Методы порошковой покраски. Способы и технология порошковой покраски металла Материал для порошковой покраски

Порошковая покраска металла технология не такая и сложная. Здесь надо просто соблюдать технологию и вы получите качественную и привлекательную поверхность.

Сегодня мы расскажем, что из себя представляет технология порошковой окраски и как ее сделать правильно причем своими руками. Тогда конечная цена будет не большой. Так же на видео в этой статье и фото вы сможете найти много дополнительной и нужной информации.

Что такое порошковая покраска

Технология порошковой покраски несколько отличается от обычной. Судя по названию можно понять, что краска является мелкодисперсным порошком. В его структуре заключаются неорганические и органические вещества, а именно полимеры. Технология окраски порошковой экологически безопасна и дает идеальное и долговечное покрытие.

Благодаря ей можно добиться декоративного покрытия детали и придать наилучшего эстетического вида. Краска оплавляться при двухсот градусах температуры. Для покраски данным методом отлично подходит метал и стекло.

Свою популярность порошковая краска завоевала по следующим преимуществам:

Ее использование куда экономнее от классических видов.
Порошковая краска невероятно быстро высыхает после нанесения.
Это продукт очень просто в использовании.
Здесь присутствует различная декоративность.
Прочность и долговечность - особенное важные характеристики для любой краски.
Экологичность.
В ее состав входят полимерные смолы, отвердители и прочие пигментирующие. На них воздействует высокая температура печи (приблизительно до 200 градусов). Она формирует в них прочность и идеальность покрытия.
Данный метод окрашивания применяется только к той поверхности, которая способна выдержать процесс полимеризации. Ведь для нее понадобится высокий уровень нагрева температуры.

Чтобы создать однородное покрытие, нужно использовать камеру полимеризации (см. Делаем печь для порошковой покраски своими руками). Своего рода это печь, в которой поддерживается температура до 200 градусов.

Внимание: Перед покраской стоит задуматься над тем, или способна окрашиваемая деталь выдержать столь высокий уровень температуры. Хотя сам процесс не занимает много времени, но последствия конкретно зависят от самого предмета окрашивания.

Конечно, есть и некоторые минусы. Например, для окрашивания своими руками понадобится большое умение, так как сам технологический процесс требует особые условия. Разве вы сможете заменить камеру полимеризации?

Есть затруднения с цветом. Нельзя смешать два вида порошка, чтобы добиться какого-то определенного цвета и оттенка. Попросту вы не добьетесь однотонности. В целом, рынок предоставляет самые различные варианты по выбору цвета.

Какое оборудование нужно для порошковой краски

Технология нанесения порошковых красок предполагает наличие покрасочной камеры. Просто на воздухе ничего сделать не получится.

Чтобы процесс покраски был выполнен быстро и качественно, для этого понадобится правильно подобрать помещение. По правде говоря, для такого вида работы подойдет и гараж. Главное, чтобы там было достаточно места для размещения необходимого оборудования и для самого удобства в работе.
Перед начало процесса окраски следует подготовить само оборудование. В роли оборудовании выступает специальная камера. Большая часть работы как раз в ней и происходит. Характеристики данной печи зависят от обрабатываемого материала.

Аспекты, которые следует знать при покраске:

В специальной камере размещается еще одна камера, которая отвечает за напыление порошковой краски в саму печь. Если вы не планируете заниматься порошковой окраской постоянно, можно обойтись и без плавильной печи. Духовочный шкаф также подойдет для данного вида работы.
Кроме основного оборудования, понадобится и дополнительное. Речь идет про электростатический пистолет-пульверизатор (см. Пульверизатор для краски: особенности использования). Важно, чтобы в его функционале присутствовала возможность подключить сжатый воздух. В принципе, можно использовать и компрессор. Для него понадобится фильтр высокого давления.
Технологические процессы порошковой покраски по металлу требуют помещение с хорошим освящением. Для этого дела подойдут дневные лампы. Главное, чтобы на поверхность лампы не налипала краска. Еще понадобится хорошая вентиляция. Она послужит защитой для вашего здоровья. Ибо без вентиляции процесс работы может оказывать вред для человеческого организма.
Что делать с остатками краски? В этом вам поможет рекуператор. Конечно, вы можете обойтись и без профессионального оборудования. Достаточно будет использовать пылесос циклонного типа. Но не в коем случае не стоит воспользоваться обычным, так как он будет забиваться. В целом, для эксплуатации такого ассортимента оборудования важно потребуется мощная электросеть.
Если окрашиваться будут изделия больших объемов или габаритов, эффективно будет использовать транспортную систему. Важно, чтобы каждую деталь можно было свободно передвигать для более тщательного этапа окраски.
Специальная транспортная система способствует ускоренному процессу окрашиванию порошковой краской. Передвигаемые тележки на рельсах значительно повышают скорость производства и уровень удобства самого процесса нанесения краски.

В чем заключается принцип окрашивания порошковой краской

Технология порошковой окраски металла предполагает равномерное распыление красителя по плоскости. В этом процесса равномерно ложится на поверхность окрашиваемого предмета. Чтобы добиться долгой стойкости краски, нужно выполнять работу равномерно и не спеша.

Цена покрытия большая, но давайте разберемся, на сколько оно привлекательно:

Стоимость порошковой покраски такая же самая, как и традиционной. Тем не менее, преимуществ у нее куда больше, чем от стандартных методов.
Детали окрашиваемые порошковой краской приобретают декоративные качества . Например, вы можете найти на рынке самые разнообразные цвета и оттенки. В их выборе могут находится универсальные цвета (к примеру, серебристый и золотистый).
Данным методом покраски можно добиться различного вида стилистики. Допустим, вам необходимо, чтобы окрашиваемый материал выглядел как бронза, серебро или гранит. В этом отлично поможет краска по металлу порошкового состава. Кроме этих эффектов доступны и другие. А именно, применение на рабочем материале эффекта хамелеона, перламутр и антик. То есть, кроме структуры изделия, возможно изменить и фактуру.

Правила порошковой покраски

Сейчас очень часто присутствует необходимость в покраске металла, а значит многих заинтересует метод порошковой покраски. Он может гарантировать эстетичность и защиту изделию, а сам процесс окрашивания не требует длительных сроков. Это один из самых популярных методов признанный по европейским стандартам.

Обработка материала	Перед началом работы нужно как следует подготовить материал. От этого зависит весь успех наложения краски и как она будет смотреться в дальнейшем. Чего следует избегать перед покраской, так это загрязнений и ржавчины. Если раньше деталь уже красили, стоит предыдущий слой очистить и снова нанести новый. Конечно, в таком случае, нанесенный слой поверх другого не будет столь эффективным, чем при прямом контакте с материалом. При анодированной или хромированной поверхности данный метод отлично подходит. Не стоит забывать о чернении! Если вы наблюдаете его следы на детали, тогда в этом случае нельзя наносить слой краски. Для начала нужно очистить поверхность, чтобы при процессе тепловой обработки не возникало никаких пузырей.
Подходим к концу подготовки поверхности	После тщательной очистки понадобится осуществить химическое обезжиривание, а после чего просушить материал. В зависимости от будущей эксплуатации изделия, порошковое окрашивание может требовать хроматирование или фосфатирование поверхности перед нанесением слоя краски. Особенно это касается окраски дисков.
Маскировка	Иногда не все части детали приходится красить, а для этого используют маскировку. Она помогает прикрыть те места, которые не нуждаются в покраске. Зачастую маскировку частично используют, чтобы разделить детали на необходимое число частей не требующих покраску. Например, покрывают резьбу и шлифованные части.
Красим метал	После маскировки и тщательной очистки изделие закрепляют на транспортере. А после его переносят в специальную камеру, где будет происходить процесс порошковой окраски. Дальше начинается режим распыления при помощи электростатического инструмента. По завершению предыдущих этапов работ, краска будет держатся за счет энергии нанесенной специальным устройством. При неосторожности ее можно легко сдуть или стереть.
Покрытие металла полимерным методом	Как упоминалось выше, слой порошка не закреплен и от него легко можно избавиться. Соответственно, закрепить его можно при помощи камеры полимеризации. В печи краска будет оплавляться, а после она затвердеет. Этот процесс осуществляется при довольно высокой температуре. Слой краски при максимальном нагреве быстро расплавляется и сцепляется с поверхностью детали, так как проникает в ее поры. Такой же метод используют при покраске дисков.

Завершение работы

Специальная печь выполнила свою работу и осталось только извлечь деталь. Нужно дать время остыть изделию, в то время как порошковая краска конкретно станет твердой. На все это понадобится 24 часа, чтобы получить гарантированную прочность.

Итак:

Для метода порошковой покраски металлических изделий крайне необходимо специальное оборудование и прилежное для данной работы помещение. Естественно, что в связи с такими требованиями гарантированы конкретные расходы. Вы можете сэкономить за аренду места воспользовавшись своим же гаражом. Тем не менее, покупать столь профессиональное оборудование стоит в том случае, если вы планируете им пользоваться на постоянной основе.
Какое выбрать оборудование для себя? Профессионалы советуют приобрести продукцию от компании Encore. Она предлагает широкий выбор систем окрашивания, как для ручного режима, так и для автоматического. Данную продукцию могут себе позволить приобрести обычные бизнесмены и более крупные клиенты, у которых налажено свое собственное производство. От компании Encore вы можете получить полный ассортимент оборудования: оборудование порошкового напыления, электростатический инструмент, камеры ручной и автоматической окраски.
Если хотите осуществить быструю и качественную покраску, рекомендуется выбирать система с автоматическим режимом. Она вмещает в себе дополнительные комплектации с манипуляторами, которые облегчают работу. При крупном бизнесе советуется воспользоваться интегрированной системой управления. Таким способом технологический процесс будет значительно оптимизирован.
Еще одно преимущество автоматических систем заключается в том, что они позволяют сэкономить приблизительно до 20 процентов используемого материала, а в данном случае это касается порошка. Вот в ручном режиме сэкономить вряд ли получиться. Тем не менее, ручной вариант не такой дорогой по стоимости в отличии от автоматического.

Порошковая технология нанесения не такая и сложная. Приобретя себе камеру вполне на этом можно и зарабатывать деньги. Инструкция поможет вам не допустить ошибок при выполнении работы.

Позволяет протекать процессу полимеризации более рационально, не нарушая качества декоративного слоя краски, который еще очень чувствителен к внешним воздействиям. Согласно законам кинетики, реакция полимеризации проходит при определенной температуре и времени, также данный процесс напрямую зависит от состава композиции порошковой краски . В камере горячей сушки быстро и равномерно нагревается весь слой покрытия до определенной температуры, в данных условиях порошковый слой, расплавляясь, достигает минимальной вязкости, в результате чего начинается плавный процесс полимеризации.

Обычно температура в камере для сушки может варьироваться от 110 до 250 градусов, а время выдержки - от 5 до 30 минут. Особенное влияние на процесс отверждения имеют толщина рабочей поверхности и ее форма. Постоянная температура в камере и контроль ее во время всего процесса обеспечивают надежное равномерное покрытие с блеском. Действительно, современные камеры для сушки порошковой краски способны создать равномерный и быстрый поток горячего воздуха по всей печи, благодаря эффективной и экономичной системе циркуляции и нагревания воздуха. Кстати, у этих камер достаточно надежная термоизоляция, которая напрочь предотвращает теплопотери.

В качестве энергоносителей в камере сушки может применяться не только природный газ, но и дизельное топливо и электроэнергия. Нагрев воздуха в данных печах сушки может осуществляться при помощи теплообменника косвенным методом. Для того чтобы перейти с газа на дизельное топливо и наоборот, нужно всего лишь заменить горелку. Более того, модульная конструкция камер для сушки порошковой краски достаточно быстро позволяет производить сборку, а также устанавливать необходимый ее размер. Техобслуживание данного оборудования проводится также легко и быстро, как и ее сборка.

На сегодняшний день, камера для сушки порошковой краски имеет несколько конструкционных разновидностей. Камеры для сушки бывают непрерывного действия и камерные, их корпуса состоят из кассет с прочными двойными стенками, они выполнены из листового металла. Между прочными двойными стенками прокладывается изолирующий материал. При монтаже отдельных кассет используют уплотнительную массу, для того чтобы плотно изолировать места их стыков. Однако, на участке напыления порошковой краски ни в коем случае нельзя использовать герметики с содержанием силикона, потому как их остатки образуют дефекты - кратеры.

Камера для сушилки порошковой краски представляет собой самую простую конструкцию печи полимеризации , которая загружается в периодическом режиме. Они обычно используются при небольшой пропускной способности либо при существенных изменениях горячей сушки, к примеру, разное время сушки необходимо для изделий с покрытием разной толщины, также для деталей с покрытием ЛКМ применяют разную температуру. Конечно, в данном оборудовании существует один большой недостаток - это загрузка окрашенных деталей отдельными партиями. То есть, в то время, когда двери камеры распахиваются для загрузки или, наоборот, выгрузки изделий, температура, соответственно, падает, и для нагрева до определенного уровня необходимо ждать некоторое время, а для правильной растекаемости краски на рабочей поверхности, необходимая температура должна быть достигнута за более быстрое время. Что, соответственно, сказывается на качестве декоративного покрытия.

Что касается камер для сушки непрерывного действия, то они при серийном производстве загружаются периодически либо непрерывно с применением транспортных установок. У данного типа сушилок выходное и входное отверстие располагаются напротив друг друга. Здесь система транспортирования сконструирована следующим образом: изделия могут менять свое направление движения несколько раз, поэтому возможна реверсивная компоновка. Также существуют корытные сушилки, их конструкция позволяет загрузку изделий сверху вертикально в периодическом режиме. Камера для сушки порошковой краски может быть комбинированная или ее еще называют сушилка блочного типа - это означает, что с камерой полимеризации устанавливают сушильную камеру для удаления влаги.

После нанесения порошковой краски изделие направляется на стадию формирования покрытия. Она включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Оплавление и полимеризация происходят в специальной печи. Существует много разновидностей камер полимеризации, их конструкция может меняться в зависимости от условий и особенностей производства на конкретном предприятии. С виду печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». При помощи блока управления можно контролировать температурный режим печи, время окрашивания и настраивать таймер для автоматического отключения печи при завершении процесса. Источниками энергии для печей полимеризации могут служить электричество, природный газ и даже мазут.

Печи делятся на проходные и тупиковые, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для тупиковых печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха. Камеры нанесения из диэлектриков с электропроводным покрытием обеспечивают равномерное распределение порошковой краски на поверхности детали, однако при неправильном использовании они могут накапливать электрические заряды и представлять опасность.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. Для избежания появления пор окраску следует проводить при температуре, превышающей температуру плавления краски, а покрытие наносить тонким слоем.

При дальнейшем нагревании изделия краска глубоко проникает в поверхность и затем отвержается. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время его отвержения.

Отвержение рекомендуется производить при более низких температурах и в течение более продолжительного периода времени. При таком режиме снижается вероятность возникновения дефектов, и улучшаются механические свойства покрытия.

На время получения необходимой температуры на поверхности изделия влияют масса изделия и свойства материала, из которого изготовлена деталь.

После отвержения поверхность подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отвержения.

Соответствующий режим для формирования покрытия необходимо подбирать с учетом вида порошковой краски, особенностей окрашиваемого изделия, типа печи т.д. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия решающую роль играет температура, особенно при нанесении покрытия на термостойкие пластмассы или изделия из древесины.

Порошковая покраска металла – современный метод окрашивания и защиты поверхностей. Жидкое покрытие с частицами порошка наносится на окрашиваемую деталь. Частицы удерживаются на поверхности силой электростатического притяжения. При высокой температуре частицы мелкодисперсного порошка расплавляются и полимеризуются, образуя единое качественное покрытие.

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.

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:

Используйте порошковые материалы проверенных производителей.
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.
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.

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.

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.
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.
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.

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.

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%.
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.
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.