Нерастворимые, неплавкие покрытия образуются после обработки термореактивными соединениями. Эти продукты характеризуются устойчивостью к воздействию окружающей среды и химических веществ.
Порошковая краска по металлу: выбираем подходящую и красим правильно
Покрасить металл непросто. Большинство привычных нам красок плохо работают — они не выдерживают высоких температур и влажности. Но технология покраски сильно изменилась. Порошковая покраска металла — один из примеров этих изменений. Читайте дальше, чтобы узнать, как красить порошковыми красками, какие существуют разновидности, а также правила и рекомендации по нанесению.
Виды порошковых красок
Порошковая краска — это материал с красящими пигментами в виде порошка. Он защищает поверхность металла от влаги и предотвращает появление ржавчины. Долговечность, дополнительная прочность и даже электроизоляция — вот его особые свойства.
Помимо пигмента, в состав входят и другие вещества: Смолы образуют пленку, а катализаторы отвечают за процесс полимеризации. Порошковая окраска широко используется в строительстве, автомобильной промышленности и дизайне интерьеров. С ее помощью можно получить матовые или глянцевые, зернистые или ровные поверхности.
Краска делится на 2 типа:
- Термопластичные. Решающим фактором здесь является высокая температура. В состав добавляют смолы: винилы, нейлоны или полиэстер. После нагрева они образуют твёрдое покрытие с сохранением состава и структуры исходного сырья. Такое порошковое окрашивание позволяет нагревать металлический предмет повторно и заново формировать слои.
- Термореактивные. Образование пленки происходит в результате химической реакции. Для производства красок используют акриловые, эпоксидные или полиэфирные смолы.
Термоактивные оттенки подходят для изделий, используемых в суровых климатических условиях. После нанесения порошковая краска трансформируется и не деформируется даже после повторного нагревания.
Ингредиенты состава безопасны. Они обладают высокой степенью текучести, поэтому не прилипают к предметам и коже. Срок годности неограничен, цвет не тускнеет, консистенция не густеет со временем. Свойства продукта остаются стабильными даже после использования. Не требуется растворитель.
Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики
- дисперсионный состав;
- сыпучесть порошка;
- насыпную плотность;
- способность к электризации;
- степень псевдоожижения.
Дисперсионный состав
Сыпучий материал состоит из тонко распределенных частиц, различающихся по размеру зерна. Частицы обычно делятся на истинные частицы и агрегаты, т.е. скопления мелких зерен. При нанесении распылением размер истинных частиц не учитывается, и для отделения крупных частиц используется метод просеивания порошка через сито.
При электростатическом покрытии размер частиц составляет от 10 до 100 мкм, но уменьшается до 3-40 мкм для получения более тонкого слоя покрытия. При распылении в кипящем слое размер частиц увеличивается до 350 мкм (сравнимо с толщиной наносимого слоя краски).
Мелкие порошки позволяют получать более тонкие покрытия, но склонны к неравномерному осаждению. Материалы с большим размером зерен могут осыпаться с поверхности и вызывать дефекты в слое покрытия.
Сыпучесть
Текучесть порошка зависит от состава, содержания влаги и размера зерен. Если этот параметр слишком низок, распределение цвета на защищаемой поверхности будет нарушено. Порошки с округлыми зернами имеют более высокую текучесть, но при воздействии влаги материал работает не так хорошо. Для повышения текучести в порошковые краски можно добавлять кремнезем или аэросил. Для соблюдения заводских спецификаций порошок хранят в контейнерах, которые предотвращают его насыщение водяным паром.
Насыпная плотность
Плотность материала зависит от типа порошка и размера частиц; при добавлении дополнительных добавок (например, пигментов) этот параметр увеличивается в 1,5-2 раза. Производители красок стараются добиться высокой плотности мелкодисперсного лакокрасочного материала. При снижении этого параметра происходит ухудшение распределения зерен на обрабатываемой поверхности, где образуются участки с недостаточным слоем покрытия.
Способность к электризации
Мелкодисперсный порошок электризуется во время хранения, транспортировки и подготовки к использованию. Сила заряда зависит от размера частиц, типа и химического состава добавок, влажности воздуха и материала и интенсивности механического воздействия.
В технике электростатического нанесения используются краски эпоксидного, поливинилбутостерольного или полиэтиленового типа. С уменьшением размера шариков время выдержки увеличивается, но этот параметр снижается, если воздух насыщен влагой.
Способность к псевдоожижению
Псевдоожижение порошков влияет на качество лакокрасочного покрытия при использовании технологии псевдоожиженного слоя. Если краска содержит частицы полиэтилена или полипропилена, смесь имеет низкую способность к разжижению. Снижение способности к разжижению при одновременном насыщении порошка влагой негативно влияет на этот параметр, поэтому для нанесения таких материалов требуется специальное оборудование (например, установка с вибрационным блоком и блоком псевдоожижения).
Составы порошковых красок
Для производства порошков используются следующие виды оборудования:
- пигменты и вещества, позволяющие сформировать равномерный слой краски;
- наполнители;
- пластификаторы;
- отвердители или ускорители кристаллизации;
- вспомогательные примеси.
В зависимости от состава лаки делятся на термопластичные и термореактивные. Лаки первого типа при нанесении не вступают в химическую реакцию; при высоких температурах порошок плавится и оседает на поверхности.
Образовавшаяся мембрана удаляется путем нагревания или обработки растворителями. Компоненты термореактивных красителей вступают в реакцию при нагревании, и полученная пленка устойчива к воздействию пламени и агрессивных веществ.
Пигменты и наполнители
Пигменты, введенные в порошок, изменяют цвет цветной пленки и обеспечивают большую текучесть, одновременно снижая склонность порошка к слипанию при хранении. Наполнители повышают устойчивость тонкого материала к воздействию высоких температур и агрессивных веществ. Материалы влияют на текучесть и могут изменять электропроводность или магнитные свойства защитного слоя. Наполнители защищают слой эмали от плесени или грибка и улучшают адгезию к основанию.
Пластификаторы
Порошкообразные пластификаторы не влияют на агрегатные свойства полимера и не изменяют ни размер частиц, ни текучесть. Добавки придают покрытию эластичность и предотвращают отслаивание материала покрытия от перепадов температуры или механических воздействий. Поскольку твердые пластификаторы могут оказывать негативное влияние на полимеры, порошковые краски разрабатываются с комбинацией твердой и жидкой фаз.
Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки
Модификаторы улучшают характеристики материалов путем корректировки физических или химических свойств. Например, добавление дополнительных реагентов может изменить способность порошка образовывать защитный слой пленки. Они также регулируют вязкость полученного расплава, изменяют температуру, при которой он начинает течь, и регулируют текучесть тонких порошков.
Отвердители ускоряют процесс кристаллизации наносимого покрытия, повышая при этом прочность и адгезию. Для начала процесса отверждения порошок нагревают. После завершения химических реакций образуется пленка, устойчивая к внешним воздействиям.
Внешний вид декоративного покрытия зависит от количества и типа отвердителя.
Добавки позволяют создать индивидуальный дизайн:
- устойчивость к атмосферным воздействиям (например, осадкам или ультрафиолетовому излучению);
- способность к удержанию на окрашенной поверхности при циклических перепадах температуры или влажности;
- сыпучесть материала или скорость растекания расплава порошка при нанесении.
Технология окрашивания
В порошковой окраске технология нанесения краски имеет огромное значение. По сути, она заключается в распылении сухих частиц на обезжиренную и очищенную поверхность. Положительно заряженные частицы краски легко прилипают к отрицательно заряженной поверхности металла. Таким образом, образуется равномерный и однородный слой.
Используются только два метода распыления:
- Электростатическое. На заземленную поверхность наносят порошок, заряженный электростатикой. Делают это с помощью пистолета для порошковой покраски. Колер обретает электрический заряд благодаря ионизированному воздуху. Он находится в области коронного разряда и образуется между электродами заряжающего наконечника и поверхностью для покраски.
Источник высокого напряжения встроен в конструкцию распылителя. Основной недостаток этого метода — невозможность нанесения краски на небольшие впадины и углубления.
- Трибостатическое. В этом способе используют сжатый воздух. В результате трения о диэлектрик появляется заряд. Он и удерживает молекулы краски на окрашиваемой поверхности. Диэлектриком служит фторопласт – из этого материала сделан распылитель. Этот способ используют для покраски изделий со сложной геометрией. Есть возможность использовать многоструйные насадки, именно они и повышают точность и равномерность нанесения краски.
Этапы работ
Технология порошковой окраски состоит из трех этапов: подготовка поверхности, окраска и полимеризация.
Подготовка поверхности
Сюда входят очистка, обезжиривание и фосфатирование.
С поверхности металла удаляются грязь, ржавчина и окислы. Если этап очистки пропущен, краска отслаивается и ее приходится наносить заново. Лучшим методом очистки является пескоструйная обработка. В этом процессе мелкий гранулят вдавливается в поверхность под давлением или под действием центробежной силы. В качестве гранулята используется как чугунный или стальной гранулят, так и песок.
Подготовка поверхности для нанесения краски
Перед порошковой окраской изделие подготавливается механически и химически. На первом этапе удаляется грязь, старая краска и ржавчина. Это делается путем пескоструйной обработки с помощью абразивного круга, пескоструйного аппарата или другого инструмента. Затем следует химическая подготовка. Поверхности обезжириваются, опрыскиваются, фосфатируются и промываются водой. Их также обрабатывают конверсионным покрытием, пассивируют и сушат.
Среди различных методов порошковой окраски наиболее популярны электростатическая и трибостатическая окраска.
Электростатический
Электростатическая покраска — метод нанесения
Наиболее распространенным методом нанесения порошковой краски на металлические предметы является использование электростатического пистолета. Это устройство работает на сжатом воздухе и использует высоковольтный электрод для зарядки порошка на выходе. Окрашиваемый объект заземляется, чтобы частицы порошка прилипли к нему. Электрод пистолета обычно отрицательно заряжен, а принадлежность — положительно. При обработке металлической поверхности нейлоновым порошком полярности меняются местами. Хотя электростатический метод является наиболее широко используемым, он имеет тот недостаток, что между окрашиваемой деталью и пистолетом существует высокое напряжение, что затрудняет нанесение покрытия на металл в углублениях из-за клетки Фарадея.
Трибостатический
Трибостатический метод окраски
Вторым наиболее распространенным методом является трибостатический метод. Как и в первом методе, порошок впрыскивается с помощью сжатого воздуха, но в этом методе зарядка происходит за счет фрикционного контакта между внутренней поверхностью пистолета и частицами порошка. В этом методе электроны отделяются от краски, положительно заряженные микрочастицы которой притягиваются к подложке. Поскольку между инструментом и заготовкой нет электростатического поля, фактор клетки Фарадея нейтрализуется, и частицы достигают углублений. Эта технология уступает электростатической технологии. Это связано с тем, что скорость окраски трибостатическим пистолетом относительно низкая. Кроме того, только некоторые порошковые составы доступны для этого типа зарядки, который, однако, не требует источника высокого напряжения.
Нанесение порошковой краски на металл
Порошок распыляется на очищенную деталь. При нанесении порошкового покрытия частицы электрически заряжаются от внешнего источника или в результате трения между ними. Микрочастицы электрически переносятся на деталь с противоположным зарядом. Нерегулируемые частицы собираются в специальной камере и используются повторно. Заготовка с прилипшей к поверхности краской поступает в камеру полимеризации для обжига. В камере полимеризации порошковая краска отверждается до высококачественного монолитного покрытия.
Порошковая окраска металла
В процессе отверждения порошковое покрытие нагревается, плавится и, таким образом, становится монолитным. Охлаждение термопластичных материалов или отверждение термореактивных аналогов в итоге образует очень твердую пленку. Преобразование пигмента происходит в 3 этапа. Во время плавления порошок переходит в вязкое состояние. Из вязко-жидкого вещества формируется монолитный слой. Объект, на который наносится покрытие, смачивается расплавленным полимером, создавая твердое, прочное и стойкое покрытие. Защита металла порошковой краской теперь доступна в Москве и многих других городах России.
О некоторых особенностях технологии
Организуем процесс
Покраска металлических деталей — довольно дорогостоящий процесс. Если вы производите покраску в домашних условиях своими руками, вы экономите деньги. Этапы работы примерно такие же, как и в мастерской. Есть лишь некоторые отличия в используемом оборудовании, которые помогут вам понять, как красить порошковыми красками.
Небольшую покрасочную мастерскую можно легко организовать на площади около 100-150 квадратных километров. Этого достаточно для размещения основного оборудования.
Кабина порошкового напыления должна находиться на расстоянии не менее пяти метров от предметов, которые могут загореться.
Самое главное — заранее определить размер объектов, подлежащих порошковой окраске. Вариант «гараж» подходит для разовой обработки небольших конструкций. Для больших предметов, напротив, лучше всего подойдет полностью оборудованная камера.
Руководство рекомендует: выбор краски для OSB-панелей и техники покраски.
Помещение должно быть очищено от пыли и грязи. Поэтому уборку следует организовать заранее, и только после этого можно устанавливать оборудование.
Как готовить поверхность?
Необработанное изделие помещается в окрасочную камеру. Сухая красящая смесь для окраски подносов и других изделий наносится ровным слоем. Рекомендуется использовать сито, чтобы частицы материала не разлетались по всей поверхности.
Грунт необходим для удержания частиц краски на поверхности, на которую не воздействует технология.
Порошок краски» можно поместить в воронку, если используется специальная камера. Через некоторое время подается сжатый воздух. Частицы начинают электризоваться, и сухой краситель впрыскивается в продукт.
Дополнительные рекомендации
Иногда используется колпачок, при котором не весь продукт покрывается материалом. Это позволяет покрыть участки, которые не нуждаются в дополнительной обработке. Маскировка часто используется для разделения поверхности на несколько частей.
При порошковой окраске металлических изделий требуется дополнительное крепление.
В общем, эти операции просто невозможно выполнить без специального оборудования и средств. Из-за этих требований невозможно избежать дополнительных расходов. Если вы используете собственную мастерскую, то можете сэкономить на аренде. Если же такие работы будут проводиться регулярно, необходимо приобрести профессиональное оборудование.
Продукция компании «Энкор» уже доказала свою состоятельность для профессионалов. Компания производит специализированные машины различных типов, как ручные, так и автоматические. Они доступны для клиентов с любым уровнем дохода.
Функция автоматической порошковой окраски позволяет выполнять работу быстро и с высоким уровнем качества. Дополнительный комплект оператора может сделать процесс еще проще. Интегрированные системы управления важны для крупных производств. Каждый процесс может быть оптимизирован
Наконец, автоматическая сборка экономит деньги; при этом используется до 20 процентов меньше материала. Таких результатов невозможно достичь при ручном методе обработки. Однако ручной метод в принципе не так дорог, как автоматический.
Практические советы от специалистов по покраске (2 видео)
