Технология порошковой покраски металла в домашних условиях

Порошковая покраска в домашних условиях: выбор и изготовление оборудования

Порошковая покраска своими руками требует наличия специального оборудования, которое можно приобрести или частично изготовить самостоятельно. Независимо от принятого решения, это довольно трудоемкий и затратный процесс. Но такой вариант нанесения краски является одним из самых эффективных, поскольку получаемое покрытие отличается прочностью и долговечностью.

Что потребуется для работы

Порошковый способ окрашивания предполагает использование подходящего оборудования и приспособлений, а также разделение процесса на участки.

Для качественной работы потребуется:

Участок очистки. Все детали проходят обязательную подготовку. На этом этапе удаляется старый слой и проводится обезжиривание. Для процесса может использоваться ручной или специализированный инструмент. Если планируется выполнять постоянную очистку, то лучшим решением будет пескоструйное оборудование.

Следует предусмотреть удобное расположение всех участков, большое внимание уделяется системе подвесов. Упростить задачу может использование тележки-вешалки. Размещение оборудования даже в минимальном количестве потребует довольно просторного помещения, хотя при желании некоторые участки могут быть объединены.

Оборудование для порошковой покраски: выбор и самостоятельное изготовление

Многие необходимые инструменты и приспособления можно изготовить своими руками. Это позволит значительно сэкономить, но потребует много сил и времени. Для получения оптимального результата некоторое оборудование рекомендуется приобретать.

Распылитель

Распылитель является одним из важнейших инструментов, от качества напыления зависит то, каким получится покрытие. Поэтому лучше отказаться от самостоятельного создания приспособления и отдать предпочтение готовым вариантам. Принцип окрашивания заключается в том, что частички краски, проходя через пистолет, приобретают определенный заряд.

Прибор бывает двух основных видов:

1. Электростатический. В нем частички заряжаются от постороннего воздействия. С его помощью можно красить любыми видами порошковых составов.
2. Трибостатический. Этот вариант более простой, частицы приобретают заряд за счет быстрого вылета из сопла и трения между собой. Такой метод напыления требует соблюдения определенных условий, на качество покрытия оказывает влияние влажность. Также необходимо правильно рассчитать длину подсоединенного шланга, которая зависит от мощности компрессора.

• Интересный вариант – пистолет «Старт», особенно с серийным номером 50. Такая разновидность универсальна и сочетает в себе обе технологии нанесения краски. С этой целью прибор снабжается дополнительной трубкой для трибостатического напыления.
• Более доступным является «Лидер». Он позволяет выполнять работы в домашних условиях. Отличается небольшим расходом краски.
• Для профессиональных процессов и масштабного производства отличным решением будет оборудование марки «Тесла». Стоимость такой установки значительно превышает предыдущие варианты, но обеспечивает комфортный уровень работы.

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• дрель с насадками по металлу;
• ножницы.

• плиты базальтовой ваты толщиной 100 мм;
• металлический профиль размером 5*2 см;
• оцинкованные листы стали;
• тангенциальный вентилятор;
• тэны (для камеры шириной и глубиной 100 см при высоте 200 см потребуется 12 шт.);
• термодатчики и блок контроля.

Требуемое оборудование

Для того чтобы процесс самостоятельной покраски практически не отличался от заводского, необходимо выбрать подходящее место, где будут проводиться работы.

Когда помещение найдено, нужно собрать и подготовить необходимое оборудование:

• печь для полимеризации (сушки);
• источник постоянного напряжения (около 25 кВ);
• распылитель порошковой краски (пистолет);
• ЛКМ.

В работе не помешает аккуратность и небольшой опыт. Но если его нет – не беда, действуя по инструкции, можно избежать большинства ошибок и получить вполне приличный результат.

Изготовление печи

Полимеризация – важный этап в отвердении порошковой краски. Если этот пункт работ опустить, ЛКМ не будет держаться на металлических поверхностях. Поэтому такое оборудование, как печь – ее еще называют камерой полимеризации – необходимо в первую очередь. Вещь эта дорогостоящая, поэтому можно сделать ее своими руками, из подручных материалов. Нам понадобятся (камера полимеризации будет иметь размеры 2х1х1 м):

• профильная труба;
• негорючая теплоизоляция (плита базальтовая);
• листовой металл (можно заказать по размерам);
• тангенциальный вентилятор;
• ТЭНы.

Инструкция по сборке печи состоит из следующих шагов:

1. Сварите из профиля каркас.
2. Заложите в него утеплитель.
3. Листовым металлом зашейте стены. Снаружи отделайте все гипсоволокном.
4. Для конвекции в камере установите тангенциальный вентилятор, наварив ему узкий выход и широкий вход.
5. Вентилятор вставьте в камеру. Он будет забирать воздух вверху, прогонять его через ТЭНы, выгонять внизу, а затем распределять по всему объему камеры.
6. ТЭНы установите вдоль параллельных стенок и соедините по распределению на фазы.
7. ТЭНы закройте, оставляя открытым вентилятор, основная часть которого должна располагаться вне камеры (чтобы не оплавить обмотку).
8. Установите электрощит. Правда, эту работу лучше поручить специалисту.

Полученное оборудование – камера полимеризации – будет иметь мощность 12 кВт на разогреве и 6 кВт в работе.

Важно! Энергоносителем в таких печах просушки порошковой краски может быть не только электричество, но и природный газ, и дизельное топливо.

Покрасочный инструмент – пистолет

Чтобы нанести порошковую краску на изделие, требуется специальное устройство. Это электростатический краскопульт или трибостатический порошковый распылитель. Но покупать дорогостоящее оборудование ради редкого использования не целесообразно. Так как в нашем случае все изготавливается своими руками в домашних условиях, такое устройство можно смастерить минут за 10. Такой пистолет прост в использовании, дешев и практичен. Переход с одной краски на другую занимает несколько секунд.

Конструкция и комплектация пистолета для порошковой покраски

Как сделать пистолет для порошковой краски:

1. Возьмите обычную пластиковую 1,5-литровую бутылку. Главное, чтобы она была сухая и чистая.
2. Заполните ее на 1/3 порошковой краской, закрутите металлической пробкой.
3. Проделайте в пробке маленькие отверстия. Чем больше отверстий, тем качественнее будет нанесение. Зачистите пробку снаружи от заусениц, оставшихся после прокалывания.
4. Подключите к пробке плюсовой провод от источника высоковольтного напряжения.

Для этой цели нужен преобразователь, который сможет выдать 25 000 вольт постоянного тока. Такие используются в электрошокерах, зажигалках для газовых плит, котлах и колонках. Они могут работать от батареек или аккумуляторов, преобразовывая 3-6 вольт в нужные 25 кВ.

Соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением. Лучше доверить сборку преобразователя квалифицированному электрику.

После всех манипуляций получается вполне приличный пистолет.

Мелочи, без которых не обойтись

Перед началом окраски нужно тщательно позаботиться о том, чтобы все операции проходили при идеальных условиях:

1. Необходимо отличное освещение. Используйте лампы дневного света. К обычной лампе порошковая краска отлично прилипает.
2. Нужна хорошая вентиляция с двумя моторами (на вход и выход). Дополнительно придется надеть марлевую повязку, а лучше профессиональный респиратор.
3. Придется изобрести способ сбора остатков порошковой краски. На начальных этапах используйте старый мощный пылесос.

Когда все тщательно подготовлено, можно приступать к покраске своими руками нужных деталей.

Технология

Процесс окраски металлических деталей порошковыми составами можно разделить на три этапа. Это подготовка поверхности, непосредственное окрашивание (напыление) и закрепление результата (полимеризация).

Подготовительный этап

Он самый важный. От того, насколько качественно будет подготовлена к окрашиванию поверхность, зависит результат работы. Следуйте следующим инструкциям:

1. Возьмите обычную чистую тряпочку и очистите всю поверхность обрабатываемой детали от пыли и грязи.
2. Наждачной бумагой или специализированными металлическими щетками зачистите участки с коррозией.
3. Обезжирьте растворителем деталь, это увеличит адгезию поверхности с краской.
4. Проведите грунтование. Для этого покройте изделие краской на основе неорганических веществ. Благодаря этому слою сводится на нет риск проникновения воздуха, а также влаги под высохшую краску.
5. Нанесите сверху детали слой, состоящий из соединений натрия и нитрата хрома. Этот процесс имеет название пассивирование. Он проводится, чтобы ржавчина не появилась в период подготовки детали к покраске. Все действия довольно просты, поэтому все можно сделать в домашних условиях своими руками.
6. Просушите заготовку в самодельной печи.

Важно! Если деталь имеет слишком сложную конфигурацию, сильно загрязнена и покрыта коррозией, замочите ее в растворе щелочи.

Покрывание детали порошковым покрытием

Следующий этап после подготовительного – непосредственно окрашивание. Тут все довольно просто: поместите деталь в отсек напыления, присоедините и закрепите на ней минусовой провод от вашего источника питания. Если включить наш преобразователь и поднести бутылку с металлической пробкой к детали на расстояние 20-30 мм — увидим проскакивание искр, это значит, что напряжения достаточно для нанесения порошковой краски.

Для этого надавливаем на бутылку, чтобы часть порошка вместе с воздухом выдувалась из дырок в пробке. Под воздействием высокого напряжения, частицы краски электризуются и прилипают к окрашиваемому изделию.

Часть порошка все равно рассыпется на пол, поэтому подстелите газету, чтобы потом его собрать.

Совет! Если с помощью окраски планируется достичь устойчивости детали к воспламенению, купите огнезащитные ЛКМ по металлу («Негорин», «Полистил» и им подобные).

После нанесения порошковой краски начинается процесс создания отвержденного полимерного слоя.

Полимеризация

Суть этого процесса в том, что окрашенная деталь устанавливается в специальную печь. Там она в течение определенного временного промежутка подвергается воздействию высокой температуры.

Для этого потребуется самостоятельно изготовленная печь для полимеризации порошковой краски. Чтобы процесс прошел без накладок, необходимо соблюсти следующие условия:

1. Придерживайтесь рекомендаций, разработанных для каждой конкретной краски.
2. Обеспечьте равномерное нагревание каждой детали.
3. Соблюдайте точное время полимеризации. По его истечении извлеките деталь из камеры и оставьте на открытом воздухе для полного остывания.

Применение этого способа окрашивания порошковыми составами идеально подойдет тем, кто любит все делать своими руками. Делать самостоятельно печь для полимеризации довольно долго, однако на лицо существенная экономия средств и получение качественного покрытия.

Порошковая окраска металла: технология

Без специального покрытия железо быстро теряет первоначальный вид и ржавеет. Конечно, можно просто покрасить его кистью или пульверизатором. Но самым надежным способом защиты от коррозии является порошковая окраска.

Суть метода

Технология порошковой окраски позволяет получить на металле тончайший слой полимера, выглядящий единым целым с поверхностью. В промышленном производстве железо окрашивают именно этим способом. С помощью него обрабатывают детали механизмов, кованые изделия, мебель, входные двери, предметы бытовой техники.

Вначале металл равномерно покрывают сухими частицами порошка с помощью распылителя, подключенного к источнику напряжения. Они подаются под давлением вместе с потоком воздуха и удерживаются на поверхности за счет электростатического притяжения. Далее в специальных печах под воздействием повышенных температур или химических активаторов краска полимеризуется. В результате образуется тончайшая, но очень прочная пленка.

Окраска порошковой краской металлических изделий позволяет получить покрытие, не боящееся даже значительных перепадов температур и воздействия ультрафиолетовых лучей. Поцарапать или повредить полимерную пленку каким-либо другим способом даже при транспортировке не так-то просто. Да и выглядит она необычайно декоративно.

Виды порошковых красок

Их подразделяют по способам образования пленки на поверхности. Выделяют две основные группы подобных красок:

• термопластичные: покрытие образуется под воздействием высоких температур 150-200°С за счет плавления и дальнейшего затвердевания порошка.
• термореактивные: наносятся с помощью химических акриловых, эпоксидных или полиэфирных реагентов.

В промышленности больше распространен второй способ. Покрытия, нанесенные с помощью термореактивных реагентов, не боятся длительного нагрева и пребывания на солнце. Порошковое окрашивание металлических изделий в домашних условиях чаще производится термопластичным способом.

Требуемые материалы и оборудование

Итак, дадим подробное описание технологии порошковой окраски металла. Для создания на нем прочного слоя напыления понадобятся:

• печь (камера) для полимеризации: ее можно изготовить самому или приобрести в специализированном магазине;
• пистолет-распылитель: так как стоит подобное устройство немало, его можно также собрать из преобразователя, часто используемого в зажигалках для газовых плит, блока питания и обычной пластиковой бутылки;
• естественно, сама краска.

Печи для сушки потребуется подключить к источнику напряжения, равному 25 кВт. В работе она будет выдавать 6 кВт, на разогреве чуть больше – 12 кВт. Для ее изготовления понадобится толстый листовой металл для корпуса, ТЭНы, вентилятор тангенциального типа, в котором воздушные массы будут перемещаться в одном направлении, а также любой негорючий теплоизолятор для обшивки.

Нагревательные элементы располагают параллельно друг другу на противоположных стенках печи. Основная часть вентилятора крепится вне камеры. Его наваривают таким образом, чтобы выход был узким, а вход достаточно широким. В сушильной печи также необходимо сделать отдельную камеру для напыления. Для обработки крупных деталей лучше предусмотреть тележки рельсового типа.

Подготовка поверхности

Этот этап считается самым важным. Технология порошковой покраски металлических изделий подразумевает полную очистку поверхности от ржавчины и загрязнений. При наличии даже мельчайших следов коррозии покрытие просто осыплется.

Зачищать поверхность следует наждачкой или металлической щеткой до блеска, так, чтобы не осталось не одного, даже мельчайшего ржавого пятнышка. Для удаления значительного слоя коррозии используют травление соляной или серной кислотой. Старый слой краски или чернение также полностью удаляются. Для этого используются специальная смывка.

После полной зачистки металл необходимо обезжирить растворителем. Далее для увеличения адгезии (сцепления с краской) поверхность грунтуют. Последний этап – пассивирование, то есть обработка смесью натрия и нитрата хрома для защиты от коррозии.

Нанесение краски

Процесс довольно прост. Помещаем требуемую деталь в отсек напыления и подключаем краскопульт к источнику питания.

1. Сухой порошок наносится с помощью распылителя равномерно. Для этого необходимо держать инструмент на одинаковом расстоянии от поверхности в течение всего времени обработки.
2. Сухие частички краски под воздействием электрического напряжения сами прилипнут к поверхности. Если его достаточно, при поднесении бутылки с металлической пробкой ближе 20-30 мм должны появиться мелкие искры.
3. Учтите, что смешивать несколько видов порошка для получения нужного оттенка не рекомендуется. Цвет получится неравномерным.
4. Сбор остатков порошка в производственных условиях производится с помощью специального оборудования – рекуператора. В домашних условиях можно воспользоваться пылесосом циклонного типа. На пол лучше заранее настелить газеты.

Основные этапы окрашивания

Опишем подробно технологию нанесения порошковой краски на металл:

1. Печь следует установить в помещении, имеющем принудительную вытяжку. Все работы проводятся в защитном костюме, марлевой повязке или респираторе и очках.
2. Для освещения понадобятся лампы дневного света. Использовать обычные лампочки не следует – мельчайшие частицы порошка будут к ним притягиваться.
3. Покрытые сухой краской изделия помещаются на полчаса в печь. Крепить их следует на раме, имеющей заземление.
4. Добиться равномерного прогрева разного вида деталей в домашних условиях непросто. Для получения монолитной и прочной полимерной пленки температуру каждый раз придется подбирать опытным путем.
5. Для каждого вида краски существуют особые рекомендации, описанные в инструкции производителя, в том числе и точное время полимеризации. Его следует неукоснительно соблюдать.
6. Основные сложности возникают при окрашивании деталей разных размеров. Для каждой из них может понадобиться отдельная печь.
7. Никакой дополнительной обработки не требуется. После остывания и отверждения в течение суток окраска считается оконченной. Сушка производится обычным способом на открытом воздухе.
8. Для окрашивания крупногабаритных изделий можно использовать пистолет с пропановой горелкой. Сухой порошок, проходя через нее, сразу же расплавляется и подается в полужидком состоянии. Сама окрашиваемая деталь при этом не нагревается.

Таким образом, нанесение порошковой краски на металл даже в домашних условиях вполне реально. Подобным методом можно обрабатывать не только железо, но и закаленное стекло, способное выдержать температуру 150-200°С.

Лакокрасочные материалы

Порошковые покрытия наносятся на изделия в основном автоматическими или ручными распылителями, а после этого подвергаются полимеризации в специальной печке и при точно заданной температуре. Так как цена порошковой покраски в специализированных салонах достаточно велика, мы попробуем сегодня осуществить эту процедуру в домашних условиях. Но перед этим нужно предварительно побеспокоиться о выборе помещения, где вы будете производить работу, купить необходимое оборудование и тщательно подготовить поверхность. Итак, мы начинаем!

Содержание:

Выбор оборудования

Для полноценного и качественного процесса покраски порошковой краской нужно правильно выбрать помещение, где будет происходить процедура. Для таких целей подходит обычный гараж, в котором достаточно свободно места для работы.

Итак, работу по окраске поверхности порошковой краской стоит начинать с подготовки оборудования для порошковой покраски металла. Главное оборудование – это специальная камера. В ней происходит основная часть процесса. Характеристики подобной печи зависят от того, какие материалы и изделия будут обрабатываться.

Покрасочная камера в себя включает саму камеру, где совершается напыление порошковой краски, и плавильную печь. Если вы не планируете заниматься покраской постоянно, нет надобности покупать профессиональную печь, для этой работы можно приспособить обычный духовочный шкаф.

Кроме камеры для процесса порошковой покраски требуется электростатический пистолет-пульверизатор, позволяющий подключить сжатый воздух. Для этой цели также может применять компрессор. Приобретая компрессор, нужно обязательно обратить внимание на присутствие в комплектации фильтра для высокого давления.

Перед проведением порошковой покраски следует позаботиться, чтобы все технологические процессы совершались в помещении с хорошим освещением. Вы можете использовать для этого лампы дневного света, это нужно, что краска не налипала на горячую поверхность лампы. И конечно же, что при процедуре окраски должна быть в здании отменная вентиляция, без которой весь процесс превращается в вредный для организма.

Для сборки остатков порошковой краски вы можете использовать рекуператор. Но также на начальном этапе подходит и обыкновенный пылесос циклонного типа, так как «традиционный» пылесос будет, скорее всего, забиваться. Чтобы процедура происходила планомерно и без сбоев, рекомендуется заранее побеспокоиться о мощной электросети с заземлением.

При обработке крупногабаритных изделий или больших объёмах принято использовать специальную транспортную систему. Благодаря этому окрашенные детали с лёгкостью передвигаются на протяжении всего процесса покраски порошковой краской между его этапами.

Принцип действия транспортной системы кроется в том, что окрашиваемые детали подаются на тележках или особой подвеске, что передвигаются по рельсам. Подобная транспортная система позволяет непрерывно проводить окраску, что, в свою очередь, значительно увеличивает производительность всего рабочего процесса.

Предварительная обработка поверхности

Подготовка изделия является самым продолжительным и трудоёмким процессом, которому зачастую не уделяют большого внимания, однако от него зависит качество, эластичность и стойкость покрытия. Предварительная обработка поверхности к покраске представляет собой удаление любых загрязнений, обезжиривание детали и фосфатирование для увеличения адгезии, а также защиту металла от коррозии.

Очищают обрабатываемую поверхность химическим или механическим способом. При механической очистке применяют стальные щётки или же шлифовальный диск, возможна процедура притирки чистой тканью, что смочена в растворителе. Что касается обработки химического характера, она проводится с использованием щелочного, кислотного или нейтрального состава и растворителей, которые принято подбирать, зависимо от уровня загрязнения, материала, типа и габаритных размеров обрабатываемой поверхности.

Нанесение конверсионного подслоя, как показано на видео порошковой покраски, предотвращает попадание под образованное покрытие влаги и различных загрязнений, которые провоцируют отслаивание и будущее разрушение покрытия. Процедура фосфатирования поверхности с нанесением неорганической краски позволяет увеличить адгезию – сцепляемость краски с поверхностью раза в 2-3 и защитить её от образования ржавчины.

При удалении окисла (ржавчина, окалины и окисная плёнка) весьма эффективными является абразивная (дробеструйная, дробометная, механическая методики) и химическая очистка (травление). Абразивную очистку проводят при помощи мелких частиц (песка, дроби), стальных и чугунных гранул, скорлупы ореха, что подаются с большой скоростью на поверхность изделия путем центробежной силы или потоков сжатого воздуха. Эти частицы способны откалывать кусочки металла с ржавчиной, окалиной или другим загрязнением, что значительно увеличивает адгезию покрытия.

Травление представляет собой удаление ржавчины, окислов и других загрязнений при помощи растворов на основе азотной, соляной, фосфорной и серной кислоты или едкого натра. В них присутствуют ингибиторы, которые замедляют растворение очищенной поверхности. Преимущества очистки химической перед абразивной – это высокая производительность и простота использования. Но после такой процедуры рекомендуется очищенную поверхность промыть от растворов, что требует дополнительного использования очистного средства и увеличивает стоимость порошковой покраски.

Заключительный этап подготовки поверхности представляет из себя пассивирование – обработку кузова соединениями нитрата хрома и натрия. Пассивирование проводят в целях предотвращения вторичной коррозии на любом этапе подготовки поверхности – после фосфатирования, обезжиривания или хроматирования. Завершив процесс ополаскивания и сушки детали в печи можно считать, что поверхность уже готова для нанесения на неё краски в виде порошка.

Нанесение порошковой краски

После завершения предварительной обработки, можно поместить окрашиваемый предмет в камеру напыления, где будет на него наноситься специальная порошковая краска. Главным назначением подобного бокса выступает улавливание порошковых частиц, что не успели осесть на окрашиваемой детали, утилизации красящего состава, предотвращении попадания его в помещение. Окрасочная камера внутри имеет систему фильтров, средства очистки (вибросит, бункера) и системы отсоса.

Различают проходные и тупиковые типы боксов. В тупиковых окрасочных камерах принято окрашивать изделия, что имеют небольшой размер, а вот крупногабаритные предметы подвергают окраске в длинномерных. Известны и автоматические модели для порошковой покраски металла, где порошковое покрытие за считанные секунды наносится на поверхность с помощью пистолетов-манипуляторов.

Самым распространённым методом нанесения порошковой краски выступает электростатическое напыление – нанесение электростатически заряженного вещества на заземлённую деталь с использованием пневматического распылителя, который называют пистолетом, пульверизатором или аппликатором.

Формирование покрытия

Когда вы уже нанесли краску уже на изделие, его следует направить на следующий этап – формирование покрытия, который в себя включает оплавление слоя краски, образование плёнки на покрытии, отвержение и охлаждение изделия.

Процесс оплавления проводят в специальной камере или печи. Существует множество типов данных камер полимеризации, зависимо от особенностей производства их устройство может меняться. Говоря доступным языком, подобная печь представляет собой своеобразный сушильный шкаф, который имеет электронную «начинку».

При помощи блока управления возможно контролирование температурного режима камеры и периода окрашивания, настройки автоматического отключения по окончании процесса окрашивания. Источником энергии для камеры полимеризации служит электричество, мазут или природный газ. Выделяют вертикальные и горизонтальные, тупиковые и проходные, одно- и многоходовые окрасочные печи.

Процедура оплавления и полимеризации соответственно технологии порошковой покраски совершается при температуре близко 150-220 градусов Цельсия в течение 15-30 минут, в итоге формируется плёнка, то есть происходит полимеризация порошковой краски. Главное требование, предъявляемое к камере полимеризации, состоит в постоянном поддержании определенной температуры, чтобы окрашиваемое изделие прогрелось равномерно.

Необходимый режим для создания покрытия подбирается с учётом данного изделия, разновидности порошковой краски и окрасочной печи. По окончании процедуры полимеризации окрашиваемое изделие охлаждается на открытом воздухе, после остывания вы можете считать, что покрытие готово.

Процесс запекания краски

После проведения порошковой покраски своими руками на поверхность изделие необходимо поместить в духовку, которая нагрейте предварительно примерно до 210 градусов Цельсия. Краску необходимо «запекать» приблизительно на протяжении четверти часа. При этом совсем не запрещено открывать духовку, чтобы проверить состояние краски. После того, как полностью высохнет краска, аккуратно извлеките метал из духовки и подождите, пока он остынет.

При проведении порошковой покраски, помните, что нагретый металл более мягкий (и очень горячий), так что отыщите для него укромное местечко, чтобы не дотронуться до него случайно и не получить ожоги. Когда металл остынет, можно полюбоваться своим трудом! Порошковая покраска на этом завершена.

Покраска порошковой краской изделий из металла, правила нанесения

Отличия в составе и технологии использования порошковой краски, выделяют данный вид покрытия в «особый класс» относительно остальных лакокрасочных материалов. В настоящее время порошковая окраска металлических изделий получила существенное распространение в промышленности, начиная от самолётостроения вплоть до выпуска бытовых товаров и принадлежностей.

Порошковая окраска металлических изделий: технология процесса и основные этапы

Технологический процесс порошковой покраски разделяются на следующие этапы:

• подготовка окрашиваемой поверхности;
• нанесение краски в виде порошка;
• формирование жидкой плёнки при высокой температуре;
• химическое отверждение плёнкообразующего материала (при использовании термореактивных красок);
• окончательное формирование покрытия.

Подготовка поверхности

При подготовке окрашиваемой поверхности следует учитывать, что необходимо обеспечить не только смачиваемость с жидкой фазой плёнкообразователя, но и равномерное распределение порошковых материалов при напылении. Уделяется внимание как удалению всевозможных поверхностных загрязнений, так и обеспечению поверхности необходимой шероховатости. Дополнительно к механическим способам подготовки поверхности могут использоваться и химические, такие как обезжиривание, травление или фосфатирование.

Нанесение порошковых материалов

Порошковая окраска металла осуществляется:

• электростатическим напылением;
• погружением во взвешенный слой электризованного порошка;
• газопламенным способом.

Благодаря своей простоте и универсальности, наибольшее применение получило нанесение краски электростатическим напылением. Для плоских поверхностей могут использоваться специальные магнитные щётки-валики по технологиям, используемыми в копировальной технике. Окунание в «кипящий слой» используется на автоматических линиях при конвейерном производстве однотипных изделий. Газопламенный способ из-за чрезмерной неравномерности слоя и свойств получаемого покрытия распространения не получил. Существующее плазменное напыление отличается применением низкотемпературной плазмы для нагрева частиц и использованием инертного газа; ограничивается использованием термостойких порошков при нанесении тонких покрытий на термостойкие материалы.

Удержание и равномерность распределения на поверхности металлических изделий порошковых материалов обеспечиваются за счет электростатических сил взаимодействия заряженных частиц краски и «электронейтральной» поверхности. Перед напылением частицы краски в пистолете получают электрический заряд:

• в поле коронарного заряда, создаваемого электродом;
• за счет трения о поверхность оборудования.

Заряд частиц, как правило, отрицательный, величина заряда должна соответствовать оптимальному диапазону, позволяющему удерживать частицы на поверхности до образования жидкой плёнки и не нарушающему технологию нанесения. Регулируется характеристиками электрода или скоростью движения частиц при трении о поверхность оборудования, площадью и материалом поверхности.

При электростатическом напылении покрытия одинаково качественно формируются на горизонтальных и вертикальных поверхностях. Нулевой заряд металлического изделия обеспечивается заземлением.

Формирование жидкой плёнки

Технология нанесения порошковой краски

Пленкообразование происходит при нагреве порошковых материалов до вязко-текучего состояния, при этом происходит:

• деформация и вязкое течение материала;
• удаление воздуха;
• смачивание жидким материалом поверхности подложки.

При производстве труб и металлического профиля используется нанесение порошка в «кипящем слое» на предварительно нагретые заготовки, процесс формирования жидкой плёнки происходит за счет аккумулированного тепла или дополнительного нагрева.

В случае использования термореактивных красок при высокотемпературной выдержке дополнительно происходит химическое отверждение жидкой плёнки за счет полимеризации или поликонденсации плёнкообразователей. Это удлиняет время высокотемпературной выдержки, повышает затраты и снижает производительность. Существуют составы на основе термореактивных смол, ускоренное отверждение плёнок которых происходит при ультрафиолетовом облучении.

Окончательное формирование покрытия

Итоговое формирование пленки происходит при охлаждении изделия. Условия могут отличаться как скоростью охлаждения, так и средой. Прочностные характеристики покрытия и силы адгезии, в зависимости от условий формирования, может изменяться на десятки процентов. При этом для разных видов полимеров практикуется ускоренное и замедленное охлаждение . Охлаждение покрытия в пластифицирующих полимерных средах может снизить внутренние напряжения покрытия до нуля.

В отличие от термореактивных, термопластичные краски позволяют легко устранять дефекты покрытия с использованием повторного «спекания».

Широко используется порошковое окрашивание в строительной промышленности при производстве профиля из стали и алюминия, изготовлении дверей, ворот и других металлоконструкций. В автомобильной промышленности применяется при производстве дисков колёс и других деталей.

Несмотря на сложность колеровки, некоторые производители предоставляют порошковые краски до 250-ти цветов по таблицам RAL.

Порошковая окраска металла: правила и рекомендации

Процесс подготовки металлических деталей к покраске

При покраске металлических изделий порошковой краской как на промышленных линиях, так и своими руками в домашних условиях, необходимо следовать таким рекомендациям:

1. Используйте порошковые материалы проверенных производителей.
2. Без правильного заземления металлического изделия нарушается электростатический механизм удержания и распределения порошковых материалов на поверхности. Поэтому необходимо следить за состоянием подвесных крючков, обеспечивающих заземление деталей. Следует предусмотреть технологическую операцию очистки крючков и контроль цепи заземления.
3. Напыление порошковых материалов необходимо производить минимально необходимым количеством воздуха. Чрезмерная подача воздуха приводит к:

• перерасходу краски;
• повышенному износу оборудования;
• нарушению технологии электризации частиц порошка;
• изменению гранулометрического состава краски;
• ухудшению видимости в окрасочной камере.

1. Качественное покрытие получают при использовании воздуха нужной кондиции. При этом следует уделять внимание не только отсутствию пыли, но и содержанию в воздухе влаги и масла. Необходимо использовать соответствующие фильтры до подачи воздушной смеси в оборудование. В качественном воздухе:

• размер твёрдых частиц не превышает 0,3 мкм;
• точка росы не превышает 4 °С (т.е. при 20 °С влажность не более 35%);
• содержание масла не более 0,1 промилле.

Оборудование для порошковой окраски

1. При повторном использовании порошковых материалов учитывается изменение исходного состава, прежде всего гранулометрического. Не следует превышать количество допускаемых добавок регенерированных материалов в исходные порошки. Тщательно гомогенизируйте смесь порошков перед использованием.
2. Не допускайте смешивания краски различных цветов и видов. При переходе на другую краску необходимо тщательно очистить всё оборудование. Желательно иметь для каждой используемой краски отдельные расходные бункера и шланги.
3. Без подготовки поверхности не получите качественного покрытия. При этом следует учитывать назначение и условия эксплуатации изделия. Раму велосипеда надо подготавливать несколько иначе, чем элементы офисного стола. Небрежная подготовка приводит к:

• поверхностным дефектам покрытия;
• отслоению краски;
• преждевременному разрушению покрытия в агрессивной среде.

1. Стоимость исходного порошка не определяет реальную экономичность покрытия. Следует учитывать:

• расход материалов на единицу площади поверхности;
• долговечность покрытия;
• устойчивость к воздействию вредных условий;
• внешний вид.

1. Учитывайте условия хранения порошковых материалов. Повышенная температура может снизить как технологические характеристики порошка, так и эксплуатационные свойства покрытия. Используемая тара должна быть водонепроницаема из-за высокой гигроскопичности материалов. Обычно рекомендуемая температура в складе не должна превышать 25…28 °С, влажность не более 50%.
2. Строго соблюдайте рекомендуемую технологию «спекания» порошка. Следует учитывать, что температура воздуха в рабочей зоне печи является косвенной характеристикой техпроцесса. Работа установки должна обеспечивать равномерный прогрев металла изделия до оптимальных температур. В зависимости от вида материала и массы изделия оптимальная температура воздуха и время выдержки могут меняться и отражаются в инструкции.
3. Своевременно выполняйте технические регламенты по поддержанию работоспособности оборудования участка. Профилактическое обслуживание, включая регулярную очистку, осмотр, ремонт и замену компонентов, является основой безупречной работы и получения качественной продукции. Используйте запасные части оригинальных производителей. Хорошо зарекомендовало себя оборудование компании TESLA.

Техника безопасности

Основными видами угрозы при порошковой окраске изделий являются:

• попадание пыли в лёгкие и на поверхность кожи маляра;
• образование взрывоопасной пылевоздушной смеси.

Видео: порошковая покраска металлических дверей