Возможные дефекты порошковой окраски и основные способы их устранения. Технология порошковой покраски: характеристика, особенности и преимущества Предохранение части поверхности от нанесения порошковой краски

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Оплавление и полимеризация происходят в специальной печи. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвержается. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время его отвержения.

Отвержение рекомендуется производить при более низких температурах и в течение более продолжительного периода времени. При таком режиме снижается вероятность возникновения дефектов, и улучшаются механические свойства покрытия.

На время получения необходимой температуры на поверхности изделия влияют масса изделия и свойства материала, из которого изготовлена деталь.

После отвержения поверхность подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отвержения.

Соответствующий режим для формирования покрытия необходимо подбирать с учетом вида порошковой краски, особенностей окрашиваемого изделия, типа печи т.д. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия решающую роль играет температура, особенно при нанесении покрытия на термостойкие пластмассы или изделия из древесины.

Применение метода порошковой покраски сопряжено с вероятностью возникновения некоторых дефектов, появление которых довольно просто предотвратить.

Механические включения и «сорность»

Данные дефекты могут быть вызваны следующими причинами

Механические включения и «сорность». Нажмите на фото для увеличения.

Использование некачественной порошковой краски.
Загрязнение краски различными инородными включениями непосредственно в установке.

В первом случае рекомендуется производить проверку чистоты порошковой краски путем просеивания через специальное сито либо детального изучения ее состава под микроскопом. Так же можно нанести слой краски из используемой тары и изучить его на предмет нахождения посторонних примесей. При их обнаружении необходимо произвести замену краски.

В случае загрязнения краски инородными включениями следует проверить качество порошковой краски и в питателе установки, и в системе рекуперации. Наличие посторонних примесей свидетельствует о необходимости проведения прочистки установки и просеивания краски. Проверку на предмет отсутствия примесей рекомендуется производить еще и при подготовке окрашиваемой поверхности в процессе нанесения краски.

На появление «шагрени» при применении метода порошковой покраски оказывает влияние целый ряд потенциально возможных причин:

Превышение срока хранения порошковой краски.
Превышение максимально допустимой толщины покрытия.
Недостаточное время и температура отверждения.
Присутствие в краске крупнодисперсных фракций.

Дефект ЛКП - шагрень. Нажмите на фото для увеличения.

Дефекты, возникающие при порошковой покраске в результате описанных выше причин, устранить довольно просто. Проверка даты изготовления краски позволит проконтролировать превышение регламентированного срока хранения, а толщину покрытия можно отрегулировать путем уменьшения либо увеличения подачи порошка, напряжения либо времени нанесения краски.

Изучение соответствующих рекомендаций по соблюдению необходимого режима отверждения и измерение основных параметров (времени и температуры в камере полимеризации) позволит избежать появления «шагрени» на окрашиваемой поверхности. Дисперсность порошковой краски легко проверяется при помощи сита, оснащенного сеткой №01 (остаток на данной сетке превышает нормативные показатели на 0,5% - 1,0%).

Недостаточная толщина либо полное отсутствие покрытия в отдельных местах

Данные дефекты покраски могут возникнуть из-за различных факторов:

Недостаточная толщина либо полное отсутствие покрытия в отдельных местах. Нажмите на фото для увеличения.

сложная конфигурация окрашиваемых изделий;
повышенное напряжение;
близкое расположение окрашиваемых изделий («экранизация»);
некачественная подготовка поверхности (недостаточное обезжиривание).
Недостаточная «укрывистость» краски.

При окраске изделий, имеющих довольно сложную конфигурацию, необходимо уделить особое внимание на недостаточно прокрашенные участки и проверить толщину покрытия. Дефекты покраски, связанные с недостаточной толщиной покрытия, можно устранить путем понижения напряжения. Регулировка расположения распылителей, предварительный нагрев окрашиваемых изделий и применение трибостатики также способствуют более качественному нанесению порошковой краски на обладающие сложной конфигурацией поверхности.

В случаях когда близко расположенные по отношению друг к другу изделия «экранируют», достаточно просто увеличить на подвеске расстояние между ними. При возникновении «укрывистости» краски рекомендуется произвести замену порошковой композиции в случае, когда толщина покрытия соответствует нормативным показателям. Процессу обезжиривания следует уделять повышенное внимание, так как от качественного обезжиривания зависит срок эксплуатации нанесенного на изделие покрытия. Обезжиривание необходимо производить до тех пор, пока остаются характерные следы масляной пленки на поверхности изделия.

Дефект ЛКП - проколы. Нажмите на фото для увеличения.

К числу наиболее распространенных дефектов, возникающих при использовании порошковой краски, относятся проколы. Ниже представлен перечень предполагаемых причин возникновения проколов и мероприятий, предотвращающих их появление. Повышенная влажность, вызванная неправильными условиями транспортировки, хранения либо плохой упаковкой. Данную проблему предотвращает обыкновенная проверка влажности, осуществляемая сушкой навески 1 грамма краски при температуре 50°C в течение двух часов.

При показателе влажности, превышающем 1%, необходимо произвести замену краски либо произвести ее подсушку в специальном питателе. Подача в питатель влажного воздуха. Избежать данного явления, как и в предыдущем случае, поможет проверка влажности порошковой краски из питателя. В случае когда показатель влажности превышает 1%, следует произвести целый ряд специальных мероприятий: очистка сжатого воздуха, замена абсорбента, установка фильтра на магистрали. Недостаточное время сушки изделия после промывки водой (при подготовке поверхности). Нанесение краски на сухую поверхность, достигаемое за счет обеспечения необходимого качества сушки перед нанесением краски в камере окрашивания, позволяет избежать возникновения проколов.

Образование окислов при длительном взаимодействии с воздушной средой. Появление следов ржавчины на поверхности окрашенного изделия после длительного контакта с воздухом свидетельствует о том, что подготовка поверхности произведена не на должном уровне. Сокращение промежутка времени между подготовительными операциями позволяет избежать возникновения проколов. Газовыделение, свойственное толстостенным и литым изделиям. Для того чтобы получить нормальное покрытие после нанесения контрольной порошковой окраски, необходимо производить предварительный прогрев литых и толстостенных изделий.

На возникновение кратеров при покраске порошковой краской могут оказать влияние следующие факторы:

недостаточная очистка воздуха от масляных капель;
несоответствие краски техническим условиям;
недостаточная очистка установки либо случайное загрязнение.

Предотвратить появление кратеров довольно просто. В первом случае достаточно обеспечить нормальную очистку воздуха, путем своевременной замены абсорбента и установки фильтра на магистрали. При несоответствии порошковой краски техническим условиям необходимо произвести ее замену. Тщательная очистка установки так же позволяет избежать возникновения кратеров.

Появление пузырей в слое поверхности и на поверхности может быть вызвано целым рядом факторов:

нанесение толстого слоя краски, устраняемое путем уменьшения толщины напыления порошка;
недостаточное обезжиривание поверхности в труднодоступных местах (щели, сварные швы, отверстия). Качественная подготовка поверхности позволяет избежать появления пузырей;
некоторые дефекты окрашиваемого изделия (следы старой краски, газовыделение из литья), избавиться от которых позволяет предварительный прогрев и удаление старой краски.

Изменение цвета

Изменение цвета порошковой краски может вызвать неравномерное либо повышенное распределение температуры в печи (камере) поляризации или увеличенный промежуток времени, необходимый для полного отверждения покрытия. Данных дефектов можно избежать при помощи проведения контрольных замеров и последующего регулирования температуры в камере поляризации, а также путем проверки и установки (при необходимости) нормального времени поляризации.

Подтеки могут возникнуть из-за следующих факторов:
- увеличения значения давления воздуха на подачу краски (увеличенная концентрация «факела»);
- увеличения времени окрашивания и напряжения;
- увеличения температуры отверждения;
- повышенная способности краски к разливу.
Во избежание негативных последствий в первых двух случаях достаточно произвести регулировку основных параметров покраски: подачи краски, напряжения и времени напыления. Соответствие выбранного температурного режима рекомендованному способствует более качественному отверждению, а избежать появления подтеков позволит метод контрольной окраски в рекомендованном режиме. Если после данной процедуры подтеки не исчезнут, то следует заменить краску.

Трещины в виде мелкой сетки

Потенциально возможных причин появления данного дефекта всего две:
- недоотвержденное покрытие;
- неучтенная теплоемкость изделия.
Недоотвержденное покрытие является результатом несоответствия выбранного режима отверждения и рекомендаций. Данный дефект довольно просто предотвратить обыкновенной регулировкой. Теплоемкость изделия необходимо принимать во внимание при проведении контрольного напыления порошковой краски на листовую сталь. При удовлетворительном состоянии поверхности необходимо произвести увеличение времени отверждения поверхности изделия в камере полимеризации (с учетом прогрева изделия).

Волнистость и неравномерность толщины покрытия. Нажмите на фото для увеличения.

Дефекты, возникающие при использовании метода порошковой покраски, могут иметь ярко выраженный внешний вид – неравномерность толщины покрытия либо волнистость. Подобные дефекты могут быть вызваны ошибочным взаимным расположением пистолетов распылителей по отношению друг к другу, неправильным выбором сопла и нанесением покрытия малой толщины. На толщину наносимого покрытия оказывает влияние регулировка таких параметров окрашивания, как подача порошковой краски и время напыления.

Последствием неправильного подбора сопла и расположения пистолетов распылителей может быть волнистость поверхности либо большой разброс толщины покрытия (неравномерность). Данных дефектов можно избежать в результате проверки толщины покрытия, качественной регулировки расположения распылителей, правильного выбора сопла и подбора оптимального расположения изделия на подвеске в камере.

Смазанный рисунок

Основная причина появления данного дефекта – большой разброс покрытия по толщине. Чтобы не допустить появления смазанного рисунка необходимо произвести регулировку расположения распылителей и найти оптимальное расположение изделия на подвеске.

Газовые раковины

Высокая температура и завышенное время отверждения покрытия могут привести к образованию газовых раковин в порошковой окраске, появление которых поможет избежать проверка выбранных режимов на соответствие рекомендациям, контрольные замеры времени отверждения и температуры в печи, а также проверка качества обезжиривания.

В основе возникновения такой разновидности дефектов порошковой покраски, как низкая адгезия, лежат следующие факторы:

Но качество окрашенной поверхности оставляло желать лучшего. Лакокрасочные материалы порой просто неэффективны. Но есть еще один способ, а точнее даже не способ, а целая технология. Итак, порошковая покраска - что это такое? Попробуем узнать ответ на этот вопрос.

Что собой представляет?

Итак, краской данного типа называют порошок очень мелкой дисперсии, который получают методом плавления пленкообразующих компонентов, различных пигментов, а также специальных добавок. Затем все составляющие смешиваются, а затем расплав экструзируется и в результате получается тонкая пластина. Затем эту пластину дробят, размалывают и фракционируют.

Что касается пленкообразующих материалов, то это зачастую полиэфирные или же эпоксидные смолы или любые их смеси. Несколько реже применяют акрилатные и уретановые материалы. Одна частица такого порошка имеет размер от 10 до 100 микрон.

Порошковая покраска - что это такое?

Считается, что такие краски полностью экологически чистые, технология окрашивания ими полностью безотходная. В результате получаются наиболее качественные декоративные, а также декоративно-защитные полимерные покрытия.

Формируется такое покрытие из полимерного порошка.

Его наносят на поверхность, которую необходимо обработать. Для этого существует специальный метод. Слой порошка очень тонкий. Затем этот слой оплавляется при температурах от 160 градусов. А затем формируется максимально равномерное и сплошное покрытие.

Так как технология предусматривает высокие температуры, то покраска порошковой краской применяется только для металлических либо стеклянных изделий. Последние 10 лет эта инновационная технология смогла пробить себе дорогу в многие сферы, где ранее наносили более традиционные покрытия на основе красок и лаков.

Сегодня при помощи порошковых красок окрашивается около 15% всех изделий. И цифра эта с каждым днем увеличивается.

Преимущества технологии

Порошковая покраска, что это такое, почему этот метод так популярен? Все просто. Технология эта очень экономична. Здесь нет большого числа операций, скорость полимеризации очень высокая. отличается компактными размерами. Также нужно сказать, что краска твердая. В составе отсутствуют любые растворителе. Коэффициент использования составляет более 95%. Это так, благодаря особой системе рекуперации таких составов. Так, неиспользованная часть порошка возвращается обратно в технологические процессы и ее можно использовать повторно.

Если говорить о традиционных жидких лакокрасочных продуктах, то примерно от 40 до 60% красящего вещества остается в растворителе, а он не остается на покрытии. Значит, традиционной краски составляют всего 40-60%. Это если не учитывать различные потери, которые иногда случаются при окрашивании.

Высокая экономия, низкая себестоимость

Низкая себестоимость - это еще одно преимущество. Цена зависит от площади поверхности, а также от сложности предмета. Также цена формируется по типу краски. В чем экономия?

Порошковая покраска - что это такое? Это окрашивание без растворителей, которые в жидких аналогах играют роль всего лишь носителя для пленкообразующего вещества. Благодаря экономии на энергии для нагрева и вентиляции, а также благодаря тому, что нет необходимости затрачивать средства или энергию на процесс испарения растворителей стоимость технологии очень и очень доступная.

Также нет необходимости в больших помещениях - оборудование может разместиться в небольшом цехе.

Скорость работ

Технология позволяет в значительной мере сократить время на затвердевание обработанных покрытий. Так, пленка образуется очень и очень быстро, поэтому сушить слой нужно всего один раз, а не многократно, как в случае с обычными лакокрасочными материалами. Порошковая покраска металла, например, деталей автомобилей сегодня - очень актуальная услуга.

Простота применения

Процесс окрашивания очень прост. Здесь нет необходимости в постоянном контроле вязкости красок и постоянных доводках до нужной консистенции. Это обеспечивает не только экономию, но и высокую стабильность обработанных поверхностей. Удалять порошок из распылительных устройств значительно легче.

Многообразие цветов и оттенков

Порошковая покраска - что это такое? Это возможность использовать более 5000 различных цветов, их оттенков, а также самых различных фактур. Любые поверхности могут приобрести такие свойства, которые при традиционных технологиях окрашивания просто невозможны либо очень дорогие.

Например, порошковая покраска металла в серебристый или алюминиевый металлик, типа, с эффектом «антизика», имитирующие муар или гранит - все это доступно. К тому же можно сделать поверхность более глянцевой либо, наоборот, более матовой.

Долговечности и прочность поверхности

Покрытие порошковой краской отличается от традиционных повышенной химической стойкостью, а также отличными физико-механическими характеристиками. Так, в удар для повреждения слоя нужно приложить усилие более 500 Нм, а прочность на изгиб составляет 1 мм.

Полученное покрытие довольно ударопрочное.

Это уже успели оценить велосипедисты, мотоциклисты, автовладельцы. Порошковая покраска велосипеда - это популярная услуга для тех, кто предпочитает кататься в экстремальных дисциплинах и при этом хочет, чтобы рама постоянно находилась в состоянии новой.

Высокая экологичность

Этот способ окрашивания различных поверхностей помогает избавиться от различных проблем экологии. Так, нет необходимости в огнеопасных и достаточно токсичных растворителях. Процесс полностью безотходный. Порошок, который не осел на поверхности, можно использовать повторно. К тому же условия труда персонала, который работает на таком участке, значительно лучше, чем если бы они использовали обычные материалы.

Плюсы порошковой технологии

Это возможность получить довольно толстое однослойное покрытие. В случае с лакокрасочными материалами приходилось бы наносить несколько слоев.

Порошковая покраска металлических изделий, стеклянных и других полностью автоматизирована. Пленка практически не усаживает после покрасочных работ. Нет отрицательных воздействий вследствие отсутствия в составе каких-либо растворителей.

Можно полностью исключать любые потеки и сморщивания.

Порошковая краска отличается хорошей стойкостью к температурам.

Как наносят ее?

Есть несколько методов нанесения таких покрытий. Самые популярные из них - это электростатический, а также трибостатический. Если вы хотите увидеть, что представляет собой порошковая покраска, фото ее есть в этой статье.

Окраска при помощи электростатического напыления

Этот способ предусматривает зарядку коронным зарядом. Это промышленная технология. Она довольно популярна вследствие высокой своей эффективности. Заряду поддаются многие порошковые краски. Метод достаточно производительный - его используют для работы на больших поверхностях.

Вместе с плюсами это электростатическое напыление имеет и некоторые минусы.

Создается сильное электрическое поле между распылителем и деталью. Это может немного усложнить процесс окрашивания в углах и в глубоких выемках. К тому же неверная настройка иногда может ухудшить качество поверхности.

Метод трибостатического напыления

Что представляет собой такая порошковая покраска? Что это такое - трибостатическое напыление?

Это зарядка трением. В отличие от электростатики, здесь отсутствует генератор высоких напряжений, который необходим для распылителя.

Для этого метода применяется тефлон. Этот материал позволяет отлично зарядить многие порошковые краски. В распылителях для этой технологии нет необходимости в сильных электрических полях. Заряженные частицы способны проникать даже в самые труднодоступные места. Можно нанести краску в несколько слоев.

Краска в домашних условиях

Порошковая покраска, своими руками приготовленная, требует наличия полного комплекта оборудования.

Что касается подготовки поверхности, то она такая же, как и в случае с лакокрасочными материалами.

В домашних условиях что-то красить по этой технологии - задача дорогая и трудная Если нужно окрасить одну-две детали, проще обратиться в компании, где предлагают эту услугу.

Существующие технологии окрашивания позволяют упростить задачу и ускорить покраску изделий из металла. Так, порошковая покраска (которая частично пришла на смену стандартной технологии) дает возможность не только качественно окрасить металлическую поверхность, но и защитить ее от влияния негативных факторов. Применение этого метода оказывает положительное воздействие и на внешний вид окрашиваемых изделий.

Область применения порошкового покрытия

Рассматриваемый метод относится к числу широко распространенных и используется в различных сферах. Эта технология находит свое применение при производстве строительных работ, в машино- и приборостроении. Порошковая покраска металла активно используется в автомобильной промышленности и при ремонте автомобилей: способность краски повышать эксплуатационные характеристики поверхности, а также безопасность и экологичность делают ее оптимальным вариантом для восстановления покрытий.

Свойства позволяют использовать состав для выполнения таких операций, как покраска дисков порошковой краской и ряд других. Делая выбор в пользу этого варианта при необходимости восстановления лакокрасочного покрытия автомобиля, можно не сомневаться в том, что он способен вернуть транспортному средству привлекательный внешний вид, надежно защитить его от появления коррозии и воздействия неблагоприятных факторов внешней среды. Этот эффективный способ хорошо справляется с задачей окрашивания как небольших деталей, так и крупных элементов, включая кузов автомобиля.

Покрасочные работы могут выполняться с использованием порошковой краски самостоятельно, особенно если это совсем небольшая деталь. Но такая покраска требует навыков и умений, поэтому если необходим отличный внешний вид окрашенного элемента, рекомендуется обращаться к профессионалам. Если же требуется порошковая покраска металлических изделий большой площади (например, кузова автомобиля), без специального оборудования не обойтись.

Преимущества порошковой краски

По сравнению с традиционными способами покраски, порошковая краска обладает рядом несомненных преимуществ, среди которых прочность и устойчивость к возникновению коррозии, высокая скорость выполнения работ, долговечность, низкий расход материала, отсутствие в составе растворителей и безопасность для здоровья человека. Покраска способствует образованию на окрашенной поверхности защитной пленки, которая предотвращает появление царапин и других повреждений.

Существенным является и тот факт, что для хранения состава не нужно создавать специальные условия.

Виды порошковых красок

Порошковую краску подразделяют на два типа — термопластичную и термореактивную. Первый вариант, в свою очередь, подразделяется на разновидности в зависимости от лежащего в основе состава вещества. Краску на основе поливинилбутираля рекомендуется применять для покрасочных работ внутри помещений, а составы на основе поливинилхлорида относятся к числу универсальных (для наружных и внутренних работ). Это же можно сказать и о полиамидных составах, которые отличаются устойчивостью к различным внешним воздействиям.

Существуют и полипропиленовые порошковые краски, но этот вариант больше направлен на защиту поверхности, а не на создание декоративного покрытия. Основой термореактивных покрытий могут выступать акрилаты, эпоксидная смола и другие компоненты. Эта разновидность обладает широкой сферой применения и может использоваться, в том числе для покраски автомобилей.

Что из себя представляет порошковая краска?

Порошковая краска — это мелкодисперсный порошок с полимерной структурой. В состав таких красок могут входить различные компоненты (отвердители, смолы), а также вещества, предназначенные для придания составу цвета. Состав покрытия в сочетании с технологией покраски способен надежно защитить металлические изделия от влияния агрессивных сред и придать ему отличные эстетические характеристики.

Преимущества, выгода, недостатки

Наряду с перечисленными преимуществами (прочность, долговечность, экологическая безопасность и т. д.), нужно обратить внимание и на тот факт, что этот вид краски предоставляет большой выбор цветов и оттенков, поэтому всегда возможно подобрать подходящий вариант. Что касается выгоды, то такая покраска относится к числу экономичных вариантов: материал используется практически на 100%, не оставляя большого количества отходов.

К недостаткам краски относят необходимость постоянного контроля за процессом покраски в камере и проблематичность проведения работ при низких температурах. Дополнительные неудобства может создать и тот факт, что каждый цвет должен храниться в индивидуальном контейнере. Но в любом случае порошковая краска является вариантом, который имеет минимум недостатков.

Нанесение порошковой краски

Для работы с порошковой краской необходимо обустройство покрасочного цеха (для этого потребуется пространство площадью 100-150 м. кв.). Важный момент: такой цех не должен находиться вблизи (на расстоянии менее 5 м) возможных источников возгорания. Покраска порошковой краской требует тщательного соблюдения технологии: только в этом случае гарантируется ожидаемый результат.

Какое оборудование для порошковой окраски требуется по технологии?

Покрасочные работы требуют наличия специального оборудования. Для того чтобы покрасить какое-либо изделие, понадобятся покрасочная камера и печь полимеризации, компрессор и распылитель. Оборудование для порошковой покраски включает в себя комплекс, предназначенный для подготовки поверхности к покрасочным работам и некоторые другие комплектующие.

На что нужно обращать внимание при выборе оборудования для порошковой окраски?

Приобретение специального оборудования требует финансовых затрат, поэтому при его выборе нужно учитывать ряд важных факторов, среди которых определяющее значение имеет цель его покупки. Так, представленные на рынке камеры покраски могут предназначаться как для единичных изделий, так и для организации покрасочных работ большого масштаба.

Распылитель (в зависимости от камеры) содержится в камере либо приобретается дополнительно. Для бытового использования рекомендуется выбирать ручные пистолеты. Дорогостоящие варианты распылителя охватывают большую площадь поверхности, за счет чего время покраски существенно уменьшается.

Подготовка к покраске

Качество и долговечность покрытия в существенной степени определяются подготовкой к покраске. Подготовительные мероприятия подразумевают тщательное очищение и обезжиривание поверхности, проведение защитной обработки и фосфатирование (требуется для улучшения адгезии). Нередко завершает процесс пассивирование, которое заключается в обработке поверхности нитратами хрома и натрием (повышает устойчивость к коррозии).

Технологический процесс

Непосредственно перед покраской, окрашиваемое изделие нужно замаскировать, т. е. надежно защитить те его элементы, которые в окрашивании не нуждаются. Маскировка требуется и в случае прокраски несколькими цветами. После проведения подготовительных мероприятий и маскировки, приступают к процессу нанесения краски.

Нанесение краски

Покрытие равномерно наносится на поверхность при помощи распылителя. Изделие, которое подвергается покраске, рекомендуется заземлять: это способствует удержанию частиц на поверхности. Затем окрашенное изделие необходимо поместить в печь (слой должен оплавиться, на покрытии сформируется пленка) и охладить на свежем воздухе.

Контроль качества покрытия

После извлечения изделия из печи и охлаждения, покрытие становится твердым. Однако транспортировать или эксплуатировать его еще рано: для полного завершения процесса необходимо подождать 24 часа (за это время покрытие наберет максимальную прочность).

Таким образом, рассматриваемый вид покраски представляет собой эффективный способ окрашивания различных типов изделий. Применение данной технологии позволяет не только придать изделию отличный внешний вид, но и надежно защитить его от влияния агрессивных сред.

Подготовка поверхности:

В начальной стадии любого процесса окрашивания производится предварительная обработка поверхности. Это самый трудоемкий и продолжительный процесс, которому часто не уделяют должного внимания, однако который является необходимым условием получения качественного покрытия.

Подготовка поверхности предопределяет:

качество,
стойкость,
эластичность и долговечность покрытия,
способствует оптимальному сцеплению порошковой краски с окрашиваемой поверхностью
и улучшению его антикоррозийных свойств.

При удалении загрязнений с поверхности важно наиболее правильно подобрать метод обработки и состав, применяемый для этой цели. Их выбор зависит от материала обрабатываемой поверхности, вида, степени загрязнения, а также требованиями к условиям и срокам эксплуатации. Для предварительной обработки поверхности перед окрашиванием используются методы обезжиривания, удаления окисных пленок (абразивная очистка, травление) и нанесения конверсионного слоя (фосфатирование, хроматирование).

Из них обязателен лишь первый метод, а остальные применяются в зависимости от конкретных условий.

Процесс подготовки поверхности включает несколько этапов:

Очистка и обезжиривание поверхности;
Фосфатирование (фосфатами железа или цинка);
Споласкивание и закрепление;
Сушка покрытия.

На первом этапе происходит обезжиривание и очистка обрабатываемой поверхности. Она может производиться механическим или химическим способом.

При механической очистке используются стальные щетки или шлифовальные диски, также в зависимости от размеров поверхности возможна ее притирка чистой тканью, смоченной в растворителе. Химическая очистка осуществляется с использованием щелочных, кислотных или нейтральных веществ, а также растворителей, применяющихся в зависимости от вида и степени загрязнения, типа, материала и размера обрабатываемой поверхности и т.д.

При обработке химическим составом детали могут погружаться в ванну с раствором или подвергаться струйной обработке (раствор подается под давлением через специальные отверстия). В последнем случае эффективность обработки значительно повышается, поскольку поверхность подвергается еще и механическому воздействию, к тому же, осуществляется непрерывное поступление чистого раствора к поверхности.

Нанесение конверсионного подслоя предотвращает попадание под покрытие влаги и загрязнений, вызывающих отслаивание и дальнейшее разрушение покрытия.

Фосфатирование и хроматирование обрабатываемой поверхности с нанесением тонкого слоя неорганической краски способствует улучшению адгезии («сцепляемости») поверхности с краской и предохраняет ее от ржавчины, повышая ее антикоррозийные свойства. Обычно поверхность обрабатывается фосфатом железа (для стальных поверхностей), цинка (для гальванических элементов), хрома (для алюминиевых материалов) или марганца, а также хромового ангидрида. Для алюминия и его сплавов часто применяют методы хроматирования или анодирования. Обработка фосфатом цинка обеспечивает наилучшую защиту от коррозии, однако этот процесс более сложный, чем остальные. Фосфатирование может увеличить сцепление краски с поверхностью в 2-3 раза.

Для удаления окислов (к ним относятся окалина, ржавчина и окисные пленки) используется абразивная чистка, (дробеструйная, дробеметная, механическая) и химическая очистка (травление).

Абразивная очистка осуществляется при помощи абразивных частиц (песка, дроби), стальных или чугунных гранул, а также скорлупы ореха, подающихся на поверхность с большой скоростью с помощью сжатого воздуха или при помощи центробежной силы. Абразивные частицы ударяются о поверхность, откалывая кусочки металла со ржавчиной или окалиной и другими загрязнениями. Такая очистка повышает адгезию покрытия.

Следует помнить, что абразивная очистка может применяться только к материалам, толщина которых составляет более 3 мм. Большую роль играет правильный выбор материала, поскольку слишком крупная дробь может привести к большой шероховатости поверхности, и покрытие будет ложиться неравномерно.

Травление представляет собой удаление загрязнений, окислов и ржавчины путем применения травильных растворов на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты или едкого натра. Растворы содержат ингибиторы, которые замедляют растворение уже очищенных участков поверхности.

Химическая очистка отличается большей производительностью и простотой применения, чем абразивная, однако после нее необходимо промывать поверхность от растворов, что вызывает необходимость применения дополнительных очистных сооружений.

На заключительной стадии подготовки поверхности используется пассивирование поверхности, то есть ее обработка соединениями хрома и нитрата натрия. Пассивирование предотвращает появление вторичной коррозии. Его можно применять как после обезжиривания поверхности, так и после фосфатирования или хроматирования поверхности.

После споласкивания и сушки поверхность готова для нанесения порошкового покрытия.

После того как детали покидают участок предварительной обработки, они ополаскиваются и высушиваются. Сушка деталей производится в отдельной печи или в специальной секции печи отвержения. При использовании печи отвержения для просушки размеры системы снижаются, и отпадает необходимость использования дополнительного оборудования.

Нанесение порошковой краски:

Когда детали полностью просушиваются, они охлаждаются при температуре воздуха. После этого они помещаются в камеру напыления, где на них наносится порошковая краска. Основное назначения камеры заключается в улавливании порошковых частиц, не осевших на изделии, утилизации краски и предотвращении ее попадания в помещение. Она оснащена системой фильтров и встроенными средствами очистки (например, бункерами, виброситом и т.д.), а также системами отсоса. Камеры делятся на тупиковые и проходные. Обычно в тупиковых камерах окрашиваются малогабаритные изделия, а в проходных – длинномерные.

Также существуют автоматические камеры напыления, в которых с помощью пистолетов-манипуляторов краска наносится за считанные секунды. Наиболее распространенным способом нанесения порошковых покрытий является электростатическое напыление. Оно представляет собой нанесение на заземленное изделие электростатически заряженного порошка при помощи пневматического распылителя (их также называют пульверизаторами, пистолетами и аппликаторами).

Любой распылитель сочетает в себе ряд различных режимов работы:

напряжение может распространяться как вверх, так и вниз;
может регулироваться сила потока (напор, течение струи) краски, а также скорость выхода порошка;
может меняться расстояние от выхода распылителя до детали, а также размер частиц краски.

Сначала порошковая краска засыпается в питатель. Через пористую перегородку питателя подается воздух под давлением, который переводит порошок во взвешенное состояние, образовывая так называемый «кипящий слой» краски. Сжатый воздух может также подаваться компрессором, создавая при этом местную область «кипящего слоя». Далее аэровзвесь забирается из контейнера при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом до более низкой концентрации и подается в напылитель, где порошковая краска за счет фрикции (трения) приобретает электростатический заряд. Это происходит следующим образом. Зарядному электроду, расположенному в главном ружье, сообщается высокое напряжение, за счет чего вырабатывается электрический градиент. Это создает электрическое поле вблизи электронов. Частицы, несущие заряд, противоположный заряду электрода, притягиваются к нему. Когда частицы краски прогоняются через это пространство, частицы воздуха сообщают им электрический заряд.

При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения.

Различают две разновидности электростатического распыления:

электростатическое с зарядкой частиц в поле коронарного заряда
и трибостатическое напыление.

При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом - в результате их трения о стенки турбины напылителя.

При первом способе нанесения краски применяется высоковольтная аппаратура.

Порошковая краска приобретает электрический заряд через ионизированный воздух в области коронного разряда между электродами заряжающей головки и окрашиваемой поверхностью. Коронный разряд поддерживается источником высокого напряжения, встроенным в распылитель. Недостатком этого способа считается то, что при его использовании могут возникать затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Поскольку частицы краски прежде осаждаются на выступающих участках поверхности, она может быть прокрашена неравномерно.

При трибостатическом напылении краска наносится с помощью сжатого воздуха и удерживается на поверхности за счет заряда, приобретаемого в результате трения о диэлектрик. «Трибо» в переводе означает «трение». В качестве диэлектрика используется фторопласт, из которого изготовлены отдельные части краскораспылителя. При трибостатическом напылении источник питания не требуется, поэтому этот метод гораздо дешевле. Его применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму. К недостаткам трибостатического метода можно отнести низкую степень электризации, которая заметно снижает его производительность в 1.5-2 раза по сравнению с электростатическим.

На качество покрытия может влиять объем и сопротивление краски, форма и размеры частиц. Эффективность процесса также зависит от размеров и формы детали, конфигурации оборудования, а также времени, затраченного на покраску.

В отличие от традиционных способов окрашивания, порошковая краска не теряется безвозвратно, а попадает в систему регенерации камеры напыления и может использоваться повторно. В камере поддерживается пониженное давление, которое препятствует выходу из нее частиц порошка, поэтому необходимость в применении рабочими респираторов практически отпадает.

Полимеризация:

На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Процесс оплавления происходит в специальной печи оплавления и полимеризации. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвердевает. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

По окончании полимеризации изделие охлаждается на воздухе. После остывания изделия покрытие готово.

Типы порошковых красок

Порошковые краски из эпоксидной смолы:

Используются порошки из эпоксидной смолы которые обеспечивают высокую степень глянцевитости гладкости покрытия, отличные характеристики по адгезии, гибкости и твердости, а также стойкость к химическому воздействию и к растворителям.

Основными недостатками являются низкая теплоустойчивость и светоустойчивость, а также выраженная тенденция желтеть при повышении температуры и под воздействием рассеянного дневного света. Акриловые порошковые краски: широко используются при нанесении покрытий на поверхности; имеют хорошую степень сохранения таких характеристик, как глянец и цвет, под воздействием внешних раздражителей, а также обладают стойкостью по отношению к тепловому воздействию и щелочным средам.

Порошковые краски из сложного полиэфира:

Общие характеристики совпадают с характеристиками порошков из эпоксидной и акриловой смол. Такие порошки обладают высокой прочностью и высокой устойчивостью к пожелтению под воздействием ультрафиолетового света. Большая часть покрытий, имеющихся на зданиях в настоящее время, основана на линейных полиэфирах.

Гибридные порошковые краски с содержанием эпоксидной и полиэфирной смол:

Содержат в качестве компонента большую часть (иногда более 50%) специальной полиэфирной смолы. Свойства таких гибридов напоминают свойства порошков из эпоксидной смолы, однако, их дополнительным преимуществом является повышенная стойкость к пожелтению в результате пересушки и улучшенная способность переносить погодные условия. В настоящее время гибридные порошки считаются основой отрасли порошковых красок.

Полиуретановые порошковые краски: обладают ровным набором хороших физических и химических характеристик, а также обеспечивают хорошую прочность внешней стороны.