Полимерное покрытие металла что это такое
Металл с полимерным покрытием
Для изготовления металлочерепицы, сайдинга, профнастила, строительных конструкций, бытовой техники все чаще используется сталь с полимерным покрытием, так называемая «полимерка», «металлопласт». Полимерные покрытия для металла используются в Европе уже более 40 лет для придания строительным конструкциям декоративных свойств и защиты от коррозии. Металлы с полимерным покрытием объединяют в себе прочность стали с коррозийной стойкостью полимерного покрытия.
Цветовая палитра металла с полимерным покрытием весьма разнообразна, поэтому при выборе цвета обычно используют каталоги цветов либо образцы цвета. Покрытие может быть матовым и блестящим, иметь различную фактуру (в том числе имитировать дерево, камень и пр.).
Структура стального листа с полимерным покрытием
Нанесение полимерных покрытий на оцинкованную сталь — сложнейший процесс, так как стальной лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру: стальной лист, слой цинка, пассивирующий слой, слой грунта, с лицевой стороны — слой цветного полимера, а с нижней стороны листа «многослойный пирог» завершает защитная краска.
В качестве основы при изготовлении берется стальной прокат толщиной 0,4-2,0мм. На него может наноситься слой цинка (или алюмоцинка) как гальваническим методом, так и методом погружения в расплав. Иногда полимерное покрытие наносят сразу на черный металл (однако такие металлопласты очень недолговечны). Затем металл пассивируется, грунтуется и покрывается защитным слоем различных полимеров.
Методы нанесения полимерного покрытия
Полимерное покрытие получают различными методами:
Покрытие может быть как одностороннее, так и двустороннее. Прокат с односторонним полимерным покрытием – это прокат с двухслойным полимерным покрытием на лицевой стороне и однослойным полимерным покрытием на обратной стороне.
Двухслойное полимерное покрытие – покрытие, состоящее из слоя грунта и слоя отделочного полимера.
Однослойное покрытие – это, как правило, покрытие обратной стороны проката, состоящее из слоя защитной эмали без регламентирующих требований к внешнему виду, толщине, коррозионной стойкости и т.д.
Нанесение полимерного покрытия является заключительным этапом производства металлопроката. По желанию заказчика может наноситься защитная пленка из полиэтилена.
Таким образом, чаще всего сталь с полимерным покрытием имеет нижеприведенную структуру.
3 — пассивирующий слой (антикоррозионный слой)
5 — полимерное покрытие
6 — защитная краска с обратной стороны
Грунтовочный слой предназначен для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости всей системы, т.е. от качества грунтовки зависит, насколько будет крепко держаться полимерное покрытие.
Виды полимерных покрытий для стального листа
В качестве полимерных покрытий используют:
Полиэстер является самым популярным покрытием из-за оптимального соотношения «цена-качество» и имеет удовлетворительную устойчивость к УФ-излучению и коррозии. Однако стойкость к механическим повреждениям выше у покрытий Пурал и PVDF.
Пурал дороже полиэстера, но он имеет и более высокую химическую стойкость, а также к механическому воздействию и перепадам температур.
Самым устойчивым к механическим повреждениям из-за толщины, но вместе с тем и наименее стойким к перепадам температур и к УФ-излучениям является пластизоль.
Самое долговечное и наиболее дорогостоящее покрытие – это поливинилиденфторид (PVDF).
Наименее долговечное и нестойкое к механическому и атмосферному воздействию-это акриловое покрытие.
Все эти покрытия могут иметь различную фактуру, блеск, цвета. Таким образом, полимерные покрытия имеют разную стойкость к ультрафиолетовому излучению, к высоким и низким температурам, атмосферному воздействию, к механическим повреждениям и другим
Вышеприведенные покрытия являются изначально жидкими и наносятся валковым методом, который является наиболее распространенным и востребованным как в России, так и в других странах.
Важнейшие требования к покрытиям – прочное сцепление (адгезия) отдельных слоев друг с другом, нижнего слоя с подложкой, твердость, прочность при изгибе и ударе, износосотойкость, влагонепроницаемость, атмосферостойкость, комплекс декоративных свойств (прозрачность или укрывистость, цвет, степень блеска, узор и др.).
Антикоррозионные защитные свойства покрытий для внутреннего использования классифицируются в соответствии со стандартом EU 10169:2008. Процесс испытаний во влажной камере регламентируется стандартом EN 13523-26.
Основные преимущества проката с полимерным покрытием
Изготовлением металла с полимерным покрытием занимаются чаще всего металлургические заводы, производящие тонколистовую сталь. Наиболее известные из них: Новолипецкий металлургический комбинат, Череповецкий металлургический комбинат, международные концерны Arcelor Mittal, RАUТАRUUККI OY (Финляндия), ЕСО STAНL (Германия), ISPAT KARMET (Караганда, Казахстан), HOGOVENS (Голландия), BRITISH STEEL (Великобритания), MIRIAD (Франция ) SSAB TUNNPLAT AB ( Швеция ). Однако, сейчас появляется все больше и больше производителей, оказывающих услуги по нанесению полимерных покрытий на любой необходимый заказчику типоразмер листа металлургических гигантов.
Металл с полимерным покрытием применяется в основном для изготовления профиля. Пример линий от китайских партнеров.
Полимерная краска для металла и её характерные особенности
Можно сколько угодно проводить обзоры и составлять рейтинги красок по металлу. У всех можно найти свои преимущества и недостатки, но все их объединяет одно – недолговечность.
Конечно, срок службы некоторых красок может достигать 20 лет, но и цена на них будет заоблачной. Но есть краска, которая стоит особняком среди всех лакокрасочных материалов, разработанных на сегодняшний день – это полимерная краска для металла, и именно о ней мы и поговорим в этой статье.
Что это такое
Синтетические полимеры используются в лакокрасочной промышленности давно, к примеру, резиновая краска тоже относится к полимерным, так как создана химическим способом. Отсюда и её качественные характеристики.
Но сравнительно недавно на рынке появился порошковый полимер. Краска, которой нет равных по качеству покрытия и долговечности. Сегодня эти краски используются повсеместно, и ими даже красят машины и лодки. Такому покрытию не страшны никакие воздействия, а секрет такого качества кроется в способе нанесения.
Подробнее об этом мы поговорим чуть ниже, а пока рассмотрим основные качественные характеристики этого материала и посмотрим видео в этой статье, на котором показаны примеры полимерных покрытий.
Преимущества полимерных покрытий
Это далеко не все положительные качества этого материла, но даже их достаточно, для того чтобы полностью нивелировать довольно высокую стоимость.
Интересно! Производители порошковых красок дают гарантию на покрытие не менее 50 лет при условии правильного нанесения. Так это или нет пока неизвестно, так как с момента появления этой краски на рынке, столько времени ещё не прошло.
Учитывая всё выше сказанное, появляется желание прикрепить к этой краске ярлык – «идеальное покрытие», но, к сожалению это не так, и существует ряд недостатков, о которых просто необходимо упомянуть ради сохранения непредвзятого взгляда.
Недостатки полимерных покрытий
Как видно, недостатков не так много, но их обязательно нужно учитывать, выбирая такое покрытие для своего металлоизделия. Помните, что цвет и текстурный рисунок вы выбираете один раз, и изменить их у вас вряд ли уже будет возможность.
Итак, с качественными характеристиками мы разобрались. И пришло время поговорить о том, как наносится краска по металлу полимерная.
Технология нанесения, описанная ниже – это не инструкция к применению, а скорее ознакомительный материал, чтобы понимать, почему это покрытие такое прочное и долговечное. Также оно поможет тем, кто задумался об открытии собственного цеха по полимерному окрашиванию.
Технология нанесения
Как мы уже упоминали, основная сложность в нанесении порошковых полимеров – это необходимость наличия специального оборудования. И самое дорогое в этом списке – краскопульт. Его особенность в том, что он не просто распыляет порошок, но и заряжает его электричеством.
Бак краскопульта подключен к положительному заряду, в то время как окрашиваемое изделие имеет минусовой заряд. Благодаря этому, в момент столкновения частиц краски с поверхностью, происходит магнитная индукция, схожая с той, что возникает в момент замыкания электрода в дуговой сварке. Именно благодаря этому происходит сцепление краски с поверхностью, которое практически невозможно нарушить.
Всю технологию нанесения можно условно поделить на несколько этапов, каждый из которых требует тщательного подхода и аккуратности от мастера. Отступление от технологии, даже небольшое, способно полностью устранить все положительные качества этой краски.
Этап первый: нанесение краски
Порошковая краска наносится в специальной герметичной камере, которая изолирована от попадания внутрь пыли и грязи. Помимо этого, окрасочная камера должна быть хорошо освещена, для того чтобы мастер видел все труднодоступные места изделия. Изделие подвешивается на специальные крюки, затем к нему подключается минусовой кабель, называемый «масса».
Далее наносится краска. Процесс происходит очень медленно, и мастер старается максимально закрыть все части изделия. Ещё одна сложность заключается в том, что краска должна быть нанесена за один проход и одним слоем, так как в противном случае покрытие может получиться неравномерным.
Высыхать порошковой краске не нужно, поэтому сразу после нанесения можно переходить к следующему этапу.
Этап второй: полимеризация
Именно на данном этапе, покрытие получает все свои уникальные характеристики. Полимеризация – это процесс медленного прогрева изделия в специальной камере (см. Делаем печь для порошковой покраски своими руками). Максимальная температура внутри может достигать 200 градусов, а время полимеризации около часа.
Важно! Время и температура, необходимые для полимеризации покрытия, зависят от слоя. Так, например, слой грунта полимеризируется гораздо быстрее и при более низких температурах, а лак, наоборот, запекается дольше всего.
При полимеризации учитывается множество факторов. Тут важна не только конечная температура прогрева печи, но и скорость, с которой она растёт.
Это важно потому-что, в процессе прогрева, краска начинает растекаться по изделию и заполнять все труднодоступные мета, и необходимо, чтобы это происходило медленно, а всё металлоизделие прогревалось равномерно.
Этап завершающий
После того, как полимеризация закончилась, печь необходимо остудить до 100 градусов, но делать это принудительно нельзя ни в коем случае, так как покрытие может растрескаться. Печь должна остыть самостоятельно, и на это может уйти несколько часов, причём в это время нельзя открывать печь и заглядывать внутрь.
Когда печь остыла, изделие вынимают из нее, и оно снова отправляется в покрасочную камеру для нанесения следующего слоя. Всего таких слоёв может быть три. Первый – это грунт, второй – краска и третий лаковое покрытие, которое несёт исключительно декоративную нагрузку и используется чаще всего при окраске автомобилей.
Полимерная покраска металла – процесс сложный и трудоёмкий. Это во многом объясняет стоимость работ, но с другой стороны, это и хороший бизнес, клиентов которого с каждым годом становится всё больше.
Как выбрать полимерную краску?
Полимерная краска – это порошок, в состав которого входят пленкообразователи (полимеры), пигменты, отвердители, пластификаторы и другие различные добавки, влияющие на сыпучесть, растекание, адгезию.
Как выполняется операция
Особенности полимерного покрытия
Порошковое полимерное покрытие металла используется с 50-х годов минувшего века, автомобили по данной технологии начали окрашиваться в конце 90-х. Суть метода заключается в свойстве полимерных частиц при повышении температуры до 150-200 градусов плавиться и образовывать монолитную пленку на окрашенной поверхности.
Полимерное покрытие металла выполняется с применением порошковой краски, состоящей из трех компонентов:
Полимерно порошковое покрытие типа «металлик» содержит в составе мелкие фракции алюминиевой пудры. При производстве материалов для полимерного окрашивания применяются две технологии: порошок изготавливается посредством помола сплава вышеуказанных компонентов либо смешиваются уже измельченные частицы.
Способ обработки металлических рулонов
Окрашенный прокат получают путем нанесения полимерной покраски толщиной до 200 мкм, покрытие может быть одно- и двуслойным. Изделия из оцинкованной стали, покрытые специальным составом полимерного слоя, эффективнее справляются с коррозией и обладают широкой сферой применения. Распространенные полимерные краски – полиэстер матовый, алюцинк, пурал и пластизол.
Использование состава низкого качества
Чтобы не возникло проблем с герметиком, приобретайте продукцию известных и проверенных торговых марок. Эксперты рекомендуют не экономить на средстве, в противном случае вам не избежать таких неприятных последствий:
Преимущества полимерных порошковых красок
Для нанесения краски удобно использовать распылитель
Полимерная порошковая покраска, в сравнении с окрашиванием металла эмалевыми составами (акриловыми, нитратными либо алкидными), имеет следующие преимущества:
Отметим и декоративную привлекательность полимерного покрытия, обширную цветовую палитру составов, наличие материалов с эффектом металлик, глянцевых и матовых красок.
Обработка металлоконструкций
Преимущества обработки металлоконструкций с точки зрения нанесения – отсутствует неприятный запах, после нанесения не оставляет потеков, пузырей и трещин. Полезные свойства порошковой краски:
Альтернатива
Есть ли разумная альтернатива полимерным краскам по металлу? Мы, разумеется, говорим не об эстетической стороне, а о функциональной — качественной защите от коррозии.
Как минимум не уступает полимерам прочностью и долговечностью покрытие, полученное в результате холодного цинкования. Нанесенная краскопультом, валиком или кистью дисперсия мелкого цинкового порошка в органическом растворителе с небольшим количеством связующего после высыхания образует на поверхности стали тонкий слой цинка, защищающий основание от коррозии.
Так, электропроводная краска Zinga может использоваться для долговременной защиты металлоконструкций, эксплуатирующихся под открытым небом и контактирующих с морской водой.
Раз уж мы затронули необычные краски, упомянем еще один их класс — так называемые, противопожарные покрытия. Огнезащитные краски по металлу — Полистил, Контрфайер и их многочисленные аналоги — при нагреве вспучиваются и образуют огнестойкую пену, надежно теплоизолирующую окрашенную конструкцию.
Огнезащитная краска Крауз.
Виды полимерных красок
Полимерные краски бывают всех цветов и оттенков радуги. Но кроме цвета, есть и другие классификации. Например, в зависимости от материала, который образует полимерную гладкую плёнку при покраске, порошки могут быть: эпоксидными, полиамидными, полиэфирными, полиэфирно-эпоксидными и сделанными на основе эпоксидных смол. Фактура полимерной краски может быть матовой, глянцевой или текстурной, а также различают оттенки «муар» и «металлик». Красители бывают для наружных работ и для внутренней отделки металлоизделий. В зависимости от способа застывания полимеры тоже бывают разные: есть такие, которые «схватываются» на поверхности изделия методом простого нагревания, а есть краски, застывающие только под воздействием ультрафиолетового излучения. Если покрытие формируется в следствие химической реакции – это термоактивная краска, а если методом плавления и нагревания в камере полимеризации, то это – термпластичнае покрытие.
Декорирование
Для покраски по жидкому пластику используют полимерную краску. В составе этого красящего раствора и замазки имеются одинаковые элементы.
При этом всегда нужно учитывать особенности использования полимерной краски и серьезно подходить к ее выбору.
Характеристики и область применения
Вне зависимости от консистенции смеси, она обладает несколькими важными параметрами.
Свойства полимерной краски для металла:
Полимерная окраска имеет бытовые преимущества: экономичность (при верном использовании средства), широкий выбор красящих веществ. Минусы тоже есть: сложность удаления и покрытия самостоятельно. Нужно дорогое оборудование. Для нанесения жидкого средства дополнительные дорогие приборы не нужны, зато требуются навыки окрашивания. Мастер решает проблему наличием опыта.
Сама краска доступна по неплохой цене, но оборудование требует больших вложений, а без него ни о какой экономичности речь не идет. Человек, взявшийся за отделку металлоизделия без определенных навыков, впустую потратит вещество.
Область применения средств бывает внешней и внутренней. Для наружного использования (например, для фасада дома или мебели) пригодны полиэфирные или полиуретановые средства. Для внутреннего использования (в основном – для бытовой техники) – эпоксидные, акриловые или полиэфирные средства в сухом виде. Полиэфиры часто используют для покраски кузова машины. Это интересно: выбор антикоррозийной краски.
Широкий выбор цветов
Технология нанесения на металл
Теперь разберёмся в том, как правильно красить полимерной краской металл.
Технология нанесения делится на несколько этапов:
Подготовка обрабатываемой поверхности
Внимание! От качества обработки поверхности зависит стойкость, срок службы, устойчивость к коррозии и эластичность покрытия.
Сперва изделие нужно очистить. Очистить поверхность можно двумя способами:
Механическая очистка представляет собой процесс очищения поверхности стальными щётками и шлифовальными дисками, а также абразивным методом. На большой скорости под давлением мелкие частицы (дробь, песок) попадают на поверхность и откалывают ржавые кусочки, окалину и другие загрязнения. Этот метод значительно повышает адгезию покрытия.
Химическая очистка выполняется с помощью различных кислот (соляная, серная, азотная, фосфорная). Такую очистку ещё называют травлением. Этот метод очистки легче применить, но после него надо промывать очищенную поверхность от растворов.
После любой очистки поверхность обезжиривают специальными моющими средствами, чтобы степень адгезии была как можно выше.
Последний этап подготовки – пассивирование, то есть обработка поверхности соединениями нитрата натрия и хрома. Пассивирование затормозит или полностью прекратит коррозию металла.
После всех этапов поверхность должна быть полностью высушена.
Окрашивание
Предупреждение! Во время работы необходимо пользоваться спецодеждой и респиратором для защиты дыхательных путей. При попадании внутрь частиц порошка может быть вызвано отравление.
После сушки окрашиваемое изделие переносится в камеру напыления.
Одним из самых распространённых способов покраски полимерной краской считается электростатическое напыление. То есть, на заземлённое изделие с помощью пистолета (аппликатора, пульверизатора) наносится электростатически заряженный порошок. В итоге он прилипает к поверхности материала.
Полимеризация
После завершения процесса полимеризации изделию дают остыть, после чего оно будет готово к дальнейшей эксплуатации.
Полимерная покраска своими руками
В специализированных автосалонах средняя цена на полимерную покраску равна:
Обустроив камеру полимеризации вы сможете предоставлять аналогичные услуги самостоятельно. Порошковая окраска своими рукамипрощает новичку ошибки, которые критичны при окрашивании эмалевыми составами. Единственный недостаток — высокая цена стартового комплекта оборудования.
Перед самостоятельной покраской проконсультируйтесь со специалистом
Как выбрать полимерную краску?
Порошковые составы классифицируются на две группы — краски на основе полиэфирной и эпоксидной смолы. Выбирая материал учитывайте, в каких условиях будет эксплуатироваться окрашенная деталь — полиэфиры устойчивы к атмосферным воздействиям (влаге, солнечному излучению), но не имеют химической стойкости — покрытие повреждается при контакте с бензином либо растворителями. Эпоксидные составы, наоборот, химические стойкие, но склонны к пожелтению под воздействием УФ излучения.
При покраске дисков либо элементов кузова автомобиля рационально использовать полиэфирные материалы, и после отвердевания вскрывать окрашенную поверхность 2-3 слоями химически стойкого лака.
Самостоятельная покраска
Покраска металла своими руками выполняется по уже рассмотренной в статье последовательности. В процессе работы придерживайтесь следующих рекомендаций:
Перед окрашиванием зачистьте поверхность от следов коррозии, битумных, масляных пятен и обезжирьте растворителем. При необходимости — произведите рихтовку неровностей либо вскройте их стекловолоконной шпаклевкой;
Охлаждение покрытия после полимеризации происходит в покрасочной камере при комнатной температуре воздуха, итоговую прочность краска получает по истечению 24 часов.
Удачной вам покраски. Не забывайте о мерах предосторожности при работе с химическими красителями.
Подготовка поверхности и покраска
Перед тем, как нанести краску необходимо должным образом подготовить основание:
Как удалить красящий состав
Если необходимо удалить старый слой полимерной краски следует придерживаться данной инструкции:
Тестирование «жидкого пластика» смотрите далее.
Как смыть полимерную краску
Смыть такое покрытие можно растворителем для полимерной краски.
Важно! Нельзя допустить высыхания растворителя на обрабатываемой поверхности.
Можно применить и погружной метод. Для этого жидкость для снятия полимерной краски наливают в ёмкость и погружают в неё изделие.
Характеристики
К основным характеристикам полимерных красок можно отнести следующие признаки:
Полимерные краски для бетона
Внимание! Полимерное покрытие для бетона подбирается в зависимости от условий его использования.
Краска по бетону для наружных работ
Полимерная краска для бетона для наружных работ должна соответствовать следующим требованиям:
Жидкие краски с полимерным покрытием в этом случае имеют большое преимущество, так как они морозоустойчивы.
Важно! Окрашивать можно даже при отрицательных температурах и на открытом воздухе.
Она быстро высыхает, устойчива к химическому воздействию, ударопрочная. Наносят полимерную краску для бетона валиком, кистью или распылителем.
Полимерное покрытие для бетонного пола
Требования к полимерной краске для пола те же, что и для наружного применения. Покрытие также должно защищать бетон от разрушения и влаги.
Предупреждение! Полимерная краска для бетонного пола наносится только после тщательной подготовки. Бетон должен быть отшлифован, очищен от грязи и пятен.
Полимерное покрытие щебня
Полимерные краски используются для окрашивания щебня, что придаёт ему более приятный и эстетичный вид. К тому же полимерное покрытие является экологичным и устойчивым к разного рода воздействиям.
Цветной щебень используют в ландшафтном дизайне: для украшения клумб, тротуаров, дорожек и так далее.
Щебень с таким покрытием долго сохраняет свой внешний вид, что позволяет экономить на украшении какого-либо участка. К тому же в случае необходимости его можно собрать и использовать в другом месте или даже в других целях, как, например, строительстве.
Ко всему вышеперечисленному можно добавить, что полимерные красящие средства универсальны. У них огромный срок службы (до 20 лет), устойчивы ко всем видам воздействий и трений, даже если нанесён всего один слой. Требования для окрашивания, в принципе, одинаковы для любого покрытия. Поверхность должна быть полностью чистой, обезжиренной и гладкой. Только лишь тогда покрытие будет выглядеть именно так, как об этом заявляет производитель.