Технология порошковой покраски металлических изделий: подробная инструкция

Покраска металлических изделий необходима, чтобы увеличить их срок службы, защитить от пагубных факторов, также это придает декоративное оформление предмету. Обычные жидкие лакокрасочные материалы не всегда дают необходимый высокий уровень защиты, более эффективным считается порошковое окрашивание. Подробно об особенностях средства и работы с ним будет рассказано далее.

Что такое порошковые краски

Порошковая покраска заключается в нанесение состава за счет электризации частичек порошка. Процесс может достигаться сторонним воздействием либо трением частичек друг об друга. Красящие средства заряжаются положительным зарядом, а окрашиваемая поверхность имеет отрицательный заряд, за счет этого происходит соединение порошка на основании.

Но чтобы процесс завершился, и состав надежно закрепился на металле, требуется провести этап запекания. Для этого изделие помещается в специальную камеру полимеризации. Запекаясь, порошок закрепляется на предмете и создается прочное пленочное покрытие.

Порошковая покраска заключается в нанесение состава за счет электризации частичек порошка.

Порядок выполнения работ

Технология порошковой окраски различных металлических изделий представляет собой совокупность мероприятий. Подробный перечень работ включает немаловажный этап – подготовку предмета, качество проведения которого определяет результат.

Подготовка

Необходимо выполнить следующие действия:

Поверхность тщательно очищается. Для этого проводится ряд процедур:

• Механическое удаление следов ржавчины и окислов с металла. При необходимости снимается и старый декоративный слой. Для этого процесса используются подручные инструменты: шлифовальные машинки, щетки, скребки. Если требуется, задействуются специальные смывки. Наиболее эффективной считается пескоструйная очистка, которая за счет воздействия абразивных частиц под давлением позволяет быстро удалить все лишнее.

  
  Пескоструйная зачистка на данный момент считается самой качественной

• Обезжиривание основания. Для этого используются специальные щелочные или органические составы. Применяемый раствор наносится на ветошь, которой тщательно протирается поверхность. При необходимости деталь полностью погружается в раствор.
• Если есть возможность, то выполняется травление. От предыдущего этот способ отличается тем, что не просто смывает загрязнения, а оказывает воздействие на их структуру, способствуя лучшему удалению.

  
  Обезжиривание и травление являются обязательными этапами подготовки

Формируется конверсионный подслой. Он необходим для защиты поверхности от попадания различных загрязнителей. Составы для этого выбираются исходя из вида обрабатываемого материала. Так, для деталей из алюминия применяется хромовый ангидрид, а для стали – фосфат железа.

Если требуется, то выполняется пассивирование. Этот процесс направлен на закрепление антикоррозионного покрытия.

Следует знать! Стадии подготовки могут разниться в зависимости от того, какие изделия подвергаются обработке, и сферы их применения. Порой достаточно провести тщательную очистку и обезжиривание.

Нанесение красителя

Порошковую окраску металла проводят следующим образом:

1. Окрашиваемые элементы после подготовки и просушки помещаются в камеру. При этом они закрепляются на раме, которая обязательно должна иметь заземление. Если работы выполняются дома, то создаются похожие условия.

   
   Обработку заготовки необходимо проводить в средствах индивидуальной защиты

2. Чтобы нанести порошок, выбирается подходящий распылитель. Эта процедура выполняется в специальной защитной одежде, респираторе и очках.
3. Деталь тщательно обрабатывается. Необходимо наносить частицы равномерно, покрывая все участки и выдерживая одинаковое расстояние до поверхности, чтобы обеспечить более однородное распределение.

   
   При финишном прогреве температура в печи может доходить до 200ºС

4. Изделие перемещается в печь. На этом этапе важно добиться равномерного прогрева, это обеспечит создание единой полимерной пленки. Температура выбирается индивидуально.

Порошковая покраска считается завершенной. По прошествии 30 минут металлическое изделие вынимается из печи и остужается, после полного остывания элемент готов к использованию.

Также рекомендуем посмотреть это видео:

Что окрашивают сухими красками

Порошок закрепляется в печи для полимеризации в течение 40-60 минут, при этом оказывается воздействие температурой 150-200 градусов. Не каждый материал способен выдержать подобное высокотемпературное воздействие, это является причиной, почему использование ограничено металлоизделиями. Вариант не подойдет для деревянных и пластмассовых материалов.

Порошковая окраска производится для следующих предметов:

• Кованые предметы, используемые внутри и снаружи здания, также красят фасадные кассеты;
• Профили из алюминия и оцинкованной стали;
• Для металлической мебели;
• Детали корпуса в бытовой технике;
• Статичные элементы в авто, применяют и для дисков;
• Для инвентаря, используемого в спорте;
• Для промышленного оборудования.

Покраска металла порошковой краской желательна, когда требуется высокая устойчивость к образованию ржавчины на металлоконструкции. Также, если условия эксплуатации подразумевают воздействие химическими веществами и механические нагрузки, тогда слой поможет создать оптимальный барьер от подобных влияний.

Покраска металла порошковой краской желательна, когда требуется высокая устойчивость к образованию ржавчины на металлоконструкции.

Технология порошкового окрашивания. Системы рекуперации

Основное назначение системы рекуперации заключается в улавливании максимально возможного количества порошковой краски и возврата ее в питатель. В рекуператоре происходит фильтрация краски, которая может потом быть использована повторно.

Чаще всего используется двухступенчатая система улавливания. На первом этапе используется пылеотделитель, а на второй стадии улавливание краски происходит при помощи фильтра. Рекуперация позволяет повторно использовать до 98% краски, загруженной в питатель и не осевшей на поверхности детали.

Фильтры грубой и тонкой очистки воздуха подают в рабочую зону очищенный воздух. Благодаря этому отпадет необходимость использования вентиляторов, подогрева воздуха в зимнее время и его обеспыливания. С помощью системы рекуперации значительно снижаются энергозатраты и, соответственно, общие расходы на покраску. Автоматическая очистка фильтров обеспечивает работу воздушного потока без снижения скорости высокую степень очистки воздуха в течение длительного времени.

Суть метода

Порошковая окраска технология подразумевает, что наноситься тонкий слой покрытия, который выглядит с материалом единым целым. В промышленности применяется именно данная технология покрытия металла, красят разнообразные предметы, которые сделаны из металлических материалов.

Изначально проводится процесс покрытия частичками краски поверхности изделия с помощью краскопульта. Нанесение происходит с помощью давления воздуха, а удерживается порошок на основании из-за электрической реакции, когда противоположные заряды сталкиваются. После требуется провести высокотемпературное воздействие, чтобы запустился процесс полимеризации.

В итоге краска оставляет тончающую пленку, которая может выдержать высокие температуры и солнечные лучи. Оставить царапины на слое сложно, поэтому держится покрытие много лет. Также слой отличается красотой.

Нанесение происходит с помощью давления воздуха, а удерживается порошок на основании из-за электрической реакции, когда противоположные заряды сталкиваются.

Технология порошкового окрашивания. Обеспечение и контроль качества порошковой покраски

Мы контролируем качество на каждой стадии технологического процесса, при этом используются самые современные приборы от лучших мировых производителей.

Так для настройки и контроля технологических параметров режимов полимеризации и отверждения покрытий непосредственно на поверхности изделий применяется термограф печей OQ610 (Grant), настройка и контроль оборудования электростатического нанесения порошковых покрытий, контроль степени заряда краски при её нанесении, качества заземления подвесок изделий производится с применением трибоэлектротестера Static Check ST3.

Степень адгезии покрытия к металлу контролируется с помощью адгезиметра Cross-Cut-Tester (Gardner), а толщина покрытия толщиномером QuaNix 1500.

Все это позволяет своевременно выявлять и корректировать отклонения от технологических режимов и обеспечивать высокое качество полимерных покрытий.

Термограф печей OQ610 (Grant)	Трибоэлектротестер Static Check ST3
Адгезиметр Cross-Cut-Tester (Gardner)	Толщиномер QuaNix 1500

Методы работы с порошковой краской

Принцип действия специальных приборов для нанесения порошковой краски так, чтобы она зарядилась нужным электрическим зарядом разный. Так есть два вида работы пистолета для покраски:

• Электростатический, в данном инструменте проходя через сопло, порошок заряжается, когда задевает электрод, на который оказывается отрицательное напряжение в 10000 Вольт;
• Трибостатический, в этом случае применяется пистолет с длинным стволом. Изнутри закреплен абразивный материал, когда частички краски трутся друг об друга и получают нужный заряд.

Изнутри закреплен абразивный материал, когда частички краски трутся друг об друга и получают нужный заряд.

Видео описание

В этом видео показаны последствия недопекания и перепекания краски
Происходит процесс полимеризации краски. На прохождение полного цикла необходимо 15-30 минут. Микрочастицы порошковой краски оплавляются, образуя при этом плёнку, затем отвердевание и охлаждение. Время этого этапа зависимо от размера детали, вида печи и типа краски.

Температурный режим, необходимый для процесса, удерживают в диапазоне 150-200 °C. После чего расплавленный порошок заполняет все малые неровности, это гарантирует плотный контакт краски и поверхности.

Потом деталь охлаждается. Покрытие становится прочным, а изделие получает защиту от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Плюсы и минусы

Покраска алюминиевого профиля либо другого изделия из металла порошковым составом отличается следующими преимуществами:

• Уменьшение количества слоев покраски, так производить процесс можно быстро, а себестоимость предмета становится меньше;
• Экологическая чистота работы, производственный процесс безопасный для мастера, при высокотемпературном воздействии вредные вещества не превышают нормы;
• В составе нет разбавителей, поэтому не образуются микропоры и раковины, и усадка получается низкого уровня;
• Низкий расход средства, также нет нужды выделять отдельную зону для просушки слоя;
• Низкий уровень взрыво- пожароопасности;
• Слой отличается твердостью, поэтому перевозить предмет можно будет без создания дополнительной защиты;
• Высокая устойчивость ко многим агрессивным влияниям и горюче-смазочным составам;
• Разнообразие цветов, представлено больше 5 тысяч оттенков краски.

Описание состава нельзя оставить и без упоминания недостатков вида, первым минусом отмечают недоступность применения для пластиковых и деревянных предметов. Другие отрицательные моменты:

• Используемое оборудование узконаправленное, в крупных печах высушивать маленькие предметы экономически невыгодно, а в маленькие не поместить крупные изделия;
• Нелегко распределять состав на сложные по форме конструкции;
• Высокая стоимость необходимого оборудования;
• Нельзя колеровать состав, применимы лишь варианты, представленные в палитре.

Также в услуге есть минус в том, что убрать дефект нанесения лишь в этой зоне не получится, придется полностью удалить покрытие и нанести новый слой.

Слой отличается твердостью, поэтому перевозить предмет можно будет без создания дополнительной защиты.

Сферы применения

Области применения технологии порошковой покраски:

• обработка стеклянных панелей, листов МДФ;
• порошковая окраска изделий из металла;
• покраска изделий из натурального, искусственного камня, керамики;
• покрытие алюминия.

Окрашивание автомобильных дисков (Фото: Instagram / polimerka22)

Цвета порошковой краски для металла

Цветовая палитра подобного средства радует своим разнообразием. Представлено около 5000 оттенков, поэтому выбрать необходимый вариант, если решено провести окрашивание, не будет сложно. Удобно пользоваться для выбора каталогом RAL.

Но добавить пигмент для изменения цвета не получится, можно использовать лишь готовый вариант.

Цветовая палитра подобного средства радует своим разнообразием.

Итог

Порошковое окрашивание — это наиболее экономичный, быстрый и экологичный способ получения надежной защитной поверхности на металле. Срок службы изделия значительно увеличивается, а декоративное покрытие может быть разнообразным не только по цвету, но и по структуре.

Сложности технологии заключаются в строгом соблюдении всех этапов. Для этого необходимо наличие специальной производственной линии. Проблемы могут возникнуть при:

• окрашивании крупногабаритных предметов;
• изделий сложной формы;
• конструкций из смешанных материалов.

Требуемые материалы и оборудование

Порошковая покраска металлических изделий в домашних условиях сложна, из-за того, что требуется наличие специальных приборов. Но часто в бизнес плане автомастерских включено наличие необходимой линии для подобной окраски, ведь порошковая краска часто применяется именно для авто.

Необходимы следующие приспособления:

• Камера для полимеризации, есть возможность сделать ее самостоятельно, но процесс требует определённых знаний;
• Распылитель для порошка.

Порошковая покраска металлических изделий в домашних условиях сложна, из-за того, что требуется наличие специальных приборов.

Питатели

Как уже отмечалось выше, в установках с распылительными электро- или трибостатическими пистолетами используется смесь ПК с воздухом (аэровзвесь). В типовых промышленных системах нанесения аэровзвесь получают в питателях, куда порошковая краска либо засыпается на пористую перегородку, сквозь которую подается воздух под давлением, переводящий всю ПК во взвешенное (так называемый “кипящий слой”) состояние, либо сжатый воздух подается в порошковую краска специальным устройством, создавая местную область “кипящего слоя”, из которой аэровзвесь ПК засасывается воздушным насосом — эжектором, разбавляется до более низкой концентрации добавочным воздухом и транспортируется к распылительным пистолетам (в ряде установок большой производительности, особенно в составе конвейерных линий окраски, от одного питателя работают несколько пистолетов).

В связи с общей тенденцией снижения удельного расхода ПК на окраску и, соответственно, уменьшения толщины конечного покрытия ведущие фирмы перешли к производству ПК с уменьшенным средним размером частиц, но перевод таких порошков во взвешенное состояние осложняется. Поэтому многие фирмы снабжают питатели вибраторами, облегчающими создание «кипящего слоя».

Пистолеты для лабораторных или мелких работ по нанесению ПК имеют встроенный питатель вместе с небольшой емкостью для порошковой краски. На них, как правило, труднее получить однородную аэровзвесь и, соответственно, равномерный факел, особенно при его включении и выключении: нередко при этом наблюдается выброс агрегатов. Поэтому нежелательно, чтобы ствол такого пистолета в моменты включения и выключения был направлен на изделие. Следует также помнить об ограниченной емкости воронки, вмещающей обычно не более 200 г порошковой краски. В то же время зачистка такого пистолета намното проще, чем распылителя с отдельным питателем.

Подготовка поверхности

Покрасить поверхность своими руками порошковым составом можно, если знать все этапы работы. Подготовительная часть важна, требуется очистить основание от всех типов грязи, обязательно удаляется коррозия. Убираются и старые покрытия полностью. После проводится обезжиривание, наносится грунтовочный раствор. Потребуется провести пассивирование, чтобы исключить образование ржавчины.

Убираются и старые покрытия полностью.

Покраска

Окрашивание детали достаточно простое, оно осуществляется только тогда, если все этапы подготовки были идеально выполнены. Сначала нужно поместить заготовку в отсек окрашивания, после этого присоединить к ней минусовый провод, который включен в источник питания.

• Чтобы проверить достаточная-ли величина напряжения на детали, используется преобразователь.
• Бутылка с металлической пробкой нужно поднести к детали на 20 см от поверхности, должны появиться искры.
• Это будет сигнализировать о том, что напряжение, поданное на деталь, достаточное.

После проверки нужно начинать окрашивание, при помощи пистолета ЛКМ распыляется на заготовку. За счет напряжения частицы будут электризоваться и прилипать к поверхности, таким образом окрашивая деталь. Стоит отметить, что определенная часть лако-красочного материала все равно будет падать на пол.

Когда окрашивание будет завершено, нужно убрать деталь в печь для дальнейшей процедуры полимеризации. Там деталь будет подвергаться воздействию высоких температур, которые закрепят слой краски.

На этом процесс окрашивания детали окончен, нужно подождать, пока она остудится, и можно использовать в сборке.

Нанесение краски

Порошковая краска для металла наносится несложно, выполняют нижеописанные действия:

• Распылителем распределяют ровным слоем порошок по основанию, следят, чтобы расстояние между инструментом и предметом все время было одинаковое;
• Электрическое напряжение способствует плотному прилеганию частичек к поверхности;
• Остатки порошка можно будет после покраски собрать и использовать повторно.

Электрическое напряжение способствует плотному прилеганию частичек к поверхности.

Технология порошкового окрашивания. Преимущества порошковой покраски по сравнению с обычной

Покраска порошковой краской	Покраска обычной краской
Эффективность нанесения
Безопасность для здоровья человека
Идеальное покрытие
Широкий выбор цветов и фактур	палитра RAL, глянцевые и матовые покрытия, различные декоративные эффекты
Экологичность
Ударопрочность покрытия
Долговечность покрытия	10-30 лет	1-5 лет
Экономичность покрытия
Время покраски	2-3 ч.	5-12 ч.
Защита металла от коррозии
Устойчивость покрытия к температурным перепадам
Огнеопасность

Основные этапы окрашивания

Окрашивание должно проводиться по технологии, потребуется выполнить нижеперечисленные этапы:

1. Производится подготовка основания.
2. Наносится распылителем краска.
3. Окрашенное изделие отправляется в печь, важно правильно установить температуру прогрева, обычно производитель указывает необходимые показатели в инструкции. Также подбирает время нагрева.
4. Предмет должен остыть, остывать он может на открытом воздухе.

Для работ с предметами, эксплуатируемыми на улице, подходят полиэфирные типы красок, и они лучше выдерживают внешние факторы. Эпоксидные чаще выбираются для внутренней отделке металла.

Важно правильно установить температуру прогрева, обычно производитель указывает необходимые показатели в инструкции.

Создание печи самостоятельно

Чтобы создать такую печь самостоятельно, понадобится следующий перечень материалов:

• Профильныетрубы
• Теплоизоляция огнеупорная (отлично подойдет плита из базальта)
• Листовой металл для обшивки (заказывается на любом онлайн-ресурсе или в строительном магазине в нужном количестве и размере)
• Тангценциальный вентилятор и ТЭНы

Процесс сборки

1. Первоначально из профильных труб необходимо создать каркас для будущей печи далее в него укладывается утеплитель.
2. При помощи листового металла обшиваются стены с внутренней стороны, снаружи нужно использовать для обшивки гипсоволокно.
3. Чтобысоздатьконвекциюиспользуетсятангенциальныйвентилятор, длянегосоздаетсяширокийвходи, соответственно, узкийвыходдлясозданиятяги.
4. Вентилятор вставляется в камеру, его задача засасывать воздух сверху, после чего направлять через ТЭНы, далее воздух будет идти по низу и рассеиваться по камере, ТЭНы необходимо устанавливать вдоль стенок, расположенных друг напротив друга и соединять, предварительно распределив на фазы.
5. Далее, после установки ТЭНы закрываются, открытым оставляется только вентилятор, основная часть должна быть за пределами камеры, это позволит избежать оплавления обмотки.
6. На заключительном этапе устанавливается электрощитовая, к которой будет подключаться камера. Этот этап рекомендуется доверить специалисту, во избежание неправильной установки.

Таким образом оборудование будет не хуже, чем покупное. В период разогревания камеры мощность печи будет составлять 12 кВт, в период работы только 6 кВт. В качестве энергоносителя в этом устройстве может использоваться не только электроэнергия.

Допускается газ и дизельное топливо, но конструкция немного меняется, необходимо устанавливать газовый счетчик, равно как при работе с дизельным топливом понадобится установка дополнительного оборудования.

Температура запекания

Температурный показатель для запекания может варьироваться между 150 и 220 градусами, и определяется типом красящего средства. Некоторые краски могут использоваться для стекла и керамики, тогда градусы обычно ставятся на 180 градусов. Для металлических оснований возможен нагрев до 220 градусов.

Температурный показатель для запекания может варьироваться между 150 и 220 градусами, и определяется типом красящего средства.

Расход на 1 м2

Средний расход покрытия указывается на упаковке. Но на него оказывают влияние различные факторы, возникающие при работе:

• Тип окрашиваемого материала, на гладкие основы потребуется меньше средства, чем на шероховатые;
• Форма предмета, чем она сложнее, тем больше придется нанести краски;
• Уровень плотности состава, чем он выше, тем больше расход;
• Толщина слоя;
• Умение мастера, неопытный маляр нанесет для получения более ровного покрытия больше порошка.

Средний расход покрытия указывается на упаковке.

Оборудование для сухого окрашивания

В порошковом окрашивании нанесение краски не является заключительным этапом. Чтобы полимер закрепился на поверхности, его нагревают в печах. Линия порошкового окрашивания состоит из:

• камеры для нанесения порошка. В этой герметичной камере наносится красящее вещество на металл;
• электростатического распылителя для нанесения порошка. Благодаря статическому электричеству, создаваемому источником высокого напряжения, краска равномерно наносится на конструкции любой формы;
• камеры полимеризации. Она обеспечивает постоянную температуру и оснащена системой вентиляции. В ней происходит процесс полимеризации краски и ее равномерное распределение по изделию;
• компрессора. Он предназначен для создания определенного давления в камере окрашивания;
• устройства для транспортировки металлоизделий. Тяжелые и большие окрашенные изделия должны аккуратно перевозиться, чтобы порошок с них не осыпался. Это обеспечивают специальные тележки, передвигающиеся по монорельсу.

Порошковая окраска металла: правила и рекомендации

Есть ряд рекомендаций, которые следует выполнять, чтобы провести работы безопасно и качественно:

• Мастер должен надеть защитную одежду и респиратор;
• Не стоит ставить распылитель на усиленную подачу воздуха, чтобы он слишком быстро не вышел из строя;
• Обязательно делается заземление;
• Недопустимо смешение разных оттенков краски;
• Хранится состав в теплом и сухом месте;
• Технологический процесс должен выполняться правильно, чтобы не получить изъянов на покрытии.

Не стоит ставить распылитель на усиленную подачу воздуха, чтобы он слишком быстро не вышел из строя.

Порошковое окрашивание дает хорошие результаты защиты основания, и является долговечным. Важно приобретать порошок, сделанный по ГОСТу, тогда он будет безопасным и качественным, поэтому у продавца следует запросить сертификат соответствия.

Видео описание

В этом видео показан процесс покраски порошковой краской

• Для напыления порошковых материалов, использовать минимально нужное количество воздуха. При перенасыщении происходит увеличение расхода колера, усиление нагрузки на оборудование, нарушение процесса электризации, изменение гранул порошкового материала, плюс, видимость в окрасочной камере заметно ухудшается.

• Использовать воздух лучшего качества, без примесей.
• Внимательно гомогенизировать порошковую смесь перед использованием.
• Не допускать смешивания разных цветов. Перед использованием нового цвета – тщательно очистить оборудование.
• Уделить большое внимание подготовке поверхности перед покраской.
• Условия хранения порошковых красок необходимо соблюдать во избежание ухудшения исходного сырья, что отразится на конечном результате.
• Технологический процесс должен быть соблюдён в деталях на всех этапах покрасочных работ.
• Контроль, профилактика и обслуживание агрегатов – необходимость.
• Правильно настроенные производственные циклы, гарантируют уменьшение потерей красящего пигмента до 2%-5%.

Правила и рекомендации помогут добиться равномерности и эластичности покрытия, а также долгого срока эксплуатации.