Порошковое покрытие металла что это

10

Технология порошковой покраски

Порош­ко­вая крас­ка — это тип покры­тия, нано­си­мый в виде сухо­го порош­ка. В отли­чие от обыч­ной жид­кой крас­ки, кото­рая пере­но­сит­ся через испа­ря­ю­щий­ся рас­тво­ри­тель, порош­ко­вое покры­тие нано­сит­ся элек­тро­ста­ти­че­ски, а затем рас­плав­ля­ет­ся и отвер­жда­ет­ся под воз­дей­стви­ем теп­ла или уль­тра­фи­о­ле­то­во­го све­та. Покры­тие полу­ча­ет­ся более твёр­дым, проч­ным, изно­со­стой­ким, чем обыч­ное ЛКП . Чаще все­го про­из­во­дит­ся порош­ко­вая покрас­ка метал­ли­че­ских пред­ме­тов. Новые тех­но­ло­гии поз­во­ля­ют кра­сить таким спо­со­бом так­же дру­гие мате­ри­а­лы, такие как пласт­мас­сы, ком­по­зи­ты, угле­род­ное волок­но, МДФ .

В этой ста­тье рас­смот­рим, что собой пред­став­ля­ет порош­ко­вое покры­тие, какие пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки оно име­ет, какие порош­ко­вые крас­ки быва­ют, подроб­но раз­бе­рём тех­но­ло­гию порош­ко­вой покраски.

Содер­жа­ние статьи:

Происхождение порошковой покраски

Про­ис­хож­де­ние тех­но­ло­гии порош­ко­вой покрас­ки отно­сит­ся к кон­цу 1940‑х годов. Круп­ный про­рыв в этой обла­сти про­изо­шёл в сере­дине 1950‑х годов бла­го­да­ря Эрви­ну Гем­ме­ру. Пер­вые патент­ные заяв­ки были пода­ны в Гер­ма­нии (1953 год), а основ­ной патент был выдан в сен­тяб­ре 1955 года. Элек­тро­ста­ти­че­ское рас­пы­ле­ние при­ме­ня­лось до появ­ле­ния порош­ко­вой покрас­ки. Нано­си­мая жид­кая крас­ка заря­жа­лась ста­ти­че­ским элек­три­че­ством, потом при­тя­ги­ва­лась к зазем­лён­но­му объ­ек­ту, нано­си­мая мето­дом рас­пы­ле­ния. Это более эффек­тив­ный метод покрас­ки дета­лей, с более эффек­тив­ным исполь­зо­ва­ни­ем мате­ри­а­лов. Обо­ру­до­ва­ние для элек­тро­ста­ти­че­ско­го рас­пы­ле­ния жид­кой крас­ки было адап­ти­ро­ва­но для рас­пы­ле­ния вновь раз­ра­бо­тан­ных порош­ко­вых красок.

Сего­дня порош­ко­вая покрас­ка широ­ко рас­про­стра­не­на на заво­дах, а так­же в спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных цехах.

Из чего состо­ит порош­ко­вая краска?

Порош­ко­вые соста­вы созда­ны на осно­ве поли­мер­ных смол в соче­та­нии с пиг­мен­та­ми, вырав­ни­ва­ю­щи­ми аген­та­ми, моди­фи­ка­то­ра­ми пото­ка, отвер­ди­те­ля­ми (в слу­чае тер­мо­ре­ак­ти­вов), а так­же дру­ги­ми добав­ка­ми. Эти ингре­ди­ен­ты сме­ши­ва­ют­ся, рас­плав­ля­ют­ся, охла­жда­ют­ся, потом измель­ча­ют­ся до одно­род­но­го порош­ка. Это может быть тер­мо­пласт или тер­мо­ре­ак­тив­ный полимер.

Каковы преимущества и недостатки порошковой краски?

Порош­ко­вая крас­ка обла­да­ет уни­каль­ным набо­ром пре­иму­ществ и недостатков.

• При её нане­се­нии не будет ника­ких дефек­тов, свой­ствен­ных жид­кой крас­ке (к при­ме­ру, полос или под­тё­ков). Порош­ко­вая покрас­ка спо­соб­на созда­вать гораз­до более тол­стые покры­тия по срав­не­нию с обыч­ным окра­ши­ва­ни­ем, без про­сад­ки и провисания.
• Отсут­ствие рас­тво­ри­те­лей — озна­ча­ет отсут­ствие лету­чих орга­ни­че­ских соеди­не­ний (VOCs), ток­сич­ных для маля­ра, вред­ных для окру­жа­ю­щей среды.
• Широ­кий спектр спе­ци­аль­ных эффек­тов тек­сту­ры лег­ко дости­га­ет­ся порош­ко­вой покраской.
• Вре­мя затвер­де­ва­ния порош­ко­вых кра­сок зна­чи­тель­но быст­рее по срав­не­нию с жид­ки­ми аналогами.
• За один про­ход мож­но нано­сить 60–80 мик­рон. Это экви­ва­лент­но рас­пы­ле­нию 3 сло­ёв жид­ким способом.
• Порош­ко­вая покрас­ка обес­пе­чи­ва­ет луч­шие экс­плу­а­та­ци­он­ные свой­ства, чем обыч­ное окра­ши­ва­ние. Оно более устой­чи­во к ско­лам, цара­пи­нам, дру­го­му изно­су. Допол­ни­тель­но к сво­ей физи­че­ской проч­но­сти, порош­ко­вое покры­тие обес­пе­чи­ва­ет пре­вос­ход­ное сохра­не­ние цвета.
• Порош­ко­вые соста­вы име­ют гораз­до более высо­кий коэф­фи­ци­ент пере­но­са при рас­пы­ле­нии. Обыч­ных лако­кра­соч­ных мате­ри­а­лов теря­ет­ся от 30 до 70% при избы­точ­ном рас­пы­ле­нии во вре­мя окра­ши­ва­ния, а поте­ри порош­ко­вой крас­ки могут удер­жи­вать­ся на уровне менее 5%. Поро­шок мож­но соби­рать, потом исполь­зо­вать­ся повтор­но. Одна­ко если несколь­ко цве­тов рас­пы­ля­ют­ся в одной каме­ре, это огра­ни­чит такую возможность.
• Порош­ко­вая покрас­ка не тре­бу­ет высо­кой ква­ли­фи­ка­ции, может быть выпол­не­на прак­ти­че­ски любым чело­ве­ком или даже автоматизирована.

• Порош­ко­вая крас­ка име­ет мно­го силь­ных сто­рон, но жид­кие лако­кра­соч­ные мате­ри­а­лы явля­ют­ся несо­мнен­ны­ми побе­ди­те­ля­ми, когда речь идёт о сме­ши­ва­нии цве­тов. Раз­лич­ные цве­та жид­кой крас­ки могут быть лег­ко сме­ша­ны, с высо­кой сте­пе­нью точ­но­сти, прак­ти­че­ски любым постав­щи­ком. К при­ме­ру, синий и крас­ный пиг­мент могут быть сме­ша­ны для полу­че­ния фио­ле­то­вой крас­ки. Цве­та порош­ко­вой крас­ки тре­бу­ют спе­ци­аль­но­го про­из­вод­ства. Так как она не содер­жит рас­тво­ри­те­ля, попыт­ка сме­шать синий и крас­ный поро­шок про­сто создаст сине-крас­ный пят­ни­стый узор. Порош­ко­вая крас­ка обыч­но про­из­во­дит­ся боль­ши­ми пар­ти­я­ми стан­дарт­ных цве­тов. Воз­мож­ны экс­клю­зив­ные зака­зы, но это более тру­до­ем­ко, доро­же, чем созда­ние раз­лич­ных нестан­дарт­ных цве­тов с обыч­ной краской.
• Тех­ни­че­ски воз­мож­но полу­чить высо­кий гля­нец с помо­щью порош­ко­вой покрас­ки, но с жид­кой крас­кой это сде­лать намно­го легче.
• Порош­ко­вой покрас­кой слож­нее достиг­нуть иде­аль­но глад­ких ЛКП .

Дол­го­веч­ность порош­ко­вых покрытий

Порош­ко­вое крас­ка очень дол­го­веч­на, так как при нагре­ве в печи полу­ча­ет­ся твёр­дое поли­мер­ное покры­тие. Раз­лич­ные соста­вы обла­да­ют раз­лич­ной устой­чи­во­стью к атмо­сфер­ным воз­дей­стви­ям, уль­тра­фи­о­ле­то­вым лучам, хими­че­ско­му воз­дей­ствию, физи­че­ско­му изно­су. Порош­ко­вое покры­тие сохра­ня­ет­ся до 15–20 лет, в зави­си­мо­сти от каче­ства пред­ва­ри­тель­ной обра­бот­ки, типа про­дук­та. При этом нуж­но пони­мать, что порош­ко­вая крас­ка не чудо-сред­ство от типич­ных про­блем ЛКП . На неё так­же дей­ству­ет уль­тра­фи­о­ле­то­вое излу­че­ние, а так­же раз­ру­ша­ю­щие фак­то­ры окру­жа­ю­щей среды.

Термопластичные и термореактивные порошки

Суще­ству­ет три основ­ные кате­го­рии порош­ко­вых кра­сок: тер­мо­ре­ак­тив­ные, тер­мо­пла­стич­ные и УФ-отвер­жда­е­мые. Состав порош­ко­вых тер­мо­ре­ак­тив­ных кра­сок вклю­ча­ет отвер­ди­тель. При нагре­ве про­ис­хо­дит реак­ция меж­ду хими­че­ски­ми груп­па­ми, поро­шок рас­те­ка­ет­ся, потом поли­ме­ри­зу­ет­ся. Порош­ко­вые УФ-покры­тия — это фото­по­ли­ме­ри­зу­е­мые мате­ри­а­лы, содер­жа­щие хими­че­ский фото­и­ни­ци­а­тор, кото­рый мгно­вен­но реа­ги­ру­ет на энер­гию уль­тра­фи­о­ле­та, ини­ци­и­руя реак­цию, при­во­дя­щую к сши­ва­нию или отвер­жде­нию. Отли­чи­тель­ным фак­то­ром это­го про­цес­са от дру­гих явля­ет­ся отде­ле­ние ста­дии рас­пла­ва перед отвер­жде­ни­ем. УФ-отвер­жда­е­мый поро­шок рас­пла­вит­ся за 60–120 секунд при дости­же­нии 110°C / 130°C. Далее он мгно­вен­но отвер­де­ва­ет при воз­дей­ствии УФ-излучения.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, почти все порош­ки, кото­рые вы буде­те исполь­зо­вать, отно­сят­ся к типу тер­мо­ре­ак­тив­ных. Они пред­на­зна­че­ны для нагре­ва и отвер­жде­ния все­го один раз. Внут­ри них про­ис­хо­дят хими­че­ские изме­не­ния, затвер­де­ва­ние по мере охла­жде­ния. Тер­мо­ре­ак­тив­ные поли­ме­ры более проч­ны при воз­дей­ствии хими­ка­тов, теп­ла или сотрясения.

Пер­вич­ные смо­лы, содер­жа­щи­е­ся в рецеп­ту­ре тер­мо­ре­ак­тив­ных порош­ков: эпок­сид­ная смо­ла, поли­эфир, сме­си поли­эфи­ра с эпок­сид­ной сме­сью (извест­ные как гибри­ды), акрил, поли­уре­тан. Тер­мо­ре­ак­тив­ные порош­ко­вые покры­тия могут быть полу­че­ны одним сло­ем без грунтовки.

Боль­шин­ство тер­мо­пла­стич­ных порош­ков тре­бу­ют нали­чия грун­тов­ки, что­бы полу­чить хоро­шую адгезию.

Основ­ные типы тер­мо­пла­стич­ных порош­ков осно­вы­ва­ют­ся на пла­сти­фи­ци­ро­ван­ном поли­ви­нил­хло­ри­де ( ПВХ ), поли­ами­дах, пласт­мас­сах. Тер­мо­пла­стич­ные смо­лы при­ме­ня­ют­ся для окра­ши­ва­ния про­во­ло­ки, ограж­де­ний и дру­гих при­ме­не­ний, где про­цесс преду­смат­ри­ва­ет непре­рыв­ную порош­ко­вую покрас­ку на высо­ких ско­ро­стях линии. Почти все порош­ко­вые ПВХ-покры­тия нано­сят­ся мето­дом покрас­ки в флю­и­ди­зи­ро­ван­ном слое (fluidized-bed). Они более мяг­кие, эла­стич­ные, чем любые дру­гие порош­ко­вые краски.

Типы порошковых красок

Суще­ству­ет мно­го раз­лич­ных типов порош­ков. Каж­дый име­ет свои осо­бен­но­сти и обла­сти применения.

• Эпок­сид­ные смо­лы были пер­вы­ми широ­ко исполь­зу­е­мы­ми порош­ка­ми. Они очень проч­ны, пред­ла­га­ют отлич­ную твёр­дость, а так­же име­ют, пожа­луй, луч­шую хими­че­скую и кор­ро­зи­он­ную стой­кость. Эпок­сид­ные смо­лы очень хоро­шо при­ли­па­ют к метал­лам, с раз­лич­ны­ми пред­ва­ри­тель­ны­ми обра­бот­ка­ми метал­ла, обес­пе­чи­ва­ю­щи­ми отлич­ную адге­зию. Недо­ста­ток эпок­сид­ных соста­вов в том, что они пло­хо пере­но­сят погод­ные усло­вия. Их луч­ше экс­плу­а­ти­ро­вать внут­ри помещений.
• Поли­эфи­ры мож­но счи­тать наи­бо­лее часто при­ме­ня­е­мы­ми порош­ка­ми. Они пред­ла­га­ют отлич­ное соот­но­ше­ние цена — каче­ства. Обла­да­ют хоро­шей меха­ни­че­ской проч­но­стью, а так­же боль­шой гиб­ко­стью, уда­ро­проч­но­стью, хоро­шей хими­че­ской стой­ко­стью. Одним из их досто­инств явля­ет­ся низ­кая тем­пе­ра­ту­ра отвер­жде­ния, что поз­во­ля­ет их нано­сить на тер­мо­чув­стви­тель­ные пред­ме­ты. Поли­эфи­ры так­же обес­пе­чи­ва­ют хоро­шую стой­кость к пожел­те­нию. Они дают огром­ный выбор цве­тов, уров­ней глян­ца, спе­ци­аль­ных эффек­тов. Поли­эфи­ры явля­ют­ся обще­при­ня­тым выбо­ром для мно­гих применений.
• Супер­проч­ные поли­эфи­ры (Super Durable Polyesters) быст­ро ста­ли луч­шей аль­тер­на­ти­вой обыч­ных поли­эфи­ров. Как сле­ду­ет из назва­ния, они обла­да­ют пре­вос­ход­ной прочностью.
• Эпок­сид­но-поли­эфир­ные гибри­ды. Эпок­сид­ные и поли­эфир­ные соста­вы сме­ши­ва­ют друг с дру­гом, обра­зуя гибри­ды. Эти гибри­ды по-преж­не­му близ­ки по соста­ву к чистым эпок­сид­ным смо­лам, но обла­да­ют пре­вос­ход­ны­ми погод­ны­ми свой­ства­ми. Эти гибри­ды могут сме­ши­вать­ся в раз­лич­ных соот­но­ше­ни­ях, что­бы под­черк­нуть харак­те­ри­сти­ки либо эпок­сид­ной смо­лы, либо поли­эфи­ра. Гибри­да­ми часто окра­ши­ва­ют­ся быто­вые при­бо­ры, такие как пли­ты, сти­раль­ные маши­ны, сушилки.
• Уре­та­ны хими­че­ски похо­жи на поли­эфи­ры, с раз­ли­чи­ем в отвер­ди­те­лях. Уре­та­ны обес­пе­чи­ва­ют очень глад­кое покры­тие, очень хоро­шую проч­ность, а так­же отлич­ную хими­че­скую и кор­ро­зи­он­ную стой­кость, что дела­ет их иде­аль­ны­ми для таких вещей, как топ­лив­ные баки. Дру­гие рас­про­стра­нён­ные при­ме­не­ния вклю­ча­ют сель­ско­хо­зяй­ствен­ное обо­ру­до­ва­ние, кон­ди­ци­о­не­ры, авто­мо­биль­ные дис­ки, двер­ные руч­ки. Уре­та­ны так­же обыч­но доро­же дру­гих видов порош­ков из-за сто­и­мо­сти смолы.

Для порош­ко­вой покрас­ки авто­мо­биль­ных частей наи­бо­лее часто при­ме­ня­ет­ся стан­дарт­ный и супер­проч­ный полиэфиры.

Способы нанесения порошка

Мож­но выде­лить основ­ные четы­ре мето­да порош­ко­вой покрас­ки. Рас­смот­рим их по порядку.

• Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ный спо­соб порош­ко­вой покрас­ки метал­ли­че­ских пред­ме­тов — это при­ме­не­ние элек­тро­ста­ти­че­ско­го корон­но­го писто­ле­та. Он исполь­зу­ет сжа­тый воз­дух и высо­ко­вольт­ный элек­трод для заря­да порош­ка на выхо­де. Окра­ши­ва­е­мый объ­ект зазем­ля­ет­ся, части­цы порош­ка при­тя­ги­ва­ют­ся к нему. Элек­трод писто­ле­та, как пра­ви­ло, име­ет отри­ца­тель­ную поляр­ность по отно­ше­нию к дета­лям. Поляр­но­сти долж­ны быть изме­не­ны на про­ти­во­по­лож­ные для ней­ло­но­вых порош­ков, тре­бу­ю­щих поло­жи­тель­но­го заря­да. Одним из недо­стат­ков про­цес­са элек­тро­ста­ти­че­ско­го рас­пы­ле­ния с помо­щью писто­ле­тов c корон­ным заря­дом явля­ет­ся то, что меж­ду писто­ле­том и окра­ши­ва­е­мы­ми частя­ми уста­нав­ли­ва­ет­ся высо­кое напря­же­ние. Дета­ли, име­ю­щие углуб­ле­ния труд­но покра­сить из-за эффек­та клет­ки Фарадея.
• Три­бо заряд — вто­рой по рас­про­стра­нён­но­сти метод порош­ко­вой покрас­ки. Как и в корон­ном писто­ле­те, поро­шок дви­га­ет­ся сжа­тым воз­ду­хом, но в три­бо заряд про­ис­хо­дит за счёт фрик­ци­он­но­го кон­так­та частиц порош­ка с внут­рен­ней частью писто­ле­та. Элек­тро­ны отде­ля­ют­ся от частиц порош­ка, кото­рые поло­жи­тель­но заря­жа­ют­ся, потом при­тя­ги­ва­ют­ся к под­лож­ке. Так как меж­ду писто­ле­том и покры­ва­е­мым изде­ли­ем отсут­ству­ет элек­тро­ста­ти­че­ское поле, эффект клет­ки Фара­дея не раз­ви­ва­ет­ся, а части­цы лег­че про­ни­ка­ют в углуб­лён­ные участ­ки окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та. Дан­ная тех­но­ло­гия при­ме­ня­ет­ся реже по срав­не­нию с систе­ма­ми рас­пы­ле­ния корон­ным писто­ле­том. Ско­рость покрас­ки три­бо­элек­три­че­ским писто­ле­том ниже, кро­ме того, таким спо­со­бом хоро­шо заря­жа­ют­ся толь­ко неко­то­рые порош­ко­вые соста­вы. Для рабо­ты три­бо обо­ру­до­ва­ния не тре­бу­ет­ся источ­ник высо­ко­го напряжения.
• Метод порош­ко­вой покрас­ки в псев­до­ожи­жен­ном (флю­и­ди­зи­ро­ван­ном) слое (Fluidized-Bed). Дан­ный спо­соб при­ме­ня­ет­ся, когда тре­бу­ет­ся тол­стое функ­ци­о­наль­ное покры­тие (анти­кор­ро­зи­он­ное, проч­ное). Поро­шок поме­ща­ет­ся внутрь бун­ке­ра с пори­стой пла­сти­ной у осно­ва­ния и “флю­и­ди­зи­ру­ет­ся” (взве­ши­ва­ет­ся). Воз­дух про­хо­дит через него так, что он начи­на­ет дей­ство­вать как жид­кость. Покры­ва­е­мая деталь пред­ва­ри­тель­но нагре­ва­ет­ся, пода­ёт­ся в псев­до­ожи­жен­ный (взве­шен­ный) поро­шок, где теп­ло немед­лен­но рас­плав­ля­ет его, он рас­те­ка­ет­ся по поверх­но­сти окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та. Наи­бо­лее часто таким спо­со­бом нано­сят­ся тер­мо­пла­стич­ные порош­ко­вые соста­вы, но могут так­же при­ме­нять­ся эпоксидные.
• Покрас­ка в элек­тро­ста­ти­че­ском флю­и­ди­зи­ро­ван­ном (псев­до­ожи­жен­ном) слое (Electrostatic fluidized bed). Дан­ный метод обыч­но задей­ству­ет­ся, когда жела­е­мая тол­щи­на слоя долж­на пре­вы­шать 300 мик­рон. Псев­до­ожи­жен­ный (флю­и­ди­зи­ро­ван­ный) поро­шок пере­во­дит­ся в состо­я­ние аэро­зо­ля, заря­жа­ет­ся, созда­вая обла­ко заря­жен­ных частиц. Зазем­лён­ный объ­ект опус­ка­ет­ся внутрь обла­ка, а заря­жен­ный поро­шок осе­да­ет на его поверх­ность. Вра­ще­ние дета­ли поз­во­ля­ет порош­ку нано­сить­ся более рав­но­мер­но. Таким спо­со­бом нано­сят­ся как тер­мо­пла­стич­ные, так и тер­мо­ре­ак­тив­ные составы.
• Газо­пла­мен­ное напы­ле­ние. Тер­мо­пла­стич­ный поро­шок про­ду­ва­ет­ся через пла­мя газо­вой горел­ки сжа­тым воз­ду­хом. Он пла­вит­ся и нано­сит­ся на изде­лие. Обо­ру­до­ва­ние состо­ит из газо­вой горел­ки, пита­те­ля, инжек­то­ра, ком­прес­со­ра, газо­во­го бал­ло­на. Пре­иму­ще­ство дан­но­го мето­да в мобиль­но­сти всей систе­мы порош­ко­вой покрас­ки, поэто­му боль­шие объ­ек­ты мож­но лег­ко окра­ши­вать. Мож­но делать порош­ко­вую покрас­ку при любых погод­ных усло­ви­ях, так как на про­цесс не вли­я­ет тем­пе­ра­ту­ра и влажность.

Электростатические пистолеты для порошковой покраски

Как было опи­са­но ранее, суще­ству­ет два основ­ных типа систем порош­ко­вой покрас­ки, где задей­ству­ют­ся элек­тро­ста­ти­че­ские писто­ле­ты корон­но­го и три­бо типа. Каж­дая систе­ма име­ет свои силь­ные и сла­бые стороны.

Как пра­ви­ло, писто­лет корон­но­го типа исполь­зу­ет отри­ца­тель­ную поляр­ность элек­тро­да, так как она про­из­во­дит боль­ше ионов, мень­ше под­вер­же­на обра­зо­ва­нию дуги, чем поло­жи­тель­ная поляр­ность. Поло­жи­тель­ная поляр­ность может задей­ство­вать­ся при рас­пы­ле­нии ней­ло­на. Писто­ле­ты быва­ют с внеш­ним или внут­рен­ним источ­ни­ком пита­ния для гене­ри­ро­ва­ния заряда.

Схе­ма рабо­ты элек­тро­ста­ти­че­ско­го писто­ле­та корон­но­го типа.

Глав­ное отли­чие заклю­ча­ет­ся в спо­со­бе транс­пор­ти­ров­ки порош­ка от писто­ле­та к дета­ли. Основ­ной силой транс­пор­ти­ров­ки мате­ри­а­ла (кро­ме сжа­то­го воз­ду­ха) при при­ме­не­нии обо­ру­до­ва­ния корон­но­го типа явля­ет­ся элек­три­че­ское поле, созда­ва­е­мое меж­ду заря­жен­ным порош­ко­вым обла­ком и дета­лью. При исполь­зо­ва­нии писто­ле­та три­бо типа транс­пор­ти­ров­ка мате­ри­а­ла про­ис­хо­дит толь­ко пото­ком воз­ду­ха. Воз­дух под дав­ле­ни­ем попа­да­ет в резер­ву­ар для пере­ме­ши­ва­ния порош­ка, что­бы он мог «течь» во взве­шен­ном состо­я­нии как жид­кость. Затем он направ­ля­ет­ся через пистолет.

Дру­гое фун­да­мен­таль­ное раз­ли­чие меж­ду систе­ма­ми порош­ко­вой покрас­ки с при­ме­не­ни­ем корон­но­го заря­да и три­бо-заря­да заклю­ча­ет­ся в мето­де, при кото­ром части­цы порош­ка ста­но­вят­ся элек­три­че­ски заря­жен­ны­ми. Обо­ру­до­ва­ние корон­но­го типа исполь­зу­ет гене­ра­тор высо­ко­го напря­же­ния для заряд­ки элек­тро­да с высо­ким потен­ци­а­лом отно­си­тель­но дета­ли. Заря­жен­ный элек­трод созда­ёт поток заря­жен­ных частиц, эффек­тив­но заря­жая порош­ко­вое обла­ко, обра­зуя заря­жен­ное поле с про­ти­во­по­лож­ным полюсом.

Схе­ма рабо­ты три­бо­ста­ти­че­ско­го пистолета.

В отли­чие от это­го, три­бо­ста­ти­че­ское устрой­ство заря­жа­ет поро­шок стро­го физи­че­ским кон­так­том (быст­рым тре­ни­ем меж­ду ним и поверх­но­стью, спо­соб­ной пере­да­вать или полу­чать электроны).

Три­бо-тех­но­ло­гия — это луч­ший выбор, когда:

• изде­лия изго­тов­ле­ны из мате­ри­а­лов с низ­кой про­во­ди­мо­стью заряда
• гео­мет­рия изде­лия име­ет обла­сти с эффек­том клет­ки Фара­дея (углуб­ле­ния)
• тре­бу­ет­ся тон­кое порош­ко­вое покрытие
• изде­лия, тре­бу­ю­щие высо­чай­шей сте­пе­ни одно­род­но­сти покрытия
• тре­бу­ет­ся подкрашивание

Тех­но­ло­гия корон­но­го заря­да – это луч­ший выбор, когда:

• изде­лия, изго­тов­лен­ные из мате­ри­а­лов с более высо­кой про­во­ди­мо­стью заряда
• при­ме­ня­ют­ся порош­ки с эффек­том «метал­лик»
• тре­бу­ет­ся отно­си­тель­но тол­стое порош­ко­вое покрытие
• тре­бу­ет­ся покра­сить кастом­ны­ми красками

Дизайн соп­ла

Кон­струк­ция писто­ле­та и соп­ла ока­зы­ва­ет боль­шое вли­я­ние на эффек­тив­ность покрас­ки. Дву­мя наи­бо­лее широ­ко при­ме­ня­е­мы­ми насад­ка­ми явля­ют­ся насад­ки с дефлек­тор­ной фор­мой и с плос­ким рас­пы­ле­ни­ем. Оба вида наса­док быва­ют раз­лич­ных форм. Плос­кая насад­ка более направ­лен­ная, име­ет чёт­ко опре­де­лён­ную фор­му рас­пы­ле­ния. Фор­сун­ка дефлек­тор­но­го типа име­ет мяг­кую, хоро­шо рас­се­ян­ную фор­му. Суще­ству­ет мно­го дру­гих типов наса­док, но они реже используются.

Заземление

Элек­тро­ста­ти­че­ская покрас­ка — это про­цесс нане­се­ния элек­тро­ста­ти­че­ско­го заря­да на саму крас­ку. Цель это­го про­цес­са — повы­ше­ние эффек­тив­но­сти пере­но­са за счёт при­тя­ги­ва­ния элек­тро­за­ря­жен­ной крас­ки к окра­ши­ва­е­мо­му объ­ек­ту. Одна­ко, посколь­ку крас­ка заря­же­на, важ­но убе­дить­ся, что всё внут­ри окра­соч­ной систе­мы зазем­ле­но, что­бы избе­жать пора­же­ния элек­три­че­ским током, а так­же низ­кой эффек­тив­но­сти переноса.

Зазем­ле­ние гаран­ти­ру­ет, что суще­ству­ет пря­мой элек­три­че­ский путь от изде­лия на насто­я­щую землю.

Ниже при­ве­де­ны клю­че­вые обла­сти, кото­рые долж­ны быть зазем­ле­ны при элек­тро­ста­ти­че­ской покраске:

• Опе­ра­тор. Одной из точек сопри­кос­но­ве­ния с зем­лёй явля­ют­ся ноги опе­ра­то­ра. Если опе­ра­тор не зазем­лён долж­ным обра­зом, крас­ка может оги­бать опе­ра­то­ра, а не при­тя­ги­ва­ет­ся к цели. Что­бы избе­жать всех воз­мож­ных изо­ля­то­ров не носи­те изо­ли­ро­ван­ную или рези­но­вую обувь. Реко­мен­ду­ет­ся кожа­ная подош­ва. Убе­ди­тесь, что пол чистый и сухой.
• Изде­лие. Обыч­но оно под­ве­ши­ва­ет­ся на крю­ках. Все­гда дер­жи­те крю­ки чисты­ми и заземлёнными.
• Исполь­зу­ет­ся спе­ци­аль­ный зазем­лён­ный воз­душ­ный шланг.
• Источ­ник краски.
• Все дру­гие элек­тро­про­во­дя­щие объ­ек­ты или устрой­ства внут­ри зоны рас­пы­ле­ния долж­ны быть над­ле­жа­щим обра­зом зазем­ле­ны. Помни­те, что пра­виль­ное зазем­ле­ние обес­пе­чи­ва­ет без­опас­ность, хоро­шую эффек­тив­ность переноса.

Боль­шая часть про­блем, воз­ни­ка­ю­щих при порош­ко­вом окра­ши­ва­нии, про­ис­хо­дят из-за недо­ста­точ­но­го зазем­ле­ния окра­ши­ва­е­мых изде­лий или его пол­но­го отсут­ствия. Это вызывает:

• Неод­но­род­ность покрытия
• Чрез­мер­ное потреб­ле­ние краски
• Чрез­мер­ное скоп­ле­ние порош­ка на обо­ру­до­ва­нии. Он будет искать бли­жай­ший зазем­лен­ный объ­ект, будет при­тя­ги­вать­ся к нему (стен­ки каме­ры, обо­ру­до­ва­ние, пол).
• Необ­хо­ди­мость посто­ян­ной настрой­ки тех­но­ло­ги­че­ских параметров.
• Деталь не спо­соб­на эффек­тив­но при­тя­ги­вать заря­жен­ные части­цы, при этом слой полу­ча­ет­ся слиш­ком тонкий.

С точ­ки зре­ния без­опас­но­сти сопро­тив­ле­ние зазем­ле­ния долж­но быть менее 1 МОм.

Зазем­ле­ние стержнем

Зазем­ле­ние мож­но реа­ли­зо­вать зазем­ля­ю­щим стерж­нем (шты­рём). Это длин­ный стер­жень с мед­ным напы­ле­ни­ем, кото­рый заби­ва­ет­ся в зем­лю. Раз­ме­ры варьи­ру­ют­ся, но для порош­ко­вой покрас­ки реко­мен­ду­ет­ся дли­на не менее 240 см, диа­метр око­ло 2 см.

Зазем­ля­ю­щий стер­жень заби­ва­ет­ся в зем­лю почти пол­но­стью. Нуж­но оста­вить око­ло 15 см, высту­па­ю­щих над зем­лей, что­бы мож­но было закре­пить на нём про­во­ло­ку. Дру­гой конец про­во­да зазем­ле­ния будет под­клю­чать­ся к вашим пред­ме­там либо напря­мую, либо с помо­щью стел­ла­жей и крючков.

Мож­но уста­но­вить стер­жень зазем­ле­ния пря­мо через пол, как мож­но бли­же к зоне покрас­ки. Про­сто про­свер­ли­те отвер­стие в полу, далее уста­но­ви­те стер­жень зазем­ле­ния через пол мастерской.

Подготовка деталей к порошковой покраске

Перед покрас­кой раз­бе­ри­те деталь, если это тре­бу­ет­ся. Поверх­ность необ­хо­ди­мо тща­тель­но очи­стить. Любое мас­ло, грязь, вла­га будут мешать адге­зии. Пред­ва­ри­тель­ная обра­бот­ка окра­ши­ва­е­мо­го изде­лия очень важ­на, что­бы полу­чить мак­си­маль­ный срок служ­бы порош­ко­во­го покрытия.

Очист­ка и под­го­тов­ка могут быть сде­ла­ны раз­лич­ны­ми хими­че­ски­ми и меха­ни­че­ски­ми мето­да­ми. Выбор мето­да зави­сит от раз­ме­ра и мате­ри­а­ла окра­ши­ва­е­мо­го изде­лия, типа уда­ля­е­мых загряз­не­ний, ста­рых ЛКП .

Очист­ка дета­ли от загряз­не­ний вклю­ча­ет уда­ле­ние масел, вос­ков и дру­гих поверх­ност­ных частиц.

Это может быть выпол­не­но сле­ду­ю­щи­ми способами;

• Очист­ка паром на осно­ве рас­тво­ра хло­ри­ро­ван­ных угле­во­до­ро­дов. Это хоро­ший спо­соб обез­жи­рить метал­ли­че­ские пред­ме­ты. Посколь­ку рас­твор не вод­ный, нет остат­ков вла­ги, вызы­ва­ю­щих коррозию.
• Вод­ная мой­ка. Осу­ществ­ля­ет­ся спе­ци­аль­ны­ми моеч­ны­ми маши­на­ми, похо­жи­ми на боль­шую посу­до­мо­еч­ную маши­ну, либо мой­кой высо­ко­го дав­ле­ния. С мой­кой высо­ко­го дав­ле­ния мож­но при­ме­нять насад­ку 0°, обес­пе­чи­ва­ю­щую наи­боль­шую эффек­тив­ность очист­ки, так как она фоку­си­ру­ет всю воду в узком пото­ке. Если изде­лие дели­кат­ное, напри­мер, листо­вой металл или плос­кие пане­ли, при­ме­ня­ет­ся насад­ка 15°.
• Погруж­ная мой­ка. Дан­ный метод вклю­ча­ет серию резер­ву­а­ров, содер­жа­щих горя­чий чистя­щий рас­твор, а так­же горя­чее и холод­ное ополаскивание.
• Машин­ная мой­ка, мой­ка высо­ко­го дав­ле­ния, а так­же оку­на­ние не явля­ют­ся абсо­лют­ной необ­хо­ди­мо­стью. Вполне воз­мож­но хоро­шо очи­стить деталь с помо­щью чистя­щих средств, раз­лич­ных щёток. Мож­но даже вымыть окра­ши­ва­е­мые изде­лия в посу­до­мо­еч­ной машине, если они под­хо­дя­ще­го размера.

Как опре­де­лить, что деталь чистая?

Есть мно­го тестов, что­бы опре­де­лить чисто­ту. Наи­бо­лее широ­ко при­ме­ня­ет­ся тест водой. Он пред­став­ля­ет собой визу­аль­ное наблю­де­ние за тем, пол­но­стью ли покры­ва­ет чистую деталь вода или оттал­ки­ва­ет её от какой-то обла­сти поверх­но­сти. Вода долж­на сте­кать рав­но­мер­но. Вез­де, где есть сухой уча­сток, озна­ча­ет, что в этом месте ещё оста­лись мас­ла. Очи­сти­те эту область ещё раз. Дру­гие тесты могут вклю­чать про­тир­ку белой тка­нью или дру­гие более слож­ные лабо­ра­тор­ные тесты.

Дега­за­ция

Неко­то­рые изде­лия из лито­го метал­ла (чугу­на, желе­за, алю­ми­ния, лату­ни..) могут содер­жать воз­дух, попав­ший во вре­мя про­из­вод­ствен­но­го про­цес­са или мас­ла, остав­ши­е­ся в порах при экс­плу­а­та­ции. Каче­ство метал­ла напря­мую вли­я­ет на коли­че­ство улав­ли­ва­е­мо­го газа. Напри­мер, отлив­ки с исполь­зо­ва­ни­ем метал­лов более высо­ко­го каче­ства име­ют мень­шее коли­че­ство улав­ли­ва­е­мо­го газа. Как пра­ви­ло, алю­ми­ний не содер­жит мно­го газа.

Если не выпу­стить воз­дух или мас­ля­ные загряз­не­ния, то во вре­мя отвер­жде­ния порош­ко­во­го покры­тия они вый­дут нару­жу, что оста­вит малень­кие пузырь­ки, неров­но­сти, точеч­ные отвер­стия, кра­те­ры. Эти дефек­ты порош­ко­вой покрас­ки могут обес­пе­чить путь для про­ник­но­ве­ния вла­ги к металлу.

Про­бле­ма выде­ле­ния газов при поли­ме­ри­за­ции реша­ет­ся несколь­ки­ми способами:

• Пред­ва­ри­тель­ный подо­грев изде­лий. Этот про­цесс наи­бо­лее попу­ля­рен для устра­не­ния про­бле­мы выде­ле­ния газов. Окра­ши­ва­е­мый объ­ект пред­ва­ри­тель­но нагре­ва­ют выше тем­пе­ра­ту­ры затвер­де­ва­ния (на 10 гра­ду­сов, что­бы дать воз­мож­ность воз­ду­ху осво­бо­дить­ся перед порош­ко­вой покрас­кой. Пред­ва­ри­тель­ный нагрев осу­ществ­ля­ет­ся перед фосфатированием/покраской. Есть неко­то­рые изде­лия, кото­рые будут выпус­кать газ, неза­ви­си­мо от того, как дол­го их нагре­вать перед окрашиванием.
• Порош­ко­вые крас­ки и грун­ты, про­ща­ю­щие выход газа. Они раз­ра­бо­та­ны таким обра­зом, что­бы обес­пе­чить более дли­тель­ный срок рас­те­ка­ния, что­бы газ мог уле­ту­чи­вать­ся до полимеризации.
• Гер­ме­ти­за­ция изде­лия. Дан­ный метод тре­бу­ет при­ме­не­ния спе­ци­аль­ных гер­ме­ти­зи­ру­ю­щих грун­тов, удер­жи­ва­ю­щих газы внут­ри металла.
• Изме­не­ние тех­но­ло­гии поли­ме­ри­за­ции. Исполь­зо­ва­ние ИК или ИК / УФ (инфракрасное/ультрафиолетовое отвер­жде­ние) может устра­нить про­бле­му газо­вы­де­ле­ния, так как для отвер­жде­ния нагре­ва­ет­ся толь­ко поверх­ность изделия.

Пес­ко­струй­ная обработка

Если пред­мет, кото­рый вы хоти­те окра­сить, име­ет ржав­чи­ну, ока­ли­ну, ста­рое ЛКП , то Вам, ско­рее все­го, пона­до­бит­ся пес­ко­струй­ная обра­бот­ка. Пес­ко­струй­ные каме­ры осо­бен­но полез­ны для цехов, рабо­та­ю­щих с нетро­ну­тым сырьем, напри­мер, сталь­ны­ми листа­ми или труб­ны­ми заго­тов­ка­ми с участ­ка­ми окис­ле­ния или остат­ка­ми свар­ки. Так как мате­ри­ал от абра­зив­ной обра­бот­ки попа­да­ет во все места, необ­хо­ди­мо уда­лить все резь­бо­вые или сма­зан­ные части, такие как под­шип­ни­ки, болты/гайки, зажимы.

Пес­ко­струй­ная обра­бот­ка хоро­шо под­хо­дит пред­ме­там со слож­ны­ми фор­ма­ми, погру­же­ние луч­ше для пане­лей из листо­во­го метал­ла, пото­му что пес­ко­струй­ная обра­бот­ка гене­ри­ру­ет теп­ло, спо­соб­ное дефор­ми­ро­вать листо­вой металл.

Когда деталь обра­ба­ты­ва­ет­ся, поверх­ность при­об­ре­та­ет шеро­хо­ва­тость, повы­ша­ю­щая адге­зию при окрашивании.

Опо­лас­ки­ва­ние

После очист­ки насту­па­ет ста­дия опо­лас­ки­ва­ния. Важ­но уда­лить остат­ки любо­го хими­че­ско­го веще­ства. После опо­лас­ки­ва­ния, как мож­но быст­рее высу­ши­те поверх­ность, что­бы избе­жать появ­ле­ния ржавчины.

Фос­фа­ти­ро­ва­ние и хроматирование

Фос­фа­ти­ро­ва­ние улуч­ша­ет адге­зию при покрас­ке, улуч­ша­ет анти­кор­ро­зи­он­ные свой­ства. Про­цесс осу­ществ­ля­ет­ся на хоро­шо очи­щен­ной поверх­но­сти ста­ли, ино­гда цвет­ных металлов.

Суще­ству­ет два типа фос­фа­ти­ро­ва­ния: желез­ное фос­фа­ти­ро­ва­ние и цин­ко­вое фос­фа­ти­ро­ва­ние. Оба они тех­ни­че­ски назы­ва­ют­ся пре­об­ра­зо­ва­тель­ны­ми покры­ти­я­ми, т.е. дей­ствие рас­тво­ров “пре­об­ра­зу­ет” несколь­ко мик­рон поверх­но­сти метал­ла либо в фос­фат желе­за, либо в фос­фат цин­ка. Фос­фа­ти­ро­ва­ние, как пра­ви­ло, осу­ществ­ля­ет­ся несколь­ки­ми эта­па­ми, вклю­ча­ет обез­жи­ри­ва­ние, про­мыв­ки до и после про­цес­са, само фосфатирование.

Желе­зо­фос­фат­ное покрытие

При обра­бот­ке ста­ли кис­лы­ми соля­ми орто­фос­фор­ной кис­ло­ты и одно­ва­лент­ных метал­лов на поверх­но­сти обра­зу­ет­ся слой аморф­но­го фос­фат­но­го желе­за. Это наи­бо­лее удоб­ный и недо­ро­гой спо­соб под­го­тов­ки под порош­ко­вую покраску.

Цинк­фос­фат­ные покрытия

Фос­фа­ти­ро­ва­ние соля­ми цин­ка при­во­дит к обра­зо­ва­нию покры­тий кри­стал­ли­че­ской струк­ту­ры. Такое фос­фа­ти­ро­ва­ние явля­ет­ся более доро­го­сто­я­щим по срав­не­нию с нане­се­ни­ем аморф­но­го фос­фа­та желе­за, но оно поз­во­ля­ет полу­чать более каче­ствен­ные покры­тия, счи­та­ет­ся луч­шей под­го­тов­кой поверх­но­сти перед порош­ко­вой покраской.

После фос­фа­ти­ро­ва­ния изде­лия, его высу­ши­ва­ют в сушиль­ной камере.

Хро­ма­ти­ро­ва­ние поверхности

Хро­мат­ной обра­бот­ке (хро­ма­ти­ро­ва­нию) наи­бо­лее часто под­вер­га­ют алю­ми­ний и его спла­вы. Обра­бот­ка соеди­не­ни­я­ми, содер­жа­щи­ми хром, повы­ша­ет защит­ные свой­ства метал­ла. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние полу­чи­ли кон­вер­си­он­ные покры­тия на осно­ве фос­фа­та хро­ма и хроматное.

В свя­зи с воз­мож­ной пори­сто­стью кон­вер­си­он­ных покры­тий, в завер­ше­ние их про­мы­ва­ют пас­си­ви­ру­ю­щи­ми рас­тво­ра­ми, содер­жа­щи­ми соеди­не­ния шести или трёх­ва­лент­но­го хро­ма, их ком­би­на­ции с дру­ги­ми ком­по­нен­та­ми, ока­зы­ва­ю­щи­ми пас­си­ви­ру­ю­щий эффект.

При под­го­тов­ке поверх­но­сти исполь­зу­ет­ся боль­шое коли­че­ство воды. Чисто­та воды и сте­пень её загряз­нён­но­сти долж­ны посто­ян­но кон­тро­ли­ро­вать­ся. Очень важ­ны­ми фак­то­ра­ми явля­ют­ся жёст­кость воды, нали­чие в ней рас­тво­ри­мых и взве­шен­ных веществ.

В послед­нее вре­мя были раз­ра­бо­та­ны аль­тер­на­тив­ные про­цес­сы, поз­во­ля­ю­щие избе­жать при­ме­не­ния хро­ма­тов, так как они ток­сич­ны. Тита­но­вый цир­ко­ний и сила­ны обла­да­ют ана­ло­гич­ны­ми анти­кор­ро­зи­он­ны­ми и адге­зи­он­ны­ми характеристиками.

Суш­ка

После послед­не­го опо­лас­ки­ва­ния суш­ка внут­ри печи быст­ро уда­ля­ет вла­гу, остав­шу­ю­ся на изделии.

После­до­ва­тель­ность эта­пов под­го­тов­ки к порош­ко­вой покраске

• Раз­бор­ка и очист­ка. Если вы пла­ни­ру­е­те покра­сить деталь, кото­рая содер­жит резин­ки, пла­стик, про­клад­ки, про­вод­ку, то эти эле­мен­ты нуж­но будет снять, так как они рас­пла­вят­ся при нагреве.
• Уда­ле­ние газов (дега­за­ция).
• Даль­ней­шая под­го­тов­ка варьи­ру­ет­ся, зави­сит от типа метал­ла, состо­я­ния теку­ще­го ЛКП . Если есть ста­рое ЛКП , то его мож­но уда­лить спе­ци­аль­ной смыв­кой, сле­дуя инструкции.
• Шли­фов­ка / пес­ко­струй­ная обра­бот­ка. Даже если хими­че­ская смыв­ка хоро­шо уда­ля­ет ста­рое ЛКП , она не уда­ля­ет мел­кие дефек­ты и ржав­чи­ну. Поэто­му может потре­бо­вать­ся пес­ко­струй­ная обработка.
• Очист­ка после пес­ко­струй­ной обра­бот­ки. Нуж­но обдуть пыль сжа­тым воз­ду­хом, потом поскре­сти поверх­ность чистой жёст­кой щёт­кой, сдуть остат­ки пыли сно­ва. Затем акку­рат­но очи­стить чистым поло­тен­цем с дена­ту­ри­ро­ван­ным спир­том. Далее мож­но быст­ро прой­тись факе­лом с про­па­но­вой горел­кой, сжи­гая любые остав­ши­е­ся вор­син­ки. Дру­гой вари­ант очист­ки изде­лия от пес­ко­струй­ной пыли – его погру­же­ние в аце­то­но­вую ванну.
• После это­го его поме­ща­ют в печь нагре­тую до 200 гра­ду­сов по Цель­сию на 20 минут. Поро­шок луч­ше при­ли­па­ет, когда он попа­да­ет на тёп­лую поверхность.
• В каче­стве допол­ни­тель­но­го шага, для абсо­лют­ной адге­зии и дол­го­веч­но­сти мож­но исполь­зо­вать фос­фа­ти­ро­ва­ние или хро­ма­ти­ро­ва­ние. После чего сле­ду­ет опо­лас­ки­ва­ние и сушка.
• Мас­ки­ров­ка. Неко­то­рые дета­ли тре­бу­ют мас­ки­ров­ки перед порош­ко­вой покрас­кой. Всю мас­ки­ров­ку необ­хо­ди­мо про­из­во­дить в чистых пер­чат­ках, так как это самый послед­ний шаг перед тем, как перей­ти к порош­ко­вой покраске.
• Под­ве­ши­ва­ние. Послед­ний шаг — это под­ве­сить окра­ши­ва­е­мый пред­мет на крю­чок или проволоку.

Грунтование перед порошковой покраской

Тер­мо­ре­ак­тив­ные порош­ко­вые крас­ки обыч­но нано­сят­ся на голый металл одним сло­ем, без грун­та. Каж­дый после­ду­ю­щий слой “тор­мо­зит” ста­ти­че­ский заряд сухо­го порош­ка, спо­соб­ству­ет обра­зо­ва­нию шаг­ре­ни. Грунт обыч­но пред­став­ля­ет собой эпок­сид­ный хими­че­ский состав. Он уси­ли­ва­ет адге­зию после­ду­ю­ще­го слоя, а так­же может слу­жить как напол­ни­тель (что­бы сгла­дить шеро­хо­ва­тость под­лож­ки) или гер­ме­ти­зи­ру­ет пори­стый литой металл от газовыделения.

Суще­ству­ют опре­де­лён­ные типы порош­ков, кото­рые не сто­ит сов­ме­щать с грун­то­ва­ни­ем. Состав, даю­щий эффект мор­щин (wrinkles) дол­жен быть нане­сён непо­сред­ствен­но на под­лож­ку без грун­та. Ина­че грунт будет пре­пят­ство­вать обра­зо­ва­нию мор­щин, вызы­вая тем самым нерав­но­мер­ность финиш­но­го покрытия.

Грунт помо­га­ет про­длить срок служ­бы изде­лия и порош­ко­во­го покры­тия. При­ме­не­ние грун­тов­ки реко­мен­ду­ет­ся, если изде­лие экс­плу­а­ти­ру­ет­ся при суро­вых погод­ных условиях.

Для уве­ли­че­ния защи­ты от кор­ро­зии и повы­ше­ния адге­зии суще­ству­ет два основ­ных типа грун­то­вок. Один – без содер­жа­ния цин­ка ( ZINC FREE ), дру­гой – с содер­жа­ни­ем цин­ка ( ZINC RICH ). Для чёр­но­го метал­ла (сталь, желе­зо) нано­си­те грунт с цин­ком, так как он даёт луч­шую защи­ту. Алю­ми­ний луч­ше грун­то­вать грун­тов­кой без содер­жа­ния цин­ка, ина­че могут быть про­бле­мы с адге­зи­ей, отслоением.

Маскировка перед нанесением порошкового покрытия

Мас­ки­ров­ка пред­став­ля­ет собой закле­и­ва­ние спе­ци­аль­ной лип­кой лен­той и дру­ги­ми мас­ки­ро­воч­ны­ми мате­ри­а­ла­ми обла­стей дета­лей, не под­ле­жа­щих окра­ши­ва­нию. Мож­но исполь­зо­вать при­ё­мы мас­ки­ров­ки, что­бы создать дизайн на окра­ши­ва­е­мых изде­ли­ях. К при­ме­ру, попу­ляр­но покры­вать порош­ко­вой крас­кой кром­ку коле­са одним цве­том, а спи­цы коле­са — другим.

Так­же мас­ки­ро­воч­ны­ми мате­ри­а­ла­ми закле­и­ва­ют­ся сле­ду­ю­щие обла­сти, не под­ле­жа­щие окрашиванию.

• Элек­три­че­ские соеди­не­ния (зазем­ле­ния).
• Поса­доч­ные места, куда уста­нав­ли­ва­ют­ся прокладки.

Носи­те чистые пер­чат­ки во вре­мя маскировки!

Для мас­ки­ров­ки при­ме­ня­ют­ся сле­ду­ю­щие материалы:

• Высо­ко­тем­пе­ра­тур­ная поли­эфир­ная лен­та наи­бо­лее рас­про­стра­не­на для мас­ки­ров­ки при порош­ко­вой покрас­ке. Она выдер­жи­ва­ет про­дол­жи­тель­ный нагрев выше 200 гра­ду­сов. С высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной лен­той немно­го труд­но рабо­тать, так как она не гиб­кая. Она лег­ко раз­ре­за­ет­ся. Тем не менее, полез­но иметь раз­ные раз­ме­ры для раз­ных ситуаций.
• 3M синяя / зелё­ная маляр­ные лен­ты. С лен­той 3M гораз­до про­ще рабо­тать, чем с высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной защит­ной лен­той, так как она спо­соб­на при­ле­гать к изги­бам. Синяя лен­та спо­соб­на выдер­жать око­ло 90 гра­ду­сов нагре­ва. Лен­та зелё­но­го цве­та лег­ко сни­ма­ет­ся даже после дости­же­ния 120 гра­ду­сов. При исполь­зо­ва­нии любой из маляр­ных лент очень важ­но не допу­стить слиш­ком силь­но­го нагре­ва. Если вы забу­де­те об этом, оста­ви­те лен­ту до пол­но­го отвер­жде­ния порош­ко­во­го покры­тия, её будет слож­но снять.
• Алю­ми­ни­е­вая фоль­га — отлич­ный спо­соб мас­ки­ров­ки боль­ших пло­ща­дей, эко­но­мя­щий мно­го рядов лен­ты. Она отлич­но дер­жит­ся в печи при любой тем­пе­ра­ту­ре. Оче­вид­но, что алю­ми­ни­е­вая фоль­га не обла­да­ет лип­ки­ми свой­ства­ми, поэто­му её нуж­но будет допол­нить высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной клей­кой лентой.
• Сили­ко­но­вые проб­ки — это сили­кон конус­ной фор­мы, кото­рым закры­ва­ют отвер­стия раз­лич­но­го раз­ме­ра. Они иде­аль­но под­хо­дят для мас­ки­ров­ки отвер­стий под бол­ты. Так как они кони­че­ские, каж­дый из них под­хо­дит под раз­лич­ные раз­ме­ры отверстий.

После того, как покры­тие затвер­де­ло, вы попы­та­е­тесь уда­лить лен­ту, крас­ка вокруг края лен­ты может отсла­и­вать­ся, остав­ляя зазуб­рен­ные края. Что­бы избе­жать это­го и полу­чить чистые линии, нагре­вай­те деталь в печи при­мер­но до 80–90 гра­ду­сов по Цель­сию, осто­рож­но извле­ки­те её, уда­ли­те лен­ту с помо­щью пин­це­та. Затем поме­сти­те изде­лие обрат­но в печь.

Если будет рас­пы­лять­ся 2 слоя, луч­ше мас­ки­ро­вать изде­лие 2 раза. Попыт­ка повтор­но­го исполь­зо­ва­ния одной мас­ки­ров­ки для несколь­ких рас­пы­ле­ний даст неров­но­сти при откле­и­ва­нии ленты.

Про­ти­ра­ние влаж­ным пальцем

Есть неко­то­рые ситу­а­ции, когда вы полу­чи­те луч­шие резуль­та­ты, покры­вая всю деталь, даже область, кото­рую вы хоте­ли замас­ки­ро­вать, а затем уда­лить поро­шок из этой обла­сти, преж­де чем начать нагрев. Луч­ше все­го это делать на при­под­ня­тых участ­ках, таких как при­под­ня­тые бук­вы на впуск­ном кол­лек­то­ре, кла­пан­ной крыш­ке или тор­моз­ном суппорте.

Вы може­те про­те­реть поро­шок с воз­вы­шен­ной поверх­но­сти влаж­ным паль­цем. Необ­хо­ди­мо выте­реть толь­ко очень малень­кий уча­сток за один раз. Так­же мож­но делать влаж­ным поло­тен­цем, губ­кой или чем-то другим.

Процесс порошковой покраски

Вы долж­ны иметь доста­точ­но осве­ще­ния, что­бы лег­ко видеть каж­дую область окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та. Так­же очень полез­но иметь под рукой яркий све­то­ди­од­ный фонарик.

Перед тем, как начать рас­пы­ле­ние, осмот­ри­те изде­лие, спла­ни­руй­те курс, кото­рым вы буде­те сле­до­вать. Луч­ше все­го сна­ча­ла покра­сить углуб­ле­ния (обла­сти, вызы­ва­ю­щие эффект клет­ки Фара­дея, суть кото­ро­го мы рас­смот­рим ниже), а затем покрыть более ров­ные участки.
Нач­ни­те рас­пы­лять в сто­роне, до фор­ми­ро­ва­ния рав­но­мер­но­го обла­ка. Затем пере­ме­сти­те писто­лет на объ­ект. Луч­ше все­го дер­жать триг­гер нажа­тым до тех пор, пока не достиг­не­те пол­но­го укры­тия всей поверх­но­сти. Рас­сто­я­ние от поверх­но­сти долж­но быть при­мер­но 15 до 20 см. Луч­ше все­го рабо­тать мед­лен­но, кон­тро­ли­руя дви­же­ние по всей дета­ли, вме­сто хао­тич­но­го рас­пы­ле­ния. Поста­рай­тесь достичь пол­но­го охва­та за 1 про­ход по всей поверхности.

После того, как закон­чи­те рас­пы­ле­ние, може­те про­ве­рить, что покры­та вся поверх­ность, посве­тив по ней ярким све­то­ди­од­ным фона­ри­ком. Мож­но так­же све­тить фона­ри­ком во вре­мя все­го распыления.

Не рас­пы­ляй­те слиш­ком близ­ко. Если писто­лет и окра­ши­ва­е­мый объ­ект слиш­ком близ­ко друг к дру­гу, они ста­но­вят­ся элек­три­че­ски свя­зан­ны­ми, обес­пе­чи­вая пря­мое зазем­ле­ние непо­сред­ствен­но на писто­лет. Это не при­во­дит к улуч­ше­нию эффек­тив­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ской пере­да­чи порошка.

Не рас­пы­ляй­те слиш­ком дале­ко, так как заря­жен­ные части­цы будут искать дру­гие более близ­кие объекты.

Эффект клет­ки Фарадея

Зона с эффек­том клет­ки Фара­дея — это область дета­ли (углуб­ле­ние), куда не про­ни­ка­ет внеш­нее элек­три­че­ское поле.

Поло­жи­тель­ные эффек­ты силь­ных элек­три­че­ских полей, созда­ва­е­мых обыч­ны­ми систе­ма­ми заряд­ки коро­ной, наи­бо­лее выра­же­ны при окра­ши­ва­нии объ­ек­тов с боль­ши­ми плос­ки­ми фор­ма­ми. К сожа­ле­нию, элек­три­че­ские поля могут иметь нега­тив­ные эффек­ты. Напри­мер, при покрас­ке изде­лий с глу­бо­ки­ми углуб­ле­ни­я­ми воз­ни­ка­ет эффект клет­ки Фара­дея. Элек­три­че­ское поле будет сле­до­вать по пути наи­мень­ше­го сопро­тив­ле­ния зазем­ле­нию (т.е. по кра­ям углуб­ле­ния). Этот про­цесс будет сопро­вож­дать­ся дву­мя нега­тив­ны­ми послед­стви­я­ми. Во-пер­вых, мень­ше частиц име­ют шанс попасть внутрь выем­ки, так как части­цы порош­ка силь­но “тол­ка­ют­ся” элек­три­че­ским полем к кра­ям. Во-вто­рых, сво­бод­ные ионы, гене­ри­ру­е­мые корон­ным раз­ря­дом, будут сле­до­вать по лини­ям поля к кра­ям, быст­ро насы­ща­ют суще­ству­ю­щий слой допол­ни­тель­ным заря­дом, что при­во­дит к очень быст­ро­му раз­ви­тию обрат­ной ионизации.

Тра­ди­ци­он­ный метод, улуч­ша­ю­щий про­ник­но­ве­ние в обла­сти клет­ки Фара­дея, заклю­ча­ет­ся в сни­же­нии напря­же­ния на писто­ле­те. Труд­но­сти, свя­зан­ные с руч­ной регу­ли­ров­кой напря­же­ния писто­ле­та, при­ве­ли к раз­ра­бот­ке более совре­мен­ных мето­дов борь­бы с обрат­ной иони­за­ци­ей. Это: 1) авто­ма­ти­че­ский кон­троль тока писто­ле­та; 2) устрой­ства сбо­ра сво­бод­ных ионов. Оба мето­да поз­во­ля­ют улуч­шить каче­ство покрас­ки путём устра­не­ния или умень­ше­ния тока пара­зит­ных ионов от писто­ле­та к окра­ши­ва­е­мо­му объекту.

Сове­ты по окра­ши­ва­нию зон с эффек­том клет­ки Фара­дея (углуб­ле­ния):

• Крась­те углуб­ле­ния в первую очередь.
• Попро­буй­те сни­зить дав­ле­ние для рас­пы­ле­ния про­блем­ных участков.
• Умень­ши­те напря­же­ние, если это возможно.
• Если всё осталь­ное не помо­га­ет, вос­поль­зуй­тесь феном, что­бы нагреть эту область, а затем распыляйте.

Что такое обрат­ная ионизация?

Обрат­ная иони­за­ция воз­ни­ка­ет из-за излиш­не­го тока сво­бод­ных ионов от заряд­ных элек­тро­дов рас­пы­ли­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния. Сво­бод­ные ионы, попа­дая на деталь с порош­ком, при­бав­ля­ют свой заряд к заря­ду, нако­пив­ше­му­ся на нане­сён­ном слое. На неко­то­рых местах заряд повы­ша­ет­ся настоль­ко, что про­ска­ки­ва­ют мик­ро­ис­кры, обра­зуя кра­те­ры. Обрат­ная иони­за­ция так­же сни­жа­ет эффек­тив­ность пере­но­са. Поло­жи­тель­ные ионы выхо­дят за пре­де­лы порош­ко­вой крас­ки, они при­тя­ги­ва­ют­ся к отри­ца­тель­но заря­жен­ным части­цам порош­ка, непре­рыв­но посту­па­ю­щим на поверх­ность зазем­лён­ной части. Соуда­ре­ние поло­жи­тель­ных ионов и отри­ца­тель­но заря­жен­ных частиц при­во­дит к тому, что части­цы порош­ка теря­ют свой заряд и, сле­до­ва­тель­но, спо­соб­ность к осаждению.

Эффект обрат­ной иони­за­ции более типи­чен при нане­се­нии вто­ро­го слоя, но может про­изой­ти так­же при нане­се­нии первого.

Вот несколь­ко сове­тов, как избе­жать обрат­ной ионизации:

• Понизь­те напря­же­ние. Это самый про­стой шаг предот­вра­тить обрат­ную иони­за­цию, одна­ко Вы все­гда долж­ны быть осто­рож­ны при сни­же­нии напря­же­ния, так как это может при­ве­сти к допол­ни­тель­ным про­бле­мам, таким как непри­ем­ле­мое про­ник­но­ве­ние и/или укры­тие. Вы може­те сни­зить напря­же­ние, что умень­ша­ет ток, но так­же может сни­зить эффек­тив­ность заря­да. Луч­шим под­хо­дом явля­ет­ся умень­ше­ние мик­ро­ам­пер. Новей­шее обо­ру­до­ва­ние име­ет регу­ли­ров­ку огра­ни­че­ния тока, так что Вы може­те сни­зить его до мак­си­маль­но­го уров­ня. Экс­пе­ри­мен­ти­руй­те с раз­лич­ны­ми уров­ня­ми тока, что­бы най­ти наи­луч­ший вариант.
• Нано­си­те с пра­виль­но­го рас­сто­я­ния. Это самая рас­про­стра­нён­ная при­чи­на обрат­ной иони­за­ции, когда писто­лет нахо­дит­ся слиш­ком близ­ко к поверх­но­сти. Уве­ли­че­ние рас­сто­я­ния умень­ша­ет ток писто­ле­та, замед­ля­ет обрат­ную иони­за­цию. Для луч­шей эффек­тив­но­сти порош­ко­вой покрас­ки, нуж­но удер­жи­вать рас­сто­я­ние меж­ду рас­пы­ли­те­лем и окра­ши­ва­е­мым пред­ме­том при­мер­но 20–30 см. Во мно­гих слу­ча­ях это напря­мую свя­за­но с тем, как пред­мет под­ве­ши­ва­ет­ся. Убе­ди­тесь, что он устой­чив, не рас­ка­чи­ва­ет­ся, так как это дела­ет прак­ти­че­ски невоз­мож­ным под­дер­жа­ние необ­хо­ди­мо­го рас­сто­я­ния. Когда необ­хо­ди­мо рас­пы­лять близ­ко к поверх­но­сти, необ­хо­ди­мо регу­ли­ро­вать ток, что­бы ком­пен­си­ро­вать это.
• Исполь­зуй­те ион­ный кол­лек­тор. Зазем­ля­ю­щее коль­цо или какая-либо дру­гая фор­ма ион­но­го кол­лек­то­ра может быть при­ме­не­на как зазем­ля­ю­щий источ­ник, что­бы умень­шить эффект шеро­хо­ва­то­сти поверх­но­сти. Они уста­нав­ли­ва­ют­ся непо­сред­ствен­но за кон­чи­ком элек­тро­да, их цель — улав­ли­вать любые неис­поль­зо­ван­ные ионы от про­цес­са зарядки.

Поли­ме­ри­за­ция в печи

Для отвер­жде­ния порош­ко­вая крас­ка и под­лож­ка долж­ны достичь опре­де­лён­но­го нагре­ва, оста­вать­ся нагре­ты­ми отве­дён­ный пери­од вре­ме­ни без каких-либо тем­пе­ра­тур­ных колебаний.

Обыч­но это от 160° до 230° по Цель­сию. Как толь­ко печь достиг­нет тем­пе­ра­ту­ры, она ста­би­ли­зи­ру­ет­ся. После завер­ше­ния про­цес­са отвер­жде­ния изде­лия извле­ка­ют­ся и охлаждаются.

Вре­мя, необ­хо­ди­мое для поли­ме­ри­за­ции порош­ка, силь­но варьи­ру­ет­ся, зави­сит от раз­ме­ра, фор­мы, тол­щи­ны дета­лей. К при­ме­ру, неболь­шой крон­штейн может нагре­вать­ся все­го десять минут, а 20-дюй­мо­вый уча­сток тол­сто­стен­ной тру­бы будет нагре­вать­ся более часа.

В тех­ни­че­ской кар­те про­из­во­ди­те­ля порош­ко­во­го про­дук­та будет напи­са­но что-то вро­де “нагре­вай­те 12 минут при 180 гра­ду­сах по Цель­сию”. Это не озна­ча­ет, что изде­лия долж­ны быть поме­ще­ны в печь на 12 минут при 180 гра­ду­сах Цель­сия. Это озна­ча­ет, что сна­ча­ла они долж­ны достичь нуж­ной тем­пе­ра­ту­ры, а затем нагре­вать­ся необ­хо­ди­мое коли­че­ство времени.

Когда тер­мо­ре­ак­тив­ный поро­шок под­вер­га­ет­ся воз­дей­ствию повы­шен­ной тем­пе­ра­ту­ры, он начи­на­ет пла­вить­ся, рас­те­кать­ся, а затем обра­зу­ет пере­крёст­ные свя­зи внут­ри поли­ме­ра, раз­ви­ва­ет все свой­ства плёнки.

Шаг­рень на порош­ко­вом покрытии

Для боль­шин­ства порош­ко­вых соста­вов тре­бу­ет­ся достичь тол­щи­ны при рас­пы­ле­нии не менее 50 мик­рон, что­бы полу­чить при­ем­ле­мо глад­кую плён­ку. Если вы нане­сё­те слиш­ком мало порош­ка, то полу­чи­те зер­ни­стую тек­сту­ру. Это про­ис­хо­дит, пото­му что на поверх­но­сти его не хва­та­ет, что­бы он рас­те­кал­ся, созда­вая одно­род­ную плён­ку. Если порош­ка будет слиш­ком мно­го, то, ско­рее все­го, полу­чи­те боль­шую вол­ни­стую шагрень.

Мно­гие про­из­во­ди­те­ли пред­по­чи­та­ют иметь опре­де­лён­ную шаг­рень, так как она помо­га­ет скрыть дефек­ты метал­ла, воз­ник­шие при про­из­вод­стве, а полу­чен­ное ЛКП менее под­вер­же­но появ­ле­нию види­мых отпе­чат­ков пальцев.

Мож­но дер­жать све­то­ди­од­ный фона­рик, направ­лен­ный на поверх­ность во вре­мя рас­пы­ле­ния. Как толь­ко скро­ет­ся голый металл, рас­пы­ле­ние мож­но прекратить.

Очень важ­но хоро­шее зазем­ле­ние. Ина­че будут про­бле­мы с обрат­ной иони­за­ци­ей, вли­я­ю­щей на обра­зо­ва­ние круп­ной шагрени.

Для полу­че­ния покры­тия, пол­но­стью без шаг­ре­ни, мож­но при­ме­нять сле­ду­ю­щий метод.

1. Рас­пы­ляй­те поро­шок, как обычно.
2. Поло­жи­те деталь в печь, уста­но­ви­те тем­пе­ра­ту­ру 118 гра­ду­сов по Цельсию.
3. Как толь­ко нане­сён­ный слой будет выгля­деть мок­рым, извле­ки­те деталь.
4. Немед­лен­но рас­пы­ли­те очень тон­кий слой, доста­точ­ный, что­бы не было вид­но отра­же­ния от рас­пла­вив­ше­го­ся порошка.
5. Далее нуж­но поме­стить деталь обрат­но в печь, выпол­нить пол­ную полимеризацию.

Порошковые металлики

Суще­ству­ет несколь­ко тех­но­ло­гий про­из­вод­ства порош­ко­вых кра­сок с эффек­том метал­лик: экс­тру­ди­ро­ва­ние, сухое сме­ше­ние и бон­ди­ро­ва­ние. Есть так­же новая тех­но­ло­гия инкап­су­ли­ро­ван­ных алю­ми­ни­е­вых пиг­мен­тов. Порош­ко­вые крас­ки с эффек­том «метал­лик», про­из­ве­дён­ных по этой тех­но­ло­гии не тре­бу­ют после­ду­ю­ще­го порош­ко­во­го лакирования.

Экс­тру­ди­ро­ва­ние пред­став­ля­ет собой сме­ши­ва­ние всех ком­по­нен­тов, вклю­чая метал­ли­че­ские части­цы, даль­ней­шую экс­тру­зию полу­чив­шей­ся сме­си. При такой обра­бот­ке части­цы «метал­ли­ка» раз­ру­ша­ют­ся, теряя свою фор­му, что ухуд­ша­ет эффект. Метод экс­тру­зии рас­пла­ва не нашёл широ­ко­го при­ме­не­ния при про­из­вод­стве порош­ко­вых «метал­ли­ков».

При мето­де сухо­го сме­ше­ния метал­ли­че­ские части­цы добав­ля­ют­ся к гото­во­му порош­ку крас­ки, потом сме­ши­ва­ют­ся в мик­се­ре. Струк­ту­ра частиц не изме­ня­ет­ся, что даёт хоро­ший метал­ли­че­ский эффект.

Кро­ме того, элек­тро­ста­ти­че­ское рас­пы­ле­ние застав­ля­ет метал­ли­че­ские чешуй­ки “ком­ко­вать­ся” друг с дру­гом под дей­стви­ем элек­тро­ста­ти­че­ской силы и, таким обра­зом, вызы­ва­ет нерав­но­мер­ный блеск. Бон­ди­ро­ван­ный (скле­ен­ный) «метал­лик» пре­одо­ле­ва­ет все эти про­бле­мы. При про­из­вод­стве порош­ко­вых метал­ли­ков спо­со­бом бон­ди­ро­ва­ния (сплав­ле­ния), части­цы крас­ки при­ли­па­ют к части­цам пиг­мен­та «метал­лик». Суще­ству­ет так­же спо­соб холод­но­го бон­ди­ро­ва­ния пиг­мен­та, при­да­ю­ще­го эффект «метал­лик», с части­ца­ми крас­ки с помо­щью высо­ко­ско­рост­но­го пере­ме­ши­ва­ния. Это устра­ня­ет неко­то­рые недо­стат­ки тер­ми­че­ско­го бон­ди­ро­ва­ния, а так­же сни­жа­ет сто­и­мость производства.

Пре­иму­ще­ства бон­ди­ро­ван­ных порош­ко­вых «метал­ли­ков»:

• — Мож­но исполь­зо­вать реге­не­ри­ро­ван­ный порошок.
• — Более лёг­кое рав­но­мер­ное нанесение.
• — Более выра­жен­ный, рав­но­мер­ный метал­ли­че­ский эффект.

Тех­но­ло­гия инкап­су­ли­ро­ван­ных алю­ми­ни­е­вых пиг­мен­тов осно­ва­на на золь-геле­вой химии. Для защи­ты алю­ми­ния от окис­ле­ния и хими­че­ско­го воз­дей­ствия при­ме­ня­ет­ся несколь­ко схем инкап­су­ля­ции. Алю­ми­ни­е­вые пиг­мен­ты, инкап­су­ли­ро­ван­ные с про­зрач­ным сили­кат­ным сло­ем, пока­зы­ва­ют мак­си­маль­но воз­мож­ную меха­ни­че­скую и хими­че­скую стой­кость. Они не вли­я­ют на элек­тро­ста­ти­че­ский заряд при порош­ко­вой покрас­ке. Бла­го­да­ря тол­стой поли­мер­ной обо­лоч­ке пиг­мент ведёт себя как части­ца порош­ко­вой крас­ки. Это при­во­дит к эффек­тив­но­сти покрас­ки, сни­жен­ной склон­но­сти к “облач­но­сти”. Опти­че­ские харак­те­ри­сти­ки полу­ча­ют­ся бли­же к харак­те­ри­сти­кам жид­ких ЛКП . Инкап­су­ли­ро­ван­ные алю­ми­ни­е­вые пиг­мен­ты мож­но нано­сить без лака.

Сове­ты по при­ме­не­нию порош­ко­вых «метал­ли­ков»

• Умень­ши­те напря­же­ние корон­но­го раз­ря­да: чем мень­ше напря­же­ние, тем луч­ше про­яв­ля­ет­ся эффект металлик.
• Рас­сто­я­ние от писто­ле­та до поверх­но­сти долж­но быть боль­ше, чем при при­ме­не­нии стан­дарт­ной порош­ко­вой крас­ки. Обыч­но это 20–30 см.
• При окрас­ке «метал­ли­ком» изде­лий со слож­ны­ми фор­ма­ми, может потре­бо­вать­ся ещё боль­ше сни­зить напря­же­ние корон­но­го раз­ря­да, а так­же исполь­зо­вать спе­ци­аль­ные насад­ки, что­бы изме­нить аэродинамику.

Порошковые покрытия со специальным эффектом

Необ­хо­ди­мость при­ме­нить спе­ци­аль­ный порош­ко­вый эффект может исхо­дить от жела­ния скрыть поверх­ность под­лож­ки, кото­рая выгля­дит не очень хоро­шо. Тек­сту­ры и спе­ци­аль­ные эффек­ты могут быть полу­че­ны путём изме­не­ния меха­низ­ма отвер­жде­ния или вве­де­ния добавок.

Мор­щи­ны (wrinkles)

Мор­щи­ны — спе­ци­аль­ный эффект, кото­рый добав­ля­ет глу­би­ну цве­та, а так­же доволь­но хоро­шо скры­ва­ет несо­вер­шен­ства поверх­но­сти. Вы долж­ны уве­ли­чить тем­пе­ра­ту­ру в нача­ле цик­ла отвер­жде­ния, что­бы обес­пе­чить рав­но­мер­ное обра­зо­ва­ние морщин.

Translucent (полу­про­зрач­ный)

Как сле­ду­ет из назва­ния, полу­про­зрач­ные соста­вы покры­ва­ют под­лож­ку, обес­пе­чи­ва­ют цвет, но при этом под­лож­ка про­све­чи­ва­ет через нане­сён­ный слой. При­ме­няя этот эффект, очень лег­ко полу­чить нерав­но­мер­ную пиг­мен­та­цию, осо­бен­но если под­лож­ка име­ет нерав­но­мер­ную фор­му. Раз­ли­чия тол­щи­ны плён­ки все­го лишь в пол­мил­ли­мет­ра могут быть замет­ны. Любые дефек­ты на под­лож­ке будут про­яв­лять­ся через полу­про­зрач­ный слой. Если пред­ва­ри­тель­ная обра­бот­ка не уда­лит их, то вам луч­ше будет рас­пы­лить непро­зрач­ную базу.

Dormant (дрем­лю­щий, пассивный)

Спе­ц­эф­фект Dormants — это двух­слой­ная систе­ма. Базо­вый и верх­ний слой нано­сят­ся и нагре­ва­ют­ся раз­дель­но. Сна­ча­ла цвет­ная база, обыч­но содер­жа­щая метал­ли­че­ский пиг­мент, потом вто­рой слой. Имен­но послед­ний верх­ний слой «вытя­ги­ва­ет» неак­тив­ный цвет, ожив­ля­ет его. Напри­мер, крас­ный цвет будет выгля­деть как розо­вый до добав­ле­ния верх­не­го слоя.

River Vein

Этот эффект при­да­ёт осо­бую тек­сту­ру, может скрыть дефек­ты поверх­но­сти. Тол­щи­на явля­ет­ся клю­че­вым момен­том при окра­ши­ва­нии про­дук­том «River vein». Сле­ду­ет при­дер­жи­вать­ся реко­мен­да­ций производителя.

Двухслойные покрытия

Порош­ко­вая покрас­ка, как пра­ви­ло, осу­ществ­ля­ет­ся в один слой. Неко­то­рые крас­ки, напри­мер метал­ли­ки, могут потре­бо­вать про­зрач­но­го лака для защи­ты метал­ли­че­ско­го эффек­та. Суще­ству­ют так­же метал­ли­ки, не тре­бу­ю­щие лака.

Двух­слой­ные систе­мы могут дать боль­шие пре­иму­ще­ства. Это один из спо­со­бов достичь уси­лен­ной защи­ты от коррозии.

Двух­слой­ные систе­мы могут так­же спо­соб­ство­вать улуч­ше­нию цвет­ных покры­тий с помо­щью ярких пиг­мен­тов. Напри­мер, что­бы полу­чить нео­но­вые цве­та, реко­мен­ду­ет­ся сна­ча­ла нане­сти белый, а затем нео­но­вый цвет. Вооб­ще, белая осно­ва уси­ли­ва­ет яркость любо­го цвета.

Суще­ству­ют две про­це­ду­ры для мно­го­слой­ных покры­тий. Они зави­сят от того, какой тип порош­ко­во­го покры­тия распыляется.

• Нане­се­ние пер­во­го слоя, его частич­ная поли­ме­ри­за­ция, потом нане­се­ние вто­ро­го, окон­ча­тель­ное отверждение.
• Нане­се­ние и отвер­жде­ние каж­до­го слоя.

Нане­се­ние пер­во­го слоя, его частич­ная поли­ме­ри­за­ция, потом нане­се­ние вто­ро­го и окон­ча­тель­ное отверждение

Пре­иму­ще­ство дан­но­го мето­да — улуч­шен­ная меж­с­лой­ная адге­зия. Два слоя «сши­ва­ют­ся» меж­ду собой, а так­же при­кле­и­ва­ют­ся к поверхности.

После того, как Вы нане­сё­те 1‑й слой, Вы поме­ща­е­те деталь в печь, но нагре­ва­е­те её толь­ко на 60–75 %. Это озна­ча­ет, что если инструк­ция преду­смат­ри­ва­ет нагрев 10 минут при 200 гра­ду­сах, вы гре­е­те толь­ко 6–7 минут. Затем выни­ма­е­те деталь из печи, даё­те ей пол­но­стью остыть. Далее дела­е­те вто­рое рас­пы­ле­ние, сно­ва поме­ща­е­те в печь, что­бы поли­ме­ри­зо­вать по пол­но­му циклу.

Не все соста­вы будут рабо­тать вме­сте. Важ­но исполь­зо­вать про­дук­ты, раз­ра­бо­тан­ные для сов­мест­ной рабо­ты. Поль­зу­ясь одной мар­кой про­дук­та для обо­их сло­ёв, Вы обес­пе­чи­те неко­то­рую после­до­ва­тель­ность, може­те обра­тить­ся к про­из­во­ди­те­лю за реко­мен­да­ци­я­ми, если воз­ник­нут проблемы.

Сле­ди­те за тол­щи­ной пер­во­го слоя. Слиш­ком тол­стый пер­вый слой вызо­вет про­бле­мы со сле­ду­ю­щим нане­се­ни­ем. При порош­ко­вой покрас­ке элек­три­че­ский заряд не прой­дёт через тол­стый слой так же лег­ко, как если бы он был более тонким.

Отвер­жде­ние каж­до­го слоя

Ино­гда тре­бу­ет­ся пол­но­стью отвер­дить каж­дый слой. К при­ме­ру, если Вы нано­си­те хро­ми­ро­ван­ное порош­ко­вое покры­тие, то сна­ча­ла рас­пы­ля­е­те состав, даю­щий эффект хро­ми­ро­ва­ния и завер­ша­е­те цикл поли­ме­ри­за­ции на 100%. Затем поз­во­ля­е­те дета­ли пол­но­стью остыть до ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, нано­си­те 2‑ой слой. Затем кла­дё­те её обрат­но в печь, нагре­ва­е­те сно­ва. Покры­тие с дан­ным эффек­том нель­зя полу­чить по-дру­го­му, отвер­ждая пер­вый слой не полностью.

Настрой­ка напряжения

Регу­ли­ров­ка настрой­ки напря­же­ния на писто­ле­те помо­га­ет при нане­се­нии несколь­ких сло­ёв. Вто­рое рас­пы­ле­ние все­гда сле­ду­ет делать с умень­шен­ным напря­же­ни­ем, как пра­ви­ло, на 50%, чем пер­вое. Луч­ше все­го экс­пе­ри­мен­ти­ро­вать с напря­же­ни­ем, нахо­дить наи­бо­лее под­хо­дя­щую настрой­ку, учи­ты­вая кон­крет­ную ситу­а­цию. Регу­ли­ру­е­мые настрой­ки напря­же­ния мож­но най­ти толь­ко на обо­ру­до­ва­нии сред­не­го и про­фес­си­о­наль­но­го уровня.

Оборудование для порошковой покраски

Тип обо­ру­до­ва­ние для порош­ко­вой покрас­ки зави­сит от того, какой объ­ём рабо­ты будет выпол­нять­ся. Какой уро­вень авто­ма­ти­за­ции тре­бу­ет­ся? Какой пло­ща­дью Вы располагаете?

Обо­ру­до­ва­ние для порош­ко­во­го окрашивания

• Спе­ци­аль­ный писто­лет. На рын­ке пред­став­ле­но мно­же­ство типов писто­ле­тов для порош­ко­вых соста­вов. Как пра­ви­ло, устрой­ства про­фес­си­о­наль­но­го клас­са более надеж­ные, обес­пе­чи­ва­ют луч­шие результаты.
• Для систем порош­ко­вой покрас­ки необ­хо­дим сжа­тый воз­дух. При про­ек­ти­ро­ва­нии пнев­ма­ти­че­ской уста­нов­ки для порош­ко­вой покрас­ки, необ­хо­ди­мо опре­де­лить коли­че­ство необ­хо­ди­мо­го сжа­то­го воз­ду­ха. Дол­жен быть добав­лен допол­ни­тель­ный запас от 15% до 25%, что­бы учесть утеч­ки. Писто­ле­ты для порош­ко­вых кра­сок не тре­бу­ют очень боль­шо­го ком­прес­со­ра. Одна­ко нуж­но учи­ты­вать дру­гие потреб­но­сти в сжа­том воз­ду­хе, для пес­ко­струй­ной обра­бот­ки, обду­ва дета­лей. Тре­бу­ет­ся пода­ча чисто­го, сухо­го, не содер­жа­ще­го масел сжа­то­го воз­ду­ха. Суще­ству­ет мно­го спо­со­бов филь­тра­ции воз­ду­ха от воды и мас­ла. Один из луч­ших вари­ан­тов пред­став­ля­ет собой осу­ши­тель охла­ждён­но­го воз­ду­ха. Это устрой­ство охла­жда­ет воз­дух ниже точ­ки росы, вода выпа­да­ет из воз­ду­ха, затем устрой­ство отде­ля­ет воду, нагре­ва­ет воз­дух обрат­но до ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, посы­ла­ет даль­ше. Внут­ри это устрой­ство очень похо­же на кондиционер.
• Обо­ру­до­ва­ние для пес­ко­струй­ной обработки.
• Мой­ка высо­ко­го давления.
• Печь для поли­ме­ри­за­ции. Печи быва­ют раз­ных раз­ме­ров и кон­фи­гу­ра­ций. Боль­шая печь поз­во­ля­ет нагре­вать более круп­ные изде­лия, а так­же поз­во­ля­ет одно­вре­мен­но нагре­вать боль­шие пар­тии изде­лий обыч­но­го размера.

Покра­соч­ная камера

Покра­соч­ная каме­ра пред­на­зна­че­на для под­дер­жа­ния чисто­ты осталь­ной части ваше­го цеха, обес­пе­чи­вая при этом хоро­шо осве­щён­ную зону окра­ши­ва­ния. Все каби­ны порош­ко­во­го напы­ле­ния име­ют один или несколь­ко вытяж­ных вен­ти­ля­то­ров. Вытяж­ка содер­жит филь­тры, что­бы улав­ли­вать избы­точ­ный рас­пы­лён­ный порошок.

В про­да­же есть мно­же­ство кон­фи­гу­ра­ций камер. При­об­ре­те­ние нуж­но­го Вам обо­ру­до­ва­ния зави­сит от нали­чия сво­бод­ных пло­ща­дей, от ваших тре­бо­ва­ний к рабо­че­му про­цес­су. К при­ме­ру, если у вас огра­ни­чен­ное про­стран­ство, то спе­ци­аль­но обо­ру­до­ван­ная сте­на для рас­пы­ле­ния помо­жет вам полу­чить необ­хо­ди­мый поток воз­ду­ха с филь­тра­ци­ей. По сути, это покра­соч­ная каме­ра без стен или крыши.

Вы може­те сде­лать само­дель­ную каме­ру, исполь­зуя кар­тон­ные короб­ки, дере­во, или что-то дру­гое. Зад­нюю сте­ну мож­но обо­ру­до­вать короб­ча­тым вен­ти­ля­то­ром с филь­тром для улав­ли­ва­ния избы­точ­но рас­пы­лён­но­го порошка.

Печь для полимеризации

Порош­ко­вые печи нагре­ва­ют дета­ли, после порош­ко­вой покрас­ки, для поли­ме­ри­за­ции порош­ка. Нагрев вызы­ва­ет хими­че­скую реак­цию нане­сён­но­го слоя, что при­во­дит к высо­кой плот­но­сти сши­ва­ния хими­че­ских свя­зей плён­ки. Внут­ри печи уста­нов­ле­ны тер­мо­ста­ты и регу­ля­то­ры, что­бы мож­но было выбрать жела­е­мую тем­пе­ра­ту­ру поли­ме­ри­за­ции и вре­мя нагре­ва. Сколь­ко вре­ме­ни зани­ма­ет про­цесс, зави­сит от тол­щи­ны метал­ла, от тех­ни­че­ских харак­те­ри­стик порош­ка. Более дли­тель­ный пери­од при более низ­кой тем­пе­ра­ту­ре может рабо­тать так же, как и более корот­кий пери­од при более высо­кой температуре.

Рас­про­стра­не­ны два типа печей:

• Кон­век­ци­он­ная печь исполь­зу­ет­ся чаще все­го. Обо­гре­ва­те­ли нагре­ва­ют воз­дух, кото­рый затем цир­ку­ли­ру­ет внут­ри печ­но­го пространства.
• Тер­мо­ра­ди­а­ци­он­ные печи. Для нагре­ва исполь­зу­ют энер­гию ИК-излу­че­ния. Такие печи очень эффек­тив­ны, внут­ри них порош­ко­вые покры­тия поли­ме­ри­зу­ют­ся очень быст­ро. Они ино­гда непри­год­ны для изде­лий c раз­ной тол­щи­ной и слож­ной формой.

Чаще все­го печи име­ют элек­три­че­ские нагре­ва­тель­ные эле­мен­ты или систе­му отоп­ле­ния, рабо­та­ю­щую на при­род­ном газе или сжи­жен­ном неф­тя­ном топливе.

Порошковая покраска своими руками

Мож­но осу­ще­ствить порош­ко­вую покрас­ку сво­и­ми рука­ми с помо­щью спе­ци­аль­но­го набо­ра. Один из при­ме­ров – «Craftsman powder coating system», писто­лет для порош­ко­вых покры­тий, не тре­бу­ю­щий воз­душ­но­го ком­прес­со­ра. Его про­сто исполь­зо­вать, он не име­ет каких-либо регулировок.

Вам пона­до­бит­ся элек­три­че­ская духов­ка, спо­соб­ная под­дер­жи­вать нагрев 200 гра­ду­сов по Цель­сию. Если это печь для при­го­тов­ле­ния пищи, знай­те, что вы нико­гда боль­ше не долж­ны буде­те гото­вить в ней еду, так как это опас­но для здоровья.

Исполь­зуя недо­ро­гой набор для порош­ко­вой покрас­ки, мож­но достичь хоро­ших резуль­та­тов, одна­ко, Вы не полу­чи­те каче­ство и дол­го­веч­ность как в про­фес­си­о­наль­ной мастер­ской. Недо­ро­гой писто­лет смо­жет заря­жать части­цы до 10 кВ. Потре­бу­ет­ся намно­го боль­ше элек­тро­ста­ти­че­ско­го заря­да для того что­бы пра­виль­но полу­чить порош­ко­вое покры­тие со все­ми над­ле­жа­щи­ми свой­ства­ми. Устрой­ства про­мыш­лен­но­го типа заря­жа­ют части­цы от 30 кВ до 100 кВ.

Здоровье и безопасность

Порош­ко­вое покры­тие не толь­ко более дол­го­веч­ное, чем обыч­ное ЛКП , но так­же без­опас­нее при нанесении.

Посколь­ку порош­ко­вые соста­вы не содер­жат жид­ко­стей для испа­ре­ния, они не выде­ля­ют лету­чих орга­ни­че­ских соеди­не­ний, пол­но­стью исклю­ча­ют сопут­ству­ю­щие рис­ки для здо­ро­вья и безопасности.

Сле­ду­ет соблю­дать прак­ти­че­ские мето­ды умень­ше­ния воз­дей­ствия порош­ка на чело­ве­ка. Вооб­ще, сырьё, исполь­зу­е­мое при про­из­вод­стве порош­ко­вых кра­сок, отно­си­тель­но мало­опас­ное. Ни одна из эпок­сид­ных, поли­эфир­ных или акри­ло­вых смол, обыч­но исполь­зу­е­мых при изго­тов­ле­нии тер­мо­ре­ак­тив­ных порош­ко­вых соста­вов, не опре­де­ле­на как опас­ный мате­ри­ал стан­дар­том OSHA .

Сред­ства инди­ви­ду­аль­ной защиты

Преж­де чем при­сту­пать к любым рабо­там по порош­ко­вой покрас­ке, важ­но защи­тить себя. Порош­ко­вые соста­вы не так ток­сич­ны, как жид­кие лако­кра­соч­ные мате­ри­а­лы, но всё же важ­но дер­жать их подаль­ше от кожи, от глаз, от лёг­ких. Суще­ству­ют раз­лич­ные уров­ни защи­ты. Про­фес­си­о­наль­ный опе­ра­тор, кото­рый зани­ма­ет­ся порош­ко­вой покрас­кой 50 часов в неде­лю, дол­жен быть хоро­шо защи­щён. Мож­но поре­ко­мен­до­вать 3M Full Face Respirator и защит­ный костюм. Маляр­ный костюм не толь­ко не допу­стит попа­да­ния на опе­ра­то­ра хими­че­ских частиц, но так­же помо­жет предот­вра­тить пере­нос пыли и волос на вашу деталь во вре­мя распыления.

Порошковая покраска автомобильных литых дисков

Авто­мо­биль­ные литые дис­ки мож­но покрыть порош­ко­вой крас­кой. Одна­ко есть мне­ние, что про­цесс её поли­ме­ри­за­ции нагре­вом в печи вли­я­ет на струк­ту­ру литых алю­ми­ни­е­вых дис­ков. Нагрев может вли­ять на алю­ми­ний, делая его более хруп­ким, сни­жая уста­лост­ную дол­го­веч­ность. Так « TUV » (Technischer Überwachungsverein), орга­ни­за­ция в Гер­ма­нии, кото­рая сер­ти­фи­ци­ру­ет все изде­лия и про­цес­сы для авто­мо­би­лей, кате­го­ри­че­ски запре­ща­ет нагрев литых дис­ков свы­ше 90 гра­ду­сов по Цель­сию в тече­ние любо­го пери­о­да вре­ме­ни. По их пра­ви­лам раз­ре­ша­ет­ся нагрев не более 40 минут до тем­пе­ра­тур ниже 90 градусов.

Тем­пе­ра­ту­ра поли­ме­ри­за­ции крас­ки в печи может вли­ять на свой­ства метал­ла, полу­чен­ное во вре­мя тем­пе­ра­тур­ной обра­бот­ки при про­из­вод­стве. Отжиг на заво­де про­во­дит­ся до, а так­же вовре­мя фор­мов­ки и меха­ни­че­ской обра­бот­ки для умень­ше­ния или устра­не­ния нарас­та­ния напря­же­ний внут­ри изде­лия при изго­тов­ле­нии. Отжиг осу­ществ­ля­ет­ся в диа­па­зоне 300–410°С, в зави­си­мо­сти от спла­ва. Вре­мя нагре­ва варьи­ру­ет­ся от 0,5 до 3 часов.

В каче­стве аргу­мен­та без­опас­но­сти порош­ко­во­го окра­ши­ва­ния дис­ков мож­но при­ве­сти непро­дол­жи­тель­ность тем­пе­ра­тур­но­го воз­дей­ствия в печи поли­ме­ри­за­ции и доста­точ­но неболь­шой нагрев, по срав­не­нию с тем­пе­ра­ту­рой отжи­га на заво­де. Боль­шин­ство порош­ко­вых соста­вов тре­бу­ют нагрев от 150 до 200 гра­ду­сов по Цель­сию при вре­ме­ни затвер­де­ва­ния око­ло 1 часа. Мно­же­ство вла­дель­цев авто­мо­би­лей, сде­лав­ших порош­ко­вую покрас­ку литых дис­ков, не испы­ты­ва­ли с ними ника­ких про­блем. Какая-либо опас­ность может быть толь­ко при повы­шен­ных нагруз­ках на гоноч­ных автомобилях.

Послед­ние дости­же­ния в обла­сти соста­вов для порош­ко­вой покрас­ки при­ве­ли к сни­же­нию тем­пе­ра­ту­ры отвер­жде­ния до 105/120 °C. Эти новые про­дук­ты более жела­тель­ны, посколь­ку их поли­ме­ри­за­ция точ­но не вли­я­ет на преды­ду­щие эта­пы тер­ми­че­ской обра­бот­ки для спла­вов, таких как алюминий.

Порошковая покраска металлических изделий: все, что вы хотели знать

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

Подготовка поверхности

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.

Рекомендуем статьи по металлообработке

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.

Технология порошковой покраски

Порошковое окрашивание – это популярный метод, способствующий получению яркого и неповторимого цвета для любого изделия, изготовленного преимущественно из металла. Порошковая покраска обладает существенным рядом преимуществ. Именно поэтому она завоевала всеобщее внимание на рынке. На сегодняшний день сложно назвать отрасль, которая бы не использовала порошковую покраску. Ведь это экономично, не требует больших денежных вложений, придает итоговому внешнему виду эстетическую привлекательность.

Технологический процесс нанесения полимерного порошкового покрытия является простым и понятым, благодаря активному участию современных технологий. Тем не менее, не все знают основные нюансы, возникающие в период производства. Грамотно составленный план, правильная последовательность выполнения действий – это залог быстрого и успешного достижения желаемого результата.

Главные этапы порошкового окрашивания

Изначально, настоятельно рекомендуется произвести подготовку рабочей поверхности к следующей стадии обработки. Ведь на внешней стороне может быть пыль, а также скопление каких-либо загрязнений. В противном случае это может привести к неравномерной покраске и порче изделия. Поэтому, многие специалисты рекомендуют провести несколько важных этапов:

1. максимальное очищение от окислов;
2. обезжиривание с применением специальных дезинфицирующих средств;
3. фосфатирование, обеспечивающее повышение сцепления последующего нанесения порошковой краски или адгезии, и улучшение защищенности обрабатываемой поверхности от образования коррозийных процессов, и ржавчины.

Следующий важный этап представляет собой непосредственное окрашивание с используемым полимерным порошковым компонентом. Для аккуратности и быстроты нанесения, в большинстве случаев небольшое по размерам изделие располагают в камеру напыления. Это помогает предотвратить порчу окружающих предметов. Однако, если объемы производства крупные, то на помощь приходит транспортная система. Она позволяет удобно размещать участки деталей, с легкостью перемещая их.

Завершающей стадией станет проведение оплавления под высоким температурным режимом, достигающим от 150 до 220 градусов, и полимеризация порошковой краски, нужная для закрепления окончательного результата. Данный процесс происходит в печи полимеризации в течение десяти минут. Этого времени вполне достаточно. После чего, формируется тонкий слой пленки. Далее наступает охлаждение. Это обусловлено необходимостью отвержения порошковой краски.

Подводя итог, следует отметить, после обработки детали или изделия, оно подвергается сушке. Это помогает значительно ускорить результат, закрепив слой порошкового материала на длительное время.

Таким образом, технология порошковой покраски является простой и понятной при соблюдении всех норм и наличия передовых установок. В конечном итоге каждый производитель легко сможет добиться невероятной результативности, приведя в безупречный вид свою продукцию.

Что такое и как работает порошковая краска, порошковое покрытие?

Порошковая краска — это тип покрытия, который наноситься в виде сыпучего сухого порошка. Наноситься в основном электростатическим способом, а затем отверждается под действием тепла или ультрафиолета.

Порошковые покрытия основаны на системах полимерных смол в сочетании с отвердителями, пигментами, выравнивающими добавками, модификаторами текучести и другими добавками. Эти ингредиенты смешиваются в плавлении, охлаждаются и измельчаются до однородного порошка, похожего на муку для выпечки. Процесс, называемый электростатическим напылением, обычно используется для нанесения порошкового покрытия на металлическую основу.

В этом методе нанесения используется пистолет-распылитель, который прикладывает электростатический заряд к частицам порошка, которые затем притягиваются к заземленной части. После нанесения порошкового покрытия детали попадают в печь для отверждения, где при добавлении тепла покрытие химически реагирует с образованием длинных молекулярных цепочек, что приводит к высокой плотности сшивки. Эти молекулярные цепи очень устойчивы к разрушению.

Этот тип нанесения является наиболее распространенным методом нанесения порошков. Порошковые покрытия также можно наносить на неметаллические основы, такие как пластмассы и древесноволокнистые плиты средней плотности (МДФ).

Порошковые покрытия просты в использовании, экологически безопасны, экономичны и прочны!

Порошковое покрытие — это высококачественная отделка тысяч продуктов, с которыми вы контактируете каждый день. Порошковое покрытие защищает самое грубое и прочное оборудование, а также предметы домашнего обихода, от которых вы зависите каждый день. Она обеспечивает более прочную отделку, чем жидкие краски, но при этом обеспечивает привлекательную отделку.

Продукты с порошковым покрытием более устойчивы к ухудшению качества покрытия в результате ударов, влаги, химикатов, ультрафиолета и других экстремальных погодных условий. В свою очередь, это снижает риск появления царапин, сколов, истирания, коррозии, выцветания и других проблем износа.