Технология порошковой покраски металла. Технология производства порошковых красок обеспечивает высокое качество и приятные цены

⁰

Описываемые декоративные составы отличаются от традиционных ЛКМ большим количеством плюсов. Помимо красивого внешнего вида с характерным блеском, используемый состав может иметь дополнительные потребительские свойства. Их конечный перечень зависит от технологии производства материала.

Процесс производства краски состоит из 7 последовательных этапов, связанных друг с другом. От качества выполнения работы на каждом из них напрямую зависят свойства готового продукта. Рассмотрим каждый шаг производства подробнее:

Обработка сырья, которое используется в процессе производства. Первым делом специалисты выполняют подбор нужных компонентов. Речь идет о качественном и количественном составе. Необходимо сверить маркировки на емкостях с сырьем и удостоверится в их качестве и соответствии действующим стандартам. Прошедшие проверку компоненты дозируются на специальном оборудовании, которое дает возможность очень точно отмерить количество нужных компонентов. Каждое действие фиксируется в особом протоколе, на основе которого можно выполнить проверку правильности проведенной работы.
Гомогенизация (перемешивание компонентов). Подготовленное и отмеренное сырье поступает в емкость миксера, где все компоненты смешиваются друг с другом. Достигается максимальная однородность будущей краски. Чтобы избежать чрезмерного нагрева компонентов из-за трения, миксеры оборудуются охлаждающими контурами.
Экструдирование. После перемешивания готовая смесь поступает на экструдер. В нем состав нагревается до температуры в 130 градусов Цельсия (или другой в зависимости от технологии). Компоненты расплавляются и выходят из сопла устройства в жидком состоянии.
Прокатка. Смешанные и расплавленные компоненты будущей краски поступают на специальный конвейер для застывания. На них воздействую прокатные валы, формируя ленту толщиной около полутора миллиметров, которая постепенно твердеет.
Измельчение и дробление. Застывшая краска в виде ленты подвергается воздействию ножей, которые разрезают ее на отдельные элементы длиной в 1 см каждый. Затем получившиеся кусочки дробятся в специальном оборудовании до тех пор, пока из них не образуется сыпучий порошок с нужным размером частиц. Кусочки, не прошедшие через сито для проверки их размеров, обрабатываются повторно. В процессе дробления образуется большое количество пыли, которую следует удалять. В противном случае качество краски не будет соответствовать установленным нормам.
Контроль качества. Готовый декоративный состав обязательно проверяется с помощью специального оборудования. Существуют разные схемы проверки. В штатном режиме образцы краски проходят контроль выборочно, однако иногда применяют и сплошную проверку.
Упаковка готового материала. Технология упаковки зависит от количества порошка, который помещается в одну тару. Если состав предназначен для использования в промышленных масштабах (например, для окрашивания деталей на производственных предприятиях), краска расфасовывается в мешки весом до 600 кг. Мелкооптовые партии поставляются в упаковках весом от 15 до 20 кг. Готовая продукция складируется на предприятии или сразу отправляется заказчикам (дистрибьюторам).

Выбор производителя краски

От того, насколько четко производитель соблюдает описанную технологию производства, зависит качество краски, удобство ее дальнейшего применения, прочность и долговечность защитного покрытия. Потому приобретать рекомендуется только материалы известных брендов, которые предоставляют гарантию на свою продукцию. Рекомендуем обратить внимание на турецкую порошковую краску торговой марки Mikroton, которая соответствует местным, европейским и российским нормативам.

Давайте покрасим!

Любое изделие за 5 дней. Максимальный размер изделия:
7000 х 2000 х 2000 мм

Доверяя компании «Фасадколор», вы получаете мировой уровень покраски с использованием материалов от лучших производителей порошковых красок на рынке. Мы даем нашим клиентам годовую гарантию качества и многолетнюю заводскую гарантию на выцветание. «Фасадколор» также предоставляет уникальную возможность декорирования поверхности профиля. Вы можете не волноваться о возникновении коррозии, изменении цвета продукции в процессе эксплуатации, непрокраса и отслоения краски в течение гарантийного срока.

У нас вы можете покрасить:

Окрашивание кованых и железных изделий,
лестниц, поручней, ограждений, перил

Окрашивание любых
алюминиевых профилей

Окрашивание любых металлических
комплектующих для изделий

Окрашивание готовых металлических
изделий которые выдерживают нагрев
до 200 градусов по Цельсию

Почему выбирают нас?

Сертификат качества

Эксклюзивный дистрибьютор

Гибкая система скидок

Индивидуальный подход

Быстрая доставка

Всегда в наличии

Сертификат качества Qualicoat

Международный знак качества, продукция с его эмблемой имеет все шансы победить в конкурентной борьбе с несертифицированными, хотя и более дешевыми изделиями, а кроме того, увеличивается ценность бренда предприятия.

Сертификат Qualicoat выдается тем предприятиям, у которых стандарты производства, уровень знаний персонала, нормативная база, а также качество выпускаемых красок полностью соответствуют выдвигаемым требованиям регулятора. Лицензия оформляется путем обращения в национальную ассоциацию, занимающуюся сертификацией производств на основании генеральной доверенности Qualicoat

Все предписанные компанией испытания, полностью соответствуют стандарту качества ISO 17025, а уполномоченные инспектора и лаборатории входят в объединение Qualisurfal. Если производство перестает отвечать предъявляемым условиям, лишается лицензии.

Дистрибьютор компании Mikroton

Компания «Фасадколор» является эксклюзивным дистрибьютором Microton. Компания Mikroton это один из крупнейших заводов в Турции, который производит порошковые краски. Основной приоритет компании – постоянное совершенствование технологий, для достижения безупречного качества продукции. Технологический процесс постоянно контролируются опытным персоналом с помощью высококлассного оборудования. Именно поэтому продукция полностью соответствует международным сертификатам качества ISO 9001 и Qualicoat.

Порошковые краски изготавливаются из экологически безопасного сырья от ведущих европейских производителей и не содержат триглицидилизоцианурат (TGIC). В соответствии с санитарно-эпидемиологическим заключением, порошковые краски Microton предназначены для окраски различных изделий, в том числе контактирующих с пищевыми продуктами.

Гибкая система скидок для постоянных клиентов

Компания «Фасадколор» предлагает выгодные условия партнерства для розничных и оптовых покупателей. Стоимость нашей продукции значительно ниже, чем в других аналогичных компаниях данного сегмента. Для постоянных клиентов предусмотрены интересные бонусы и спецпредложения, которые сделают наше сотрудничество взаимовыгодным. Мы заинтересованы в длительном партнерстве и разработали гибкую систему скидок, которая определяется объемом заказа. Это позволяет найти индивидуальный подход к каждому клиенту, обеспечить качественное обслуживание и оперативный сервис. Такой подход дает возможность корректировать тариф в выгодную для клиента сторону и найти оптимальные решения. Разработанная нами система скидок действует как для физических, так и для юридических лиц.

Индивидуальный подход к каждому клиенту

Приоритетным направлением нашей компании является принцип индивидуального подхода к каждому клиенту. Говоря об индивидуальном подходе, следует уточнить, что мы строим свое сотрудничество с учетом всех пожеланий заказчика. Вся наша работа строится, прежде всего, на удовлетворении запросов клиента и выполнении их пожеланий. Каковы бы ни были ваши требования, условия, финансовые возможности, вы в любом случае можете рассчитывать с нашей стороны на понимание, готовность пойти навстречу и возможность корректирования тарифа в максимально удобную для клиента сторону. Именно поэтому каждому заказчику мы стремимся предоставить по-настоящему выгодные условия. Мы заботимся о том, чтобы каждый наш клиент остался доволен проделанной нами работой и полученным результатом, который является нашим общим успехом!

Быстрая доставка

Зачем тратить время, нанимая транспорт, если наша компания предоставляет услугу оперативной доставки? Мы гарантируем аккуратную и быструю перевозку вашей продукции по указанному адресу. Компания «Фасадколор» организовывает доставку по всей России. Доставка в город Ростов-на-Дону и область осуществляется бесплатно в течение суток. Отгрузка заказа происходит в течение двух рабочих дней. Доставка в Южный регион согласовывается отдельно с клиентом.

Покупка порошковой краски с доставкой – это возможность не только сэкономить время и денежные средства, но и четко следовать графику запланированных работ. Наши менеджеры перезвонят вам, согласуют все необходимые детали и время доставки. Мы гарантируем быструю перевозку продукции, которая позволит вам своевременно приступить к реализации проекта.

Широкий ассортимент

На нашем складе в Ростове-на-Дону в наличии порошковые краски всех цветов по каталогу RAL. Данная таблица является стандартом международного уровня и включает свыше тысячи оттенков. Порошковая краска, предлагаемая нашей компанией, используются в различных сферах деятельности: автомобилестроении, промышленности, архитектуре, строительстве, производстве бытовой техники и мебели и многих других. Мы предлагаем только сертифицированную продукцию от известного производителя, которая прошла строгий многоуровневый контроль на производстве и имеет соответствующие сертификаты. Порошковая краска отличается особой прочностью и устойчивостью к химическим реактивам. Одновременно она обладает качественной структурой и является экологически безопасной, что позволяет применять ее даже в помещениях закрытого типа.

Как мы работаем

Вы оставляете заявку любым удобным для вас способом

Мы делаем расчет стоимости в течении 30 минут

Запускаем в работу в день поступления заказа

Вы оплачиваете заказ

Мы производим отгрузку

Порошковые краски являются высокотехнологическим строительным материалом, который обладает уникальными свойствами, недоступными для жидких красящих веществ. Благодаря особому составу они проявляют высокую стойкость к износу и отличные эксплуатационные качества. При изготовлении данного вещества используются пленкообразующая смола, красящие пигменты, катализаторы, отвечающие за затвердевание материала и специальные добавки, придающие краске определенный набор свойств.

Особенности производства порошковой краски

Технология производства данного вида продукции состоит из нескольких взаимосвязанных этапов. На первом происходит подготовка исходного сырья. Для этого операторы производят визуальный осмотр доставленных материалов и сверяют соответствие маркировки на упаковках с их фактическим содержимым. После успешной проверки сырье отправляют на дозировочную машину. Там производится взвешивание всех компонентов и передача необходимого количества в общий контейнер для смешивания.

Первый этап завершается, когда оператор сделает в рабочем журнале запись, что для определенной марки краски было взято такое-то количество наименований сырья. Смешивание всех компонентов до однородной массы производится при помощи специальных миксеров. Чтобы сырье не перегревалось во время этой процедуры, камеры оборудованы специальными системами охлаждения. Полученный порошок поступает по конвейеру на специальное оборудование, называемое экструдером. На нем производится расплавление всех составных элементов и их смешивание до однородной жидкости. Температура плавления сырья составляет 110-130 градусов по Цельсию в зависимости от выбранных компонентов.

Далее полученный расплав пропускается через станок с раскаточными валиками. Здесь материал получает форму ленты, толщиной до 1,5 миллиметров. После окончательного застывания заготовки, ее отправляют на аппарат для измельчения. Эта процедура производится в две стадии. Сначала ленту нарезают на небольшие пластинки размером 10х10 миллиметров. Затем эти заготовки поступают на дробилку, на которой уже и происходит окончательное измельчение до порошкового состояния.

Дробилка имеет ударно-центробежный механизм и специальный просеивающий фильтр, который отбраковывает слишком крупные частицы и отправляет их на повторное измельчение. А прошедшая через сито продукция отправляется на фильтр тонкой очистки, который забирает из смеси порошковую пыль, оставляя лишь пригодные для использования частицы.

Прошедшая все уровни контроля качества продукция отправляется на расфасовку, где упаковывается в тару определенного объема. Затем ее доставляют на склад готовых изделий либо сразу отправляют в магазины для реализации. Порошковая краска используется только в промышленных целях, так что ее обычно упаковывают в крупную тару весом до 600 килограмм. Хотя для небольших авторемонтных мастерских есть и мешки по 15-20 килограмм.

Применение порошковой краски

Требует специального подхода из-за специфики используемого материала. Происходит эта процедура в несколько этапов, на каждом из которых применяется отдельное оборудование. Перед покраской поверхность детали очищают от различного рода загрязнений и обезжиривают специальными веществами. Затем на очищенное изделие напыляют окрашивающий порошок при помощи специальных пистолетов. Производить работу необходимо в защитном костюме с обязательным наличием респиратора.

Сама по себе краска не содержит вредных веществ и не токсична, но ее попадание в органы дыхания вряд ли принесет пользу для здоровья человека. Пистолет для напыления имеет довольно сложное устройство. Он заряжает находящуюся внутри порошковую краску при помощи электрического поля. Благодаря этому материал притягивается к противоположно заряженной поверхности детали и сразу же связывается с ней прочной связью. Это позволяет минимизировать потери краски при работе. Благодаря уникальному строению покрасочных камер все частицы, которые не оседают на поверхности детали, улавливаются и могут быть повторно использованы для покраски других предметов.

Когда напыление окончено, деталь переносят в специальную печь для полимеризации. В этом агрегате под воздействием температуры происходит запекание напыленного слоя. Температурный режим выставляется вручную и в зависимости от марки краски имеет диапазоне 140-200 градусов по Цельсию. Время обработки также зависит от типа краски и устанавливается оператором. После завершения полимеризации на окрашенной поверхности образуется прочный защитный слой, который эффективно сопротивляется атмосферному воздействию в течение длительного периода времени.

Покраске порошковой краской в основном подвергают металлические изделия, так как они имеют довольно сильное электрическое поле и без проблем выдерживают высокую температуру полимеризации. Также этим способом обрабатывают некоторые виды керамических и стеклянных изделий. Цветовой ассортимент насчитывает на сегодняшний день более трехсот оттенков.

Из недостатков порошковых красок можно выделить разве что невозможность их массового распространения. Необходимость соблюдения уникальной технологии окрашивания с применением сложного и дорогостоящего оборудования не позволяет использовать данный материал в домашних условиях. Зато в промышленности этот метод уже практически вытеснил жидкие краски для окрашивания металлических предметов. С остальными веществами дела обстоят сложнее из-за необходимости термической обработки слоя краски. Так что полного замещения порошковым материалом остальных видов в ближайшей перспективе не предвидится.

Цена порошковой краски отечественного производства составляет 70-120 рублей за килограмм. Импортные модели обойдутся в 150-200 рублей. Что касается качества, то оно находится на сопоставимом уровне. Более высокая стоимость зарубежных аналогов обусловлена затратами на транспортировку и таможенными сборами.

Полимеры (олигомеры) используемые в данной технологии выпускаются в виде довольно крупных гранул или кусков, поэтому их необходимо измельчать. Это первая стадия технологии, с нее начинается процесс производства порошковых окрасочных материалов. Если технология требует использования тонкодисперсных порошков, то процесс измельчения в технологическом процессе отсутствует. Здесь применяют центробежные, вибрационные, вихревые, молотковые и другие мельницы. Процесс измельчения целесообразнее проводить при глубоком охлаждении, если полимеры эластичные. После чего материал просеивают через вибросита. Операция смешивания проводится, если диспергирование выполняется в расплаве, планетарными шнековыми мешалками. Диспергирование основной процесс технологии производства порошковых красок. Он может быть сухим или в расплаве.

Диспергирование в расплаве проводят на обогреваемых двухвинтовых экструдерах. Процесс происходит в непрерывном режиме с довольно большой скоростью при высокой вязкости всей обрабатываемой массы и температуре 100-140°с. Сухое диспергирование позволяет получить стабильные не расслаивающиеся смеси только, если компоненты близкие по полярности, при высокой степени дисперсности смешиваемых веществ и тому подобное. Такая технология производства порошковых красок применяется для получения красок на основе поливинилбутираля, этилцеллюлозы, эмульсионного полистирола. После диспергирования в расплаве происходит процесс окончательного измельчения полученной крошки (чипсов), и осуществляют его при помощи шлифовального диска или молотковой дробилки. Конечный же дисперсионный состав частиц порошковой краски зависит от метода ее нанесения при порошковой покраске .

Технология производства порошковых красок подразумевает использование высококачественного сырья, надлежащий контроль и соблюдение всех правил и норм производства для получения продукции повышенного качества соответствующей европейским и мировым стандартам. Тщательный контроль качества обеспечивает стабильность цвета и гранулометрического состава каждой партии порошковых красок. После окончательного просеивания, фасовки и упаковки хранить порошковую краску необходимо в сухом помещении в герметичной таре, чтобы она не поглощала влагу, и при температуре не выше 25°с, чтобы избежать спекания частиц.

Порошковая окраска - это безотходная и экологически чистая технология получения полимерных покрытий с высокими защитными и декоративными свойствами. Технология порошковой окраски была разработана и начала применяться в 50-60 х годах прошлого столетия. В настоящее время порошковыми красками обрабатывается примерно 15% окрашиваемых изделий в мире.

Основное различие между технологией нанесения традиционных жидких и порошковых материалов заключается в том, что порошковые краски не содержат в своем составе органических растворителей, жидкого пленкообразователя и изначально находятся в твердом агрегатном состоянии.

Порошковые краски представляют собой смеси пигментов, наполнителей и сухих олигомерных или полимерных органических пленкообразователей, образующих при расплаве сплошные пленочные покрытия. В состав порошковых материалов входят следующие компоненты:

Пленкообразователи – термопластичные полимеры или термореактивные олигомеры;

Пигменты и наполнители;

Модификаторы;

Стабилизаторы;

Структурирующие вещества.

В зависимости от типа пленкообразователя, входящего в состав порошковых лакокрасочных материалов, последние подразделяются на эпоксидные, эпоксиполиэфирные, полиэфирные, полиуретановые, полиакриловые, полиэтиленовые, полиамидные и др. Каждый из перечисленных материалов имеет свои преимущества, недостатки и специфические области применения.

Частицы пигмента должны быть в несколько раз меньше зерен полимеров, быть инертными и не увеличивать температуру текучести и вязкость расплавов, а также не тормозить пленкообразование. Для пигментирования используют высокодисперсные, укрывистые и термостойкие пигменты: диоксид титана, оксид хрома, железооксидные пигменты, технический углерод, фталоцианиновые пигменты; а также наполнители – , барит, аэросил.

Независимо от состава порошковые материалы представляют собой однородный нерасслаивающийся сыпучий порошок с размерами зерен от 10 до 100 мкм.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОРОШКОВЫХ ЛКМ

Для получения порошковых красок применяют три разных способа:

Сухое смешение дисперсных компонентов;

Смешение в расплаве с последующим измельчением плава;

Диспергирование пигментов в растворе пленкообразователей с последующей отгонкой растворителя из жидкого материала.

Сухое смешение применяется при пигментировании предварительно измельченных термопластичных полимеров. При использовании этого способа нерасслаивающиеся стабильные композиции получаются только в том случае, если при смешении происходит дезагрегация зерен исходных материалов и образование новых смешанных агрегатов с большой контактной поверхностью между разнородными частицами. При сухом смешивании без измельчения зерен полимеров частицы пигментов и наполнителей только "опудривают" поверхность зерен полимеров снаружи. Полярные полимеры (поливинилбутираль, полиамиды, эфиры целлюлозы и др.) имеют хорошую адгезию к дисперсным пигментам и наполнителям. Неполярные полимеры (полиолефины, фторопласты и др.) значительно труднее смешиваются с наполнителями.

Жидкие компоненты – пластификаторы, отвердители, модификаторы как правило предварительно перетирают с пигментами и наполнителями, а затем смешивают с полимерами в шаровых, вибрационных и др. мельницах. Сухое смешение – наиболее простой способ, осуществляемый в различных смесителях, но получаемый при этом конечный продукт имеет недостаточно равномерное распределение пигментов.

Смешение в расплавах (Рис. 1) производится при температуре несколько выше температуры текучести пленкообразователя. При этом пигментные частицы смачиваются и проникают внутрь частиц пленкообразователя, создавая более однородные макро- и микроструктуры еще до стадии пленкообразования. Смешение компонентов в расплавах возможно для любых пленкообразователей, но наибольшее применение находит для эпоксидных, полиэфирных, акрилатных, уретановых олигомеров, низкомолекулярного поливонилхлорида и др.

Рис. 1 Технологическая схема производства порошковых красок

Процесс изготовления включает пять операций:

Дробление исходных компонентов до зерен размером 1 – 3 мкм;

Расплавление полимера или олигомера и смешение компонентов в расплаве;

Охлаждение расплава;

Измельчение расплава;

Сухой просев или сепарация порошка.

Дробление пигментов при производстве порошковых материалов производится практически только в экструдерах (червячных смесителях). Попытки использования других видов оборудования не оправдали себя.

Рис. 2 Диаграмма профиля температур при диспергировании порошкового материала в одношнековом экструдере

Главной частью экструдера является шнек, вращающийся в цилиндрическом корпусе (Рис. 2). Червяк захватывает сухую смесь "пленкообразователь – пигмент – наполнитель" из питающего бункера и пропускает ее через цилиндрический корпус, расплавляя и смешивая (перетирая) ее по мере продвижения. В промышленности порошковых красок используются два конкурирующих типа экструдеров: первый является двухшнековым экструдером с двумя совмещенными шнеками, вращающимися в одном направлении, второй – одношнековый экструдер, в котором шнек периодически двигается назад - вперед (т.н. смеситель co - compounder).

Червяки двухшнекового экструдера дополнительно оснащены перемешивающими дисками. В одношнековом экструдере смешение происходит из-за сложной формы и характера движения шнека в сочетании со специальными выступами, расположенными на внутренней стенке цилиндра.

Основная операция – горячее смешение компонентов проводится при температуре 90 – 110 °C , вязкости 10 3 – 10 5 Па*с в течение 0,5 – 5,0 минут в аппаратах непрерывного действия – экструдерах, двухчервячных шнековых смесителях, с четко регулируемой системой обогрева. Наилучшие результаты достигаются при предварительном диспергировании пигментов в небольшом количестве расплава пленкообразователя и пластификатора, затем такие пигментные концентраты вводят в основную массу расплава пленкообразователя с остальными компонентами.

Максимальная температура расплава должна быть на 20 °C ниже температуры отверждения порошкового материала, среднее время пребывания не должно превышать время, необходимое для диспергирования, и распределение времени пребывания должно быть как можно более узким (как правило, не более 15 секунд).

На эффективность работы экструдера влияют:

эффект сдвига (скорость, момент);
среднее время пребывания смеси в аппарате;
производительность аппарата;
температура;
вязкость расплава.

Данный способ производства порошковых материалов позволяет резко улучшить дисперсность, сократить время смешивания и уменьшить опасность преждевременного отверждения порошка. Дисперсность частиц пигмента составляет от 1 до 20 мкм. При таком способе производства энергозатраты на смешение в расплаве и последующее измельчение более высокие, но они оправдываются высоким качеством покрытий и меньшей их толщиной по сравнению с сухим способом.

Недостатком данного способа производства порошковых красок является трудность точной подгонки цвета и необходимость зачистки оборудования при переходе с цвета на цвет.

Порошковые краски, получаемые испарением органических растворителей из жидких красок, наиболее дисперсны и имеют частицы округленной формы размером 20 – 40 мкм. Они отличаются более высокой красящей способностью и пониженной температурой отверждения. Их изготовление включает стадии обычного производства органорастворимых лакокрасочных материалов, а также отгонки растворителя в сушилках распылительного типа и улавливания конденсата отогнанного растворителя с возвращением его в производственный цикл. Недостатком этого способа является его чрезвычайная взрывоопасность, поэтому в качестве теплоносителя для сушки используется азот.

Появление порошковых материалов – закономерный результат эволюции лакокрасочной индустрии. Лакокрасочные материалы с высокой долей нелетучих веществ, во-первых, более экономичны в плане нанесения, а во-вторых, их широкое использование позволяет если не оздоровить, то хотя бы улучшить экологическую обстановку.

Будучи лакокрасочными материалами со стопроцентным сухим остатком, порошковые краски находят все большее и большее применение. Однако их использование ограничивается формой и габаритами окрашиваемых изделий, а также чувствительностью подложки к повышенной температуре.

Основными преимуществами порошковых красок по сравнению с традиционными органоразбавляемыми материалами являются:

отсутствие органических растворителей;
значительно меньшее количество отходов (менее 0,05% от массы материала);
высокая скорость отверждения;
возможность нанесения материала за один слой;
широкий диапазон легко достигаемых специальных эффектов (муар, апельсиновая корка и др.);
возможность регулирования толщины слоя покрытия;
практически полное отсутствие вредных выбросов;
низкая пожароопасность производства;
меньше затраты на получение покрытия.

Все порошковые краски могут быть разделены на две большие группы: термопластичные и термореактивные.

Технология порошковой окраски термопластичными порошковыми красками основывается на формировании покрытия без химических реакций, лишь за счет сплавления частиц при нагревании. Образующиеся из них покрытия термопластичны, обратимы. Их используют преимущественно для получения покрытий функционального назначения – химически стойких, противокоррозионных, антифрикционных, электроизоляционных. Покрытия обычно наносят толстыми слоями – 250 мкм и более. Типичные области их применения – это защита проволоки, труб, корзин посудомоечных машин, морозильных камер, шлицевых валов и узлов трения, переключателей и других изделий.

Существуют различные технологии и методы нанесения порошковых материалов. Электростатический и трибостатический методы напыления являются наиболее популярными и распространенными.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОРОШКОВОЙ ОКРАСКИ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ

Популярность нанесения порошковой краски электростатическим напылением (Рис. 3) обусловлена следующими факторами: высокая эффективность зарядки почти всех порошковых красок, высокая производительность при порошковом окрашивании больших поверхностей, относительно низкая чувствительность к влажности окружающего воздуха подходит для нанесения различных порошковых материалов со специальными эффектами (металлик, шагрень, муар и т.д.). Основное оборудование для порошковой окраски – электростатический пистолет-распылитель.

Рис. 3 Технология зарядки коронным разрядом

Наряду с достоинствами электростатическое напыление имеет ряд недостатков, которые обусловлены сильным электрическим полем между пистолетом-распылителем и деталью, которое может затруднить нанесение порошкового покрытия в углах и в местах глубоких выемок (Рис. 4). Это явление носит название эффекта клетки Фарадея. Данный дефект является результатом воздействия электростатических и аэродинамических сил.

Рис. 4 Эффект клетки Фарадея

На Рис. 4 показано, что при нанесении порошкового покрытия на участки, в которых действует эффект клетки Фарадея, электрическое поле, создаваемое распылителем, имеет максимальную напряженность по краям выемки. Силовые линии всегда идут к самой близкой заземленной точке и, скорее всего, концентрируется по краям выемки и выступающим участками, а не проникают дальше внутрь.

Это сильное поле ускоряет оседание частиц, образуя в этих местах порошковое покрытие слишком большой толщины.

Эффект клетки Фарадея наблюдается в тех случаях, когда наносят порошковую краску на металлоизделия сложной конфигурации, куда внешнее электрическое поле не проникает, поэтому нанесение ровного покрытия на детали затруднено и в некоторых случаях даже невозможно.

Кроме эффекта клетки Фарадея при нанесении порошковых красок в электрическом поле иногда встречается и другая проблема – неправильный выбор электростатических параметров распылителя и расстояния от распылителя до детали может вызвать обратную ионизацию и ухудшить качество полимерного порошкового покрытия (Рис. 5).

Рис. 5 Обратная ионизация

Обратная ионизация вызывается излишним током свободных ионов от зарядных электродов распылителя. Когда свободные ионы попадают на покрытую порошковой краской поверхность детали, они прибавляют свой заряд к заряду, накопившемуся в слое порошка. На поверхности детали накапливается слишком большой заряд. В некоторых точках величина заряда превышается настолько, что в толще порошка проскакивают микро-искры, образующие кратеры на поверхности, что приводит к ухудшению качества покрытия и нарушению его функциональных свойств. Обратная ионизация также способствует образованию дефекта "апельсиновой корки", снижению эффективности работы распылителей и ограничению толщины получаемых покрытий.

Для уменьшения эффекта клетки Фарадея и обратной ионизации было разработано специальное оборудование, сокращающее количество ионов в ионизированном воздухе, когда заряженные частицы порошка притягиваются поверхностью. Свободные отрицательные ионы отводятся в сторону благодаря заземлению самого распылителя, что значительно снижает проявление вышеупомянутых негативных эффектов. Увеличив расстояние между распылителем и поверхностью детали, можно уменьшить ток пистолета распылителя и замедлить процесс обратной ионизации.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОРОШКОВОЙ ОКРАСКИ ТРИБОСТАТИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ

В отличие от электростатического напыления, в данной системе нет генератора высокого напряжения для распылителя. Порошок заряжается в процессе трения (Рис. 6). Главная задача в данном процессе – увеличение числа и силы столкновений между частицами порошка и заряжающими поверхностями пистолета распылителя.

Рис. 6 Трибостатическое напыление

Одним из лучших акцепторов в трибоэлектрическом ряду является политетрафторэтилен (тефлон), он обеспечивает хорошую зарядку большинства порошковых красок, имеет относительно высокую износоустойчивость и устойчив к налипанию частиц под действием ударов.

Трибостатическое напыление имеет ряд существенных преимуществ:

В распылителях с трибостатической зарядкой не создается ни сильного электрического поля, ни ионного тока, поэтому отсутствует эффект клетки Фарадея (Рис. 7) и обратной ионизации. Заряженные частицы могут проникать в глубокие скрытые проемы и равномерно прокрашивать изделия сложной конфигурации.

Рис. 7 Отсутствие эффекта клетки Фарадея

Возможно нанесение нескольких слоев краски для получения толстых порошковых покрытий.
Распылители с использованием трибостатической зарядки конструктивно более надежны, чем пистолеты распылители с зарядкой в поле коронного разряда, поскольку они не имеют элементов, преобразующих высокое напряжение. За исключением провода заземления, эти распылители являются полностью механическими, чувствительными только к естественному износу.

ТЕХНОЛОГИЯ ПОРОШКОВОЙ ОКРАСКИ В КИПЯЩЕМ СЛОЕ И СТРУЙНЫМ РАСПЫЛЕНИЕМ

Технология порошковой окраски термореактивными порошковыми красками основывается на том, что покрытие, в отличие от термопластичных материалов, формируется посредством химических реакций при нагревании. Такие покрытия имеют трехмерное строение, они неплавкие и нерастворимы, т. е. необратимы. Термореактивные краски служат для получения как функциональных покрытий, так и защитно-декоративных. Для получения покрытий функционального назначения наиболее широко применяют эпоксидные составы. Их наносят слоями 100-150 мкм на предварительно нагретую до 50-60 °C поверхность изделия в аппаратах кипящего слоя (многократно чередуя нагрев и погружение в порошок) или струйным распылением. Толщина покрытия, нанесенного таким способом, как правило, колеблется в пределах 300-500 мкм. Поэтому данный метод применяют для окраски изделий, имеющих небольшую площадь и сложную конфигурацию поверхности – роторов и статоров электродвигателей, труб (изнутри и снаружи), металлической арматуры, проволоки, сетки, катушек и т.д.

Порошковое покрытие формируется, одним из вышеперечисленных способов, затем идет тепловая обработка в течение 10-20 минут при температуре 160-200 °C, во время которой порошковая краска плавится, растекаясь по поверхности изделия и образуя тонкую прочную пленку – полимерное покрытие толщиной 60-80 мкм.

В последние годы все шире внедряются различные способы низкотемпературного (при температуре 120-130 °C) отверждения, применяемые для окраски изделий, чувствительных к повышенным температурам. Однако низкотемпературное отверждение применимо только для эпоксидных материалов.

Отверждение покрытия посредством ИК-излучения позволяет быстро нагреть изделие до нужной температуры, при этом технологический процесс значительно сокращается, и уменьшаются габариты оборудования, но данный способ отверждения подходит только для изделий простой формы, не отбрасывающей тень на саму себя.

Одним из перспективных способов отверждения покрытия порошковых материалов является УФ-отверждение. Однако и оно не лишено недостатков. Во-первых, данным способом нельзя получать матовые покрытия. Вторым недостатком является невозможность отверждения порошковых материалов желтого цвета, связанная со способностью желтых пигментов поглощать свет как в УФ-, так и в видимой области спектра.

Порошковые материалы используются, главным образом, для нанесения покрытий на металлы. Однако новые технологии и оборудование для порошковой окраски позволяют окрашивать и другие материалы, например, стекло, керамику, МДФ-плиты (древесноволокнистая плита средней плотности).

Хотя технология порошковой окраски имеет много преимуществ, имеются некоторые ограничения в производстве тонких и гладких декоративных покрытий. Текстура и свойства поверхности зависят от типа порошковых красок и настройки технологического оборудования для порошковой окраски. Для получения качественного порошкового покрытия очень важно соблюдать технологию нанесения и температурные режимы.

Многие производители предпочитают наносить порошковое покрытие с эффектом "апельсиновой корки", т.к. он позволяет скрыть дефекты металла, появляющиеся в ходе производства.

Порошковая окраска также имеет значительное преимущество в том, что не осевшая краска может быть собрана и повторно использована. Однако если в цикле окраски используется несколько цветов, это накладывает определенные ограничения на вторичное использование материала. Такую порошковую краску, соответствующую всем требованиям нормативной документации, исключая показатель "цвет краски", называют «вторичкой». Как правило, она используется для окраски деталей, декоративные свойства которых не имеют принципиального значения.

Использование порошковых лакокрасочных материалов предполагает получение долговечного покрытия. Однако если возникает необходимость удалить порошковую краску, для этого есть специальные средства.

Технология порошковой окраски не сложна, однако, требует практических навыков и опыта работы.

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:

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