Порошковая покраска: инструкция по нанесению и подготовке, плюсы и минусы технологии, особенности, типы порошковой краски

Плюсы и минусы порошковой покраски

У данной технологии есть свои преимущества:

1. во время покраски порошком не происходит образование каких-либо дефектов (подтеки или полосы);
2. не применяются растворители, и поэтому будет меньше выбросов вредных веществ в атмосферу и для дыхания маляру;
3. порошковой покраской можно достичь большого количества эффектов текстуры;
4. время затвердевания порошковой покраски значительно меньше жидких аналогов;
5. может создавать более толстый слой по сравнению с жидкой краской, за одно нанесение порошком слой может достигать 60-80 микрон. Жидкой краской надо проходить такую толщину трижды;
6. покрытие, нанесенное порошком, менее подвержено образованию сколов, царапин. Также цвет сохраняется намного дольше;
7. меньше потери материала при окраске изделия. Так при использовании жидкой краски может теряется ее до 70 %. Если взять порошок, то тут потери составляют всего 5 % (эти потери в дальнейшем можно использовать повторно);
8. не нужна квалификация для нанесения порошковой покраски.

Наряду с таким явными преимуществами, у данной технологии есть и свои минусы:

1. жидкую краску можно смешивать друг с другом для получения новых цветов и оттенков. При смешивании же порошка получить новый цвет невозможно;
2. очень сложно получить глянец, по сравнению с жидкими красками;
3. очень сложно получить идеально гладкую поверхность.

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.

Типы порошковых красок

Существует несколько типов порошковой краски:

1. Эпоксидные смолы. Первый широко используемый порошок. Отличается хорошей прочностью, твердость и хорошо противостоят химическим реакциям и коррозии. Прекрасно пристают к металлу. Единственный его недостаток — это плохая переносимость различных погодных условий, Поэтому используются только внутри помещений;
2. Полиэфиры — самые популярные порошки. Их существенными преимуществами является высокая механическая стойкость, ударопрочность, хорошая химическая стойкость, а также низкая температура затвердевания. Полиэфиры дают хорошую стойкость к пожелтению, а также огромный выбор цветов и оттенков;
3. Суперпрочные полиэфиры по сравнению с предыдущим типом, обладает более высокой прочностью;
4. Эпоксидно-полиэфирные гибриды. По сравнению с эпоксидными смолами менее зависимые от погодных условий. Ими в основном окрашивают бытовые приборы (стиральные машины, холодильники);
5. Уретаны. Химически очень похожи на полиэфиры с использованием других отвердителей. Их главными свойствами являются: получение гладкого покрытия, прочность, химическую и коррозионную защиту. Идеально подходят для окрашивания топливных баков, сельскохозяйственного оборудования, кондиционеров, автомобильных дисков, ручек и так далее.

Для окраски автомобилей чаще всего применяются стандартные и суперпрочные полиэфиры.

Существующие способы наложения

Способы наложения по типу получения частицами заряда называются электростатическим и трибостатическим.

Трибостатический пистолет

Электростатическим методом заряд сообщается коронирующим электродом под высоким, 20–100 тыс. В, напряжением. Электростатические установки более мощные, производительные. При снижении напряжения электрода увеличивается скорость воздушной струи.

Трибостатический эффект достигается трением частиц друг об друга и материал корпуса пистолета. Корпус пистолета для повышения трения изготавливают из фторопласта.

Трибостатические установки дешевле, производительность работы агрегатов меньше, чем у электростатических. Процент оседания частиц на детали ниже. Не все краски по металлу рассчитаны на зарядку трением, нужно выбирать специальные или использовать адаптирующие добавки. Детали пистолета изнашиваются и требуют замены. Трибостатическим способом удобнее обрабатывать детали сложной формы, пазы, углубления. Электростатический метод в таких условиях не эффективен, оставляет непрокрасы.

По составу смол смеси разделяют на три категории:

• эпоксидные краски;
• эпоксидно-полиэфирные составы;
• полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

Эпоксидные краски по металлу прочные, стойкие к химическим веществам, маслу топливу. Грунтовка под них не требуется, сами могут быть грунтовочным слоем перед нанесением жидких порошковых окрасок. Толщина наносимого слоя до 500 мкм.

Эпоксидная краска не проводит электричество, за изоляционные свойства востребована в электротехнической, радиотехнической промышленности при окраске металла, требующей повышенных антикоррозионных свойств. Чёрные металлы, оцинкованная сталь фосфатируется, алюминий и алюминиевые сплавы хроматируются. Формируется ударопрочное покрытие с хорошей адгезией.

Эпоксидно-полиэфирные порошковые краски

Эпоксидно-полиэфирные покрытия более декоративны. На их основе можно получать сложные фактуры под тисненую кожу, эффекты состаренной поверхности, широкую палитру оттенков металлика с разной степенью блеска. Недостатком эпоксидно-полиэфирного покрытия является сниженная стойкость покраски к атмосферным явлениям и слабое противостояние процессам коррозии металла.

Полиэфирные порошковые краски

Полиэфирные порошковые краски – атмосферостойкие, механически прочные, стойкие к истиранию покрытия. Высокая адгезия полиэфирных составов позволяет наносить покрытие на все виды металлов, включая лёгкие сплавы. Хорошо изолируют электричество. Вступая в реакцию со щёлочью, слой покраски разрушается.

Методы порошковой покраски

Окрашивать различные поверхности можно следующими методами:

• электростатический коронный пистолет — самый распространенный способ окраски. В его основе лежит сжатый воздух и высоковольтный электрод. Окрашиваемый объект должен быть заземлен и в следствие чего притягивает к себе порошок. Он в свою очередь получает заряд на выходе. Полярность также можно поменять для нейлоновых порошков. Минусами использования такого метода является: высокое напряжение между пистолетом и поверхностью, а также не прокрашенные углубления из-за эффекта клетки Фарадея.
• Трибоэлектрический пистолет — второй по распространенности метод окраски. Порошок в таком пистолете также движется за счет сжатого воздуха, но заряд происходит не за счет установленного электрода, а за счет отделения электронов от частиц порошка, за счет чего они становятся положительно заряженными. Так как высокого напряжения в этом методе нет, то и эффект Фарадея не происходит. Прокрашиваем ость становится намного качественней, но при этом дольше по времени;
• Покраска в псевдоожиженном слое. Метод подходят для создания толстого функционального покрытия стойкого к коррозии. Метод состоит в том, что воздух проходящий через порошок взвешивается, то есть начинает функционировать как жидкость. Окрашиваемая поверхность при этом нагревается и порошок начинает растекаться по поверхности за счет высокой температуры;
• покраска в электростатическом псевдоожиженном слое. Данный метод подходит, когда толщина окраски должна быть выше 300 микрон. Псевдоожиженный порошок переводится в состояние аэрозоля и заряжается. Получилось аэрозольное облако заряженных частиц. В это облако и окунают заземленный окрашиваемый предмет. Чтобы краска легла намного ровнее, поверхность можно крутит;
• Газопламенная окраска. Суть состоит в том, что частицы порошка под действие сжатого воздуха, проходит через газовую горелку. От температуры порошок начинает плавиться. Преимуществами такой окраски будет мобильность и применение при любых погодных условиях.

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.

Зачем нужно заземление при нанесении порошковой краски

Электростатическая покраска происходит за счет создания электрического поля. Благодаря которому частицы порошка притягиваются на окрашиваемую поверхность. Для того чтобы избежать поражения током, все поверхности в покрасочной камере должны быть заземлены. Окрашиваемая поверхность также должны быть заземлена, чтобы достигнуть качественного покрытия.

При электростатической покраски нужно заземлить следующие предметы:

• оператор покраски. Нельзя допускать ношения изолированной обуви, т.к. ноги являются заземлением.
• изделие. Обычно подвешивается на крюках. Поэтому нужно следить за чистотой этих крюков, как источником заземления;
• источник краски;
• все прочие поверхности, способные переносить электрический ток.

Если будет плохо организовано заземление, тогда покраска будет происходить неравномерно и более тонким слоем. Заземление рекомендуется сделать сопротивлением 1 МОм.

Заземление можно организовать прутком с медным напылением. Длину лучше выбрать около 2,5 метров, диаметр примерно 2 сантиметра. Этот пруток забивается в землю практически полностью, оставляется около 15 сантиметров. К этому стержню уже подводится заземление всех необходимых предметов.

Видео описание

В этом видео показан процесс покраски порошковой краской

• Для напыления порошковых материалов, использовать минимально нужное количество воздуха. При перенасыщении происходит увеличение расхода колера, усиление нагрузки на оборудование, нарушение процесса электризации, изменение гранул порошкового материала, плюс, видимость в окрасочной камере заметно ухудшается.

• Использовать воздух лучшего качества, без примесей.
• Внимательно гомогенизировать порошковую смесь перед использованием.
• Не допускать смешивания разных цветов. Перед использованием нового цвета – тщательно очистить оборудование.
• Уделить большое внимание подготовке поверхности перед покраской.
• Условия хранения порошковых красок необходимо соблюдать во избежание ухудшения исходного сырья, что отразится на конечном результате.
• Технологический процесс должен быть соблюдён в деталях на всех этапах покрасочных работ.
• Контроль, профилактика и обслуживание агрегатов – необходимость.
• Правильно настроенные производственные циклы, гарантируют уменьшение потерей красящего пигмента до 2%-5%.

Правила и рекомендации помогут добиться равномерности и эластичности покрытия, а также долгого срока эксплуатации.

Подготовка поверхности к порошковой покраске

Чтобы достичь максимальной адгезии, окрашиваемая поверхность должна быть должным образом очищена от различных загрязнений, в том числе и следы от масла, воска и так далее. Очистить поверхность можно следующими способами:

1. паром на основе раствора хлорированных углеводородов. Так как раствор не содержит воды, то он не будет образовывать коррозию на металле;
2. водная мойка осуществляется специальными машинами, использующие струю воды поданную под высоким давлением;
3. погружная мойка. В данном методе используется ряд ванн с различными растворами для мытья и ополаскивания изделия;
4. в домашних условиях вполне можно обойтись очисткой деталей специальными чистящими средствами и щеткой. Если деталь небольшая можно даже вымыть ее в посудомоечной машине.

Порядок выполнения работ

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

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

• Механическое удаление следов ржавчины и окислов с металла. При необходимости снимается и старый декоративный слой. Для этого процесса используются подручные инструменты: шлифовальные машинки, щетки, скребки. Если требуется, задействуются специальные смывки. Наиболее эффективной считается пескоструйная очистка, которая за счет воздействия абразивных частиц под давлением позволяет быстро удалить все лишнее.

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

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

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

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

1. Окрашиваемые элементы после подготовки и просушки помещаются в камеру. При этом они закрепляются на раме, которая обязательно должна иметь заземление. Если работы выполняются дома, то создаются похожие условия.

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

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

порошковая краска

Дегазация

В поверхности различных металлов могут образовываться пузырьки воздуха. Если их не убрать перед покраской, тогда воздух будет выходить через краску, образовывая пути проникновения воды к чистому металлу.

В последствии будет образовываться коррозия. Для предотвращения проводят дегазацию следующими методами:

1. нагреть поверхность выше температуры затвердевания;
2. порошковые краски и грунты, которые высыхают дольше и способны вывести эти газы;
3. специальный грунт, который может удержать газ внутри;

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.

Грунтование перед покраской

Чтобы краска прослужила как можно дольше, поверхность рекомендуется предварительно загрунтовать. Грунт имеется двух видов: с содержанием цинка и без цинка. Для черного металла лучше всего использовать грунт с цинком. А, например, для алюминия без цинка.

Также существуют типы порошков, которые нельзя совмещать с грунтованием.

Процесс порошковой покраски

1. Процесс окраски должен происходить в очень освещенном помещении, а под рукой должен находиться светодиодный фонарик.
2. Перед покраской нужно рассмотреть поверхность на наличие углублений и начинать покраску именно с них.
3. Прежде чем наносить слой на нужной поверхности, надо начать распылять чуть в стороне до образования равномерного облака.

Заранее спланировать пути нанесения краски. Нужно добиться того, чтобы покрасить поверхность за один проход. Пистолет держится на расстоянии 15-20 см. Если расстояние будет слишком близким, тогда пистолет также может заземляться и не позволит качественной покраске. Если наоборот держать пистолет дальше, тогда заряженные частицы порошка будут искать более близкий заземленный предмет.

Полимеризация в печи

Для затвердевания порошковая краска должна быть нагрета до определенной температуры. В основном это от 160 до 230 градусов.

Время нахождения в печи будет зависеть от размеров детали, ее формы и толщины. В инструкции к порошку будет написано время и температура нагревания. При этом стоит учесть, что время указывается нахождения в печи детали при определенной температуре. Время разогрева печи сюда входить не будет. Таким образом, сначала достигается нужная температура и только потом начинается отсчет времени.

Необходимое оборудование

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

• Окрасочная камера. Позволяет выполнить порошковую покраску качественно, избегая постороннего воздействия. При производстве она дополнительно оснащается рекуператором, который отвечает за сбор оставшегося порошка, что значительно снижает расходы. В последующем частички проходят фильтрацию.

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

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

Двухслойное покрытие

В основном порошковая покраска наносится в один слой. Но в некоторых случаях понадобиться нанесение второго слоя. Например, на металлик нанести лак или создание неонового оттенка.

Для двойного слоя существует два метода:

1. Нанесение 1 слоя и частичная полимеризация. Потом наносится второй слой и окончательная полимеризация.
2. Каждый слой наносится и полимеризуется в отдельности.

Фото примеров порошковой покраски