Порошковая окраска металлических изделий-технология выполнения. Покраска порошковой краской

⁰

Общая технологическая схема процесса производства производства порошковой краски включает в себя следующие этапы:
1 – подготовка и дозирование исходного сырья;
2 – смешение компонентов;
3 – экструдирование смеси (получение чипсов);
4 – измельчение чипсов;
5 – фасовка, упаковка, маркировка;
6 – контроль качества.
Контроль качества выделен в отдельный этап с определенной степенью условности. На самом деле этот этап разбивается на отдельные составляющие (подэтапы), которые являются обязательной (завершающей) частью каждого из этапов технологии.
Подготовка и дозирование исходного сырья. Этап начинается с получения исходного сырья на склад завода и его приемки. Сырье может поставляться в мешках или коробках, пластиковых емкостях объемом, мягких контейнерах (бигбегах) массой порядка 600 кг. При приемке сырья на складе проверяется целостность и внешний вид упаковки, соответствие количества и наименования сырья данным, указанным в транспортной накладной, номера партий сличаются с номерами в паспортах качества. После приемки необходимое для производства количество сырья с помощью различных устройств доставляется на участки дозирования, оставшаяся часть сырья хранится на складе. На участке дозирования также проводится визуальная оценка соответствия внешнего вида сырья определенным требованиям
Дозирование сырья выполняется на участках малого и большого премиксов согласно заданию на производство. Сначала на малом премиксе производится ручное взвешивание на весах отдельных компонентов ПК, содержание которых в рецептуре краски незначительно. Оператором пробивается и подписывается чек, на котором указывается цифровой код взвешенного компонента и его фактическое количество. Затем смесь с малого премикса передается на большой премикс.
Большой премикс позволяет дозировать компоненты рецептурного состава ПК в больших количествах. Поступившее со склада сырье с помощью механических устройств засыпается в отдельные бункеры. Оператором большого премикса выбирается соответствующий количеству загрузки чистый передвижной (на колесиках) контейнер, который устанавливается на напольных весах под бункерами. В определенной последовательности с контролем по весам отдельные компоненты пересыпаются из бункеров в контейнер (смесь от малого премикса – вручную). По окончании дозирования оператором пробивается и подписывается чек, в котором указывается номер компонента и его взвешенное количество. Далее контейнер с технологической картой и двумя чеками от премиксов перевозится на участок смешения.

Смешение компонентов. В зависимости от размера загруженного смесью передвижного контейнера операция выполняется промышленных смесителях (миксерах). Режим смешивания задается на таймере пульта управления. Для исключения перегрева на смесительную головку миксера подается охлажденная вода. По окончании смешения компонентов готовая смесь (шихта) в контейнере перевозится на участок экструзии.
Экструдирование смеси. Получение расплава краски в непрерывном режиме выполняется на специальном оборудовании, которое называется экструдер. Различные типы экструдеров отличаются друг от друга, в основном, производительностью. Условно экструдер можно разделить на два уровня: верхний и нижний.
Передвижной контейнер с готовой смесью с помощью механических устройств поднимается на площадку станции разгрузки (верхний уровень) и фиксируется на ней пневмозахватами. Оператор вручную открывает клапан контейнера, и шихта с помощью шнекового питателя начинает подаваться непосредственно в экструдер (нижний уровень). Проходя с регулируемой скоростью зону принудительного обогрева, шихта расплавляется и посредством шнеков самого экструдера уже в этом состоянии перемешивается до однородного состояния.
Горячий расплав (температура 110-130ºС) выдавливается из разгрузочного отверстия экструдера и стекает на охлаждающие цилиндры (валики) системы непрерывного охлаждения. Проходя между двумя цилиндрами, сплав раскатывается до вида ленты толщиной 0,5 – 1,5 мм, остывает и переходит в твердое состояние. Далее охлажденная лента через ленточный транспортер подается на дробилку, где происходит ее размельчение до состояния чешуек (чипсов) размером 10х10 мм. Принятие окончательного размера и вида чипсы принимают в системе измельчения.
Измельчение чипсов происходит на установке, в состав которой входят:
- турбовентилятор;
- импульсная мельница-классификатор;
- циклон с системой разгрузочных шлюзов;
- система тонкой очистки.
Турбовентилятор создает регулируемый поток воздуха, посредством которого чипсы переносятся в мельницу-классификатор, работающую по принципу ударно-центробежного измельчения. Далее поток воздуха направляет размолотый продукт в циклон и далее, через систему разгрузочных фильтров, на вибросито (для разных ПК размер ячейки вибросита может быть свой). На сите крупная фракция частиц отсеивается и возвращается на повторный размол в мельницу, а товарная фракция продукта подается на фасовку.
Из циклона воздух, содержащий порошковую пыль, поступает в систему тонкой очистки. Она представляет собой несколько рукавных фильтров, расположенных в одном корпусе. Проходя через рукавные фильтры, порошковая пыль осаждается на их поверхности, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу. Пыль из фильтров накапливается в пылесборнике и оттуда поступает в полиэтиленовые мешки. Мешки заменяются по мере наполнения.

Порошковая краска представляет собой твердые смеси мелких дисперсных компонентов. В них на производстве дополнительно добавляются смолы, которые обладают способностью образовывать пленку на поверхности окрашиваемых изделий. Также в них не редко добавляются пигменты для получения желаемого оттенка и отвердители, которые на воздухе дают возможность им застывать. Также существуют отдельные виды добавок, которые придают им необходимые при определенных условиях свойства.

Все в мире выделяется две основные группы порошковых красок. Они определяются благодаря их способности образовывать на том или ином виде поверхности пленку.

Все краски порошкового типа делятся на:

Термопластичные порошковые краски

В основе таких красящих веществ имеются термопластичные компоненты, которые образуют на поверхности окрашиваемого объекта пленки не методом химического взаимодействия с ним. Пленка образуется в результате расплавления компонентов краски и их последующего охлаждения. Образующиеся пленки могут расплавляться после их нагревания до высоких температур.

Термореактивные порошковые краски.

По составу эта группа красок является такой, как и до использования на поверхности. К данной группе красящих веществ относится полимерная порошковая краска. В ее основе лежит такой компонент, как поливинилбутираль или поливинилхлорид.

Порошковые краски не редко применяются для защиты поверхностей и придания им привлекательного внешнего вида. В большинстве случаев сегодня используются полимерные порошковые краски, которые придают поверхностям насыщенный оттенок и отлично подходят для обработки стен и других объектов внутри помещений. В современном мире сфера применение порошковых красок является достаточно широкой. Они предлагают большие возможности для декоративной отделки внешних фасадов зданий и идеальны для проведения ремонтных работ внутри помещений.

Главными техническими характеристиками порошковых красок являются:

Дисперсионный состав

Любой вид краски такого рода содержит множество частиц. В зависимости от назначен я порошкового типа краски их размер может меняться.

Сыпучесть

В современном мире ко всем порошковым краскам предъявляется большое количество требований. Одним из них является наличие хорошей сыпучести. Все частицы краски должны быть сухими и легко отставать друг от друга.

Гигроскопичность

Любая порошкового типа краска должна обладать способностью отлично поглощать жидкости. При взаимодействии с водой краски теряют свою способность легко рассыпаться, что сказывается на их качестве.

Насыпная плотность

Данная единица измерения качества порошковой краски определяется, сколько ее нужно для полного покрытия поверхности размером в один метр квадратный. Нормой является 800-1000 граммов на один квадратный метр.

Псевдоожижение

Данное свойство подразумевает то, что после нанесения краски образуется кипящий слой, который необходимо для того, чтобы покрыть материал должным образом.

Важно: Расход порошковой краски на 1м2 в среднем составляет примерно 100 грамм на один метр квадратный. В зависимости от ее вида и от толщины покрытия ее размер может варьироваться.

Цветовая палитра порошковых красок является достаточно большой. Она дает возможность выбрать любой оттенок для покраски объектов. Порошковая краска ral помогает подобрать наиболее оптимальный оттенок. Данная шкала является полезной при выборе правильного цвета для окраски любого предмета.

В современном мире имеется большое количество компаний, которые специализируются на изготовлении разных видов красящих веществ для любых типов поверхностей. Многие из них выпускают большие объемы порошковых красок, которые сегодня пользуются огромной популярностью.

Производство порошковой краски представляет собой сложный процесс технологической точки зрения. Для этого нужно иметь специализированное оборудование.

На каждом заводе по производству порошковых красящих веществ имеются спиральные конвееры. Они соединяются с ленточными блендерами, где частицы вещества для будущего порошка перемалываются в очень мелкую крошку. В зависимости от типа краски порошкового вида частицы могут иметь различные размеры. Во время процесса производства перемолотые частицы попадают в резервуар. Далее они отправляются на расфасовку. В результате потребители имеют возможность приобрести порошковые краски в нужном объеме.

Марки порошковых красок

В современном мире разные производители выпускают большое количество порошковых красок. Pulver порошковая краска приобрела большую популярность за счет своего высокого качества. Палитра ее оттенков по шкале ral является достаточно большой. Пигментация у красящих веществ этой турецкой марки является отличной. В итоге это приводит к экономии. Ведь на покрытие одного квадратного метра уходит совсем немного краски.

Из отечественных марок известной является порошковая краска akzo nobel. Краски данной марки отличаются тем, что в них не имеется добавления растворителей, что делает их пригодными для использования на самых разных поверхностях. Они обладают защитными свойствами. Их не редко используют для покраски радиаторов и труб.

Покраска порошковой краской проводится в три этапа.

Они заключаются в:

подготовке поверхности к нанесению слоя краски. На данном этапе необходимо устранить с поверхности крупные и мелкие загрязнения и тщательным образом все промыть и высушить.
нанесении порошковой краски. На данном этапе необходимо тонким слоем распылить краску по поверхности, чтобы в последующем окрашенный слой был равномерным. Для этой цели необходимо иметь специализированное оборудование. Оно может быть представлено специальным пневматическим устройством.
полимеризации. На данном этапе изделий с напылением порошковой краски отправляется в специальную печь, где осуществляется его нагревание.

Таблица 1. Подготовка поверхности перед нанесением порошковой краски.

Дефекты покрытий	Причины	Способы устранения
Сорность покрытия	Наличие крупных включений в исходной краске или краске, поступающей из системы рекуперации	Заменить или просеять краску; проверить сита для возврата краски
Сорность покрытия	Загрязненность воздуха, подаваемого на распыление или в нагревательное устройство (печь)
Шагрень	Низкий показатель растекания краски (возможно из-за превышения срока хранения)	Заменить краску
	Низкая температура формирования покрытия	Повысить температуру в печи
	Очень тонкое покрытие	Увеличить толщину, отрегулировав подачу краски
Кратеры	Несоответствие краски требованиям НТД	Заменить краску
	Плохая очистка воздуха от масляных загрязнений	Улучшить качество очистки воздуха
	Плохая очистка изделий	Проверить соответствующие химикаты и оборудование
Пузыри, проколы, видимые микропоры	Дефектность покрываемой поверхности (наличие пор, кратеров, воздушных полостей)	Краску наносить на предварительно нагретое изделие
	Слишком высокая температура формирования покрытий	Уменьшить температуру в печи
	Высокая влажность порошка	Проверить условия хранения
	Выделение газа в ходе реакции полимеризации	Удерживать толщину покрытия не выше 100 мм
Потеки	Слишком высокий показатель растекания краски
Потеки	Нанесения чрезмерно толстого слоя краски	Уменьшить толщину наносимого слоя краски
Изменение цвета	Завышенные температура или время формирования покрытия	Привести в соответствие параметры формирования покрытия
Изменение цвета	Плохая очистка установки при переходе с цвета на цвет	Обеспечить чистоту всех элементов установки
Повышенный блеск матового покрытия	Нанесен слишком тонкий слой краски	Увеличить толщину наносимого слоя краски

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

Порошковая краска по металлу: свойства и характеристики

Чтобы обладать качественными характеристиками, обращают внимание на следующие показатели:

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

Дисперсионный состав

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

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

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

Сыпучесть

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

На показатель влияет:

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

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

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

Насыпная плотность

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

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

Способность к электризации

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

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

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

Способность к псевдоожижению

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

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

Составы порошковых красок

Среди компонентов выделяют:

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

Характеристики плёнкообразователя :

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

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

термопластические;
термореактивые.

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

стабильности получаемых композиций;
быстрого формирования покрытий;
доступность.

Основным недостатком термопластических плёнкообразователей является низкая адгезионная прочность.

К термопластическим краскам относятся:

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

Реактопласты при нагреве проходят химический процесс полимеризации и обладают:

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

Из минусов термореактивых плёнкообразователей можно отметить увеличение времени образования покрытия.

К термореактивным видам относятся:

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

Пигменты и наполнители

В красках порошкового вида помимо стандартных требований дополнительно обладают:

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

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

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

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

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

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

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

Пластификаторы

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

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

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

Модификаторы, отвердители и вспомогательные добавки

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

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

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

Вспомогательные добавки позволяют повысить:

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

Технология производства порошковых красок

Распространенные варианты изготовления:

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

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

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

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

Основные способы нанесения порошковых красок на окрашиваемую поверхность:

электростатическое распыление;
в «кипящем слое».

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

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

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

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

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

Порошковая краска: применение, достоинства и недостатки

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

Основные потребители порошковых покрытий:

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

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

Преимущества:

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

Недостатки:

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

Видео: порошковая покраска металла

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

Характеристика и сферы применения порошкового окраса

Порошковая краска – жидкий состав на базе полимерных смол с отвердителями и модификаторами текучести. Для цвета добавлены пигменты. Температура обработки в камере 200–250 градусов. Технология порошковой покраски применяется для изделий, способных выдержать без деформации температуру, при которой происходит запекание покрытия.

Наибольшее распространение технология получила:

в промышленном производстве металлических изделий;
в производстве строительных материалов.

Стекло, керамика, МДФ также окрашиваются по этому методу.

Порошковой краской покрывают широкий сегмент товаров и конструкций, в том числе:

мебель, бытовую технику;
медицинские инструменты, оборудование;
спортивный инвентарь;
листовой металл, алюминиевые профили.

Основные преимущества и недостатки порошковой покраски

Порошковая покраска хорошо защищает поверхность. Краска ложится плотным слоем, толщиной 35–250 мкм, количество пор меньше. Один слой заменяет 2–3 слоя обычной краски. Ровная прочная плёнка покрытия не царапается, не повреждается при транспортировке.

Технология производства работ позволяет собирать распылённую в воздухе краску для повторного использования. Потери красящего состава сведены к минимуму, составляют 1–4% общей массы. Процесс покраски металла несложный, нетрудоемкий, не требует большого количества работников. Эти факторы удешевляют стоимость нанесения на квадратный метр конструкции.

Коррозия металла, окрашенного таким способом, исключена. Металлические изделия не выцветают под солнечным светом, цвет, качество покрытия не меняется в любых погодных условиях. Разнообразная палитра имеет множество оттенков, воспроизводит сложные фактуры бронзы, гранита, серебра. Блеск варьируется от матового до глянца.

Порошковая краска поставляется производителем уже готовой к работе, растворитель не применяется. Детали под порошковую окраску не грунтуют.

К недостаткам порошковой покраски относятся:

состав не колеруется, выбор идёт из готовой палитры оттенков;
невозможность нанесения вручную, только в цеховых условиях на специальном оборудовании;
при дефекте в покраске металла исправить отдельный участок невозможно, деталь перекрашивается целиком;
материал металлической детали должен выдерживать 200–250 градусов, что не всегда возможно;
габариты деталей зависят от габаритов камеры полимеризации.

Разновидность порошковой окраски

Покраска металла проходит в три стадии. По подготовленной поверхности наносится порошковая краска. После напыления красящего состава деталь отправляют в печь для полимеризации.

Для нанесения покраски необходимо следующее оборудование:

Камера нанесения. Оборудована отсосами воздуха для сбора краски, возвращения её или утилизации.
Пневматический пистолет-распылитель. Вместе с питателем образует инструмент для нанесения порошковой покраски.
Питатель.
Камера полимеризации. Создаёт достаточную для завершения процесса температуру.

Установка, состоящая из пистолета-распылителя и питателя, создаёт смесь красящего вещества с воздухом, образовывает факел, придаёт электрический заряд частицам краски. Форма факела зависит от установленного сопла пистолета. Заряженные частицы, оседая на обрабатываемой заготовке, удерживаются силой электрического притяжения.

Существующие способы наложения

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

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 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 – 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.

Особенности технологии нанесения порошковой краски и полимеризация

Нанесение порошковой краски проходит в три этапа:

Подготовка поверхности. Включает в себя удаление загрязнений и нанесение дополнительных конверсионных покрытий для повышения защитных свойств и долговечности.
Нанесение покраски в покрасочной камере с использованием установки.
Полимеризация в печи при высокой температуре.

Химическое обезжиривание металла под покраску является обязательным. Остатки масла, химикатов или капли влаги могут вызвать пятна с изменением цвета, проколы, раковины. Заготовка осматривается на предмет наличия острых кромок, заусенцев, наплывов от сварных швов и .

Необходимо очистить поверхность от ржавчины и пыли. Придание дополнительных свойств фосфатированием поверхности, хроматированием или пассивированием зависит от требований к покрытию.

Камера для нанесения оборудуется системой рекуперации, возвращающей микрочастицы в питатель.

Температура отвердения каждого вида краски указывается производителем в сопроводительных документах и, как правило, составляет 180–200 градусов. Под температурой полимеризации понимают температуру поверхности заготовки, а не температуру рабочего режима печи.

Отвердение покраски в полимеризационной камере рекомендовано проводить при сниженных температурах и длительных сроках. Это позволит увеличить твёрдость и избежать таких дефектов покрытия, как шагрень и потёки.

Массивные металлические изделия рекомендовано прогревать заранее, чтобы срока нахождения детали в печи хватило для окончательного отвердения. Не допускается наличие пыли в помещении. Транспортировать металлическое изделие с неостывшей покраской запрещено.

Перечень изделий, для которых при окрашивании используется порошковая краска достаточно длинный. Благодаря отличным защитным свойствам от появления коррозии, механических воздействий, порошковые краски широко применяются в различных отраслях промышленности для окрашивания поверхностей из металла.

В состав порошков с красящими веществами входят плёнкообразующие смолы, отвердители, пигменты, заполнители. Для придания необходимых свойств веществам в их состав добавляются специальные присадки. Технически производство порошковой краски – процесс несложный.

Виды порошковых красящих веществ

В зависимости от типа плёнкообразователя, входящего в их состав, различают виды порошковых красок: термопластичные и термореактивные. Они различаются своими свойствами и способом образования защитных слоёв.

Термопластичные порошковые краски. Защитные покрытия, которые образуют этого вида краски, формируются при расплавлении частиц, без участия химических реакций. В процессе их формирования не происходят никакие химические превращения. Отличной защитой от коррозии являются покрытия, образованные полиэфирными веществами на полиэтиленовой или полипропиленовой основе, ПВХ и др.
Термореактивные порошковые краски. В их состав входит термореактивная смола. При создании покрытий, частицы порошка сплавляются, создаётся химическая реакция. Термореактивные материалы имеют основу из полиэфирных смол, акрилата или полиуретана. Такое покрытие не плавится, имеет стойкость к растворителям, коррозии. Подобными красящими веществами активно пользуются при окраске автомобиля. Востребованы материалы на эпоксидной основе, имеющие высокую агдезию и стойкость к механическим повреждениям. Эпоксидно-полиэфирные покрытия позволяют избежать пожелтения, а красящими веществами на полиуретановой основе создают покрытия с блестящей шелковистой поверхностью.

Полиэфирная порошковая краска представляет собой композицию, имеющую сложный состав. Это тонкодисперсный порошок, содержащий отвердители, наполнители, пигменты и добавки. Плёнкообразователями в продукте являются полиэфирные смолы и их смеси, входящие в его состав.

Полиэфирная порошковая краска создаёт такое покрытие, которое отличается стойкостью к механическим и атмосферным воздействиям, истиранию. Полиэфирные порошковые краски обладают отличным глянцем и неплохой адгезией к металлам.

Метод нанесения порошковой краски

Перед нанесением покрытия изделие следует очистить поверхность от грязи, пыли и обработать любым растворителем. На следующем этапе происходит напыление материала. При этом процессе порошок заряжается от внешнего источника или электризуются при трении.

Частицы порошковой краски электрическим полем переносятся к окрашиваемой поверхности, которая обладает противоположным зарядом. Та часть порошка, которая не осела на покрытии, улавливается при помощи системы рекуперации в окрасочной камере, где происходит отсев порошковой краски.

Коэффициент использования порошков с красящими веществами составляет 70%, поэтому отсев порошковой краски и использование её для повторного напыления значительно сокращает потери.

В камерах устанавливают рекуперационные системы, которые вентилируют рабочее пространство и делают отсев порошковой краски, возвращая её в технологический процесс.

Третий шаг – мелаллоконструкцию с нанесённым составом помещают в камеру полимеризации, где происходит «запекание» слоя. Формирование покрытия осуществляется в процессе нагрева краски до его оплавления с созданием монолитного слоя. Твёрдая плёнка на поверхности образуется при последующей обработке в результате отвердения для термореактивных материалов и охлаждения для термопластичных.

Лучшие мировые бренды

На рынке порошковых ЛКМ существует широкий ассортимент продукции разных производителей, использующих различные технологии. Остановимся подробнее на некоторых из продуктов импортного и российского производства порошковых красок.

Одна из крупнейших компаний-производителей лакокрасочных материалов – фирма «Лимертон». Это современное французское предприятие, занимающееся производством порошковых красок. Научно-производственное объединение «Лимертон» при изготовлении продукции применяет последние мировые научные достижения. Используя инновационные технологии, «Лимертон» создаёт высококачественный продукт по достаточно доступным ценам.

Компания «Лимертон» предлагает современное надёжное покрытие для металла с широким спектром цвета и различной структурой поверхности. Каталог продукции компании содержит порошковые краски с различными популярными эффектами: антики, муар и популярные у автолюбителей металлики.

Эти ЛКМ не только являются отличной защитой для металла от коррозии, царапин, но и обеспечивают конструкции презентабельный внешний вид. Порошковые краски «Лимертон» представлены также и специальными составами, которые могут быть использованы в агрессивных химических условиях.

Лидирующие позиции в производстве порошковых красок занимает турецкая компания Element. Порошковые составы «Элемент» для металла представлены большим ассортиментом текстуры и цвета (в том числе муар, чёрный глянец 9005). Продукция «Элемент» соответствует европейским стандартам качества. Лакокрасочные материалы «Элемент» производятся на современном оборудовании, с применением экологически чистых технологий. Их состав безопасен для окружающей среды и здоровья человека. ЛКМ «Элемент» просты в использовании, экономичны и долговечны.

Тем, кто давно занимается ремонтом автомобиля, хорошо известна продукция немецкой компании Malde. Эта компания производит экологически чистую краску с повышенной адгезией. Краска для металла Malde продлит межремонтный период покрытия, его износостойкость и послужит надёжной защитой от коррозии. Имеется широкая линейка цвета (в том числе 9005) и текстуры (муар, шагрень, антик и др.)

Изготовление ЛКМ и функциональных покрытий – профильное направление компании Акзо Нобель (Нидерланды). Производственные площадки компании расположены в десятках стран. Порошковыми веществами для покраски Акзо Нобель (глянец, муар) пользуются во всём мире.

Большое количество ЛКМ производит Китай. Сегодня Китай достиг высокого уровня технологического оснащения и использует современные технологии. Состав красок (Китай) экологически безвреден, они востребованы среди отечественного потребителя.

Термореактивные и термопластичные ЛКМ (Китай) отличает хорошее качество при доступной цене и большом ассортименте покрытий цвета 9005, разнообразной текстурой, в том числе муар.

Российские производители и дистрибьюторы

Производители термореактивных и термопластичных материалов из разных стран в России представлены в Торговом Доме «Десса». Вся продукция соответствует европейским стандартам качества и санитарно-гигиеническим требованиям.

Компания «Десса» в России предлагает термореактивные финские материалы «Текнос» любого цвета и текстуры (муар, шагрень и др.). Компания «Десса» многие годы является официальным представителем финского концерна «Текнос» и индийской компании «Марпол». «Десса» успешно наполняет рынок России и стран СНГ порошковыми термореактивными веществами для покраски отличного качества и с большим разнообразием цвета.

Мировым лидером в производстве термопластичных порошковых покрытий заслуженно считается английский концерн «Plascoat», авторизированным дистрибьютором которого в России является фирма «Десса». Компания «Plascoat» многие годы занимается порошковыми веществами и разработала серию высокотехнологичных термопластичных покрытий разного цвета (в том числе и 9005) и текстуры (металлик, муар и прочие), которые представлены на отечественном рынке Торговым Домом «Десса».

Среди продукции российского производства отлично себя зарекомендовали порошковые краски «Тритон», изготовлением которой занимается ООО «Сириус». Продукция российского производителя «Сириус» обладает отличной адгезией к металлическим поверхностям и пользуется спросом у потребителей. Состав покрытий безопасен для окружающей среды и человека.

Один из лучших производителей в России – ЗАО «Эколон». Изготовление продукции «Эколон» осуществляет на основе высококачественного сырья. Каталог товаров от «Эколон» предлагает различные виды порошковых покрытий (в том числе 9005 муар матовый и другие).