нуждаются в замене в связи с износом. Кроме этого, многим краскам требуются адаптирующие добавки, так как они не заряжаются от трения. Этот способ более всего подходит для покрытия изделий, имеющих пазы и углубления. Порошковая покраска металлических изделий сложной формы менее качественная, так как могут оставаться неокрашенные места.

Существует 3 категории смол смеси:

  • эпоксидные;
  • полиэфирные;
  • эпоксидно-полиэфирные.

Наиболее стойкими к воздействию различных химических веществ и маслу являются эпоксидные краски. Если на изделие будет наноситься эпоксидная краска, то его не надо грунтовать. Более того, такие краски могут использоваться в качестве грунтовки под жидкие порошковые красители. Слой краски не должен превышать 500 мкм.

Эпоксидные краски обладают изоляционными свойствами, поэтому наиболее популярны в электро- и радиотехнической промышленности. Ими обрабатывают металлические изделия, которые должны обладать повышенной устойчивостью к коррозии. Некоторые металлы требуют фосфатиризации (например, черные металлы и оцинкованная сталь), а некоторые – хроматизации (алюминий и сплавы из него). Порошковая покраска металлических изделий эпоксидными красками формирует прочное антиударное покрытие.

Полиэфирные краски обладают высокой адгезией, поэтому их можно наносить и на легкие сплавы, и на металл. Они являются хорошим электроизолятором, устойчивы к атмосферным и механическим воздействиям. Слой краски может разрушиться при контакте с щелочью.

Декоративным вариантом порошкового покрытия являются эпоксидно-полиэфирные краски. Они могут служить основой для работы с тисненой кожей (создание эффекта металлика или состаренной поверхности). Порошковая покраска металлических изделий эпоксидно-полиэфирными составами менее практична, чем вышеописанные примеры, так как такое изделие более подвержено коррозии и негативному воздействию атмосферных явлений.

Преимущества порошковой покраски металлических изделий перед жидкой покраской

Сравнивая порошковое и жидкое окрашивание, сразу стоит обратить внимание на экономичную выгоду и экологическую безопасность порошкового метода. Это объясняется тем, что для обычного (жидкого) окрашивания необходимы пожароопасные токсичные растворители, а для порошковой покраски этого не надо. Кроме этого, частицы такой краски могут применяться повторно, если они не осели на изделии. Итак, порошковая покраска металлических изделий дает следующие преимущества:

  1. Высокие физико-химические свойства (выше противоударные качества, более устойчивы перед к воздействию атмосферных явлений и коррозии).
  2. Равномерность распределения (слой порошковой краски более ровный).
  3. Нет необходимости в дополнительной обработке изделия (его не надо грунтовать).
  4. Меньшее количество слоев краски (при жидком окрашивании необходимо повторить процесс не менее двух раз, а при порошковом – достаточно одного слоя).
  5. Легче изменить цвет изделия.
  6. Меньше процент производственных отходов (при жидков окрашивании теряется до 40% краски, а при сухом – не более 4%)
  7. Короткий цикл окрашивания (для прохождения полного цикла при жидкой покраске требуется довольно много времени на просушку изделия, тогда как при порошковом методе, на всю работу уходит не более 2-х часов).
  8. Удобство хранения материалов (нет необходимости в создании специальных условий).
  9. Удобство и экономичность транспортировки (нет надобности тратить дополнительные средства на упаковку, так как поверхность изделия покрыта полимерной пленкой, обеспечивающей его защиту от механических повреждений).
  10. Автоматизация производства (обучение работников происходит довольно быстро).
  11. Высокие санитарно-гигиенические условия производства.

Таким образом, мы можем сделать вывод, что порошковая покраска металлических изделий намного выгоднее и практичнее жидкой, поэтому большинство производителей «уходят» от окрашивания жидкими красителями.

Оборудование для порошковой покраски металлических изделий

Порошковое окрашивание совершенно не похоже на традиционное жидкое не только по качественным показателям, но и по технологическим. И, прежде всего, необходимо обратить внимание на оборудование.

Начать окрашивание необходимо с нанесения лакокрасочного материала на подготовленную поверхность. Для этого используется специальный распылитель (пистолет). Когда краска проходит через пистолет, её частицы получают небольшой заряд, благодаря которому порошок «приклеивается» к поверхности.

После этого «прилипший» порошок должен пройти термообработку. Он плавится в специальной печи (камере). Следовательно, необходимо оборудовать камеру, температура в которой может достигать 200 - 250°С.

К помещению не предъявляется никаких сверхъестественных требований. Оно должно быть чистым, светлым и сухим. Главное, чтобы в нем было достаточно свободного места и вентиляция.

Оборудование для работы с порошковым красителем выбирается не только в соответствии с материальными возможностями, но и с учетом активной площади. Для полноценной деятельности необходимы:

  • 2 камеры (для полимеризации и нанесения порошка);
  • электростатический распылитель;
  • компрессор;
  • конвейер (подвесной);
  • рекуператор.

Что-то из этого перечня можно сделать самостоятельно, а что-то придется купить.

Печь полимеризации – ключевой компонент покрасочного «комплекса». Если порошковая покраска металлических изделий носит одноразовый характер, то для этой цели можно использовать обычную бытовую «духовку». Но, если вы решили заниматься порошковой покраской постоянно, то придется купить специальную камеру. Здесь нельзя дать однозначной рекомендации, так как камеры отличаются не только по цене, но и по типу нагрева. Хочется обратить ваше внимание на новинку этой отрасли – камеры с инфракрасными нагревателями, которые обладают следующими преимуществами:

  • можно одновременно использовать несколько цветов лакокрасочных материалов;
  • экономный расход электроэнергии (в 1,5 – 2 раза меньше, чем конвекционные печи);
  • предусмотрена точная настройка температурного режима камеры;
  • можно регулировать мощность излучателей;
  • предусмотрена возможность сбора конструкций;
  • широкий диапазон температурного режима (в пределах 250 °С).

Современные камеры оснащены вентиляцией, что способствует своевременному удалению из печи побочных продуктов и более качественной полимеризации изделий. 

Что собой представляет камера для порошковой покраски? Это герметичная кабина, которая состоит:

  • из несущего каркаса (обычно изготавливается из швеллера, металлического уголка или профилированной трубы);
  • из металлических листов внутренней или наружной обшивки (допускается замена листами поликарбоната);
  • из напольной электроизоляции (можно использовать простой резиновый коврик).

Как видите, в камере нет ничего сложного и её можно сделать самостоятельно. Главное, принять во внимание некоторые нюансы.

Во-первых, углы внутри камеры должны быть закругленными, а стыки – загерметизированными. Это необходимо для ускорения процесса очистки камеры и возможности одновременно работать с разными цветами порошкового красителя.

Во-вторых, металлические листы, использованные для обшивки, должны быть окрашены, лучше, если это будет порошковый краситель.

В-третьих, если вы устанавливаете подвесной конвейер, значит, должна быть соответствующая камера – проходная. Следовательно, потребуются двери, через которые будут проведены подвески для деталей.

Следующий важный момент – освещение. Идеальный вариант – светодиодные фонари или лампы дневного света. Так как такие осветительные приборы не накаливаются, то исключается возможность «непредвиденной» расплавки краски и её прилипания к лампам или к стенкам камеры.

Электростатический краскопульт – незаменимое оборудование для порошковой покраски металлических изделий. Главный инструмент современного маляра, работающего с порошковыми красителями – трибостатический распылитель.

Трибоэлектричество – первый способ, придуманный человеком для получения заряда. Его суть в получении электричества путем трения предметов друг о друга. В отличие от пистолетов-пульверизаторов, трибостатическое оборудование обладает следующими возможностями:

  • покраска деталей сложных форм;
  • качественное нанесение порошкового красителя;
  • надежность конструкции;
  • равномерность распределения порошка.

Кроме этого, трибостатическое оборудование удобно для работы с разноцветными красителями. Порошок находится в съемном пол-литровом бачке (при необходимости его легко можно снять и прикрепить другой).

Порошковая покраска металлических изделий требует не только наличие основного, но и вспомогательного оборудования.

Для подачи сжатого воздуха потребуется компрессор. При выборе обратите внимание на следующие характеристики: наличие фильтра высокого давления, мощность и производительность.

Для удаления частиц порошка из камеры необходим рекуператор. Для этой цели можно использовать бытовой пылесос циклонного типа. Современные пылесосы – не совсем удачное решение проблемы, так как встроенные в них пылесборники довольно быстро забьются частицами порошка.

Если у вас крупные производственные объемы или вам необходима порошковая покраска металлических изделий больших размеров (например, крупных деталей кузова), значит, вам просто необходимо наладить транспортную систему. Её можно сделать самому или купить. Это даст возможность настроить перемещение деталей от этапа к этапу.

Для самостоятельного изготовления системы необходимы монорельс и каретка с подвеской. Она может работать и в автоматическом, и в ручном режиме. Для автоматизации можно использовать электротельферы.

Кроме всего вышеперечисленного, не забывайте о том, что рабочее место должно быть безопасным. Поэтому, обязательно продумайте систему вентиляции в камере и сделайте заземление электрической проводки помещения, используемого для покраски.

5 практических советов по порошковой покраске металлических изделий

  • Обратите внимание на заземление пистолета-распылителя и изделия, которое будет окрашиваться. Это необходимое условие, если порошковая покраска металлических изделий производится электростатическим оборудованием. Причем, заземление – это не только требование безопасности. Оно необходимо для обеспечения непрерывности электроцепи путем оттока заряда.
  • Чтобы порошковый краситель равномерно и крепко лег на поверхность, её необходимо обезжирить. Маслянистая пленка является хорошим изолятором, поэтому, некачественная подготовка детали может привести к разной толщине слоя краски: на самом масляном пятне слой будет тонким, а по краям – толстым.
  • Помните: успешность работы оборудования зависит от питателя. Следовательно, вы должны тщательно настроить режимы его работы. Если вы используете старые установки, значит, стоит обратить внимание на специальные добавки, предназначенные для облегчения перевода во взвешенное состояние порошковых красителей.
  • Плохое качество воздуха приводит к образованию агрегатов порошковой краски, которые трудно разрушить. Кроме этого, на качество порошковой краски негативно влияют следующие факторы:
  1. длительное хранение в несоответствующих условиях (высокая температура или влажность воздуха в помещении);
  2. негерметичная упаковка;
  3. несвоевременное вскрытие упаковки (например, перемещение из холодного помещения в теплое).

Кроме этого, агрегирование может произойти вследствие несоблюдения температурного режима при стекловании порошковой краски. Неправильное складирование или транспортировка очень плохо сказывается на качестве отечественных красок, которая упаковывается, как правило, в мягкую тару.

  • Чтобы на поверхности изделия получить слой порошковой краски, которого будет достаточно для образования пленки необходимой толщины, можно использовать факел распылителя. Его надо с определенной скоростью перемещать вдоль покрываемой поверхности на расстоянии 200 – 400 мм. Установив в камере на специальных траверсах несколько распылителей, вы сможете значительно ускорить производственный процесс. Траверсы могут работать стационарно и совершать вертикальные поступательно-возвратные движения. Сегодня все чаще в производстве используют дисковые распылители, отличающиеся повышенной производительностью. Они создают цилиндрическое облако заряженной краски. Изделие, подвешенное на конвейере, совершает круговые движения внутри этого облака.

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

vt-metall.ru

ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАШИВАНИЯ МЕТАЛЛОВ

Технологический процесс окрашивания включает следующие операции: подготовку поверхности под окраску, нанесение покрытий и их отверждение (сушку)

Подготовка поверхности под окраску

Эксплуатационные характеристики и срок службы лакокрасочных покрытий во многом зависят от способа и чистоты подготовки поверхности. Цель подготовки ■— удаление с поверхности любых загрязнений и наслоений, мешающих непосредственному контакту покрытия с металлом. К ним относятся оксиды (окалина, ржавчина), масляные, жировые и механические загрязнения, старые полимерные покрытия.

Способы подготовки поверхности можно разделить на три основные группы: механические, термические и химические.

Механические способы очистки

Из механических способов подготовки поверхности особенно распространена струйная абразивная и гидроабразивная обработка: пескоструйная, гидропескоструйная, дробеструйная, дробеметная. Очистка этим способом заключается в воздействии на металлическую поверхность частиц абразивов, поступающих с большой скоростью и обладающих в момент соударения ‘с металлом значительной кинетической энергией. Поверхность металла при этом становится шероховатой (углубления достигают 0,04—0,1 мм), что способствует улучшению адгезии покрытий. Однако струйная абразивная обработка применима только при окрашивании толстостенных изделий (толщиной более 3 мм); изделия с более тонкими стенками могут при такой обработке деформироваться.

При пескоструйной и гидропескоструйной очистке обычно применяют безглинистый кварцевый песок с размером частиц 0,5—2,5 мм, карбид кремния, плавленый оксид алюминия. Абразивом при дробеструйном и дообеметном способах обработки служит литая или колотая чугунная, а также стальная дробь с размером частиц не более 0,8 мм или дробь, рубленная из стальной проволоки диаметром 0,3—1,2 мм. Для очистки поверхности черных металлов наиболее целесообразно- применять колотую дробь с размером частиц не более 0,8 мм. Эффективность очистки при этом повышается в 1,5—2 раза по сравнению с очисткой литой дробью. Дегкие металлы и сплавы (алюминий, магниевые сплавы и др.) обрабатывают мягкими абразивами — порошками из сплавов алюминия (иногда с добавлением 5—6% чугунного песка). Наиболее дешевым абразивом является кварцевый песок. Однако он быстро изнашивается (дробится); при этом образуется мелкая пыль, вредно действующая на здоровье работающих, поэтому его используют ограниченно — только в автоматических установках с хорошей герметизацией и вентиляцией, предотвращающих распространение пыли в помещения.

Металлический песок в отличие от кварцевого почти не образует пыли, расход его значительно меньше, а эффективность механического воздействия также достаточно высока. Очистка с помощью металлического песка (дроби) осуществляется в закрытых камерах или кабинах, снабженных приточно-вытяжной вентиляцией.

Для дробеструйной очистки применяют аппараты различных типов. Наибольшее распространение получили одно- и двухкамерные аппараты периодического и непрерывного действия, в которых дробь распыляется под давлением 0,5—0,7 МПа. Производительность аппаратов по очищаемой поверхности — от 1 до 8 м3/ч.

Дробеметная очистка от дробеструйной отличается тем, что поток дроби создается не сжатым воздухом, а под воздействием центробежной силы от вращающегося с высокой частотой (2500—3000 об/мин) ротора — турбинного колеса с лопатками. Дробеметный способ в 5—10 раз производительнее дробеструйного и в несколько раз экономичнее; при его применении запыленность помещений минимальная. К недостаткам дробеметного способа можно отнести быстрый износ лопаток (срок службы литых чугунных лопаток не превышает 80 ч) и непригодность для обработки изделий сложной формы.

При гидроабразивной очистке используется суспензия или взвесь абразива в жидкой среде. Абразивами в этом случае служат кварцевый песок, гранит, электрокорунд, стекло, молотый шлак и другие твердые порошковые материалы дисперсностью 0,15—0,50 мм, а жидкой средой — вода с добавлением ПАВ и ингибиторов коррозии. В частности, для обработки изделий из черных металлов применяют суспензию, состоящую из кварцевого песка или электрокорунда, нитрита натрия и кальцинированной соды. Для гидропескоструйной очистки применяют аппараты марок ГПА-3, ТО-266, ГК-2, ТВ-210 нагнетательного и всасывающего типа, в которых пульпа подается под давлением 0,5—0,6 МПа.

Термические способы очистки

Удаление окалины, ржавчины, старой краски, масел и других загрязнений с поверхности можно проводить термическим способом, например путем нагревания изделий плавней газокислородной горелки (огневая очистка), электриче-

ской дуги (воздушно-электродуговая очистка) или отжига в печах при наличии окислительной или восстановительной среды.

При огневой и воздушно-электродуговой очистке металл (стальные слитки, слябы) быстро нагревают до 1300—1400 °С. При этом загрязненный поверхностный слой сгорает и частично оплавляется, после чего его механически удаляют, а металл охлаждают.

Отжиг в восстановительной (защитной) атмосфере применяют при подготовке поверхности рулонного металла. Стальной прокат нагревают в атмосфере азотно-водородной смеси (93% N2 и 7% Н2) до 650—700 °С. Присутствующие на поверхности следы смазки возгоняются, а оксиды железа восстанавливаются до металлического железа.

Термическое удаление органических загрязнений (старые покрытия, жировые и масляные отложения) удобно проводить в окислительной среде. При нагревании до 450—500 °С большинство органических веществ возгоняется, разлагается или сгорает. Однако во избежание образования кокса изделия отжигают при более высоких температурах (600—800 °С) в огневых конвективных или терморадиационных (открытых или муфельных) печах, снабженных вентиляцией. Можно применять также газовые или керосиново-кислородные горелки.

Термические способы очистки экономичны и производительны, однако их можно применять лишь для изделий с толщиной стенки не менее 5 мм во избежание коробления и деформации металла.

Химические способы очистки

Обезжиривание. На металлической поверхности изделий, подлежащей окрашиванию, обычно содержатся жировые и другие загрязнения, поскольку многие металлические детали и полуфабрикаты (в частности, из алюминиевых сплавов) при хранении защищают различными смазками. Кроме того, изделия могут загрязняться в процессе механической обработки.

Перед окрашиванием металлические поверхности должны быть обезжирены. Процесс обезжиривания может быть осуществлен различными методами, выбор которого определяется главным образом видом загрязнения, требуемой степенью очистки и стоимостью. Наибольшее применение получили методы обезжиривания щелочными растворами, органическими растворителями и эмульсионными составами.

Обезжиривание в водных щелочных растворах основано на химичесхом разрушении омыляемых жиров и масел и солюбилизации, а также эмульгировании неомыляемых загрязнений. В качестве электролитов применяются гидроксид и карбонат натрия, силикат натрия (жидкое стекло), тринатрийфосфат и пирофосфат натрия. Для повышения обезжиривающей способности этих соединений в них вводят по-

верхностно-активные вещества — эмульгаторы ОП-4,            ОП-7,

синтанол ДС-10, ДНС и др.).

Выбор обезжиривающего состава зависит от степени загрязненности, типа производства (единичное или серийное); режим обработки определяется методом обработки (в ваннах, распылением). Широко используются также готовые моющие средства: КМ-1, КМЭ-1, МЛ-52.

При наличии в водных растворах эмульгаторов (жидкое стекло, ОП-7 или ОП-Ю) животные жиры омыляются, образуя растворимые мыла, а остатки минеральных масел эмульгируют. Жидкое стекло способствует также уменьшению агрессивного воздействия раствора на алюминий. Образование эмульсии и перемешивание растворов ускоряет отделение частиц жира от поверхности металла.

Обезжиривание деталей в свежеприготовленном растворе продолжается не более 3 мин, а по мере расходования гидроксида натрия — не более 5 мин. Передержка в ванне обезжиривания приводит к растрескиванию поверхности деталей и образованию труднорастворимых фосфатов.

Жировые загрязнения, собирающиеся на поверхности раствора, нужно периодически удалять через сливной карман ванны. После обезжиривания детали промывают сначала в теплой проточной воде при температуре не ниже 20 °С, а затем в холодной воде.

Качество обезжиривания можно контролировать по виду стекающей пленки холодной воды. С хорошо обезжиренной поверхности вода стекает сплошным потоком; если вода задерживается на поверхности в виде капель, обезжиривание следует повторить. Детали, имеющие различные сварные соединения, не подвергают обезжириванию в щелочных растворах, так как они с трудом удаляются из межшовного пространства.

Обезжиривание в органических растворителях основано ш* растворении масляных и жировых загрязнений. Для этих целей применяют растворители, обладающие высокой активностью по отношению к загрязнениям, стабильностью, низким поверхностным натяжением, умеренной летучестью. Наибольшее распространение получили алифатические и хлорированные углеводороды. Последние негорючи, но более токсичны, чем алифатические, что обусловливает необходимость проведения процесса обезжиривания в специальных установках закрытого типа.

Обезжиривание деталей в хлорированных углеводородах производят последовательно в двух фазах: паровой и жидкой. Используют также двухфазную систему. Сущность процесса состоит в том, что в установку заливают воду и не смешивающийся с ней органический растворитель. В качестве растворителя для двухфазной системы применяют метиленхлорид и трихлорэтилен. При обработке деталей в двухфазной системе уда- яются не только жировые, но и водорастворимые соединения.

Очищенные детали некоторое время выдерживают в слое воды. После выгрузки из установки детали промывают водой для удаления капель растворителя и частичек грязи, а затем сушат горячим воздухом.

Обезжиривание растворителями можно применять практически для любых металлов. Однако для обезжиривания алюминия, магния и их сплавов можно применять трихлорэтилен только с добавлением ингибитора во избежание взаимодействия растворителя с металлической поверхностью.

Эмульсионное обезжиривание — комбинированный способ, который позволяет использовать преимущества очистки органическими растворителями и водными щелочными растворами. Наиболее распространены эмульсии на основе хлорированных углеводородов и водных щелочных растворов, стабилизированные ПАВ. Эти эмульсии взрыво- и пожаробезопасны. При наличии в эмульсиях таких растворителей, как трихлорэтилен и метиленхлорид, их можно использовать не только для обезжиривания, но и для удаления старых красок.

Обезжиривание с помощью ультразвука. Обезжиривание растворителями, щелочными и эмульсионными моющими составами ускоряется при проведении процесса в ультразвуковом поле. Этот способ очистки нашел применение для удаления из изделий небольших размеров с глубокими или глухими отверстиями масла, нагара, остатков полировочных паст и других загрязнений. Ультразвуковой метод очистки основан на создании высокочастотных колебаний в жидкостях, применяемых в качестве моющих растворов. Сообщаемые жидкостям колебания обладают большой механической энергией, обеспечивающей разрушение и отрыв частичек загрязнений при непрерывной подаче раствора на поверхность изделий. В зависимости от состава и свойств загрязнений процесс может длиться от нескольких секунд до нескольких минут. Ультразвуковую очистку проводят в специальных ваннах, снабженных магнито- стрикционными, пьезокерамическими или ферритовыми преобразователями. Наиболее распространены ультразвуковые ванны УЗВ-15м, УЗВ-16м и УЗВ-18м.

Травление. Окалину, ржавчину и другие оксиды чаще всего удаляют с поверхности металлов травлением в растворах кислот. Для черных металлов в качестве травильных растворов наиболее широко используют серную, соляную и ортофосфор- ную кислоты с различными добавками. На углеродистых сталях окалина состоит из нескольких слоев оксидов железа — FeO, Fe304 и Fe203.

Оксиды железа растворимы в минеральных кислотах; особенно хорошо растворим оксид FeO, который стравливается в первую очередь и способствует отслаиванию лежащих выше слоев.

Растворение окалины протекает по химическому и электрохимическому механизмам. Процесс растворения можно разделить на четыре периода. В первый период происходит пропитка окалины кислотой, незначительное растворение оксидов и металла на дне пор и трещин в окалине; металл при этом практически не растворяется. Во втором периоде продолжается пропитка окалины раствором кислоты и начинается химическое и электрохимическое растворение оксидов. В конце периода возможно протекание нового процесса — отложения солей продуктов коррозии в порах и трещинах. Третий период, в течение которого удаляется около 70% окалины, характеризуется высокими скоростями растворения окалины. В середине периода начинает выделяться водород, разрыхляющий и отрывающий ■окалину. Растворение стали происходит преимущественно в результате работы гальванических пар металл — окалина; кроме того, протекает коррозия металла с водородной деполяризацией. В четвертом периоде происходит электрохимическое растворение остатков окалины и отслаивание водородом труднорастворимой составляющей окалины Fe304. За этот период удаляется 25—30% окалины и происходит интенсивное растворение металла.

Следует отметить, что растворимость оксидов металлов и скорость растворения окалины в соляной кислоте выше, чем в серной, при равной концентрации. Кроме того, она менее активно реагирует с железом, поэтому потери металла при травлении в соляной кислоте несколько меньше. В соляной кислоте удаление окалины происходит преимущественно за счет ее растворения, тогда как в серной кислоте — в основном за счет ее отрыва от поверхности в результате подтравливания металла и разрыхления окалины выделяющимся водородом.

Для уменьшения растворения металла и его наводоражива- ния в состав травильных растворов вводят ингибиторы коррозии: катапин, ЧМ, БА-6, ПКУ, И-1-А и др.

Травление металлов в фосфорной кислоте проводят значительно реже, чем в серной и соляной, из-за ее меньшей активности и более высокой стоимости. Фосфорную кислоту используют для удаления ржавчины при небольших степенях загрязнения металла. В этом случае пригодны разбавленные (1— 2%-ные) растворы Н3Р04, которые наряду с растворением оксидов вызывают пассивирование металла — образование на поверхности нерастворимых фосфатов железа. Преимуществом применения фосфорной кислоты является также то, что после обработки этой кислотой не требуется столь тщательная промывка металла, как при использовании серной и соляной кислот.

Травление металла проводят в ваннах и струйных камерах. В последнем случае применяются травильные растворы более низкой концентрации, а процесс проводится при более высоких температурах. Производительность при этом значительно возрастает.

Для удаления продуктов коррозии с поверхности крупногабаритных изделий применяют специальные жидкие или вязкие составы (пасты). Их приготовляют путем введения в жидкие травильные растворы наполнителей (инфузорной земли, асбеста, каолина) и полимеров. Пасты наносят на поверхность шпателем и выдерживают 1—6 ч. После этого поверхность промывают водой, наносят пассивирующую пасту и через 0,5 ч снова промывают и высушивают.

Удаление старых покрытий. Химический способ удаления с поверхности изделия старых покрытий основан на растворении, набухании или химическом разрушении пленки, т. е. превращении пленки в состояние, при котором она легко может быть снята с поверхности механическим путем.

Для удаления покрытий применяют смывки, а также некоторые эмульсии. Как правило, смывки состоят из органических растворителей, загустителей, замедлителей испарения и эмульгаторов. Для предотвращения стекания наносимых на поверхности смывок в них вводят загустители, например нитрат целлюлозы, этил- и метил-целлюлозу, а для замедления улетучивания в смывки вводят небольшие количества воскообразных веществ, чаще всего парафин. В этом случае требуется дополнительная промывка поверхности органическими растворителями для удаления остатков парафина.

В качестве растворителей в основном применяют метилен- хлорид вместе со спиртами, кетонами и сложными эфирами. В некоторые смывки с целью ускорения проникновения в старые покрытия вводят кислоты.

Отечественной промышленностью выпускаются смывки следующих марок: СД(СП), АФТ-1, СП-6 и СП-7, СПС-1. Органические смывки наносят на поверхность шпателем. Через 5—30 мин после нанесения набухшее покрытие удаляют механически или смывают струей воды.

Фосфатирование поверхности — способ подготовки поверхности, заключающийся в создании на металле пленки, состоящей из нерастворимых фосфатов, которые в-сочетании с лакокрасочной пленкой обеспечивают повышенную стойкость покрытию. Мелкокристаллическая структура фосфатной пленки способствует хорошей впитываемости лакокрасочных материалов и тем самым улучшает их адгезию. Кроме того, при местном повреждении лакокрасочной пленки и фосфатного слоя распространение ржавчины локализуется, тогда как на нефосфатиро- ванном металле ржавчина быстро распространяется под пленкой краски. В основном фосфатированию подвергают сталь, цинк и оцинкованную сталь.

Фосфатирование проводят окунанием изделия в ванну с фос- фатирующим раствором или распылением раствора в струйной камере. Последний способ предпочтительнее, так как при его использовании равномерность фосфатного слоя по толщине возрастает, уменьшается масса покрытия; при этом образуется более плотный слой.

Наибольшее применение в промышленности получили цин-

кофосфатные растворы, в которых содержатся монофосфат цинка, азотная и фосфорная кислоты. Выпускаются также и готовые к применению жидкие фосфатирующие концентраты: КФ-1, КФ-3, КФА-4А и др.

После фосфатирования проводится промывка изделий водой, а затем пассивирование поверхности.

Анодное окисление. Лакокрасочные материалы имеют плохую адгезию к алюминиевым сплавам, особенно в условиях повышенной влажности. Для улучшения адгезии и повышения защитных свойств лакокрасочных покрытий алюминиевые сплавы подвергают анодному окислению. Анодным окислением, или анодированием, называют процесс электрохимической обработки алюминия и его сплавов в электролите для получения на поверхности оксидной пленки. В качестве электролитов применяют серную кислоту, реже — хромовую и щавелевую кислоты.

Основным способом анодного окисления деталей из алюминиевых сплавов является сернокислотный. К преимуществам этого способа по сравнению с другими относят наибольшую скорость оксидирования, более низкую стоимость электролита и меньший расход электроэнергии. В серной кислоте анодируют листовой материал, деформируемые сплавы всех марок и механически обработанные детали. Этот способ не пригоден для оксидирования деталей, имеющих клепаные соединения, сборочные узлы, состоящие из разных металлов, а также литые детали с порами.

Кроме анодирования в серной кислоте применяют метод анодного оксидирования в хромовой кислоте. Его используют для подготовки деталей из литейных сплавов. В растворе хромовой кислоты не рекомендуется анодировать сплавы, в которых содержание меди превышает 6%. Медь растворяется в хромовой кислоте быстрее, чем в серной, поэтому получаемая оксидная пленка обладает недостаточными защитными свойствами.

Анодирование деталей в хромовой кислоте проводят так же, как и в серной. Поскольку электропроводность растворов хромовой кислоты ниже, чем электропроводность растворов серной кислоты, необходимо применять более высокое напряжение и подогрев электролита. Образующиеся при оксидировании бесцветные или серые анодные пленки обладают небольшой толщиной (3 мкм), но они более плотны, чем пленки, получаемые в серной кислоте. Адгезия лакокрасочных покрытий к поверхностям, анодированным в серной или хромовой кислоте, примерно одинакова.

Химическое оксидирование, или хроматирование, находит широкое применение. Цель оксидирования —улучшение декоративных и защитных свойств металлов. Образующиеся на поверхности металла покрытия способствуют значительному повышению адгезии лакокрасочных материалов. Преимуществами этого способа по сравнению с анодированием являются

простота, экономичность и малая продолжительность процесса. Покрытия, получаемые химическим оксидированием, используют не только как подслой для лакокрасочных покрытий, но и для временной защиты деталей при хранении на отапливаемых складах. Оксидированию подвергают как черные, так и цветные металлы. Оксидные покрытия применяют в комбинации с лакокрасочными покрытиями и самостоятельно. По защитной способности они значительно уступают фосфатным, поэтому оксидирование чаще применяют при подготовке под окраску поверхности цветных металлоз; черные металлы преимущественно фосфатируют.

Из цветных металлов химическому оксидированию чаще всего подвергают алюминий, магний, медь, цинк и их сплавы. В качестве окислителей применяют хромовую кислоту и ее соли, нитриты и ^персульфаты щелочных металлов. Оксидирование проводят в кислой или щелочной среде; продолжительность оксидирования при 15—20 °С составляет 10—20 мин. После оксидирования детали промывают в холодной, затем в теплой воде, после чего сушат при температуре не выше 60 °С или обдувают теплым воздухом.

Способы нанесения лакокрасочных материалов

Ручные способы нанесения лакокрасочных материалов— кистью, ручными валиками, тампонами, а также с использованием аэрозольных баллонов — применяют при небольших объемах окрасочных работ, преимущественно в быту. В ряде отраслей машиностроения также применяют ручные способы окрашивания — при применении материалов, содержащих высокотоксичные компоненты, например свинцового сурика, соединений меди и др.

Ручные способы окрашивания экономичны. К их недостаткам можно отнести невысокую производительность и большую трудоемкость.

Окунание и облив применяют главным образом для получения грунтовочных и однослойных покрытий на изделиях различной сложности.

Принцип нанесения окунанием и обливом основан на смачивании окрашиваемой поверхности жидким лакокрасочным материалом и удержании его на ней в тонком слое за счет вязкости материала и адгезии. Достоинствами этого способа является простота применяемого оборудования и хорошее качество получаемых покрытий. К недостаткам этих способов можно отнести относительно большие потери материалов и некоторую неравномерность толщины покрытий по высоте. Этого можно избежать при выдерживании свежеокрашенных изделий в парах растворителей. Такой способ, называемый струйным обливом, нашел широкое применение на предприятиях сельскохозяйственного, тракторного и транспортного машиностроения. Он является одним из самых высокопроизводительных способов нанесения лакокрасочных материалов, обеспечивающих хорошие санитарно-гигиенические условия труда.

Сущность метода струйного облива с последующей выдержкой изделий в парах растворителей заключается в следующем. Изделия на подвесном конвейере движутся внутри установки. При прохождении изделий через зону окрашивания они обливаются лакокрасочными материалами из системы сопл. В паровой зоне туннеля поддерживается концентрация паров растворителей в пределах 15—20 мг/л. В этих условиях испарение растворителей из свежеокрасочных изделий замедляется, что способствует растеканию лакокрасочного материала по окрашиваемой поверхности и образованию более равномерного по толщине покрытия, чем при окупании.

Пневматическое распыление — один из наиболее распространенных способов окраски. Этим способом наносят около 70% производимых лакокрасочных материалов. При пневматическом распылении лакокрасочный материал дробится струей сжатого воздуха. Образовавшийся аэрозоль при столкновении с изделием коагулирует, и на поверхности изделия оседает слой наносимого материала. Этим способом можно наносить на поверхность равномерные слои грунтовки, лака, эмали (в том числе быстросохнущие), производить окрашивание по недосушенным грунтовкам или слою краски, имеющему «отлип».

К недостаткам метода пневматического распыления можно отнести туманообразование, что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда и приводит к значительным потерям лакокрасочных материалов (до 25—55%). Кроме того, при его применении возрастает расход растворителей на доведение лакокрасочного материала до требуемой вязкости.

При пневмораспылении температура лакокрасочных материалов при выходе из сопла форсунки резко понижается. Это связано с адиабатическим расширением воздуха и испарением растворителей. Снижение температуры в зоне распыления и частичное улетучивание растворителей приводит к значительному повышению вязкости распыленного материала, что препятствует его растеканию. Поэтому нередко приходится наносить лаки и краски с заведомо более низкой вязкостью (разбавленные большим количеством растворителя). Вязкость может быть снижена путем подогрева лакокрасочных материалов или поверхности, на которую они наносятся.

Нагревание лакокрасочных материалов позволяет значительно повысить эффективность и экономичность процесса окраски изделий. Благодаря снижению вязкости при нагревании появляется возможность применять более вязкие материалы, не прибегая к их дополнительному разведению растворителями.

Для нанесения подогретых лакокрасочных материалов применяют стационарные установки типа УГО и краскораспылители, снабженные портативными нагревателями.

Для нанесения лакокрасочных материалов применяют ручные краскораспылители различных марок: КР-Ю, КРУ-1М, 0-45, ЗИЛ, ГАЗ, КРМ, С-592 и др. Способ нанесения лакокрасочных материалов ручными краскораспылителями имеет много недостатков, поскольку производительность и качество окраски во многом определяются работой аппаратчика. Поэтому при поточном производстве изделий, имеющих одинаковые размеры и относительно правильную форму, рекомендуется применять автоматические краскораспылители, снабженные исполнительными механизмами для автоматического включения и выключения. В машиностроении наиболее широко используют автоматический краскораспылитель КА-1.

Безвоздушное распыление. По этому методу лакокрасочный материал распыляется под воздействием высокого гидравлического давления, создаваемого насосом во внутренней полости распыляющего устройства и вытесняющего лакокрасочный материал через отверстие сопла. При этом потенциальная энергия лакокрасочного материала, находящегося под давлением, при выходе его в атмосферу переходит в кинетическую, и диспергированный лакокрасочный материал движется по направлению к окрашиваемому изделию. При выходе лакокрасочного материала из сопла распылителя со скоростью, превосходящей критическую для данной вязкости, легколетучая часть растворителя, входящего в состав лакокрасочного материала, интенсивно испаряется, что сопровождается значительным увеличением объема материала и его дополнительным диспергированием.

Применение метода безвоздушного распыления под высоким давлением лакокрасочных материалов благодаря уменьшению потерь на туманообразование позволяет уменьшить расход лакокрасочных материалов (на 20%) и растворителей за счет более высокой вязкости материалов. К недостаткам метода следует отнести трудность применения его для окраски изделий сложной конфигурации.

Методом безвоздушного распыления можно наносить лакокрасочные материалы краскораспылителями как с подогревом (УБР-3), так и без подогрева (Факел-3; Радуга-0,63П; ВИЗА-1; ВИЗА-2; КИТ-1654). Установка КИТ-1654 применяется также для нанесения высоковязких составов, мастик и тиксотропных материалов.

Электростатическое распыление. Принцип метода окрашивания в электрическом поле высокого напряжения заключается в следующем. Между двумя электродами, находящимися под напряжением и расположенными на некотором расстоянии друг от друга, создается электрическое поле. Одним из электродов является окрашиваемое изделие (положительный заземленный электрод), а другим — коронирующий (отрицательный) электрод. В создавшееся между ними постоянное электрическое поле высокого напряжения вводят распыленный лакокрасочный материал, частицы которого, заряжаясь от ионизированного

воздуха или кромки электрода, движутся по силовым линиям электрического поля и осаждаются на заземленном изделии, образуя на его поверхности равномерное покрытие.

В электрическом поле можно распылять только лакокрасочные материалы, обладающие определенными электрическими свойствами (например, удельное объемное сопротивление — 1 ■ 106—1 • 107 Ом-см; диэлектрическая проницаемость 6—10).

Для окраски изделий в электрическом поле применяют ручные электростатические распылители или распылительные устройства, смонтированные стационарно на отдельных стойках.

Электроосаждение — один из наиболее перспективных способов нанесения лакокрасочных материалов, заключающийся в осаждении лакокрасочного материала в виде концентрированного осадка на поверхности изделий под воздействием постоянного электрического тока. Осаждение осуществляется в результате придания частицам лакокрасочного материала, находящимся в электропроводящей жидкой среде, электрического заряда, противоположного по знаку заряду покрываемого изделия. Если лакокрасочный материал способен в данной среде переходить в ионное состояние, то его перенос осуществляется за счет заряда ионов — катионов, или анионов. В зависимости от того, чем служит окрашиваемое изделие — анодом или катодом — различают анодное осаждение (анафорез) или катодное (катафорез). Необходимым условием для электроосаждения является наличие электропроводящей среды. Этим способом наносят водные и органодисперсии полимеров и олигомеров.

В промышленности наиболее широко используется метод анодного электроосаждения, при котором изделие, находящееся в ванне, является анодом, а корпус ванны — катодом. Все большее применение начинает получать метод катодного электроосаждения. При данном методе окрашиваемое изделие является катодом, а в качестве анода применяются специальные пластины; ванна при этом заземляется. Применяя метод катодного осаждения, удается получать покрытия с высокой коррозионной стойкостью и равномерное по толщине. Объясняется это тем, что при катодном осаждении не протекает окислительная реакция связующих с кислородом, поскольку на катоде выделяется водород.

Автофоретическое осаждение— новый способ нанесения дисперсионных лакокрасочных материалов без применения электрического тока. Способ основан на «пристенной» коагуляции водных дисперсий (латексов) плеикообразующих веществ, стабилизированных ионогенными ПАВ, путем создания градиента концентрации электролита на границе поверхность — среда. Для получения покрытий этим способом используют латексы различных пленкообразователей. Электролитами служат неорганические и органические кислоты фтористоводородная, фосфорная, винная и др. Скорость растворения металла и стабильность дисперсий регулируют введением окислителей, ПАВ, а также применением различных способов подготовки поверхности металла.

Главные достоинства этого способа — высокая сплошность покрытий, отсутствие затрат электроэнергии и возможность получения покрытий на изделиях любой сложности.

Нанесение порошковых лакокрасочных материалов

Все приведенные выше способы нанесения применимы к жидким лакокрасочным материалам. Нанесение п о- рошковых лакокрасочных материалов основано на их способности легко превращаться в аэрозоли, которые осаждаются на твердой поверхности в результате электризации аэрозольных частиц; контактирования аэрозоля с нагретой поверхностью; контактирования аэрозоля с липкой поверхностью подложки; конденсации аэрозоля на холодной поверхности.

Порошковые лакокрасочные материалы наносятся газопламенным методом, в псевдоожиженном слое, в электрическом поле и плазменным методом.

Метод газопламенного напыления заключается в том, что струя сжатого воздуха со взвешенными в ней частицами полимеров пропускается через пламя кислородно-ацетиленовой горелки. При этом частицы полимера нагреваются, расплавляются и струей воздуха направляются на нагретую поверхность. Прилипая к поверхности, частицы сплавляются и образуют сплошное покрытие, имеющее хорошую адгезию к металлу. Для газопламенного напыления применяется установка типа УПН.

Преимущество газопламенного напыления состоит в том, что при применении этого метода отпадает необходимость в растворителях и сушке покрытий.

Нанесение в псевдоожиженном слое. Детали, нагретые выше температуры плавления полимеров, погружаются в аппарат с пористым дном, где с помощью воздуха создается псевдоожиженный слой порошка. При этом на поверхности деталей образуется—равномерное покрытие.

Нанесение в электрическом поле. Полимер в виде порошка поступает в зону электрического поля высокого напряжения, приобретает заряд соответствующей полярности и осаждается па металлической поверхности, которая имеет противоположный заряд. Полимер можно наносить автоматическими и ручными электростатическими распылителями; в ионизированном псевдоожиженном слое; в облаке заряженных частиц.

Плазменный метод нанесения состоит в том, что порошковый материал нагревается в потоке плазмы, имеющей температуру до 8000 °С, и, расплавляясь, с большой скоростью наносится на обрабатываемую поверхность. Плазму получают при пропускании инертного газа (аргона, гелия, азота) через вольтову дугу. Быстрый нагрев (в течение нескольких секунд)’ в среде инертного газа позволяет предотвратить разложение полимера. При этом методе для нанесения лакокрасочного материала применяют плазменные распылители.

Способы отверждения покрытий

Процесс отверждения покрытий из лакокрасочных систем может проводиться в естественных условиях при температуре окружающего воздуха и в искусственно созданных условиях— при тепловом и радиационном воздействии на материал.

При выборе способа и режима отверждения (сушки) покрытий учитывают многие факторы: вид лакокрасочного материала, характер подложки, размеры и степень сложности покрываемого изделия, поточность производства и др. При этом следует учитывать экономичность, производительность, трудоемкость и энергоемкость метода и возможность получения покрытий высокого качества.

Отверждение в естественных условиях применяется в основном для быстросохнущих покрытий. Его можно использовать также и для некоторых «необратимых» покрытий (алкидных, эпоксидных, полиуретановых), особенно в тех случаях, когда покрытия наносят на крупные изделия, не помещающиеся в сушильные камеры, а также на изделия, в которых имеются неметаллические детали (резиновые, пластмассовые), не допускающие сушки при повышенных температурах.

Процесс сушки значительно ускоряется при непрерывной циркуляции воздуха, который уносит с поверхности окрашиваемого изделия пары растворителя. Однако скорость испарения растворителей не должна быть чрезмерно большой, так как в покрытии могут возникнуть внутренние напряжения, отрицательно влияющие на его свойства. Кроме того, при слишком быстром удалении растворителей из верхнего слоя покрытия вязкость этого слоя резко возрастает, и образуется поверхностная пленка, что затрудняет удаление растворителя из нижних слоев. При дальнейшей сушке пары оставшегося растворителя, стремясь улетучиться, раздувают образовавшуюся пленку, и в ней появляются мелкие пузыри, поры и другие дефекты. Режим сушки покрытия подбирают таким образом, чтобы улетучивание растворителей происходило постепенно: в начале сушки должны испаряться быстро улетучивающиеся растворители, а затем высококипящие растворители.

Отверждение в искусственно созданных условиях. Для ускорения формирования покрытий применяется нагревание. По способу подвода тепла к покрытию различают следующие способы отверждения: конвективный, терморадиационный, индукционный.

Конвективный способ отверждения осуществляется за счет передачи тёплоты от окружающего воздуха или топочных газов. Теплота, передаваемая поверхности, постепенно распространяется внутрь пленки, поэтому затвердевание покрытия происходит с поверхности раздела пленка — газовая среда.

Вследствие низкой теплопроводности газов в конвективной передаче теплоты покрытию принимают участие лишь слой, непосредственно контактирующие с изделием. Для улучшения теплопередачи рекомендуется перемешивание нагретых газов, что вызывает дополнительную затрату энергии. Следовательно, конвективный способ отверждения является малоэффективным и энергоемким. Однако широкое применение этого способа объясняется его универсальностью (пригоден для отверждения любых лакокрасочных материалов), равномерностью нагрева, простотой конструкции и легкостью эксплуатации сушильных установок.»

Для конвективного отверждения применяют сушилки периодического (тупиковые или камерные) и непрерывного действия (проходные или коридорные), оборудованные тепловентиляционными агрегатами. По типу теплоносителя сушилки подразделяются на паровые, электрические, пароэлектрические, газовые.

Терморадиационный способ отверждения основан на использовании лучистой энергии, испускаемой нагретыми телами (лампы накаливания, металлические и керамические плиты, спирали, газовые горелки и др.). ‘

Степень восприятия лакокрасочными материалами лучистой энергии с различной длиной волны неодинакова, соответственно различен и эффект ее действия при отверждении. Непигмен- тированные жидкие лакокрасочные материалы, а также твердые покрытия в слоях до 50 мкм достаточно проницаемы для ИК- лучей; при этом проницаемость уменьшается с увеличением длины волны. Эта закономерность сохраняется и для порошковых материалов. По мере формирования покрытий проницаемость порошковых пленкообразователей для ИК-лучей резко возрастает.

На терморадиационное отверждение покрытий влияют и такие факторы как масса и теплофизические свойства материала подложки, мощность излучателя, его расстояние от окрашиваемой поверхности. На толстостенных подложках с большой теплопроводностью покрытия формируются медленнее, чем на тонкостенных с малой теплопроводностью.

При терморадиационном отверждении существенно ускоряется подвод теплоты к изделию, в результате чего резко сокращается стадия подъема температуры окрашенного изделия. Нагревание слоя лакокрасочного материала осуществляется не снаружи, а изнутри, от подложки, что обеспечивает беспрепятственный выход летучих продуктов из пленки. Благодаря этому существенно ускоряется процесс формирования покрытий: при терморадиационном нагреве продолжительность отверждения

по сравнению с конвективным способом сокращается в 2__ 10 раз.

Для отверждения покрытий под действием ИК-излучения применяют сушильные камеры непрерывного и периодического действия. В качестве источников излучения используют специальные лампы накаливания, панельно-плиточные нагреватели, трубчатые электрические нагреватели с алюминиевыми рефлекторами и др.

Индукционный способ отверждения основан на том, что окрашенное изделие помещают в переменное электромагнитное поле токов различных частот. Нагрев происходит за счет вихревых токов, индуцируемых в подложке из ферромагнитных материалов. Для отверждения покрытий применяют сушильные установки в виде металлических щитов или камер, в которых смонтированы кассеты с набором нагревательных элементов — индукторов. При прохождении переменного тока по виткам индуктора создается мощное пульсирующее магнитное поле. Если в непосредственной близости от индукторов поместить окрашенное изделие, то оно будет нагреваться, передавая тепло покрытию. Нагрев можно производить с любой скоростью и до любой температуры. Обычно отверждение покрытий проводят при 100—300 °С. Продолжительность сушки покрытий (например, алкидных) составляет 5—30 мин.

Установки с индукционным обогревом применяют в промышленности для отверждения покрытий на вагонах, контейнерах, стальной ленте, проволоке и других изделиях.

kozkon.ru


Смотрите также