Порошковая окраска металлических изделий технология

Полиэфирные краски характеризуются высокой адгезией и могут наноситься как на легкие сплавы, так и на металлы. Они являются хорошими электроизоляторами и очень устойчивы к атмосферным и механическим воздействиям. Слой краски может быть поврежден щелочами.

Порошковая окраска металлических деталей: все, что нужно знать

Для того чтобы защитить изделия и их компоненты и сохранить их эстетичный внешний вид, их необходимо окрашивать. Результат полностью зависит не только от слоя краски и качества материалов, но и от используемой технологии. На смену привычному жидкому способу окраски пришла порошковая окраска металлических изделий, которая все чаще используется на современных производствах.

Металлические изделия начали покрывать порошковыми красками еще в 1960-х годах. Причин для этого нововведения было несколько, включая экономическую выгоду, заботу о защите экосистемы и эстетику самого продукта. Все началось с системы анодирования и электростатического покрытия. Эти инновации имели вполне практическое значение: срок службы изделий увеличивался за счет повышения их устойчивости при воздействии внешней среды.

Порошковая окраска металлических изделий является одной из экологически чистых технологий обработки, поскольку она практически безотходна, а сами изделия становятся более качественными. Это можно сказать не только о декоративном, но и о декоративно-полимерном покрытии.

Порошок наносится на обрабатываемую поверхность по определенной технологии. Первый тонкий слой порошка подвергается термической обработке (расплавляется при температуре не менее 160°). Затем изделие покрывается ровным, сплошным слоем пигмента. Поскольку этот метод требует термической обработки при высоких температурах, он подходит только для металлических или стеклянных изделий. За последнее десятилетие порошковая окраска металлических изделий расширила свое применение в различных отраслях промышленности, использующих краски и покрытия для обработки деталей.

Порошковая окраска металлических деталей

Подготовка поверхности

При подготовке изделия к окраске важно учитывать, что поверхность должна быть покрыта не только пленкообразующей жидкостью, но и порошкообразным материалом, который должен равномерно покрыть всю поверхность. На этом этапе необходимо решить две задачи: очистить поверхность от возможных загрязнений и придать ей шероховатость. Подготовка поверхности может быть выполнена как механически, так и химически (например, обезжиривание или травление).

Нанесение порошковых материалов

Порошковая окраска металлических изделий происходит

1. электростатическим напылением;
2. пламенным напылением;
3. погружением в наэлектризованный порошок.

Электростатическое напыление – самый простой и универсальный метод. Поэтому он стал самым популярным. Техника нанесения покрытия на плоские поверхности аналогична технике копирования (магнитные кисти). В отличие от предыдущего метода, метод газового пламени используется крайне редко, так как приводит к неравномерному и некачественному покрытию. Погружение в слой электрифицированного порошка наиболее целесообразно при производстве и обработке одного вида продукции. Как правило, для этого устанавливается специальная конвейерная линия. Помимо вышеперечисленных методов, в настоящее время также применяется плазменное напыление, которое предполагает использование термостойких порошков (их частицы нагреваются низкотемпературной плазмой). Этот метод подходит для нанесения тонких слоев покрытия на жаропрочные изделия.

Рекомендуемые статьи по металлообработке

• Марки стали: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и их применение
• Дефекты в металлических изделиях: причины и методы поиска

Преимущества технологии порошковой окраски алюминия

Каждый, кто когда-либо занимался покраской металлических изделий, знает, что нанесение краски на алюминиевые поверхности – задача не из легких. Сложность заключается в том, что алюминиевые материалы имеют очень плохую адгезию к обычным жидким краскам, и через некоторое время слой покрытия трескается и исчезает. Наилучший результат дает окрашивание с помощью аэрозольной краски.

На сегодняшний день порошковая покраска алюминия считается наиболее эффективной техникой. Этот вид покрытия надежен и долговечен. Технология предполагает равномерное распределение слоя порошка по поверхности алюминия, а затем полимеризацию частиц, в результате чего получается устойчивое и прочное покрытие с длительным сроком службы.

Рекомендуемая статья о металлообработке

• Марки стали: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области применения
• Дефекты в металлических изделиях: причины и методы поиска

Особенностью алюминия является то, что при контакте с воздухом процесс окисления металла начинается с образования поверхностного оксидного слоя. Поэтому порошковая окраска алюминия должна служить не только для декорирования, но и для защиты, которая обеспечивается за счет образования непроницаемой пленки, предохраняющей металл от взаимодействия с воздухом, влагой и защищающей его от внешних негативных воздействий.

Порошковая покраска алюминия имеет множество преимуществ:

• экономичность промышленной покраски благодаря низким энергетическим и материальным затратам;
• пожаробезопасность и экологическая безопасность;
• высокий уровень защиты алюминиевых деталей от окисления и отслаивания краски;
• практически безотходное производство;
• легкая и быстрая покраска;
• устойчивость к атмосферным воздействиям и перепадам температур; высокий коэффициент адгезии;
• высокий коэффициент адгезии и долговечность.

Виды порошковых красок для алюминия

Порошковые краски для алюминия бывают двух типов:

Термопластичные порошковые краски. При нагревании они плавятся и растекаются по поверхности, образуя слой с тем же химическим составом, что и исходный порошок. Основными компонентами являются высокомолекулярные термопластичные смолы. Они трудно поддаются измельчению и поэтому используются в основном для специальных толстых покрытий. В большинстве случаев процесс нанесения порошкового покрытия включает в себя погружение детали в резервуар с порошком, растворенным в жидкости. Для разжижения порошка используется сжатый воздух.

При порошковой окраске алюминиевых изделий, особенно листов и профилей, используются только термореактивные порошковые краски. Их основные типы перечислены ниже

• Гибридные (смешанные);
• акриловые,
• полиуретан,
• полиэстер,
• эпоксидная смола.

При выборе подходящего типа порошковой краски важно учитывать тип алюминиевого изделия, его назначение, условия работы и некоторые другие факторы. Наиболее часто используются стандартные полиэфирные порошковые краски.

Нюансы подготовки алюминия к порошковой окраске

Подготовка металла к порошковой окраске, в том числе и алюминиевых деталей, требует обезжиривания путем паровой, термической очистки или промывки моющими средствами. Если поверхность значительно повреждена ржавчиной, оксидной пленкой и другими отложениями, ее следует очистить вручную, механически или с помощью пескоструйной обработки.

Часто перед покраской алюминий покрывают конверсионным покрытием (хроматированием), что увеличивает долговечность и адгезию порошковой краски к поверхности металла в 2-3 раза.

Если поверхность не требует интенсивной механической очистки от ржавчины, ручной зачистки неровностей и устранения дефектов, то можно опустить только один этап подготовки металла к порошковой окраске: хроматирование.

Этот процесс состоит из обезжиривания, отбеливания алюминия растворами кислот (удаление оксидного слоя) и собственно хроматирования. В конце каждого этапа хроматирования изделие должно быть тщательно промыто.

Для обезжиривания детали погружают в специальные ванны, наполненные растворителями, щелочными или кислотными соединениями. В некоторых случаях компоненты обрабатываются обезжиривающими растворами под давлением, что значительно повышает эффективность очистки, так как поверхность подвергается не только химическому, но и физическому воздействию, а постоянный поток очищающего раствора предотвращает загрязнение.

Вторым этапом после обезжиривания является химическое травление, которое удаляет оксидный слой с поверхности металла. Последнее значительно затрудняет окраску алюминия, так как образующийся алюминиево-воздушный налет снижает адгезионные свойства поверхности, что приводит к быстрой потере защитных и декоративных свойств красочного слоя. Именно поэтому травление хромом является лучшим способом подготовки металла к порошковой окраске. При травлении используются ванны, наполненные растворами соляной, азотной, фосфорной или серной кислоты, в которые погружаются алюминиевые детали.

Процедура

Процесс порошковой окраски состоит из трех основных этапов

• подготовка поверхности (очистка поверхности, обезжиривание подложки, создание конверсионной грунтовки для защиты от загрязнений)
• нанесение краски (подготовленные и высушенные детали помещаются в покрасочную камеру, устанавливаются на специальную заземленную раму, краска наносится с помощью специального инструмента)
• отверждение (окрашенная деталь помещается в печь, нагревается до необходимой температуры, выдерживается при заданной температуре до завершения полного цикла – от 15 до 30 минут).

Затем деталь необходимо охладить. Если все эти этапы выполнены правильно, будет получено однородное цветное покрытие.

Принципы и рекомендации

• Специалисты по порошковой окраске металла рекомендуют выбирать краски проверенных брендов.
• До и после покрасочных работ необходимо проверить состояние подвесных крюков, отвечающих за заземление металлической конструкции. Если этого не сделать, механизм электростатического удержания может быть ослаблен – распределение и фиксация тени не будут равномерными.
• Следует избегать чрезмерного количества воздуха (для распыления порошка достаточно минимально необходимого расхода). При соблюдении этого правила снижается нагрузка на оборудование, экономно расходуется материал покрытия и сохраняется хорошая видимость в кабине.
• Рабочий воздух должен быть свободен от посторонних частиц.
• Не смешивайте краски разных цветов. Тщательно очистите оборудование от остатков предыдущего материала перед использованием другого готового к применению продукта.
• Соблюдайте процесс и порядок покраски. Уделяйте должное внимание подготовительным работам. Состояние окрашиваемой поверхности должно соответствовать требованиям для равномерного сцепления краски.
• Малярное оборудование должно своевременно осматриваться, обслуживаться, содержаться в исправном состоянии и ремонтироваться. Необходимо соблюдать правила использования инструментов. Правильно организованные производственные циклы позволяют снизить потери пигментного порошка примерно на 2-5 %.

Технология порошкового окрашивания защищает металлические детали и предметы от механических повреждений и коррозии. Полимеризация создает на поверхности твердый, однородный слой, устойчивый к сколам, царапинам и выцветанию. Окрашенные таким образом изделия имеют длительный срок службы, сохраняя при этом свои качественные характеристики и достойный внешний вид.