Порошковое покрытие металла что это

Порошковая покраска металлических изделий

Вопросы, рассмотренные в материале:

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.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные 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:

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

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

Технология порошковой покраски металлических изделий

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

Порошковая покраска металлических изделий проводится:

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:

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.

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

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.

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.

Преимущества и недостатки порошковой покраски металлических изделий

Преимущества порошковой покраски металлических изделий:

Недостатки порошковой покраски металлических изделий:

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).

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:

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:

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.

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:

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:

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:

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:

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

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.

Почему следует обращаться к нам

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

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

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

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

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

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

Источник

Технология порошковой покраски

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

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.

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.

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.

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.

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:

Тех­но­ло­гия корон­но­го заря­да – это луч­ший выбор, когда:

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:

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

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;

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:

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

Грунтование перед порошковой покраской

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.

Носи­те чистые пер­чат­ки во вре­мя маскировки!

Для мас­ки­ров­ки при­ме­ня­ют­ся сле­ду­ю­щие материалы:

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):

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:

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.

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.

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»:

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»

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 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

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:

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.

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.

После­до­ва­тель­ность порош­ко­вой покрас­ки литых дисков

Источник