Полимерное покрытие металла что это
Полимерные покрытия. Свойства материалов и особенности нанесения
Смотрите также
Полимерные покрытия предназначены для обработки металлических поверхностей в целях защиты от коррозии и придания декоративного внешнего вида.
В качестве полимерного покрытия могут выступать полиэстер, поливинилденфторид (ПВДФ), пластизол, пурал и др.
Рассмотрим эти материалы, сферы их применения и технологии нанесения подробнее.
Полиэстер
Полиэстер (полиэфир) – наиболее популярный полимер, используемый в качестве покрытия. Он характеризуется высокой стойкостью к УФ-излучению, отличными антикоррозионными свойствами, эластичностью (легко поддается формовке).
Полиэстеровое покрытие выдерживает практически любые температуры – как низкие, так и высокие.
По сравнению с другими видами полимеров полиэстер наиболее доступен по цене.
Не слишком выдающиеся прочностные характеристики материала компенсируются дополнительной обработкой кварцевым песком. Однако стоимость нанесения покрытия при этом возрастает.
Транспортировка изделий с полиэстерово-кварцевым защитным слоем представляет определенные сложности, так как песок может повредить смежные с ним поверхности.
ПВДФ-покрытие
Поливинилденфторид (ПВДФ) применяется для защиты металлов не намного реже, чем полиэстер. Данный полимер состоит из поливинилхлорида (80 %) и акрила (20 %).
ПВДФ образует на деталях блестящий, устойчив к выцветанию слой, поэтому часто используется в качестве декоративного покрытия. Данный материал может придать поверхности глянец, эффект «металлик», медный или серебристый оттенок.
Поливинилденфторид устойчив к механическому воздействию и обладает наибольшим сроком службы среди всех полимеров. ПВДФ используется для обработки металлических поверхностей, которые эксплуатируются под воздействием агрессивной окружающей среды.
Пластизол
Пластизол, как и ПВДФ-покрытие, обладает отличными декоративными свойствами. По стоимости он является самым дорогим, однако при этом обладает наилучшей устойчивостью к механическим повреждениям.
Пластизол наносится толстым слоем (до 200 мкм) и используется для создания фактурных покрытий, тисненых поверхностей и штампованных рисунков.
Данный материал отлично защищает детали от влаги и коррозии, однако под воздействием очень высоких температур (свыше +80 °С) и прямого УФ-излучения может потерять свои свойства. Именно поэтому его не рекомендуется использовать в южных широтах (в крайнем случае можно применять пластизол светлых тонов с максимальной светоотражающей способностью).
Пурал
Пурал изготавливается на основе полиуретана и модифицированного полиамида. Покрытие из пурала отличается шелковисто-матовой поверхностью, высокой термостойкостью и устойчивостью к резким перепадам температур.
Данный материал не выцветает и не разрушается под действием химически агрессивных сред. Пурал не так устойчив к пластическому деформированию, как пластизол, и стоит дороже, чем полиэстер, однако по соотношению цены и качества является оптимальным вариантом из всех представленных выше.
Наибольшее распространение пураловые покрытия получили при производстве кровельных элементов из оцинкованного металла. Сталь, обработанная пуралом, приобретает красивый внешний вид, высокие антикоррозионные характеристики и устойчивость к УФ-излучению.
Полимерные антифрикционные покрытия
Особой разновидностью полимерных защитных материалов являются антифрикционные твердосмазочные покрытия. Внешне они похожи на краски, однако пигмент в их составе заменяют высокодисперсные частицы твердых смазочных веществ: дисульфида молибдена, графита, политетрафторэтилена и др.
Твердые смазки равномерно распределены в полимерном связующем: эпоксидной, титанатовой, полиуретановой, акриловой, фенольной и других смолах.
Востребованность антифрикционных твердосмазочных покрытий обусловлена их отличными рабочими характеристиками: высокой несущей способностью, широким диапазоном эксплуатационных температур, противозадирными и антикоррозионными свойствами.
В отличие от обычных полимерных покрытий, антифрикционные выдерживают длительное воздействие химически-агрессивных сред и экстремальных нагрузок. При этом они выполняют не только защитную, но и смазочную функцию, чем также выигрывают у полимеров.
В качестве примера таких материалов можно привести отечественные покрытия MODENGY. Они используются в самых различных отраслях промышленности и автомобилестроения.
Типовыми узлами применения покрытий являются средне- и тяжелонагруженные подшипники, направляющие, зубчатые передачи, детали ДВС (юбки поршней, дроссельная заслонка и пр.), резьбовые соединения и другие пары трения из различных материалов (металлов, резин, пластмасс).
Антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY наносятся однократно на весь срок службы деталей, что позволяет полностью отказаться от масел и пластичных смазок для дальнейшего обслуживания.
Достоинства и недостатки полимерных покрытий
Полимерные покрытия обладают как неоспоримыми преимуществами, так и явными недостатками.
К достоинствам полимеров можно отнести:
Однако, наряду с положительными сторонами, полимерные покрытия не лишены недостатков. Главный из них – высокая стоимость нанесения, которая складывается из стоимости самого полимера, вспомогательных (грунтовочных) материалов, специального оборудования и пр.
Еще одним минусом полимерных покрытий является сложность их удаления. Они достаточно устойчивы к химикатам, поэтому растворителем удалить полимерный слой не получится. Снять покрытие можно только с помощью специального инструмента.
Существенный недостаток полимеров – невозможность их нанесения без специальных инструментов, которыми располагают только промышленные предприятия или узкие специалисты.
Помимо всего прочего, полимерными составами возможно покрывать не все металлы, а только те, которые проводят электрический ток. Это связано с особым методом нанесения полимеров – путем магнитной индукции.
Нанесение полимерного покрытия
При нанесении полимерного покрытия методом напыления главную роль играет оборудование.
Бак краскопульта имеет положительный заряд, в то время как окрашиваемая деталь заряжается отрицательно. Благодаря этому при контакте полимерного состава с поверхностью изделия возникает явление, схожее с магнитной индукцией при замыкании электрода.
Весь процесс нанесения разделен на этапы, следование которым напрямую влияет на качество конечного результата. При малейших отклонениях от технологии рабочие характеристики полимерного покрытия могут быть сведены к нулю.
На первом этапе работы происходит подготовка поверхности: она тщательно очищается от загрязнений и обезжиривается, те участки, которые обрабатывать не нужно, закрываются.
Далее следует предварительное грунтование изделия, нанесение самого покрытия, возможно лакирование. Все операции происходят в специальной закрытой камере, изолированной от проникновения пыли и других частиц. Одно из главных требований к этой камере – хорошая освещенность, позволяющая специалисту рассмотреть поверхность детали и нанести покрытие с любого ракурса.
Обрабатываемую деталь подвешивают на специальных крюках, подают на нее отрицательный заряд и приступают к нанесению покрытия. Весь процесс занимает достаточно много времени, материал наносится в один слой во избежание неравномерности.
Третий этап – полимеризация. Изделие с покрытием медленно прогревается в специальной камере с максимальной температурой +200 °C. Процесс занимает около 1 часа. Температура и время отверждения зависят от толщины слоя. Важным фактором правильной сушки является медленный и равномерный нагрев печи, во время которого покрытие растекается по детали, проникая во все труднодоступные места.
На последнем этапе изделие охлаждается. Для этого температура в печи постепенно снижается до +100 °C. Нельзя допускать резкого охлаждения камеры, так как на полимерном покрытии могут появиться трещины. Запрещается также открывать печь, так как перепад температуры вызовет те же последствия.
Остывшую деталь извлекают из печи и помещают в камеру для нанесения краски или лака. Данная операция необязательна и имеет, скорее, декоративное значение. Таким образом полимерному покрытию придается дополнительный блеск и глубина.
Антифрикционные твердосмазочные покрытия могут наноситься стандартными методами окрашивания: распылением, окунанием, центрифугированием, трафаретной печатью.
Характеристики и особенности полимерного металла
Полимерный металл — металлическая деталь, на поверхность которой с помощью специального оборудования наносится защитное покрытие. После нанесения образуется прочный слой на основе полимеров, который защищает металлические поверхности от воздействия влаги, агрессивных факторов.
Металлические трубы с полимерным покрытием
Состав и характеристики полимерного металла
Металлы с полимерным покрытием отличаются устойчивостью к воздействию химических веществ, влаги, перепадам температуры.
Где используются полимерные металлы?
Из отдельных деталей изготавливаются металлоконструкции, которые будут устанавливаться в воде или местах с повышенным уровнем влажности.
Полимерный металл в машиностроении (Instagram / bazz_linser)
Свойства полимерного металла
Обработка проводится для улучшения свойств материала. Возможные изменения:
Добиться подобных свойств можно при внесении дополнительных компонентов к основному составу.
Виды полимерного слоя
Преимущества и недостатки полимерного металла
Полимерные покрытия выдерживают воздействие открытого пламени. Это связано с технологией нанесения.
Нанесение полимерного слоя
Нанесение полимерного слоя происходит с помощью специального оборудования в промышленных камерах.
Условия нанесения полимера
Особенности проведения работ:
Нельзя наносить защитное покрытие на улице, в грязных помещениях с большим количеством пыли, мусора.
Подготовка металла
Чтобы увеличить адгезию пластика с металлом, поверхности нужно правильно подготовить. Их нужно очистить от загрязнений, протереть растворителем, чтобы смыть жировые пятна. Обработку для удаления налета можно выполнять химическим, термическим или механическим способами. Важно сделать поверхности ровными, убрать грязь.
Смешивание и применение полимерного состава
Полимерный состав может смешиваться с коллерами для изменения цвета. Нанесение покрытия:
Процесс нанесения должен проходить медленно. Важно равномерно нанести покрытие на поверхности, чтобы не образовалось неровностей.
Нанесение полимерного покрытия (Instagram / ilber.aktobe)
Тепловая стабилизация полимерного металла
После нанесения краски выполняется медленного нагревание детали для изменения свойств и характеристик материала. Заготовки погружаются в специальную камеру, которая нагревается до 200°С. Длительность тепловой стабилизации — 60 минут. После этого нужно отключить печь, оставить ее остывать до 100°С. Когда она остынет, можно открывать камеру. Если попытаться охладить детали принудительно, произойдет растрескивание защитного слоя.
Рекомендации по работе с полимерным металлом
Советы по применению полимерных покрытий для металла:
Красить можно одновременно несколько деталей, но для этого нужна просторная покрасочная камера, печь для тепловой стабилизации.
Полимерный слой на металле надежно защищает материал от образования ржавчины, выравнивает поверхности, делает их прочнее. Эффект зависит от правильности подготовки рабочих поверхностей, нанесения полимерного слоя.
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.