Альтернативные источники энергии

Способы порошковой окраски металла. Технология порошковой покраски металла: рассмотрим подробно

Способы порошковой окраски металла. Технология порошковой покраски металла: рассмотрим подробно

Рассмотрим, какие есть плюсы и особенности порошковой окраски. Это очень важно сделать, чтобы выбрать нужное покрытие. Так можно получить лучший результат. Поэтому используйте порошковую покраску. Благодаря ей можно добиться высококачественного покрытия, которое становится декоративным в умелых руках.

Наносить порошковую краску очень легко. Например, ее можно нанести на металл, из которого выполнен автомобиль. Также краска проста в применении. Металл, который нужно покрыть, может быть любым. Например, даже такой, который проводит электрический ток. Он может выдержать до двухсот градусов по Цельсию, что достигается, возможно, при нагреве в электропечах.

Благодаря порошковой окраске можно добиться того, что покрытие получит защитные свойства. Так как плюсов у этого вида краски много, то использовать ее можно практически для любого покрытия. Выбор безграничен. Поэтому есть возможность выделить все плюсы и некоторые особенности данной краски.

Остановимся на преимуществах порошковой краски.

Выделим самые главные:

  • Во-первых, благодаря краске на основе порошка можно добиться высокой антикоррозийной стойкости, особенно это касается металлической поверхности.
  • Во-вторых, благодаря порошковой краске металл, да и вообще любая поверхность, даже хрупкая, становится прочной по отношению к ударам.
  • В-третьих, подобный вид покраски служит возможностью получения декоративного покрытия, она защищает изделия от воздействия окружающей среды. Порошковая краска является идеальным способом для защиты и украшения металлических изделий.
  • В-четвертых, при использовании порошковой краски нет нужды в грунтовке поверхности. А это в свою очередь дает возможность потратить меньше времени на покраску материала.
  • В-пятых, после обрабатывания поверхности порошковой краской она становится устойчивой к загрязнению бензином, химическими веществами, защищенной от ультрафиолетового облучения.
  • В-шестых, покрываемому материалу придаются свойства покрытия, в частности речь идет о химических и физических качествах.
  • В-седьмых, снижается число операций, которые являются технологическими, но они, конечно же, очень нужны, чтобы процесс окрашивания прошел гладко.
  • В-восьмых, порошковая краска в отличие от обычной - это всегда экологически чистое производство.
  • В-девятых, окрашиваемый материал широко применим, что приводит к его высокому уровню использования.
  • В-десятых, работа по порошковой окраске стоит намного меньше, чем другими красками, в этом случае она никак не сравнится и по качеству с результатом, который возможно получить от других красок.
  • В-одиннадцатых, поверхность становится электроизоляционной, если ее покрасить порошковой краской. Так можно избавиться от распространения электрического поля на данную поверхность, что защищает от поражения электрическим током.
  • В-двенадцатых, абразивное стирание порошковой краске не грозит. Так как она обладает отличным свойством устойчивости к воздействию на нее внешних физических факторов.
  • В-тринадцатых, материал, который был покрыт порошковой краской, выдерживает самые разные температуры, особенно он приспособлен к серьезным перепадам.
  • В-четырнадцатых, защищает отлично кромки и углы от опасности не быть окрашенными обычной краской, которая наносится кисточкой или валиком.
  • В-пятнадцатых, если нанести только одним слоем краску в виде порошка, она будет смотреться лучше, чем нанесение двух слоев масляной краски.

Если в производство включены требования экологических служб, то порошковая краска подойдет как нельзя лучше, так как она является совершенно чистым продуктом техногенного производства. Есть и еще положительные моменты.

В частности для того чтобы покрасить поверхность за короткое время, возьмите порошковую краску. Так как только в этом случае можно сократить время обработки материала. Ведь порошковая краска сохнет гораздо быстрее, наносится за короткий промежуток времени. Поэтому достаточно нанести только один слой и все готово, можно пользоваться изделием спустя несколько часов. А результат удивит вас своим качеством.

Говоря о порошковой краске, хочется сказать, что она единственная в своем роде.

Так как в ней отсутствуют полностью летучие вредные вещества, которыми можно надышаться и получить серьезное отравление.

Чего не скажешь о других видах красок, отличающихся сильными вредными качествами, что приводит к ограничению нахождения в помещении, где осуществляется покраска.

В современном мире порошковой краской можно назвать тот вид лакокрасочного покрытия, который способен обеспечить покрытие практически без отходов. Чего не скажешь об обычной масляной или акриловой краске. Безотходная технология, то есть без испарений, которые отправляются в воздух, разрушая озоновый слой атмосферы.

Таблица. Области применения порошковых красок.

Тип порошковой краски Преимущества Недостатки Область применения
Эпоксидная Высокая адгезия, механическая прочность и химическая стойкость к воздействию влаги, щелочей, алифатических и ароматических углеводородов, смазочных масел, топлива, сырой нефти. Интервал рабочих температур от -60 до +120 °С. Диэлектрические свойства покрытий достаточно высоки Низкая устойчивость к ультрафиолету и, соответственно, слабая стойкость вне помещений, невысокая термостойкость, склонность к пожелтению при отверждении Антикоррозионная защита изделий, подвергающихся химическому воздействию, а также используемых внутри помещений: - металлической мебели; - бытового оборудования
Эпоксидно- полиэфирная Относительно низкая цена и хорошее качество получаемых покрытий. Краски получают комбинированием эпоксидного и полиэфирного олигомера. Покрытия имеют красивый внешний вид, хороший глянец и равномерную окраску, устойчивы к воздействию воды, водных растворов солей, разбавленных щелочей и кислот По сравнению с эпоксидным покрытием - пониженная стойкость к химреактивам, трудность получения матовых покрытий при низкотемпературном отверждении Окраска изделий, эксплуатирующихся внутри помещений: - металлической мебели; - осветительного оборудования; - электронагревательных и бытовых приборов; - различной металлической фурнитуры
Полиэфирная Достаточно высокая стойкость к воздействию атмосферных факторов, светостойкость, механическая и электрическая прочность, повышенная стойкость к истиранию. Улучшают внешний вид изделия благодаря высокой глянцевитости. Удовлетворительная адгезия к металлам Щелочестойкость и диэлектрические показатели несколько ниже по сравнению с эпоксидными и эпоксидно-полиэфирными красками Для окраски изделий, подвергающихся постоянному воздействию атмосферных факторов: - фасадных панелей - сельскохозяйственной техники, велосипедов - кондиционеров - других металлических изделий и конструкций, находящихся на открытом воздухе


Рассмотрим, какие есть положительные моменты в покрытии поверхности порошковой краской в экономической области:

  • Так как отходов практически нет, то экономически выгодно купить именно ее, ведь иначе вы будете переплачивать за неиспользованную подтекшую краску, если речь идет о масляной краске.
  • На окрашиваемый материал идет практически вся порошковая краска, как уже было сказано, потерь практически нет.
  • Если краски много, то ее можно использовать повторно. Речь идет о том покрытии, которое не осело на поверхности, когда распыляли краску. Это возможно благодаря ее удачному составу.
  • При этом весь процесс полностью автоматизирован. Поэтому обучаться тому, как правильно красить не приходится долго. Рабочие обычно готовы к работе спустя несколько минут после инструктажа.
  • Потерять при окраске можно всего лишь от одного до четырех процентов краски.
  • При этом практически девяносто пять процентов краски, которая остается не у дел, можно собрать и отправить в повторное использование. Это означает, что порошковая краска имеет высокий показатель утилизации.
  • Так как нет нужды в растворителе, то это может означать, что вы не будете дышать испаряющимся веществом, ожидая, когда он высохнет, что во многом также сокращает время и средства.

Плюсы порошковой краски со стороны экологической области

Рассмотрим шесть основных пунктов, которые будут складываться в общую картину, связанную с защитой экологической среды:

  • Во-первых, нет в составе вредных веществ, которые бы имели органическую природу.
  • Во-вторых, сам процесс окраски несет чисто экологический момент.
  • В-третьих, опасность возгорания вещества практически сведена к минимуму.
  • В-четвертых, химические запахи практически не выделяются, что делает краску пригодной даже в детской комнате.
  • В-пятых, то, как порошковая краска производится, ведет к тому, что санитарно-гигиенические условия работы с ней улучшаются.
  • В-шестых, летучие вещества не имеют возможности превысить предельно допустимую норму, касающуюся процесса полимеризации.

Преимущества порошковой краски по сравнению с остальными красками

Рассмотрим, какие существуют плюсы в использовании порошковой краски наряду с краской, которая используется вместе с растворителем:

  1. Достижение декоративных, а также физико-химических качеств, которые дает полимерное покрытие, чего нельзя добиться при использовании традиционного применения краски.
  2. Качество покрытия после этого становится намного более высоким, при эксплуатации достигаются лучшие свойства.
  3. Как мы уже отметили, не требуется грунтовка, что просто необходимо при использовании обычной краской на растворителе.
  4. Нужно нанести всего один слой покрытия, так как практически все сто процентов порошка уходят на поверхность, образуя яркий и плотный слой. Чего не скажешь о масляных красках, которые требуют нанесения не одного слоя, что требует времени на высыхание каждого слоя.
  5. Много пор в покрытии. При этом возможно большое количество положительных качеств, в частности увеличивается ударопрочность, а также антикоррозийность.
  6. Так как порошковая краска в баллончике уже готова к непосредственному использованию, то получается, что не нужна дополнительная подготовка к работе.
  7. Теряется в процессе работы всего до четырех процентов порошковой краски, тогда как остальные жидкие краски составляют потерю до сорока процентов.
  8. Для затвердевания краски на основе порошка требуется всего тридцать минут.
  9. Не нужно иметь и большие помещения под склады, где можно было бы хранить краску. Так как она очень компактна.
  10. Порошковое покрытие обладает большой прочностью, поэтому эту краску легко транспортировать, упаковывать и хранить.

Минусы краски на основе порошка

Выделим основных пять минусов, которые свойственны для порошковой краски:

  1. Нужен новый контейнер для каждого цвета. В одном и том же использовать нельзя.
  2. Также возможен взрыв, поэтому нужно правильно обращаться с баллончиком.
  3. Тонкий слой краски нанести очень сложно.
  4. Если температура низкая, то покрасить поверхность будет сложно.
  5. Если конструкция нестандартная или часть сборной, то применить порошковую краску будет сложно, так как она распыляется на большую площадь поверхности.

материалы по теме

В ближайшие несколько лет сфера использования порошковых и гальванических покрытий может значительно сузиться. Специалисты связывают это с применением полимеров и прочих неметаллических материалов для литья, а также с 3-D печатью полноценных деталей. Быстрее всего расходы на развитие таких технологий могут окупить себя в сфере машиностроения.

Специалисты «Ярославского завода порошковых красок» («ЯЗПК») ввели в эксплуатацию новую − шестую − производственную линию. За один час она способна изготовить до 600 кг продукции. Следовательно, предприятие нарастило выпуск продукции на 20 %, сообщается на сайте органов государственной власти Ярославского региона.

Давно известно, продукция, выпускаемая лакокрасочной промышленностью, пользуется стабильным спросом у потребителей во всём мире. Краски и лаки удобны и просты в применении, позволяют придать помещению новый вид, а сложным механизмам продлить срок эксплуатации. Но, покупая краску или лак, мы не всегда себе представляем, к каким поверхностям эта продукция подходит лучше всего. Ведь согласитесь, бывает, что мы окрасили стену понравившейся нам краской. Вроде всё отлично, и красиво, и не так дорого. Но, через несколько месяцев краска начала пузыриться и отколупываться.

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:

  1. Подготовка поверхности к покраске (включает удаление загрязнений и окислов, обезжиривание и фосфатирование для повышения адгезии и защиты изделия от коррозии).
  2. Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность в камере напыления.
  3. 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.

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

Сферы использования и достоинства порошковой технологии

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

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

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

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

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

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

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

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

Технология порошковой окраски – как все происходит?

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

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

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

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

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

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

Какое оборудование применяется при порошковой окраске?

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

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

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

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

Распылительные отделения различных производителей имеют свою собственную конструкцию, характеризуемую:

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

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

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

Порошковое окрашивание металлических изделий представляет собой технологический процесс нанесения целостных покрытий на металл. Создавая тонкую полимерную пленку на деталях, порошковая окраска придает ему красивый блеск и эффект «шелка». Этот метод окраски был разработан в 50-х годах прошлого века и сегодня считается одним из наиболее эффективных способов получения декоративных покрытий.

Порошковое покрытие наносится на металлоизделие путем равномерного распыления. Для окрашивания используются специальные краски, в составе которых имеются полимерные частицы. позволяет наносить покрытия на готовые конструкции из металла сложной конфигурации.

Применение метода

Покраска металлоконструкций порошком – отличный способ предотвратить воздействие пагубных сред на материал и сделать изделие эстетически привлекательным. Сегодня порошковая окраска весьма востребована при покраске стальных ограждений, металлочерепицы, фасадных панелей, крепежных изделий, колесных дисков, мебельных креплений, оконных блоков из алюминия, профлистов.

Преимущества порошкового окрашивания изделий

Новая технология полимерной покраски, в отличие от работ с растворимыми ЛКМ, имеет множество неоспоримых преимуществ. Давайте внимательно их изучим.

Низкий расход. Во время покраски теряется не более 5% красящего вещества, большая часть краски переносится на окрашиваемую поверхность. Для обеспечения высококачественной защиты достаточно нанесение только одного слоя.

Осуществляется без применения растворителей. При работе с обычными растворимыми красителями потери могут составлять до 47%, что значительно увеличивает конечную стоимость.


Уход за металлическим изделием не потребуется на протяжении многих лет. Вполне достаточно только производить его чистку.

Риск возгорания отсутствует, поскольку полимер не поддерживает горение и не выделяет едкого запаха. Следовательно, пожаробезопасность на высоком уровне.

Высокая скорость затвердевания говорит о том, что изделие можно эксплуатировать через 30 минут после нанесения порошковой краски. Способствует этому сравнительно быстрый технологический цикл. Полимерное покрытие сразу готово к использованию после остывания. Сушка осуществляется единожды, в отличие от других лакокрасочных покрытий.

Порошковая покраска придает металлоконструкции антикоррозийную стойкость. Металлоизделие можно эксплуатировать в обширном диапазоне температур от -55 до +150°С. Покрытие наносится на поверхность толщиной 30-250 мкм, что вполне достаточно для хорошего качества.

Входе окрашивания токсичные жидкости не применяются. Экологии наносится минимальный вред - лишь выделение незначительного пара в технологическом процессе производства (оплавления).

Эстетичный вид металлического изделия со временем остается ярким, насыщенным. Цвета не тускнеют, поэтому металлоизделия часто применяются в дизайне интерьеров, ландшафтном дизайне. Главное учитывать уличное исполнение порошка при окрашивании конструкций, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе. Декоративность этого материала подтверждается целой цветовой гаммой, насчитывающей более 5 тысяч оттенков.

Недостатки порошковой покраски


К недостаткам данного метода окрашивания металлоизделий следует отнести:

  1. Невозможность получения однотонных оттенков посредством смешивания различных красящих порошков;
  2. Окраска осуществляется только в цеховых условиях с использованием современного оборудования;
  3. Высокая температура полимеризации;
  4. Необходимость вложения средств в покрасочную линию;
  5. Невозможность устранения дефектов поверхности – изделие следует перекрашивать заново.

Виды порошковой краски

Процесс сложного производства сырья для изготовления полимерного порошка осуществляется на крупных промышленных предприятиях. Тысячи цветов, сотни видов получаемых оттенков - всё необходимо произвести в срок и выдать продукцию высокого качества.

Порошки-полимеры делятся на три основных типа. Рассмотрим каждый из них более подробно.


Полиэфирная краска

Этот вид красителя используется для образования надежного покрытия металлоконструкций, подверженных влиянию пагубных климатических факторов. Полиэфирной краской покрывают металлочерепицу, профлисты, фасады и другие изделия, используемые на открытом воздухе. Специальные присадки дают покрытию повышенную стойкость к температурным колебаниям и деформации.

Эпоксидно-полиэфирные полимеры

Такие краски в своем составе включают как полиэфирные, так и эпоксидные смолы, которые обеспечивают к полимерному покрытию химическую стойкость и водостойкость. Они используются при , которые используются внутри помещений. Такое покрытие не желтеет со временем и выдерживает высокие температуры. Готовые детали долгое время сохраняют цвет и блеск.

Эпоксидные покрытия

Эпоксидная смола - основной компонент, входящий в состав этого типа краски. Она обладает прекрасной адгезией с большинством металлов и устойчива к агрессивным средам. Покрытые изделия обладают повышенной устойчивостью к различных пагубным веществам. Под воздействием УФ облучения окрашиваемый слой разрушается. Поэтому эпоксидные колеры наносится только на металлические детали, подвергаемые воздействию химических веществ или находящиеся внутри помещений.


Процесс получения окончательного покрытия включает в себя несколько процессов:

  • Обезжиривание поверхности и ее очистка от пыли и прочих загрязнений осуществляется специальным раствором, которое подается под давлением.
  • Фосфатирование поверхности для того, чтобы обеспечить наилучшее сцепление красителя с поверхностью.
  • Напыление красящего состава в камере. Равномерное распределение порошка по поверхности металлоизделия посредством пистолета. Под действием напряжения частички состава равномерно налипают на все грани детали, не создавая непокрашенных участков и подтеков.
  • Полимеризация поверхности в высокотемпературной печи, где на металлическое изделие напыляют полимерную краску.
  • Диапазон "запекания" красящего состава варьируется от 160 до 200°С. В наиболее щадящем режиме полимерная краска запекается при 140-150°С. При нагревании до указанных температур осуществляется схватывание частиц краски с окрашиваемой поверхностью, образуя равномерный слой.
  • Контрольный этап. Изделия извлекаются из камеры и происходит их остывание. Порошковая покраска изделий завершена. Прочность металлоконструкции приобретают только спустя полчаса.

Информационные статьи про окрас прочих конструкций смотрите здесь:

Пескоструйная обработка перед стадией окрашивания.
- долговечное покрытие порошковыми лаками.

Отличия в составе и технологии использования , выделяют данный вид покрытия в «особый класс» относительно остальных лакокрасочных материалов. В настоящее время порошковая окраска металлических изделий получила существенное распространение в промышленности, начиная от самолётостроения вплоть до выпуска бытовых товаров и принадлежностей.

Порошковая окраска металлических изделий: технология процесса и основные этапы

Технологический процесс порошковой покраски разделяются на следующие этапы:

  • подготовка окрашиваемой поверхности;
  • нанесение краски в виде порошка;
  • формирование жидкой плёнки при высокой температуре;
  • химическое отверждение плёнкообразующего материала (при использовании термореактивных красок);
  • окончательное формирование покрытия.

Подготовка поверхности

При подготовке окрашиваемой поверхности следует учитывать, что необходимо обеспечить не только смачиваемость с жидкой фазой плёнкообразователя, но и равномерное распределение порошковых материалов при напылении. Уделяется внимание как удалению всевозможных поверхностных загрязнений, так и обеспечению поверхности необходимой шероховатости. Дополнительно к механическим способам подготовки поверхности могут использоваться и химические, такие как , травление или фосфатирование.

Нанесение порошковых материалов

Порошковая окраска металла осуществляется:

  • электростатическим напылением;
  • погружением во взвешенный слой электризованного порошка;
  • газопламенным способом.

Благодаря своей простоте и универсальности, наибольшее применение получило нанесение краски электростатическим напылением . Для плоских поверхностей могут использоваться специальные магнитные щётки-валики по технологиям, используемыми в копировальной технике. Окунание в «кипящий слой» используется на автоматических линиях при конвейерном производстве однотипных изделий. Газопламенный способ из-за чрезмерной неравномерности слоя и свойств получаемого покрытия распространения не получил. Существующее плазменное напыление отличается применением низкотемпературной плазмы для нагрева частиц и использованием инертного газа; ограничивается использованием термостойких порошков при нанесении тонких покрытий на термостойкие материалы.

Удержание и равномерность распределения на поверхности металлических изделий порошковых материалов обеспечиваются за счет электростатических сил взаимодействия заряженных частиц краски и «электронейтральной» поверхности. Перед напылением частицы краски в пистолете получают электрический заряд:

  • в поле коронарного заряда, создаваемого электродом;
  • за счет трения о поверхность оборудования.

Заряд частиц, как правило, отрицательный, величина заряда должна соответствовать оптимальному диапазону, позволяющему удерживать частицы на поверхности до образования жидкой плёнки и не нарушающему технологию нанесения. Регулируется характеристиками электрода или скоростью движения частиц при трении о поверхность оборудования, площадью и материалом поверхности.

При электростатическом напылении покрытия одинаково качественно формируются на горизонтальных и вертикальных поверхностях. Нулевой заряд металлического изделия обеспечивается заземлением.

Формирование жидкой плёнки

Пленкообразование происходит при нагреве порошковых материалов до вязко-текучего состояния, при этом происходит:

  • деформация и вязкое течение материала;
  • удаление воздуха;
  • смачивание жидким материалом поверхности подложки.

При производстве труб и металлического профиля используется нанесение порошка в «кипящем слое» на предварительно нагретые заготовки, процесс формирования жидкой плёнки происходит за счет аккумулированного тепла или дополнительного нагрева.

В случае использования термореактивных красок при высокотемпературной выдержке дополнительно происходит химическое отверждение жидкой плёнки за счет полимеризации или поликонденсации плёнкообразователей. Это удлиняет время высокотемпературной выдержки, повышает затраты и снижает производительность. Существуют составы на основе термореактивных смол, ускоренное отверждение плёнок которых происходит при ультрафиолетовом облучении.

Окончательное формирование покрытия

Итоговое формирование пленки происходит при охлаждении изделия. Условия могут отличаться как скоростью охлаждения, так и средой. Прочностные характеристики покрытия и силы адгезии, в зависимости от условий формирования, может изменяться на десятки процентов. При этом для разных видов полимеров практикуется ускоренное и замедленное охлаждение. Охлаждение покрытия в пластифицирующих полимерных средах может снизить внутренние напряжения покрытия до нуля.

В отличие от термореактивных, термопластичные краски позволяют легко устранять дефекты покрытия с использованием повторного «спекания».

Широко используется порошковое окрашивание в строительной промышленности при производстве профиля из стали и алюминия, изготовлении дверей, ворот и других металлоконструкций. В автомобильной промышленности применяется при производстве дисков колёс и других деталей.

Несмотря на сложность колеровки, некоторые производители предоставляют порошковые краски до 250-ти цветов по таблицам RAL.

Процесс подготовки металлических деталей к покраске

При покраске металлических изделий порошковой краской как на промышленных линиях, так и своими руками в домашних условиях, необходимо следовать таким рекомендациям:

  1. Используйте порошковые материалы проверенных производителей.
  2. Без правильного заземления металлического изделия нарушается электростатический механизм удержания и распределения порошковых материалов на поверхности. Поэтому необходимо следить за состоянием подвесных крючков, обеспечивающих заземление деталей. Следует предусмотреть технологическую операцию очистки крючков и контроль цепи заземления.
  3. Напыление порошковых материалов необходимо производить минимально необходимым количеством воздуха. Чрезмерная подача воздуха приводит к:
  • перерасходу краски;
  • повышенному износу оборудования;
  • нарушению технологии электризации частиц порошка;
  • изменению гранулометрического состава краски;
  • ухудшению видимости в окрасочной камере.
  1. Качественное покрытие получают при использовании воздуха нужной кондиции. При этом следует уделять внимание не только отсутствию пыли, но и содержанию в воздухе влаги и масла. Необходимо использовать соответствующие фильтры до подачи воздушной смеси в оборудование. В качественном воздухе:
  • размер твёрдых частиц не превышает 0,3 мкм;
  • точка росы не превышает 4 °С (т.е. при 20 °С влажность не более 35%);
  • содержание масла не более 0,1 промилле.

  1. При повторном использовании порошковых материалов учитывается изменение исходного состава, прежде всего гранулометрического. Не следует превышать количество допускаемых добавок регенерированных материалов в исходные порошки. Тщательно гомогенизируйте смесь порошков перед использованием.
  2. Не допускайте смешивания краски различных цветов и видов. При переходе на другую краску необходимо тщательно очистить всё оборудование. Желательно иметь для каждой используемой краски отдельные расходные бункера и шланги.
  3. Без подготовки поверхности не получите качественного покрытия. При этом следует учитывать назначение и условия эксплуатации изделия. Раму велосипеда надо подготавливать несколько иначе, чем элементы офисного стола. Небрежная подготовка приводит к:
  • поверхностным дефектам покрытия;
  • отслоению краски;
  • преждевременному разрушению покрытия в агрессивной среде.
  1. Стоимость исходного порошка не определяет реальную экономичность покрытия. Следует учитывать:
  • расход материалов на единицу площади поверхности;
  • долговечность покрытия;
  • устойчивость к воздействию вредных условий;
  • внешний вид.
  1. Учитывайте условия хранения порошковых материалов. Повышенная температура может снизить как технологические характеристики порошка, так и эксплуатационные свойства покрытия. Используемая тара должна быть водонепроницаема из-за высокой гигроскопичности материалов. Обычно рекомендуемая температура в складе не должна превышать 25…28 °С, влажность не более 50%.
  2. Строго соблюдайте рекомендуемую технологию «спекания» порошка. Следует учитывать, что температура воздуха в рабочей зоне печи является косвенной характеристикой техпроцесса. Работа установки должна обеспечивать равномерный прогрев металла изделия до оптимальных температур. В зависимости от вида материала и массы изделия оптимальная температура воздуха и время выдержки могут меняться и отражаются в инструкции.
  3. Своевременно выполняйте технические регламенты по поддержанию работоспособности оборудования участка. Профилактическое обслуживание, включая регулярную очистку, осмотр, ремонт и замену компонентов, является основой безупречной работы и получения качественной продукции. Используйте запасные части оригинальных производителей. Хорошо зарекомендовало себя оборудование компании TESLA.

Техника безопасности

Основными видами угрозы при порошковой окраске изделий являются.