Технология порошковой покраски. Порошковые лакокрасочные материалы

Порошковая покраска это современный метод нанесения защитно-декоративных покрытий на различные поверхности, в качестве которых могут выступать:

корпуса оборудования
алюминиевые профили
электротехнические шкафы
заборы
бытовые приборы и др.

Основой метода нанесения лакокрасочного покрытия с использованием электрического поля высокого напряжения является притяжение друг к другу частиц с противоположными электрическими зарядами.

Порошковые краски выступают в качестве первоначального продукта для изготовления полимерных покрытий. В составпорошковых красок входят несколько компонентов: пленкообразующие (твердые частицы) и разделяющая среда (воздух).

Порошковые краски классифицируют по следующим критериям: по цвету, по типу пленкообразователя(эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные, полиамидные и др.), по текстуре (шагрень, муар, антики, молотковые эмали, краски с эффектом под «кожу», «дерево» и др.) В зависимости от области применения и назначения существуютпорошковые краски для наружных и внутренних работ, для защиты труб, для получения химически стойких, антифрикционных, электроизоляционных и других покрытий.

Этапы технологического процесса получения порошкового покрытия:

подготовка поверхности;
нанесение порошковой краски;
образование (полимеризация) покрытия.

От соблюдения технологических режимов в течение всего технологического процесса зависит насколько качественно будет выполнено покрытие. Технологический процесс индивидуален для каждого изделия - он должен учитывать условия использования изделия и конструкционный материал, из которого оно изготовлено.

Составляющие линиинанесения порошковой краски методом её распыления в электростатическом поле высокого напряжения:

1. Система подготовки поверхности

3.Камера для нанесения покрытия

4.Камера полимеризации

5. Транспортная система

1. Подготовка поверхности

Подготовка поверхности это важный этап в технологическом процессе. Требования к деталям, которые необходимоокрасить : отсутствие заусенцев, необработанных сварочных швов, брызг, прожогов, трещин и острых кромок. Кроме этого, поверхность должна быть сухой, чистой (без окалины и ржавчины), очищенной от всех загрязнений (консистентных смазок, масел и др.)

Изделие приводится в надлежащее состояние в установке для предварительной обработки, которая состоит из нескольких зон. Для химической очистки поверхности изделия от загрязнений применяются два метода: окунание в ваннах или распыление раствора в туннеле. В зависимости от материала после очистки следует травление, обезжиривание или фосфатирование.

2. Сушильная камера для удаления адгезионной воды

Сушильная камера для удаления адгезионной воды используется для удаления остатков влаги после того, как деталь прошла все стадии предварительной обработки. Данная камера напоминаетпечь полимеризации , но имеет более простую конструкцию и работает с температурами до 160 °C. Вариант сушки детали зависит от её типа, в некоторых случаях достаточно обдувки сухим воздухом из помещения.

3. Камера для нанесения порошковой краски

Работа даннойкамеры основывается на принципе электризации частиц, которые находятся в состоянии аэрозоля. Частицы заряжаются под воздействием внешнего поля. Существуют 2 метода, которые используются для нанесенияпорошковой краски в электрическом поле:

Электростатический (частицы краски получают заряд от источника тока)
Трибостатический (частицы получают заряд от трения)

В практике чаще используют электростатическое напыление. С помощью данного метода можно наносить различные порошковые материалы, например, эпоксидные, полиэфирные или полиуретановые. В свою очередь, трибостатический метод используется для нанесения эпоксидных красок, а для других необходимы специальные добавки. Электростатический метод является довольно производительным и позволяет получить покрытие хорошего качества. При данном методе можно использовать различные виды распылителей. Наиболее часто один канал служит для прохода порошковой краски, а другой - для прохода сжатого воздуха, который необходим для распыления. Зарядка порошка происходит в самом пистолете при 60-70 кВт. Давление воздуха на распылителе примерно от 0,8 до 1,5 МПа. Существуют определенные нормы, которым должен соответствовать сжатый воздух:

содержание масла менее 0,01 мг/м³
содержание влаги менее 1,3 г/м³
содержание точек росы менее 7°C
содержание пыли менее 1 мг/м³

Для распыления на пистолете могут быть использованы разные виды распылительных насадок. Толщина 1 слоя покрытия: 20-150 мкм.

Производитьраспыление порошковых красок надо в специальныхкамерах нанесения . По своей конструкциикамеры нанесения порошковой краски бывают различные, но во всех используется один и тот же принцип: частицы краски, которые не осели на поверхности детали, отсасываются с помощью вентилятора, а затем проходят через фильтр или циклон. Воздух, который был отработан и очищен выпускается, а частицы порошка остаются на фильтровальной поверхности, в качестве которой используется ткань или бумага. После этого краска, которая не осела собирается в ёмкость или же подаётся обратно в пистолет для распыления.

Если нужно поменять цвет краски, то обязательно надо почиститькамеру напыления или же поменять фильтр, а также продуть шланги для подачи краски.

Насколько полно краска осядет зависит от таких факторов, как удельный массовый заряд частиц, скорость движения воздуха вкамере нанесения , равномерность подачи краски, а также от размера и конфигураций окрашиваемой детали. Поэтому необходимо соблюдать требуемые параметры работы электростатическихустановок для нанесения порошковой краски , а также порошкового резервуара иокрасочной камеры .

Для стабильной работы электростатических распылителей следует поддерживать давление воздуха на входераспылителя 0,1 - 0,6 Мпа и напряжение на коронирующем электроде 60-80 кВт.

Обязательно нужно учитывать, что наиболее оптимальные параметры можно подобрать лишь экспериментальным путем, принимая во внимание конкретные габариты деталей и их конфигурации. Еще один важный фактор, влияющий на полноту и качествонанесения порошковой краски - тип распыляющей насадки. Плавную и регулируемую подачу порошка в пистолет должен обеспечивать порошковый резервуар в пределах от 0 до 25 кг/ч, а подачу воздуха с расходом 0-20 м³/ч.

При несоблюдении требуемых параметров могут возникнуть дефекты покрытия.

4. Камера полимеризации порошковой краски

Структура порошкового покрытия формируется в процессе отвердевания, её характер зависит как от природы ЛКМ, так и от условий, при которых формируется покрытие. Данные условия указаны в технической документации кпорошковой краске . Режим отвердевания необходимо соблюдать, иначе могут быть изменены свойства покрытия. Так при недогреве ухудшаются механические свойства, а при перегреве искажаются цвет и блеск.

На практике применяется несколько режимов отвердеванияпорошковых красок , выбор подходящего зависит от производственных условий и непосредственно от материала детали.

Нужно обратить внимание, что в документации к краске указана температура отвердевания, которая должна быть на поверхности детали.

При конвективном методе сушка занимает примерно 15-25 минут при температуре 160-250°C.

При сушке в комбинированнойсушильной камере процесс занимает около 10-12 минут.Комбинированные камеры имеют ряд преимуществ:

меньше времени затрачивается на нагрев детали
нет необходимости в предварительном нагреве детали
имеется возможность управления процессом
ускорение процесса отвердевания покрытия на тонкостенных изделиях
нет необходимости в зоне охлаждения большого размера
получение улучшенных механических свойств покрытия
высокий КПД

5. Транспортная система

Устройства для транспортировки деталей используются с целью автоматизации процесса порошковой покраски. Важное место в транспортной системе занимают подвесные и ленточные конвейеры. Многие проблемы, связанные с транспортировкой, в том числе, при обработке деталей средних размеров или тяжелых деталей можно решить, используя однониточные или подвесные конвейеры. В тех случаях, когда необходимо нанести покрытие на крупногабаритные или очень длинные детали, а также при работе в помещениях небольшой площади лучше всего использовать установку, которая включает в себя устройства с приводом и без привода (установка Power+Free), благодаря которой имеется возможность продольного и поперечного перемещения.

Описываемые декоративные составы отличаются от традиционных ЛКМ большим количеством плюсов. Помимо красивого внешнего вида с характерным блеском, используемый состав может иметь дополнительные потребительские свойства. Их конечный перечень зависит от технологии производства материала.

Процесс производства краски состоит из 7 последовательных этапов, связанных друг с другом. От качества выполнения работы на каждом из них напрямую зависят свойства готового продукта. Рассмотрим каждый шаг производства подробнее:

Обработка сырья, которое используется в процессе производства. Первым делом специалисты выполняют подбор нужных компонентов. Речь идет о качественном и количественном составе. Необходимо сверить маркировки на емкостях с сырьем и удостоверится в их качестве и соответствии действующим стандартам. Прошедшие проверку компоненты дозируются на специальном оборудовании, которое дает возможность очень точно отмерить количество нужных компонентов. Каждое действие фиксируется в особом протоколе, на основе которого можно выполнить проверку правильности проведенной работы.
Гомогенизация (перемешивание компонентов). Подготовленное и отмеренное сырье поступает в емкость миксера, где все компоненты смешиваются друг с другом. Достигается максимальная однородность будущей краски. Чтобы избежать чрезмерного нагрева компонентов из-за трения, миксеры оборудуются охлаждающими контурами.
Экструдирование. После перемешивания готовая смесь поступает на экструдер. В нем состав нагревается до температуры в 130 градусов Цельсия (или другой в зависимости от технологии). Компоненты расплавляются и выходят из сопла устройства в жидком состоянии.
Прокатка. Смешанные и расплавленные компоненты будущей краски поступают на специальный конвейер для застывания. На них воздействую прокатные валы, формируя ленту толщиной около полутора миллиметров, которая постепенно твердеет.
Измельчение и дробление. Застывшая краска в виде ленты подвергается воздействию ножей, которые разрезают ее на отдельные элементы длиной в 1 см каждый. Затем получившиеся кусочки дробятся в специальном оборудовании до тех пор, пока из них не образуется сыпучий порошок с нужным размером частиц. Кусочки, не прошедшие через сито для проверки их размеров, обрабатываются повторно. В процессе дробления образуется большое количество пыли, которую следует удалять. В противном случае качество краски не будет соответствовать установленным нормам.
Контроль качества. Готовый декоративный состав обязательно проверяется с помощью специального оборудования. Существуют разные схемы проверки. В штатном режиме образцы краски проходят контроль выборочно, однако иногда применяют и сплошную проверку.
Упаковка готового материала. Технология упаковки зависит от количества порошка, который помещается в одну тару. Если состав предназначен для использования в промышленных масштабах (например, для окрашивания деталей на производственных предприятиях), краска расфасовывается в мешки весом до 600 кг. Мелкооптовые партии поставляются в упаковках весом от 15 до 20 кг. Готовая продукция складируется на предприятии или сразу отправляется заказчикам (дистрибьюторам).

Выбор производителя краски

От того, насколько четко производитель соблюдает описанную технологию производства, зависит качество краски, удобство ее дальнейшего применения, прочность и долговечность защитного покрытия. Потому приобретать рекомендуется только материалы известных брендов, которые предоставляют гарантию на свою продукцию. Рекомендуем обратить внимание на турецкую порошковую краску торговой марки Mikroton, которая соответствует местным, европейским и российским нормативам.

Давайте покрасим!

Любое изделие за 5 дней. Максимальный размер изделия:
7000 х 2000 х 2000 мм

Доверяя компании «Фасадколор», вы получаете мировой уровень покраски с использованием материалов от лучших производителей порошковых красок на рынке. Мы даем нашим клиентам годовую гарантию качества и многолетнюю заводскую гарантию на выцветание. «Фасадколор» также предоставляет уникальную возможность декорирования поверхности профиля. Вы можете не волноваться о возникновении коррозии, изменении цвета продукции в процессе эксплуатации, непрокраса и отслоения краски в течение гарантийного срока.

У нас вы можете покрасить:

Окрашивание кованых и железных изделий,
лестниц, поручней, ограждений, перил

Окрашивание любых
алюминиевых профилей

Окрашивание любых металлических
комплектующих для изделий

Окрашивание готовых металлических
изделий которые выдерживают нагрев
до 200 градусов по Цельсию

Почему выбирают нас?

Сертификат качества

Эксклюзивный дистрибьютор

Гибкая система скидок

Индивидуальный подход

Быстрая доставка

Всегда в наличии

Сертификат качества Qualicoat

Международный знак качества, продукция с его эмблемой имеет все шансы победить в конкурентной борьбе с несертифицированными, хотя и более дешевыми изделиями, а кроме того, увеличивается ценность бренда предприятия.

Сертификат Qualicoat выдается тем предприятиям, у которых стандарты производства, уровень знаний персонала, нормативная база, а также качество выпускаемых красок полностью соответствуют выдвигаемым требованиям регулятора. Лицензия оформляется путем обращения в национальную ассоциацию, занимающуюся сертификацией производств на основании генеральной доверенности Qualicoat

Все предписанные компанией испытания, полностью соответствуют стандарту качества ISO 17025, а уполномоченные инспектора и лаборатории входят в объединение Qualisurfal. Если производство перестает отвечать предъявляемым условиям, лишается лицензии.

Дистрибьютор компании Mikroton

Компания «Фасадколор» является эксклюзивным дистрибьютором Microton. Компания Mikroton это один из крупнейших заводов в Турции, который производит порошковые краски. Основной приоритет компании – постоянное совершенствование технологий, для достижения безупречного качества продукции. Технологический процесс постоянно контролируются опытным персоналом с помощью высококлассного оборудования. Именно поэтому продукция полностью соответствует международным сертификатам качества ISO 9001 и Qualicoat.

Порошковые краски изготавливаются из экологически безопасного сырья от ведущих европейских производителей и не содержат триглицидилизоцианурат (TGIC). В соответствии с санитарно-эпидемиологическим заключением, порошковые краски Microton предназначены для окраски различных изделий, в том числе контактирующих с пищевыми продуктами.

Гибкая система скидок для постоянных клиентов

Компания «Фасадколор» предлагает выгодные условия партнерства для розничных и оптовых покупателей. Стоимость нашей продукции значительно ниже, чем в других аналогичных компаниях данного сегмента. Для постоянных клиентов предусмотрены интересные бонусы и спецпредложения, которые сделают наше сотрудничество взаимовыгодным. Мы заинтересованы в длительном партнерстве и разработали гибкую систему скидок, которая определяется объемом заказа. Это позволяет найти индивидуальный подход к каждому клиенту, обеспечить качественное обслуживание и оперативный сервис. Такой подход дает возможность корректировать тариф в выгодную для клиента сторону и найти оптимальные решения. Разработанная нами система скидок действует как для физических, так и для юридических лиц.

Индивидуальный подход к каждому клиенту

Приоритетным направлением нашей компании является принцип индивидуального подхода к каждому клиенту. Говоря об индивидуальном подходе, следует уточнить, что мы строим свое сотрудничество с учетом всех пожеланий заказчика. Вся наша работа строится, прежде всего, на удовлетворении запросов клиента и выполнении их пожеланий. Каковы бы ни были ваши требования, условия, финансовые возможности, вы в любом случае можете рассчитывать с нашей стороны на понимание, готовность пойти навстречу и возможность корректирования тарифа в максимально удобную для клиента сторону. Именно поэтому каждому заказчику мы стремимся предоставить по-настоящему выгодные условия. Мы заботимся о том, чтобы каждый наш клиент остался доволен проделанной нами работой и полученным результатом, который является нашим общим успехом!

Быстрая доставка

Зачем тратить время, нанимая транспорт, если наша компания предоставляет услугу оперативной доставки? Мы гарантируем аккуратную и быструю перевозку вашей продукции по указанному адресу. Компания «Фасадколор» организовывает доставку по всей России. Доставка в город Ростов-на-Дону и область осуществляется бесплатно в течение суток. Отгрузка заказа происходит в течение двух рабочих дней. Доставка в Южный регион согласовывается отдельно с клиентом.

Покупка порошковой краски с доставкой – это возможность не только сэкономить время и денежные средства, но и четко следовать графику запланированных работ. Наши менеджеры перезвонят вам, согласуют все необходимые детали и время доставки. Мы гарантируем быструю перевозку продукции, которая позволит вам своевременно приступить к реализации проекта.

Широкий ассортимент

На нашем складе в Ростове-на-Дону в наличии порошковые краски всех цветов по каталогу RAL. Данная таблица является стандартом международного уровня и включает свыше тысячи оттенков. Порошковая краска, предлагаемая нашей компанией, используются в различных сферах деятельности: автомобилестроении, промышленности, архитектуре, строительстве, производстве бытовой техники и мебели и многих других. Мы предлагаем только сертифицированную продукцию от известного производителя, которая прошла строгий многоуровневый контроль на производстве и имеет соответствующие сертификаты. Порошковая краска отличается особой прочностью и устойчивостью к химическим реактивам. Одновременно она обладает качественной структурой и является экологически безопасной, что позволяет применять ее даже в помещениях закрытого типа.

Как мы работаем

Вы оставляете заявку любым удобным для вас способом

Мы делаем расчет стоимости в течении 30 минут

Запускаем в работу в день поступления заказа

Вы оплачиваете заказ

Мы производим отгрузку

Порошковая краска представляет собой пигментированную дисперсную систему, состоящую из твердых частиц, способную равномерно распределяться на окрашиваемой поверхности при нанесении и образовывать защитный слой.

Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики

Чтобы обладать качественными характеристиками, обращают внимание на следующие показатели:

составляющие дисперсии;
сыпучесть;
насыпная плотность;
способность к распылению;
свойства электризуемости;
уровень псевдоожижения и др.

Дисперсионный состав

Порошкообразные краски состоят из мелких частиц разных размеров (полидисперсные системы), которые имеют значительный разброс по величине. При высокой дисперсности выделяют 2 вида: истинные и агрегаты частиц (скопления истинных частиц, ведущие себя как отдельная частица). При традиционных методах нанесения дезагрегации практически не наблюдается, поэтому истинная величина частиц, с точки зрения технологичности теряет своё значение. Более важной технологической характеристикой выступает гранулометрический состав.

Если фракционирование с помощью сита варьируется в довольно широком диапазоне от 5 до 350 мкм, то оптимальный размер частиц порошков для электростатического распыления составляет 10 – 100 мкм. Более жёсткие условия по величине дисперсионных частиц соблюдаются при получении тонких слоев – от 3 до 40 мкм. А в случае использовании порошка в кипящем слое считается, что диаметр частиц должен быть соизмерим с толщиной покрытия и достигать 350 мкм.

Дисперсность частиц должна иметь свой оптимальный фракционный диапазон в зависимости от вида и толщины покрытия и метода нанесения порошка. Высокодисперсные порошки при более лёгком сплавлении и возможности получения тонких покрытий отличаются худшим псевдоожижением, сильнее увлажняются и склоны к неравномерному осаждению на поверхности изделий. Порошки со слишком широким фракционным диапазоном склонны к сепарации и пылению, могут иметь повышенный брак поверхности покрытия.

Сыпучесть

Одним из обязательных условий к порошкообразным краскам являются необходимые показатели сыпучести, который определяется по времени истечения из откалиброванного отверстия или по углу естественного уклона, составляющего 36…45°.

На показатель влияет:

химический состав;
температура стеклования;
форма и величина частиц, гладкость поверхности;
увлажнение.

Низкая сыпучесть затрудняет равномерное распределение порошковой краски на окрашиваемой поверхности, усложняет технологическое оборудование.

Сыпучесть повышается у дисперсий с частичками сферической формы с низкой шероховатостью поверхности и повышением температуры стеклования, значительно снижается при снижении величины частиц и увлажнении порошков. Для повышения сыпучести используются специальные добавки, такие как пирогенный кремнезём или аэросил. Порошки предохраняют от увлажнения хранением в сухих складских помещениях в водонепроницаемой таре.

Насыпная плотность

Зависит от состава порошков, степени полидисперсности и формы частиц. В зависимости от вида плёнкообразователя плотность порошков может повышаться до двух раз. Пигментированные составы имеют большую плотность, которая увеличивается с повышением количества в составе пигментов и наполнителей.

Порошковая краска должна обладать достаточной высокой плотностью. При низкой насыпной плотности порошки неудовлетворительно «кипят», плохо распределяются на поверхности изделия.

Способность к электризации

Как и любые диэлектрики, частицы порошка во время изготовления, подготовки и использования приобретают электрические заряды. На уровень заряда влияет материал плёнкообразователя, величина частиц, влажность воздуха, интенсивность и вид механического воздействия и др.

Предрасположены к заряду частички эпоксидных, поливинилбутеральных, эпоксидно-полиэфирных и полиэтиленовых красок, что облегчает их нанесение методом электростатического напыления. Более мелкие частички порошков электризуются сильнее, дольше сохраняют заряд. При влажности воздуха более 70% электризуемость порошков значительно падает.

Электризация порошковых красок изменяет их физические свойства: снижаются сыпучесть и насыпная плотность. Чрезмерная электризация может привести к полной потере сыпучести. Уменьшение степени электризации порошковых красок вызывает значительные трудности. Даже длительная выдержка тонкого слоя порошковой краски на заземлённом металлическом листе не позволяет достичь полного изоэлектрического состояния. Степень электризации регулируют не только поверхностной обработкой и вводом антистатических добавок, но и направленным синтезом плёнкообразователей с заданными электрическими характеристиками. Используемое технологическое оборудование изготавливается из электропроводных материалов и качественно заземляется.

Способность к псевдоожижению

Технология нанесения в «кипящем слое» требует способности к псевдоожижению используемых порошков при продувке воздухом. Порошки из полиэтилена низкого давления, полиэфирных составов, полипропилена, поливинилхлорида и некоторых других материалов имеют низкую способность к псевдоожижению. Мелкодисперсные порошки с низкой сыпучестью и высокой влажностью могут вообще не «кипеть». Использование специального оборудования для получения «кипящего слоя», такие как вибровихревые установки, значительно повышает затраты на нанесение порошковых покрытий.

Свойство псевдоожижения повышается при увеличении частиц, создания шарообразной формы, снижении шероховатости поверхности и влажности.

Составы порошковых красок

Среди компонентов выделяют:

плёнкообразователи;
пигменты и наполнители;
пластификаторы;
модификаторы;
отвердители и ускорители;
вспомогательные добавки

Характеристики плёнкообразователя :

Являются твердыми веществами, которые могут находиться в аморфном или кристаллическом виде.
Представляют собой сыпучие порошки.
Малые показатели температуры плавки и вязкости расплава.
Формируют пленку через расплавы при нагреве.
Имеют высокую температуру деструкции.

Порошковые краски по виду плёнкообразователей, являющихся их основой, подразделяется:

термопластические;
термореактивые.

Термопласты не проходят химических изменений при нагреве и получили более широкое распространение за счёт:

стабильности получаемых композиций;
быстрого формирования покрытий;
доступность.

Основным недостатком термопластических плёнкообразователей является низкая адгезионная прочность.

К термопластическим краскам относятся:

полиэтиленовые;
поливинилбутералевые;
поливинилхлоридные;
полиамидные;
пентапластовые и другие.

Реактопласты при нагреве проходят химический процесс полимеризации и обладают:

повышенной адгезией;
могут формировать тонкие покрытия отличного внешнего вида благодаря низкой вязкости;
пониженные температурные условия формирования;
высококачественные характеристики покрытия в условиях эксплуатации.

Из минусов термореактивых плёнкообразователей можно отметить увеличение времени образования покрытия.

К термореактивным видам относятся:

эпоксидные;
полиэфирые;
полиакрилатные;
полиуретановые;
эпоксидно-полиэфирные и др.

Пигменты и наполнители

В красках порошкового вида помимо стандартных требований дополнительно обладают:

легкостью диспергируемости в расплаве плёнкообразователя;
устойчивостью к температуре, при которой формируется покрытие, одновременно не изменяя цвет и не разлагаясь;
инертностью к остальным компонентам состава.

При производстве сухим смешиванием, пигменты и наполнители должны стимулировать к:

повышению сыпучести;
снижению свойств комкования и слёживания;
улучшению «кипения»;
нанесению порошков на поверхность.

С помощью наполнителей и пигментов могут регулировать следующие свойства порошков и покрытий:

электризуемость;
термостойкость;
теплопроводность;
электропроводность;
магнитные свойства;
износостойкость;
адгезионную прочность;
горючесть;
биологическую инертность;
демпфирующую способность.

Использование металлических порошков в качестве наполнителей позволяют получать имитацию металлических поверхностей. Существенной трудностью в пигментировании порошкообразных красок является колеровка цвета в соответствии с цветовым стандартом RAL.

В случае отсутствия в порошковых ЛКМ пигментов и наполнителей, возможно получение прозрачных лаковых покрытий.

Пластификаторы

В красках порошкового вида влияют как на физико-механические свойства покрытий, так и на температуру и время образования плёнки. Кроме того пластификаторы должны:

не нарушать агрегатные свойства полимера;
не ухудшать технологические характеристики(сыпучесть, гранулометрический состав и др.);
функционировать при температуре плёнкообразования.

Лучше с предъявляемыми требованиями справляются твёрдые пластификаторы, основным недостатком которых отмечается неполная совместимость с полимерами. Чтобы устранить этот недостаток используют комбинированные смеси твёрдых с жидкими.

Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки

Модификаторы способны улучшать характеристики с помощью физической или химической модификации. При этом наибольшее распространение получила физическая модификация за счёт добавок различных плёнкообразователей. Модификаторы регулируют и технологические параметры порошковой краски, такие как вязкость расплава, температура текучести и сыпучесть порошков.

Отвердители являются необходимым компонентом красок на основе термореактивых плёнкообразователей. Для активации процесса отверждения используют ускорители, соответствующие конкретным отвердителям. Если для процесса отверждения двухкомпонентных жидких красок достаточно смешать составляющие, то в порошковых красках все компоненты находятся в исходном составе без взаимодействия. Отвердители активируются только при температуре «спекания», «запуская» процесс отверждения после расплавления плёнкообразователя и формирования жидкой плёнки.

Отверждающая система является важным компонентом термореактивных красок, от которого зависит не только стабильность и условия отверждения, но и эксплуатационные характеристики получаемого покрытия (внешний вид, физико-механические и защитные свойства).

Вспомогательные добавки позволяют повысить:

атмосферную стойкость покрытия за счет снижения фотодеструкции полимеров при воздействии солнечной радиации;
стойкость к перепадам температуры;
сыпучесть порошка;
растекание расплава и т.д.

Технология производства порошковых красок

Распространенные варианты изготовления:

Сухое смешивание компонентов.
Смешение компонентов в расплаве с последующей дезинтеграцией до необходимого размера.

Метод производства порошков сушкой распыляемых жидких красок распространения не получил из-за значительных потерь растворителей, высокой себестоимости красок.

Сухое смешивание компонентов является главным вариантом изготовления порошковых красок из термопластичных материалов. Производство обходится без дорогостоящего оборудования и значительных трудовых затрат. Сложность состоит в получении стабильных, нерасслаивающихся при хранении и использовании композиций с равномерным распределением малых добавок.

Смешение компонентов в расплаве дает высококачественные однородные порошки со стабильным составом и структурой. Способ длителен, имеет много стадий, требует дорогостоящего и сложного оборудования. Может использоваться для любых твердых плёнкообразователей, но применяется в основном для реактопластов.

Основные способы нанесения порошковых красок на окрашиваемую поверхность:

электростатическое распыление;
в «кипящем слое».

Напыление порошка производится специальным пистолетом в покрасочной камере, в системе вентиляции которой имеются улавливатели порошка для его повторного использования.

При покрытии в «кипящем слое», порошок за счет равномерной продувки воздухом находится в псевдожидком состоянии. Краска наносится на поверхность детали путём окунания детали в ёмкость с псевдоожиженным порошком.

В обоих случаях частицам порошка перед нанесением специальным электродом придаётся определённый электростатический заряд, который обеспечивает равномерное распределение порошка и удерживание его на поверхности окрашиваемой детали.

После нанесения порошка деталь подвергается нагреву в печи, при котором формируется монолитное жидкое покрытие. Реактопласты дополнительно проходят полимеризацию.

Существующий метод газопламенного напыления порошковых лакокрасочных материалов распространения не получил из-за нестабильности технологии и существенного влияния человеческого фактора.

Порошковая краска: применение, достоинства и недостатки

Порошковая краска по металлу первоначально использовалась как замена гальванических покрытий на небольших металлических деталях простой формы при серийном производстве. Экономичность и лёгкость механизации процесса получения покрытий при поточном производстве существенно расширили применение порошковых красок.

Основные потребители порошковых покрытий:

метизная продукция (проволока, лента, сетка), изделия бытового и сельскохозяйственного назначения;
металлическая мебель;
бытовые приборы и оборудование;
изделия электротехнической промышленности;
автомобильная промышленность;
сельскохозяйственное и транспортное машиностроение;
трубное производство;
металлическая и стеклянная тара, покрытие позволяет снизить толщину стекла до 30%;
оборудование химической промышленности;
строительные конструкции;
машины и оборудование пищевой промышленности.

На автомобильных заводах успешно работают автоматизированные линии покраски как дисков с производительностью до 3 млн. штук в год, так и автомобильных шасси габаритами до семи метров и производительностью до 58 штук в час. В трубном производстве используют технологию нанесения порошков на предварительно нагретые трубы. Разработаны порошковые краски для неметаллических материалов, таких как стекло, пластмасса, МДФ и другие.

Преимущества:

лёгкость механизации и автоматизации нанесения покрытий;
экологичность, отсутствие органических растворителей;
низкий расход краски;
возможность использования труднорастворимых полимеров;
безотходное производство покрытий, практически 100% использование покрасочного материала;
получение рабочего покрытия необходимой толщины в один слой;
равномерность слоя краски как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях;
возможность нанесения покрытия в труднодоступных местах;
металл, окрашенный порошковой краской обладают химической стойкостью;
долговечность;
износостойкость.

Недостатки:

склонность к пылевыделению;
необходимость специализированного оборудования;
целесообразность использования только при серийном и массовом производстве;
взрывоопасность взвеси порошка в воздухе.

Видео: порошковая покраска металла

Рекомендовать использование порошковых лакокрасочных материалов в домашних условиях вряд ли уместно. Уникальными эксплуатационными свойствами данные покрытия не обладают, всегда можно найти традиционные материалы, образующие аналогичные или более качественные покрытия. Приобретать специальное оборудование что бы «своими руками» произвести покраску дисков своего автомобиля нецелесообразно.

Предварительная обработка поверхности

Предварительная обработка изделия – это самый продолжительный и трудоёмкий процесс, которому иногда не уделяют нужного внимания, в то время как от него зависят стойкость, качество и эластичность покрытия. Подготовка поверхности к процессу покраски включает в себя удаление каких-либо загрязнений, обезжиривание и фосфатирование в целях повышения адгезии, а также защиты металла от коррозии.

Очистка обрабатываемой поверхности может осуществляться механическим либо химическим способами. В случае механической очистки применяются стальные щётки или же шлифовальные диски, возможна притирка чистой, смоченной в растворителе тканью. Что касается химической обработки, она осуществляется с использованием кислотных, щелочных или нейтральных веществ и растворителей, которые подбирают в зависимости от степени загрязнения, материала, размера и типа обрабатываемой поверхности и других факторов.

Нанесение конверсионного подслоя позволяет предотвратить попадание под покрытие разного рода загрязнений и влаги, которые вызывают отслаивание и последующее разрушение покрытия. Фосфатирование поверхности с нанесением слоя неорганической краски даёт возможность повысить адгезию, то есть сцепляемость поверхности с краской в 2-3 раза, и предохранить её от ржавчины. При удалении окислов (окалины, ржавчины и окисных плёнок) весьма эффективны абразивная (механическая, дробеметная, дробеструйная) и химическая очистки, то есть травление.

Абразивная очистка реализуется с помощью мелких частиц (дроби, песка), чугунных или стальных гранул, скорлупы ореха, которые с большой скоростью подаются на поверхность посредством сжатого воздуха или центробежной силы. Эти частицы откалывают кусочки металла с окалиной, ржавчиной или другими загрязнениями, что значительно повышает адгезию покрытия.
Травлением называют удаление окислов, ржавчины и других загрязнений с помощью растворов на основе соляной, серной, азотной, фосфорной кислот или же едкого натра. В них содержатся ингибиторы, замедляющие растворение очищенной поверхности. Преимущества химической очистки перед абразивной – это большая производительность и простота применения. Но после неё нужно промывать очищенную поверхность от растворов, а это, в свою очередь, вызывает необходимость дополнительного использования очистных средств.
Заключительная стадия подготовки поверхности – пассивирование. Иначе говоря, обработка кузова соединениями нитрата натрия и хрома. Пассивирование проводится в целях предотвращения появления вторичной коррозии на любых этапах подготовки поверхности – после обезжиривания, фосфатирования либо хроматирования.

По завершении ополаскивания и сушки детали в печи (секции отвержения), можно считать поверхность готовой для нанесения порошковой краски.

Нанесение порошковой краски на поверхность изделия

Когда предварительная обработка закончена, окрашиваемый предмет помещают в камеру напыления, где на него непосредственно наносится порошковая краска.

Основным назначением этого бокса является улавливание порошковых частиц, которые не осели на окрашиваемое изделие, утилизация краски, предотвращение попадания её в помещение. Такая камера оборудована системой фильтров, средствами очистки (виброситом, бункерами и др.) и системами отсоса.

Бывают тупиковые и проходные типы боксов. В тупиковых камерах обычно окрашиваются изделия небольшого размера, в то время как крупногабаритные предметы – в длинномерных. Существуют и автоматические модели, где за считанные секунды порошковое покрытие наносится при помощи пистолетов-манипуляторов.

Самым распространённым способом нанесения порошковой краски является электростатическое напыление, то есть нанесение электростатически заряженного порошка на заземлённое изделие с помощью пневматического распылителя, который также называют пистолетом, аппликатором или пульверизатором.

Формирование покрытия

Когда краска уже нанесена на изделие, его направляют на следующую стадию – формирования покрытия, которая включает в себя оплавление слоя краски, получение плёнки покрытия, его отвердение и охлаждение.

Процесс оплавления осуществляется в специальной печи или камере. Есть много видов камер полимеризации, в зависимости от особенностей производства их конструкция может меняться. Говоря простым языком, такая печь – это своеобразный сушильный шкаф, имеющий электронную «начинку». С помощью блока управления есть возможность контролировать температурный режим камеры и время окрашивания, настраивать автоматическое отключение по окончании процесса. Источником энергии для печи полимеризации может быть электричество, природный газ или даже мазут.

Разделяют горизонтальные и вертикальные, проходные и тупиковые, одно- и многоходовые печи. Оплавление и полимеризация происходят при температуре в 150-220°С на протяжении 15-30 минут, в результате чего образуется плёнка, то есть порошковая краска полимеризуется.

Главное требование, которое предъявляется к камерам полимеризации, заключается в постоянном поддержании заданной температуры для равномерного прогрева окрашиваемого изделия. Необходимый режим для формирования покрытия подбирается с учётом особенностей данного изделия, вида порошковой краски, типа печи и т. п.

По окончании полимеризации окрашиваемая деталь охлаждается на воздухе, а после того, как она остынет, можно считать, что покрытие готово.

При обработке крупногабаритных деталей или больших объёмах производства применяется транспортная система. Благодаря ей окрашенные изделия с лёгкостью перемещаются от одного этапа покраски к другому. Принцип действия в том, что окрашиваемые предметы подаются на особой подвеске либо тележках, передвигающихся по рельсам. Такая транспортная система даёт возможность непрерывно проводить процесс окраски, что, в свою очередь, позволяет значительно увеличить производительность работы.

Преимущества порошковых покрытий

Технология порошковой покраски металла имеет много достоинств:

Прекрасные физико-химические и декоративные свойства покрытий, которых невозможно достичь другими способами окраски, в том числе богатая палитра возможных цветовых решений.
Хорошие эксплуатационные свойства покрытий
Долговечность изделий, окрашенных порошковыми красками
Нанесение покрытия в один слой благодаря 100%-му содержанию сухого вещества, что говорит об экономичности использования порошковых красок
Малая пористость
Улучшенные ударопрочные и антикоррозийные свойства по сравнению с другими красками
Отсутствие необходимости контроля вязкости, так как порошковые краски поставляются непосредственному потребителю в готовом к использованию виде
Потери при окраске порошковыми красками составляют 1-4%, а, например, при использовании жидких красок – около 40%
Затвердевание покрытия в течение 30 минут
Отсутствие необходимости в больших помещениях для хранения порошковых красок
Минимум повреждений окрашиваемых деталей при транспортировке и снижение затрат на их упаковку
Экологическая безопасность покраски порошковыми красками

Ввиду всех вышеперечисленных достоинств данного способа окрашивания металла, большинство промышленников сегодня отдают своё предпочтение именно ему.

Порошковое покрытие представляет собой слой полимерных порошков, которые сперва напыляют на поверхность изделия, а затем подвергают полимеризации при определенной температуре в специальной печи (печи полимеризации).

Базовая технология порошковой окраски металла состоит из трех основных этапов:

Подготовка поверхности к покраске (включает удаление загрязнений и окислов, обезжиривание и фосфатирование для повышения адгезии и защиты изделия от коррозии).
Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность в камере напыления.
Оплавление и полимеризация порошкового покрытия в печи полимеризации. Формирование пленки покрытия. Охлаждение и отвержение краски.

При больших объемах производства или обработке крупногабаритных деталей используется транспортная система. С ее помощью окрашенные изделия легко перемещаются от станции к станции. Принцип ее действия заключается в том, что окрашиваемые детали подаются на специальной подвеске или тележках, которые передвигаются по рельсам. Транспортная система позволяет проводить процесс окраски непрерывно, за счет чего значительно увеличивается производительность работы.

Вначале процесса порошковой окраски производится загрузка частей на конвейерную ленту. При предварительной обработке поверхности перед окрашиванием детали попадают в пятиступенчатый очиститель, где подвергаются обработке очистителем, споласкиванию чистой водой, фосфатированию и антикоррозийной обработке.

После этого детали подвергаются сушке. Для этого они прогоняются через специальную печь для просушки с целью предотвращения попадания на них влаги, после чего они охлаждаются.

На следующем этапе детали помещаются в камеру окрашивания или напыления, где порошковая краска вручную распыляется на деталь с помощью электростатического распылителя под действием сжатого воздуха. В распылителе частицы краски приобретают электрический заряд. Под действием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности и располагаются на ней равномерными слоями.

После этого детали с нанесенной порошковой краской помещаются в печь или камеру полимеризации приблизительно на 10 минут для непосредственного окрашивания детали. Температура в печи достигает 150-220 градусов. Здесь частицы порошка оплавляются и закрепляются на окрашиваемой поверхности. Этот процесс также называют формированием поверхности. После образования пленки покрытия детали охлаждаются и снимаются с конвейера.