Порошковые краски при ремонте

Технология покраски порошковой краской

Порошковая покраска – это наиболее оптимальный вариант защиты коррозии металлических изделий различного назначения и размера в соотношении цены, долговечности, прочности и эстетичности. Нанесенный слой такой краски выдерживает многократное механическое воздействие и устойчив к агрессивным средам. Кроме того, он слабо подвержен выгоранию пигмента.

Технология покраски порошковой краской основана на использовании полимерно-эпоксидных смол в сочетании с дополнительными компонентами. Вспомогательные катализаторы помогают микрочастицам образовывать пленку на поверхности металла и полимеризироваться в единый монолитный слой.

В отличие от классических жидких лакокрасочных материалов порошковая краска не содержат растворителей. В качестве дисперсионной среды используется обычный воздух, нагнетаемый компрессором. Именно благодаря этой особенности технологию порошковой покраски металла называют наиболее экологичной и безопасной как для рабочего персонала, выполняющего окрашивание, так и для окружающей среды.

Сферы применения

Процесс полимеризации частиц порошка, нанесенного на поверхность изделия, выполняется в течении 40-60 минут при температуре 150-200°С в специальных печах. Именно по этой причине сфера применения технологии покраски порошковой краской ограничивается исключительно металлопродукцией самого различного назначения и размера. Процесс термической полимеризации не позволяет применять такой метод для окрашивания пластика или древесины.

Порошковой красой покрывают:

• кованые изделия для внутреннего и наружного применения;
• алюминиевые и оцинкованные профили;
• домашнюю и производственную мебель из металла;
• корпусные элементы бытовой техники;
• статичные детали машин и механизмов;
• спортивный инвентарь;
• нейтральное промышленное оборудование.

Технология порошковой покраски металла применяется в ситуациях, когда крайне важна высокая коррозионная стойкость металлоизделия. Сухие полимерно-порошковые краски используют также при необходимости обеспечения механической и химической стойкости антикоррозионного покрытия ввиду наличия сложных эксплуатационных условий.

Плюсы и минусы порошкового окрашивания

Среди основных преимуществ технологии покраски порошковой краской большинство инженеров и промышленников называют те, что представлены ниже.

• минимизация количества проходов окрашивания, в результате чего увеличивается производительность и снижается себестоимость продукции;
• экологичность производства и улучшение условий труда – даже в печи в процессе термической полимеризации концентрация вредных летучих соединений не превышает нормы;
• отсутствие растворителей, в результате чего покрытие получается без микропор и раковин, а его усадка минимальна;
• экономный расход порошковой краски и отсутствие необходимости дорогостоящего содержания производственных помещений для сушки окрашенных изделий;
• крайне низкая степень пожаро- и взрывоопасности;
• высокая твердость покрытия, благодаря чему снижаются затраты на упаковку и обеспечение надежной защиты металлоизделий во время транспортировки;
• стойкость к широкому спектру агрессивных сред и горюче-смазочных материалов;
• устойчивость пигмента и полимерной основы к разрушительному воздействию ультрафиолета;
• широкая палитра – более 5000 цветов, оттенков и текстур.

У технологии покраски порошковой краской есть и ряд минусов, главный из которых – невозможность окрашивать пластиковые и деревянные изделия ввиду высокой температуры запекания в процессе полимеризации.

Среди других недостатков:

• сложность в нанесении тонкого слоя;
• узкая специализация оборудования для порошковой покраски – в больших печах невыгодно окрашивать малые несерийные изделия и наоборот;
• необходимость использования отдельного контейнера для каждого цвета и оттенка;
• трудность в нанесении покрытия на металлоизделия сложной геометрической конфигурации и составные конструкции;
• серьезные капиталовложения при сооружении окрасочной линии;
• отсутствие возможности колеровки – используется только стандартная палитра.

Еще один недостаток технологии порошковой покраски металла – это невозможность локального устранения дефектов и прорех в нанесенном покрытии. При появлении таких пробелов приходится удалять краску и наносить порошковый состав с последующим запеканием заново.

Разновидности порошковой краски

Используемые в данной технологии антикоррозионной защиты металла сухие полимерные порошки разделяют на две основные группы по типу образования пленки на поверхности изделия:

• термореактивные – полимеризация происходит после ряда химических преобразований;
• термопластичные – образование монолитной пленки происходит при высоких температурах без химических реакций.

В современном промышленном производстве термореактивные порошковые краски более распространены. В их состав входят полиэфирные, эпоксидные или акриловые смолы в виде мелкодисперсного порошка.

Главное преимущество термореактивных порошковых красок в отсутствии последующей после полимеризации термической деформации при нагревании окрашенного изделия. Это крайне важно для металлоизделий, эксплуатируемых в сложных условиях при повышенных температурах.

В состав термопластичных порошковых красок входят такие полимеры, как нейлон, винил или полиэстер. Твердый слой на поверхности изделия образуется в результате остывания массы. Состав покрытия остается таким же, как и до его нанесения и запекания. Это дает возможность повторно плавить порошок.

Способы работы с порошковой краской и требуемое оборудование

Технология порошковой покраски металла предполагает три основных способа нанесения мелкодисперсного порошка на металлическую поверхность окрашиваемого изделия.

1. Использование направленного воздушного потока. Металлоизделие нагревается и равномерно покрывается порошковой краской с помощью пульверизатора. При данном способе важно точно определить необходимую температуру, чтобы покрытие равномерно полимеризировалось. Кроме того, потребуется дополнительная термообработка после полимеризации.
2. Электростатическое распыление порошковой краски – наиболее распространенный способ. Получив положительный заряд от высоковольтного источника, частицы порошка налипают на поверхности отрицательно заряженного металлоизделия. Это позволяет обеспечить равномерность распределения материала и исключить стекание или осыпание. Не прилипший порошок собирается и используется повторно.
3. Пламенное окрашивание. Частицы порошковой краски проходят через пламя пропановой горелки и уже в полужидком расплавленном состоянии попадают на поверхность обрабатываемого металла. При этом само изделие нагреванию не подвергается. Этот способ используется крайне редко и только для окрашивания крупногабаритных предметов.

Технология порошковой покраски металла включает в себя три этапа: подготовка, окрашивание и полимеризация нанесенного покрытия. Каждый из этих процессов требует наличия специального оборудования.

Классическая линия для порошковой покраски состоит из четырех основных элементов:

• камера для нанесения (распыления) порошка;
• электростатический распылитель;
• компрессор для нагнетания сжатого воздуха в пульверизатор;
• печь для полимеризации.

Окрашиваемые металлоизделия, особенно крупные, в процессе покраски должны бережно перемещаться от одного поста к другому, чтобы не повредить нанесенную и не прошедшую полимеризацию порошковую краску. Для этого в линиях предусматриваются транспортировочные устройства для аккуратного перемещения изделий из напылительной камеры в термическую. Чаще всего для этого используются монорельсы с крюками на роликах и т.п.

Подготовительные работы

Не менее важно оборудовать рабочее место для подготовки металлоизделия к нанесению на него порошковой краски. Такой пост должен иметь доступ к монорельсовой подвесной системе, а также оборудован специальным рабочим столом и необходимым инструментом.

Технология порошковой покраски металла включает в себя два основных процесса – нанесение порошка и его полимеризации в печи, подробно о которых описано выше. Но крайне важно перед распылением краски провести тщательную подготовку металлической поверхности, которая включает в себя:

• механическую обработку ручными щетками или электроинструментом для снятия следов коррозии и прочих загрязнений;
• обезжиривание;
• протравливание.

Все эти подготовительные процессы дают возможность качественно подготовить металлическое изделие для равномерного распределения порошковой краски без пробелов и пустот. Благодаря протравливанию и обезжириванию удается добиться максимальной адгезии полимеризированного монолитного слоя с поверхностью металла.

Техника безопасности

Несмотря на свою экологичность, технология покраски порошковой краской имеет ряд потенциальных угроз для рабочего персонала, ввиду чего крайне важно выполнять все правила охраны труда и требования по технике безопасности.

Среди специфических опасностей:

• попадание мелкодисперсного порошка в органы дыхания;
• образование взрывоопасной смеси пыли и воздуха.

Кроме того, технология покраски порошковой краской также включает в себя ряд обычных промышленно-производственных угроз, связанных с использование электрооборудования, компрессорной техники и камер для термической обработки. Четкое соблюдение стандартных правил пожарной и электробезопасности – залог безопасной и высокопроизводительной работы персонала.

Видео. Процесс покраски от и до

Источник

Исправление дефектных порошковых полимерных покрытий

При любом производственном процессе, в том числе и при окрашивании порошковыми материалами, могут быть получены покрытия, которые не отвечают существующим стандартам качества (брак порошкового окрашивания). Как результат этого — исключение деталей из использования и продажи; их именуют бракованными. Если покрытие забраковано, деталь может быть передана вновь в производственный процесс для исправления покрытия.

Покрытия из порошковых красок допускают исправление, например, путем повторного нанесения красок, что может уменьшить процент брака.

Положения по приемке готовых покрытий должны быть четко сформулированы, представлены документально и доведены до всего заинтересованного персонала, в том числе и заказчика. В качестве эталона для сравнения могут служить покрытия, которые уже прошли приемку. Проведение систематических испытаний продукции, обучение основного персонала — это важные меры для снижения брака.

Прежде чем проводить исправление бракованных покрытий, необходимо решить главный вопрос, целесообразно это или нет с точки зрения экономики. При этом следует учесть:

• расходы на материал и затраты на оплату труда по исправлению дефектных покрытий;
• расходы на хранение деталей с дефектами на складе;
• расходы на удаление бракованных покрытий, в том числе расходы на подготовку и транспортировку деталей.

Определив и сопоставив указанные расходы, можно выбрать вариант, предполагающий наименьшие затраты. Нельзя недооценивать важность тщательного анализа стоимости для каждой возможной альтернативы с забракованными покрытиями.

Способы устранения брака

Существуют различные способы исправления дефектов покрытий. Наиболее часто применяющиеся — повторное нанесение покрытия, подкрашивание распылением жидких красок, повторное отверждение.

Повторное нанесение покрытия

Одно из преимуществ покрытий, получаемых из порошковых красок, -возможность их обновления путем повторного нанесения таких же красок. Обычно второе покрытие может быть нанесено на первое без пагубного влияния на внешний вид либо физические свойства покрытия.

Повторное покрытие представляет собой повторение первого. Однако иногда может возникнуть необходимость отрегулировать параметры его нанесения с тем, чтобы успешно исправить имеющиеся дефекты.

Всегда, когда на деталь наносится повторное покрытие, необходимо окрашивать всю поверхность слоем адекватной толщины. Попытка нанести повторное покрытие только на часть детали является большой ошибкой, так как это не дает возможности получить покрытие одинаковой толщины.

При повторном нанесении покрытий, как правило, обеспечивается хорошая адгезия между слоями. Некоторые проблемы с адгезией могут возникнуть при использовании эпоксидных красок, особенно если они были подвергнуты избыточному отверждению. С другой стороны, полиэфирные и эпоксидно-полиэфирные краски обычно хорошо ложатся при повторном нанесении.

Прежде чем нанести повторное покрытие на большое число деталей, рекомендуется проверить адгезию между слоями. Эта проверка особенно необходима в случае переотверждения первого покрытия.

Важно хорошо заземлить деталь при нанесении повторного покрытия. Хорошее заземление необходимо для обеспечения электростатического притяжения порошковой краски к окрашиваемой детали.

Избыточное нагревание изделия с покрытием, вызванное необходимостью отверждения повторного покрытия, может привести к пиролизу первого покрытия, что также может повлиять на адгезию между слоями. В случае покрытий, которые были подвергнуты избыточному отверждению, требуется проведение легкой шлифовки поверхности с тем, чтобы получить удовлетворительную межслойную адгезию.

Шлифовка

Если на первоначальном покрытии имеются дефекты — пятна, пузырьки либо небольшие выпуклости от загрязнений — необходимо отшлифовать данные участки прежде, чем наносить повторное покрытие. Если первоначальное покрытие оставить неровным, то эти неровности, скорее всего, проявятся и после нанесения второго покрытия.

Важно правильно выбрать зернистость наждачной бумаги. Грубая наждачная бумага быстрее удалит дефект, однако оставит риски, которые могут быть видны после нанесения второго покрытия. Для окончательной шлифовки необходимо использовать мелкозернистую наждачную бумагу, чтобы добиться гладкой поверхности. В зависимости от сложности дефекта и формы детали шлифовку можно выполнять вручную либо с помощью специального оборудования. Оно может быть электрическим либо пневматическим. Одной из самых распространенных машин является ленточно-шлифовальный станок.

Операция шлифовки должна проводиться в вентилируемом помещении с системой пылесборников с тем, чтобы минимизировать загрязнение оборудования. Операторы должны быть оснащены защитными очками, противопылевыми масками и иным предохранительным оборудованием.

Подкрашивание жидкими красками

Всегда может быть необходимо либо желательно использовать жидкую краску для подкрашивания. Это может быть нанесение маркировки, подкрашивание непрокрашенных участков поверхности, а также участков с повреждениями покрытий, возникшими во время разгрузки/погрузки либо окончательной сборки.

Места подвешивания деталей, если они хорошо видны, рекомендуется подкрашивать вручную маленькой кисточкой. Нанесение краски распылителем на поверхности детали со значительными дефектами допустимо там, где линии распыления будут мало заметны.

На выбор материалов для подкрашивания влияют следующие факторы:

• тип отвердителя краски;
• условия эксплуатации покрытия, такие, как устойчивость к воздействию внешней среды и химическим веществам;
• время сушки;
• объем необходимой работы по подкрашиванию.

Двухупаковочные жидкие краски обычно обеспечивают оптимальную адгезию и необходимые свойства пленки при нанесении на дефектное покрытие. Недостатком, однако, является то, что такое нанесение требует дополнительного времени для смешивания и более высоких затрат.

Наиболее часто используемым материалом для подкрашивания покрытий являются высыхаемые на воздухе термопластичные полиакрилатные краски. Данный материал экономичен и обеспечивает хорошую адгезию к покрытиям из большинства порошковых красок. Он относительно легко наносится и быстро высыхает. Когда требуются меньшие объемы подкрашивающих материалов, удобны полиакрилатные составы, упакованные в аэрозольные баллончики.

Необходимо обратить внимание на использование комбинации порошок — жидкая краска для подкрашивания. Рекомендуется провести тест на адгезию перед использованием любой комбинации порошок — жидкая краска. Характеристики адгезии жидких красок для подкрашивания могут быть различными из-за разных растворителей, а также используемых смол. Иногда внешний вид покрытия может быть улучшен подбором растворителя, а также шлифованием поверхности перед нанесением жидкой краски.

Важно также учитывать время сушки, необходимое для высыхания подкрашиваемого слоя. Детали, которые были подкрашены жидкой краской, должны быть выдержаны в течение достаточного времени, перед тем как они будут упакованы и отгружены.

При работе с жидкими красками для подкрашивания нужно соблюдать все меры предосторожности, рекомендуемые для работы с органорастворимыми жидкими красками. Такие меры предосторожности предполагают также и удаление любых используемых растворителей из зоны окрашивания.

Доотверждение покрытий

Если покрытие было забраковано ввиду недостаточного отверждения, оно легко может быть исправлено возвращением в сушильную печь ипрохождением необходимого цикла отверждения. Необходимо, однако, контролировать процесс повторного термического отверждения.

Детали, покрытия на которых недостаточно отверждены, легко подвержены повреждениям, поэтому необходимо предпринимать дополнительные меры предосторожности для защиты данных деталей во время хранения и погрузочно-разгрузочных работ.

Способы устранения дефектных покрытий

Удаление покрытий может быть осуществлено посредством использования химических веществ, механических средств и обжига.

Химическую очистку можно применять, если необходимо полностью удалить покрытие. Данный процесс используется, когда подложка не может выдерживать высокие температуры либо механические способы воздействия.

Химическая очистка используется в случае покрытий, имеющих следующие дефекты:

• плохая адгезия;
• дефекты поверхности, требующие слишком длительной шлифовки;
• невозможность подгонки деталивследствие слишком большой толщины покрытия.

Дефектную деталь погружают в горячую либо холодную химическую ванну. В зависимости от материала подложки и покрытия могут быть использованы различные химические среды: кислоты, щелочи, растворители, такие, как метиленхлорид либо толуол. После удаления покрытия может потребоваться нейтрализация детали перед промывкой, затем нанесение ингибитора коррозии — для предотвращения окисления чистой поверхности.

Процессы химического удаления покрытий должны соответствовать положениям по охране окружающей среды. Вред, причиняемый здоровью персонала в процессе работы (воздействие химических веществ и паров), необходимо принимать во внимание при выборе химических веществ.

Методы механического снятия покрытий включают абразивную пескоструйную очистку и очистку пластмассовыми гранулами. Оба процесса очистки способны вернуть подложку в ее первоначальное состояние, позволяя повторять стандартную предварительную подготовку поверхности и процесс нанесения порошковой краски.

Абразивная пескоструйная очистка незаменима, когда отвержденное покрытие необходимо полностью удалить, а подложка может выдержать абразивное воздействие. Твердые абразивные частицы, такие, как стальные шарики, песок, стеклянные бусинки либо оксид алюминия, подаются на обрабатываемую поверхность с целью удаления покрытия. Могут быть использованы различные типы оборудования в зависимости от детали, которую необходимо очистить.

В процессе очистки пластмассовыми гранулами можно удалять часть поверхности покрытия либо полностью очищать всю поверхность. Данный процесс может быть использован на любых типах подложек, в том числе алюминиевых и латунных, без причинения вреда. Для удаления покрытия легкие пластмассовые гранулы с большой скоростью подаются на поверхность покрытия. В зависимости от вида покрытия возможно использование разных пластмассовых гранул.

Тепловая очистка проводится в пиролизных печах. Данный процесс может быть использован только для подложек, которые выдерживают воздействие высоких температур (приблизительно 500 °С). Поскольку некоторые типы покрытий непригодны для обжига, необходимо сделать пробы, прежде чем принять данный процесс для широкого использования.

Деталь, которую необходимо подвергнуть процессу обжига, помещают в контейнер, который затем загружают в специально сконструированную печь. В зависимости от массы металла и системы печи детали выдерживают от 4 до 8 ч при температуре приблизительно 450 °С. Необходимо медленное нагревание деталей и их охлаждение с тем, чтобы предотвратить тепловую деформацию. Твердый остаток продуктов сгорания удаляют погружением детали в специальный раствор либо промывкой водой. После этого необходимо нанести ингибитор коррозии, чтобы предотвратить окисление чистой поверхности.

Конструкция печи обжига определяется спецификой деталей и материала. Данное оборудование должно быть зарегистрировано и разрешено к использованию с учетом законодательства по охране воздушного пространства и контролю выбросов в атмосферу.

Важно, чтобы поверхность, которая подлежит окрашиванию, была чистой. Если поверхность не чистая, это может отрицательно повлиять как на внешний вид покрытия, так и на его адгезию. При наличии пыли и загрязнений необходимо использовать многократную промывку. Детали, подлежащие переделке, с которых полностью было удалено покрытие, должны пройти стандартный процесс предварительной подготовки.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В БЕЛАРУСИ, ПОРОШКОВАЯ КРАСКА. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

Источник