Технология порошковой покраски
Этот материал рассчитан на читателей, которые только начинают изучать технологию порошковой покраски. Итак, принцип нанесения сухой краски на металлические поверхности изобрели еще в 1945 году. В наши дни технология порошковой покраски доведена до совершенства и позволяет надежно окрашивать стальные и алюминиевые изделия!
Найти ближайший цех, предлагающий такую услугу, сегодня несложно. Однако технология нанесения порошковой краски имеет ряд нюансов, о которых стоит знать, прежде чем заказывать покраску. Дело в том, что пренебрежение нюансами технологии может негативно сказаться на качестве готового изделия. В этой статье рассмотрим технологию покраски металлических изделий порошковой краской.
Что такое порошковая покраска
Общий принцип порошковой покраски заключается в нанесении на изделие сухой мелкодисперсной полимерной краски, а затем быстрый нагрев до температуры полимеризации для расплавления порошковой краски и формирования пленки. В процессе полимеризации микрочастицы порошка расплавляются, соединяются между собой и образуют прочную пленку, надежно закрепленную на поверхности металла.
Порошковая покраска используется для окрашивания автомобильных узлов, деталей в машиностроении, мебельном производстве. Порошковыми красками также покрывают металлические кровельные и фасадные элементы, а также ограждения и другие металлические изделия, чтобы защитить металл от воздействия окружающей среды, а также продлить срок службы и придать изделию декоративные свойства.
Порошковая покраска не ограничена в выборе цвета — к услугам клиента любые цветовые решения и каталоги. Более того, современные линии покраски позволяют создавать эффект градиента на окрашиваемой поверхности, и даже наносить узоры на нее, например, текстуру дерева.
Преимущества порошковой покраски
Нанесение краски порошковым способом имеет целый ряд плюсов в сравнении с традиционной жидкой краской. Давайте их рассмотрим подробно.
Не требует просушивания
Как мы уже отметили выше, технология порошковой окраски не требует длительного периода высыхания. Вместо этого после нанесения порошковой краски изделие отправляется в камеру полимеризации. Фактически, длительность производственного цикла не превышает двух часов.
Не содержит растворителя
Порошковая краска не нуждается в растворителе для нанесения на поверхность. Следовательно, технология окрашивания порошковыми красками безопаснее для персонала и экологичнее, т.к. в процессе порошковой покраски в атмосферу не выделяются летучие вещества растворителей.
Экономичность
В сравнении с жидкими лакокрасочными материалами расход порошковой краски ниже. Действительно: даже при точечном распылении жидкой краски, часть ее все равно не попадает на деталь и, по сути, теряется. При порошковой окраске производится рекуперация не попавшей на изделия краски - повторное ее использование. Коэффициент полезного использования материала близится к 100%
Недостатки порошковой покраски
Технология покраски порошковыми красками имеет некоторые минусы. Впрочем, их совсем немного.
Высокие требования к оборудованию
Качество порошкового окрашивания напрямую зависит от технологичности производственной линии. По-настоящему качественную окраску невозможно получить, если оборудование неравномерно распыляет порошок, неэффективно фильтрует воздух в камере окрашивания или не способно обеспечить быстрый и равномерный нагрев поверхности.
Пример некачественного покрытия при порошковой покраске профлиста.
Рекомендация: хорошее оборудование для порошковой покраски стоит дорого, поэтому позволить его себе может не каждая компания. Обращайте внимание на линию покраски на предприятии, где был изготовлен продукт.
Порошковая краска может реагировать на УФ-лучи
В сети часто можно прочитать, что порошковые краски со временем деградируют от воздействия ультрафиолетового излучения. Это действительно так, но лишь для некоторых видов порошковых красок. А вот порошковые краски на полиэфирной основе практически не подвержены деградации.
Рекомендация: если изделие планируется эксплуатировать на улице выбирайте порошковые краски на полиэфирной основе, не подверженные влиянию УФ-излучения.
Невозможен частичный ремонт
При повреждении окрашенного слоя его нельзя восстановить локально. Необходима полная покраска всего изделия.
Температурное воздействие на изделие
Полимеризация порошковой краски требует высокой температуры, в диапазоне от 150 до 250°С. Поэтому порошковая покраска не применяется для окрашивания изделий из пластика и других материалов, которые могут деформироваться под воздействием температуры.
Технологии порошковой покраски
Способ нанесения порошковой краски зависит от ее типа. Так, термореактивные порошковые краски обычно наносят электростатическим или трибоэлектрическим методом, а затем подвергают полимеризации. А для термопластичных красок этап полимеризации не нужен, поэтому их наносят путем предварительного нагрева детали или плавления порошка тем или иным способом.
Рассмотрим эти методы подробнее.
- Электростатическое напыление. В основе метода лежит создание разности электрических потенциалов между поверхностью детали и частицами краски. В результате за счет сил электростатического притяжения частицы краски притягиваются к поверхности.
- Трибостатическое напыление. В этом случае частицы краски получают заряд в результате трения о стенки турбины напылителя.
- Порошковая покраска металла с предварительным нагревом. Окрашиваемую деталь нагревают до температуры плавления порошка, а затем напыляют термопластичную краску.
- Покраска методом погружения. При таком способе предварительно нагретую деталь погружают в псевдосжиженную порошковую краску. При погружении детали в емкость с краской частицы расплавляются и фиксируются на поверхности детали.
- Газоплазменный метод нанесения краски. Порошковая термопластичная краска распыляется на деталь, как и в предыдущих методах. Однако, здесь нагрев осуществляется в струе сжигаемого газа по пути движения частиц краски к детали. В результате, полимерная краска долетает до поверхности уже расплавленной. Метод удобен для покраски габаритных объектов, однако равномерность слоя краски при таком методе может быть низкой.
Этапы порошковой покраски
1. Подготовка поверхности
Окрашиваемую деталь тщательно очищают от пыли, остатков технологических жидкостей и химических примесей. Так, на линии окрашивания компании «Профметалл» используется пятиступенчатая химическая подготовка в струйном туннеле.
2. Сушка поверхности
Остатки воды на поверхности высушиваются горячим воздухом в печи, т.к. порошковое покрытие необходимо наносить на сухую поверхность.
3. Нанесение
Очищенная деталь поступает в камеру окрашивания.
Линия порошковой покраски WAGNER, используемая компанией «Профметалл» оборудована 8-ю окрашивающими пистолетами (по 4 штуки с 2-х сторон) установленными на манипуляторах, что позволяет равномерно за один проход окрашивать изделия габаритами до 3600х2000 мм, движущимися на конвейере со скоростью 2 м/мин. Комплектация оборудования обеспечивает высококачественное покрытие с помощью прецизионных форсунок и точной автоматической системы позиционирования.
В камере окрашивания не должно быть приоритетных направлений движения воздуха, т.к. это привело бы к неравномерному окрашиванию детали с разных сторон. В оборудовании WAGNER это обеспечивается особой конструкцией камеры окрашивания и выпускной системы. Сама камера обеспыливается с помощью системы фильтрации воздуха.
4. Полимеризация
Деталь с нанесенным порошком поступает в печь полимеризации. Здесь происходит формирование покрытия за счет оплавления слоя краски под воздействием температуры.
Деталь подвергается нагреву до температуры «запекания» порошковой краски в течение 15-30 минут. В результате порошок оплавляется, создавая равномерную пленку на поверхности, а затем полимеризуется, вытесняя воздух и формируя прочное и твердое покрытие.
Для получения качественного эластичного покрытия и его хорошей адгезии к поверхности нагрев в печи контролируется автоматически. Такое покрытие отлично выглядит, годами сохраняет цвет и не отслаивается со временем.
5. Контроль качества
Обязательный этап — контроль качества результирующего покрытия. Для этого проводят серию лабораторных испытаний:
- Оценка степени адгезии краски. Хорошая адгезия препятствует отслаиванию краски. Специалист наносит несколько тарированных царапин и делает попытку оторвать слой краски с помощью липкой ленты.
- Измерение толщины и равномерности покрытия с помощью толщиномера.
- Твердость по Бухгольцу и по карандашу. Измеряется способность слоя краски противостоять механическому воздействию.
- Прочность на изгиб. Деталь изгибается и оценивается, насколько хорошо краска изгибается вместе с поверхностью.
- Ударная прочность. Груз ударяет деталь с определенной силой. Краска не должна отслаиваться при нагрузках, не превышающих предельные.
- Прочность по Эриксону. Определяется предельная способность покрытия удерживаться на поверхности при вытяжке или вдавливании.
