Способы и технология порошковой покраски металла

Преимущества порошковых покрытий

Технология порошковой покраски металла имеет много достоинств:

Прекрасные физико-химические и декоративные свойства покрытий, которых невозможно достичь другими способами окраски, в том числе богатая палитра возможных цветовых решений.
Хорошие эксплуатационные свойства покрытий
Долговечность изделий, окрашенных порошковыми красками
Нанесение покрытия в один слой благодаря 100%-му содержанию сухого вещества, что говорит об экономичности использования порошковых красок
Малая пористость
Улучшенные ударопрочные и антикоррозийные свойства по сравнению с другими красками
Отсутствие необходимости контроля вязкости, так как порошковые краски поставляются непосредственному потребителю в готовом к использованию виде
Потери при окраске порошковыми красками составляют 1-4%, а, например, при использовании жидких красок – около 40%
Затвердевание покрытия в течение 30 минут
Отсутствие необходимости в больших помещениях для хранения порошковых красок
Минимум повреждений окрашиваемых деталей при транспортировке и снижение затрат на их упаковку
Экологическая безопасность покраски порошковыми красками

Ввиду всех вышеперечисленных достоинств данного способа окрашивания металла, большинство промышленников сегодня отдают своё предпочтение именно ему.

ПОРОШКОВАЯ ПОКРАСКА

В спектр услуг компании «Артметалл» входят услуги порошковой покраски металла, снискавшей большую популярность в области покраски металлоизделий.

С её помощью поверхность приобретает высокие декоративные свойства, антикоррозию, ударостойкость. Ей не страшны: осадки, выгорание на солнце, высокие и низкие температуры. Ни одно лакокрасочное средство не может сравниться с эксплуатационными преимуществами порошковой краски.

Порошковая окраска металла позволяет получить качественное и надежное полимерное покрытие, дверей, ворот, заборов, оконных решеток и лестниц. После процесса порошковой окраски изделие становится стойким к органическим растворителям, бензина, растворам кислот, щелочей. Полимерно-порошковая покраска абсолютно экологически безопасна, её технология не предусматривает каких либо растворителей, не токсична и не пожароопасна.

Сфера применения порошковой покраски

Технология порошкового полимерного покрытия применяется:

в производстве фасадных элементов,
оконных профилей,
металлической мебели,
кровельных материалов,
офисной и садовой мебели,
ворот,
заборов,
мебельной фурнитуры,
автомобильных дисков,
приборных щитков,
радиаторов,
холодильников,
спортинвентаря,
дверей и практически любых других металлических поверхностей, которые нужно надежно защитить от коррозии, исключая потеки на вертикальных поверхностях и сморщивания покрытий при сушке.

Мы предоставляем услуги порошковой окраски, в следующих направлениях: оборудование, кровельные материалы, бытовая и медицинская техника, отопительные батареи, профили, конструкции, радиаторы.

Порошковые краски

Компания «АртМеталл» предлагает услуги по полимерному покрытию Ваших изделий из металла любой степени сложности. Используем краски от известных и проверенных временем производителей, цвета которых измеряются по шкале RAL. Подготовка поверхности изделия к процессу порошковой покраски включает в себя: очистка, обезжиривание, грунтовка (по желанию заказчика), сушка. Иногда бывает достаточно лишь обезжиривания органическим растворителем.

Кроме обычных гладких, матовых и глянцевых порошковых красок, которые используют многие, мы активно используем краски с различными текстурами и спецэффектами:

антики
шагрени
металлики
полимерные лаки
краски с эффектом кожи, шелка, дерева

Каталог цветов RAL

RAL

Покраска типа «Крокодиловая кожа»

Покраска типа «Антик»

Покраска типа «Металлик»

Покраска типа «Сахара»

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 обезжиривание, 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

Технология нанесения порошковой краски

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».

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

Порошковая окраска металла: правила и рекомендации

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.

Оборудование для порошковой окраски

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.

Достоинства и недостатки современной технологии

Преимуществ у порошкового покрытия достаточно много. Во-первых, в результате работы образуется минимум отходов. Работа с применением качественного оборудования максимально эффективна.

Во-вторых, работа выполняется в лучших санитарно-гигиенических условиях. Эта методика экологически безопасная. Даже внутри специализированной печи, которая используется для застывания краски, количество токсинов не превышает максимально допустимую норму,

Окрашенные изделия отличаются высокой стойкостью к воздействию солнечных лучей и влаги

В-третьих, при работе не используются растворители, благодаря чему усадка уменьшается, а на поверхности окрашенных металлов практически отсутствуют поры.

Применение составов считается достаточно экономным методом покраски. Для затвердевания слоя потребуется не более 30 минут, в результате чего на поверхности образуется твердое покрытие. Благодаря этому, вам не потребуется наносить дополнительные слои материала, и при транспортировке вы будете тратить меньше средств на упаковку.

Среди минусов выделяется плавление порошковых красок при температуре от 150 °C. Из-за этого красить ими пластик и древесину нельзя. Нанести тонкий слой состава достаточно проблематично

Важно помнить, что для приготовления и использования каждого оттенка потребуется применять отдельные контейнеры. Таким красящим средством достаточно сложно красить предметы нестандартной формы

Кроме того, если на поверхности все же образуются царапины, то удалить их локально не удастся – потребуется красить большой участок. В магазинах отсутствуют средства для колеровки, поэтому применять можно только стандартные заводские цвета.

Процесс порошковой покраски металла

1. Подготовка поверхности: перед началом покраски металлоизделия должны быть тщательно очищены от пыли, грязи, ржавчины и других загрязнений. Это может потребовать прохождения через различные этапы очистки, включая механическую обработку, обезжиривание и химическую обработку.

2. Нанесение порошкового слоя: после подготовки поверхности металлоизделия следует нанести порошковый материал. Для этого применяют специальные аппараты – электростатические пушки, которые заряжают порошок и направляют его к поверхности. Порошок электростатически притягивается к металлической поверхности, образуя равномерное покрытие.

3. Термическая обработка: после нанесения порошкового слоя металлоизделие помещается в специальную печь. При нагреве порошковый материал плавится и образует полимерную пленку, которая прочно связывается с металлом. Температура и время нагрева регулируются в зависимости от типа порошка и требуемых свойств покрытия.

4. Охлаждение и отверждение: после окончания термической обработки металлоизделие охлаждается до комнатной температуры. В процессе охлаждения порошковое покрытие закрепляется и приобретает свои окончательные свойства.

После завершения всех этапов процесса порошковой покраски металлоизделие приобретает прочное и долговечное покрытие, которое предотвращает коррозию и придает изделию эстетический вид. Данный метод покраски широко применяется в различных отраслях промышленности и строительства для защиты и улучшения внешнего вида металлических изделий.

Необходимое оборудование

Для выполнения порошковой покраски необходимо наличия следующего оборудования:

Покрасочная камера. Она предназначена для нанесения полимерного порошка на металлоконструкции. Покрытие изделий производится с помощью специальных покрасочных пистолетов, предающим частицам краски электрический заряд. Все камеры изготавливаются проходного типа. С одной стороны закатывается на покраску изделия, с противоположной − покрытая конструкция из металла выкатывается на дальнейшую обработку. Учитывая, что во время нанесения порошка образуется много пыли, все покрасочные камеры оборудуются современными вентиляционными системами. Управление процессом нанесения полимерного порошка может осуществляться в ручном либо автоматическом режиме. Это зависит от объемов покрытия и габаритов металлоконструкции.

Камера полимеризации покрытия. В ней нанесенный слой порошка под воздействием высоких температур полимеризируется на поверхности изделия. Установленные мощные нагревательные элементы за несколько минут разогревают пространство камеры до 230С. Под действием такой температуры частицы краски расплавляясь, переходят в жидкое состояние. Равномерно растекаясь по поверхности, они образуют тонкую пленку, обладающую после остывания повышенной прочностью. За счет диффузии частицы полимера накрепко соединяются с металлом окрашиваемой конструкции. Благодаря этому химическому процессу, порошковая покраска металлоконструкций отличается повышенной долговечностью. Процесс полимеризации покрытия проходит в течение 60-30 минут.
Транспортные устройства. Покрываемые изделия из металла в основном громоздкие и относительно тяжелые. При этом транспортировка их должна осуществляться аккуратно, чтобы нанесенная порошковая краска не осыпалась во время их перемещения. Вследствие этого для транспортировки металлоконструкций применяются специальные тележки, которые двигаются по подвесному монорельсу. На этих транспортных устройствах изделия остывают после извлечения из камеры полимеризации.

Технология покраски

Подготовка поверхности. Для качественной адгезии полимерных частиц с металлом необходимо с изделий удалить пыль, грязь, защитную смазку. Покрываемую поверхность рекомендуется обязательно обезжирить различным средством. Такая подготовка позволит обеспечить прекрасное сцепление порошковой краски с металлом. Благодаря чему покрытая металлоконструкция будет иметь свежеокрашенный вид на протяжении длительного периода.
Нанесение порошковой краски. Подготовленное изделие на транспортной тележке загружают в покрасочную камеру. Используя специальный пистолет, на поверхность металлоконструкции наносят полимерную краску. В нем частички порошка получают электрический заряд, благодаря чему прочно прилипают к металлу.
Полимеризация. Покрытые полимерной краской изделия помещают в камеру, внутреннее пространство которой за несколько минут доводят до температуры около 200С. При нагревании полимерный слой расплавляется и становится вязким. Он равномерно расплывается по поверхности металлоконструкции, образуя тонкий, но прочный слой за счет адгезии.
Остывание. После охлаждения камеры до 40-60С, изделия извлекают из нее и помещают на транспортных тележках на площадку, где металлоконструкции остывают до нормальной температуры в естественных условиях.