Нанесение порошкового покрытия на металл. Методы и технология окрашивания металлических порошков

Технология покраски изделий при помощи порошка известна людям ещё с середины прошлого века, однако только пару десятилетий назад метод довели до технологического совершенства. Современная порошковая покраска металла – это замечательный способ предотвратить воздействие агрессивных сред на материал и сделать деталь эстетически привлекательной.

Порошковая окраска: преимущества

Порошковая краска, по сути, является мелкодисперсным порошком, структура которого имеет полимерную природу. В его состав входят некоторые полимерные смолы, а также отвердители и вещества, придающие цвет.

Создать однородное, прочное покрытие помогает камера полимеризации. В печи поддерживается постоянная высокая температура около двухсот градусов по Цельсию. Данное воздействие кратковременно, однако необходимо учесть, выдержит обрабатываемая деталь даже непродолжительный контакт с такой температурой или нет.

Покраска порошковой краской, несомненно, обладает некоторыми достоинствами перед традиционными видами покраски металла. Выделим основные плюсы:

• Порошковое покрытие обеспечивает эталонное качество поверхности детали;
• Возможность применения краски разнообразных цветов и оттенков;
• Возможность выбора из разных типов функциональных покрытий;
• Технология порошковой окраски металла экологична;
• Отсутствие растворителей;
• Порошковое покрытие безопасно для человека при прямом контакте;
• Пожаробезопасный вариант окрашивания;
• Возможность быстрого нанесения.

Безусловно, у способа есть и минусы: порошковая покраска своими руками может стать настоящим испытанием, поскольку требует особых условий для проведения технологического процесса (камера полимеризации своими руками – это не то, что можно легко изготовить, равно как и система подачи краски).

В случае, если вы планируете красить металлические детали однократно, а не заниматься этим профессионально, стоит также рассмотреть и вариант обращения к специалистам в этой области, ведь для получения качественного результата требуется отработанная технология и опыт. Например, покраска у www.ip-makarov.ru порошковой краской - одно из важнейших направлений предприятия, и весь трудоёмкий процесс опытные специалисты могут взять на себя.

Могут возникнуть и проблемы с цветом. Если вам нужна порошковая краска металлик с каким-то особым оттенком, вы не сможете смешать два разных вида порошка: смесь не получится однотонной. Впрочем, готовые варианты на рынке предоставляют большой выбор и возможность цветовых экспериментов.

Принцип порошкового окрашивания

Технология порошковой окраски заключается в электростатическом распылении красящей взвеси, которая хорошо садится на подготовленную металлическую поверхность. Нужно отметить, что при таком методе краска наносится равномерно, и в итоге покрытие получается стойким и долговечным.

Покраска металла порошковой краской не дороже традиционных способов покраски, однако она обладает рядом неоспоримых преимуществ, о которых мы уже говорили.

Технология порошковой покраски металла позволяет деталям приобрести декоративные качества. На рынке представлено немало цветов и оттенков порошковой краски. Это могут быть не только стандартные цвета, но и металлики: серебристые, золотистые, алюминиевые.

Поверхность под воздействием краски может приобретать различную стилистику. Если вам необходимо, чтобы изделие выглядело, как гранит, старинная бронза, серебро, чтобы деталь имела структурированную поверхность, — вам поможет порошковая краска по металлу. Возможно применение различных эффектов на рабочем материале, например перламутр, антик, хамелеон. Помимо этого, возможны вариации в фактуре изделия, а не только в его текстуре.

Порошковая покраска: технология

Наверняка многим интересно, как именно происходит порошковое покрытие металла. Ведь это признанный во всём мире эффективный способ придания материалу улучшенных защитных и эстетических свойств в короткий срок.

1. Предварительная обработка материала
   Когда вы планируете покраску, не забудьте тщательно подготовить само изделие. Чем качественнее будет обработано покрытие, тем лучше на нём будет смотреться готовая порошковая краска. Технология нанесения предусматривает отсутствие загрязнений (например, битума или известки), также на материале не должно быть ржавчины.Если деталь уже побывала в покраске, то поверх прежнего слоя можно нанести новый, однако необходимо также произвести зачистку.Краска, нанесенная поверх другого слоя, тем не менее, будет иметь меньшее сцепление с поверхностью, нежели в случае прямого контакта. В случае, если исходная поверхность анодированная или хромированная, вы можете использовать эту технологию.Есть ещё одна вещь, о которой зачастую забывают неопытные пользователи этой технологии – о чернении. Если вы видите, что оно ранее было применено по отношению к детали, очистите поверхность. Чернение может стать причиной появления пузырей на поверхности при тепловой обработке.
2. Финальная подготовка поверхности
   Когда вы завершите предварительную обработку, осуществите процесс химического обезжиривания поверхности детали, а также процесс сушки. Порошковое окрашивание металла требует в некоторых случаях хроматирования или фосфатирования поверхности перед нанесением взвеси – это зависит от условий будущей эксплуатации детали. Например, если проводится порошковая окраска дисков.

• Маскировка
  На этапе маскировки вы защитите те элементы поверхности, на которые краска попасть не должна. Это может быть частичное покрытие детали либо разделение поверхности при покраске несколькими цветами; покрытие резьбы либо шлифованных частей подшипника; частные ситуации, которые иногда хотят воплотить в жизнь.
• Порошковая окраска металла
  После того, как произведена маскировка, и детали очищены, они закрепляются на транспортёре, а затем попадают в устройство, которое называется камера порошковой окраски. Там при использовании особого электростатического инструмента происходит распыление порошка.После обработки порошковая покраска держится только лишь на энергии разницы потенциалов металла и нанесённой субстанции. Это значит, что её можно легко сдуть или, к примеру, стереть.
• Полимерное покрытие металла
  Когда слой порошка нанесён, его нужно закрепить. Следующая его остановка – это камера полимеризации порошковой краски. В этой камере слой краски оплавляется, и готовая плёнка затвердевает на детали.По всей площади полимеризационной камеры поддерживается высокая температура. При нагреве слой порошковой краски расплавляется и получает качественную сцепку с материалом, поскольку проникает в поры детали. Таким же способом покрывают и диски автомобиля, порошковой краской.
• Контрольный этап
  После того, как камера для порошковой покраски сделала свое дело, деталь извлекается. Происходит остывание, порошковая краска для металла становится твердой. Однакотранспортировать её или устанавливать на автомобиль пока рано. Гарантированную прочность изделие приобретёт по истечении 24 часов.

Порошковая покраска – это процедура, которая должна проходить в специально оборудованном помещении. Однако если у вас есть желание, вы можете заниматься этим и в своём гараже. Однако нужно понимать, что покупка всего оборудования, которое нужно для такой покраски, будет экономически выгодным лишь в случае, если вы хотите наладить собственное производство.

У профессионалов популярно оборудование фирмы Encore. Компания предлагает своим покупателем ручные и автоматические системы окрашивания, нацеленные на мелкий бизнес, а также на клиентов, желающих построить крупное производство. Компания Encore поставляет ручное оборудование порошкового напыления, электростатические системы, камеры ручной окраски, а также автоматические камеры окраски.

Автоматические варианты обычно укомплектованы нужными манипуляторами для того, чтобы сделать процесс покраски максимально качественным и быстрым. Кроме того, вам может понадобиться интегрированная система управления оборудованием, если вы рассчитываете укрупнить свой бизнес и оптимизировать технологический процесс.

Кроме того, автоматическая система позволяет сэкономить до 20% порошка, который обычно теряется при ручном окрашивании. Однако такой вариант значительно более дорогой, чем наборы, позволяющие наносить краску вручную.

Итак, познакомившись с процессом покраски металла при помощи порошкового распыления, вы можете прийти к выводу о целесообразности применения данного метода. Кого-то, возможно, статья натолкнет на мысль о том, чтобы открыть собственный бизнес. Взвесьте плюсы и минусы предлагаемого решения, и вы обязательно достигнете своих целей.

Методика порошковой покраски металлических изделий позволяет получать высококачественное и долговечное декоративное и защитное порошковое покрытие.

Сферы использования и достоинства порошковой технологии

Порошковую окраску металлических изделий широко применяют промышленные предприятия для надежной защиты:

• элементов разнообразных транспортных средств;
• облицовочных и кровельных, а также некоторых других строительных материалов;
• оборудования и агрегатов, используемых в химической промышленности;
• сельскохозяйственных машин.

С помошью технологии формируется долговечное защитно-декоративное покрытие на легковых автомобилях, электронных приборах, всевозможных элементах современной архитектуры, быттехнике.

Процесс проходит достаточно быстро за счет того, что покрытие очень быстро затвердевает после нанесения порошковой смеси на . При этом сушить деталь приходится только один раз в отличие от случаев, когда изделия обрабатываются обычными лакокрасочными составами (их, как правило, приходится наносить 2–3 раза для получения нужного эффекта).

Технология окраски, о которой мы расскажем ниже, требует компактного оборудования, которое выполняет все запланированные операции максимально быстро и качественно. Сама порошковая краска не содержит растворителей и гарантирует использование материала на уровне 96–98 %.

Составы поставляются потребителям в полностью готовом для применения виде, в порошковую краску не нужно добавлять дополнительных ингредиентов и контролировать уровень их вязкости. Благодаря этому обеспечивается высокое качество покраски и экономичность.

В красящем составе отсутствуют огнеопасные и токсичные компоненты, он экологически чист. Заметим, что небольшая часть порошка, которая остается после окраски (2–4 %), может повторно использоваться в технологическом процессе.

К другим достоинствам порошковой окраски относят высокую адгезию используемых составов, возможность максимальной автоматизации процесса, отсутствие сморщивания и потеков на обрабатываемой поверхности, малый показатель усадки и пористости краски за счет того, что в ней нет растворителей. Кроме того, порошковое покрытие не боится высоких (до +120 °С) и низких (до -60°) температур, гарантирует получение долговечного защитного слоя. Металлоизделия с покрытием эстетичны, есть большой выбор цветовых оттенков (более 5000).

Технология порошковой окраски – как все происходит?

Качественное декоративное и защитное покрытие на изделиях из металла составами в виде порошка требует четкого соблюдения технологических операций. Сначала металлическую поверхность необходимо подготовить для покраски, выполнив его тщательную очистку от ржавчины и старых лакокрасочных либо порошковых слоев посредством их зачистки. В принципе, старое покрытие можно не удалять, но тогда материал будет плохо сцепляться с поверхностью, что приведет к снижению качества окраски.

Также нужно обезжирить металлоизделие, а затем высушить его поверхность. В некоторых случаях металл требуется еще дополнительно фосфатировать или хроматировать (если этого требуют условия эксплуатации изделия).

Указанные процедуры чаще всего выполняются при порошковой окраске деталей легковых автомобилей.

Далее металлическое изделие подается в камеру окраски на специальной транспортерной ленте, на которой деталь надежно фиксируется. В камере на деталь наносится порошок выбранного цвета. Держится он на поверхности исключительно за счет того, что между краской и металлической поверхностью образовывается определенная разница потенциалов.

В отдельном полимеризационном отделении происходит покрытие полимером – оплавление нанесенного порошка и последующее затвердевание пленки. Итогом операции становится проникновение красящего состава в поры изделия на большую глубину.

Потом металлоизделие выдерживается на воздухе в течение заданного техпроцессом времени с целью обретения требуемой прочности и монолитности. При наличии агрегата для рекуперации остатков порошковой краски часть, которая не была использована, может быть переработана.

Какое оборудование применяется при порошковой окраске?

Окрашивание производится в специальных помещениях при помощи поточных линий либо компактных агрегатов. Последние могут быть немеханизированными и механизированными. Компактные установки используются на станциях техобслуживания. Теоретически пользоваться ими можно даже в обычном автомобильном гараже.

Если же в течение года предприятие окрашивает около 50 тысяч кв. м. металлоизделий, имеет смысл пользоваться поточными линиями, которые представляют собой цепочку агрегатов и машин, замкнутых конвейером периодического либо непрерывного действия. В такие линии обычно входят следующие камеры и аппараты:

• распылительная камера;
• вибросито (просеивает «вторичный» порошковый материал для окраски, поступающий из рекуператора);
• распылитель краски;
• рекуперационная установка;
• питатель;
• сушильный отсек.

Распылительные камеры ограничивают зону напыления порошковой краски, не давая ей попасть на другое оборудование или рабочих на производственном участке. Они могут оснащаться несколькими либо одним постом выполнения работ, бывают проходными и тупиковыми, передвигаемыми и стационарными. Стенки таких камер изготавливают из полипропилена, пропитанного антистатическими составами, твердых пластмасс, прочного стекла и разных марок стали.

Распылительные отделения различных производителей имеют свою собственную конструкцию, характеризуемую:

• особенностями исполнения системы отбора красящей смеси с днища установки;
• расположением механизма отсоса воздуха в камере (снизу либо сверху);
• размещением рабочих и транспортных отсеков.

Распылители (ручные для мелкосерийного производства и стационарные, встраиваемые в автоматический цикл; по принципу функционирования – трибостатические и электростатические) необходимы для нанесения красящего материала на металлическую поверхность. Трибостатические приспособления имеют меньшую производительность, чем электростатические (10 килограмм порошка в час против 15–20). При этом оба варианта распылителей одинаково востребованы современными предприятиями.

Питатели оборудования для порошковой покраски представляют собой особые эжекторы, в которых воздух отбирает требуемый объем краски для формирования аэросмеси с заданным количеством твердых элементов. Впоследствии полученная смесь идет в распылитель по шлангу, а затем наносится на изделие.

Порошковая покраска – это современная технология, которая позволяет добиться надежного и долговечного покрытия практически на любых поверхностях. Нанесение не представляет особого труда при наличии навыков, но требует задействования специального оборудования. Особенностью этого метода является то, что покраска происходит сухим способом, а защитный слой образуется при последующем нагревании.

Хотя порошковый метод окрашивания известен уже довольно долго, его техническое развитие началось сравнительно недавно. За это время появилось несколько способов проведения процесса.

Востребованность первого метода покраски объясняется тем, что такой вариант имеет большее технологическое развитие. С другими способами все сложнее: второй метод нуждается в тщательном подборе температуры, а третий появился сравнительно недавно.

Необходимое оборудование

Хотя количество необходимых инструментов и приспособлений зависит от масштабов работ, обязательно наличие следующего:

Естественно, крупные производства имеют специальные системы подвесов и доставки, что облегчает работы и ускоряет темп.

На заметку! Нагревание, которое необходимо на последней стадии окрашивания, не позволяет выполнять процесс с материалами, подверженными температурным деформациям. Поэтому наиболее популярной считается обработка металлических деталей и элементов.

Плюсы и минусы

Покраска порошковой краской имеет множество положительных свойств, среди которых особенно выделяются:

Но при всех достоинствах метод не лишен и недостатков:

На заметку! Использование порошкового способа действительно весьма рационально, но в дизайнерском плане уступает другим вариантам. Хотя в настоящее время существуют специальные смеси с разными визуальными и тактильными эффектами.

Порядок выполнения работ

Технология порошковой окраски различных металлических изделий представляет собой совокупность мероприятий. Подробный перечень работ включает немаловажный этап – подготовку предмета, качество проведения которого определяет результат.

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

Формируется конверсионный подслой. Он необходим для защиты поверхности от попадания различных загрязнителей. Составы для этого выбираются исходя из вида обрабатываемого материала. Так, для деталей из алюминия применяется хромовый ангидрид, а для стали – фосфат железа.

Если требуется, то выполняется пассивирование. Этот процесс направлен на закрепление антикоррозионного покрытия.

Следует знать! Стадии подготовки могут разниться в зависимости от того, какие изделия подвергаются обработке, и сферы их применения. Порой достаточно провести тщательную очистку и обезжиривание.

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

Окраска считается завершенной. По прошествии 30 минут металлическое изделие вынимается из печи и остужается, после полного остывания элемент готов к использованию.