Сколько сохнет порошковая краска на металле

Полимеризация порошковой краски

Большое значение в процессе окрашивания имеет полимеризация порошковой краски. Только строгое соблюдение технологии позволит получить ударопрочное, устойчивое к коррозии покрытие с электроизоляционными свойствами. Окраска имеет свои особенности в зависимости от размеров, толщины, материала обрабатываемых деталей. Чаще таким способом окрашиваются металлические поверхности. Но допускается нанесение порошкового красителя на древесину, термостойкие пластмассы.

Этапы полимеризации

После того как сухой порошок был нанесен на поверхность изделия с помощью распылителя, приступают к окрашиванию. Операция проводится с использованием специального оборудования и включает 3 стадии.

Оплавление

Помещенная в печь деталь нагревается до определенной температуры, заданной изначально. Установленные параметры зависят от нескольких факторов:

• толщины и формы изделия;
• типа оборудования;
• вида красителя.

Нагреваясь, красящие частицы расплавляются, образуя слой средней вязкости. Воздух, изначально содержащийся в порошке, вытесняется. Краска превращается в блестящую пленку, то есть полимеризуется. Если процесс проводится правильно, то воздух вытесняется полностью, а получившаяся пленка характеризуется равномерностью. При нарушении технологии в покрытии могут оставаться воздушные пузырьки, что приводит к возникновению пор. Это ухудшает технические характеристики и внешний вид окрашенной поверхности.

Температура плавления красителя должна быть ниже установленной в камере. Тогда получится избежать дефектов. Резкие температурные колебания запрещены. Допустимые перепады не более 5 °С. Оптимальные показатели — 150-220 °С. Частицы наносятся тонким слоем.

Отвержение

Эта стадия занимает больше времени. Нагревание помещенного в камеру предмета продолжается, но температура снижается. Постепенно краситель проникает глубоко в структуру материала и затвердевает. На этапе отвержения формируются качественные характеристики верхнего слоя: прочность, декоративность, защитные свойства.

Следует помнить: тонкостенные изделия прогреваются быстрее, чем аналоги крупных размеров. Чтобы исключить появление дефектов, работа с деталями большой толщины проводится 2-мя способами:

• их предварительно нагревают;
• увеличивают время отвержения.

На этой стадии самый важный фактор – время. Сокращать его нельзя. Иначе пленка не успеет до конца затвердеть, что негативно скажется на адгезии и прочности. При соблюдении временного режима исключается риск возникновения изъянов, и повышаются механические свойства покрытия.

Охлаждение

Окрашенный предмет охлаждается в камере, которая входит в конструкцию печи. Время полимеризации порошковой краски составляет 15-30 минут. Весь процесс (от напыления частиц до получения конечного результата окрашивания) занимает 30-50 минут.

Оборудование для полимеризации

Оплавление красителя, образование пленки происходит в специальных печах (сушильных шкафах). В зависимости от конструктивных особенностей они бывают 2-х видов:

1. Тупиковые (камерные) – целесообразно использовать при небольших объемах производства и меняющихся условиях окраски. Эксплуатация имеет собственные особенности. Так как загрузка обрабатываемых изделий проводится партиями, температурный режим характеризуется нестабильностью. Поэтому требуется предварительный прогрев сушилки.
2. Проходные (конвейерные) – используются при серийном производстве. Работают в поточном режиме. На противоположных сторонах расположены отверстия, обеспечивающие свободный вход и выход деталей. Чтобы предотвратить тепловые потери, печи оборудуются специальными А-шлюзами. Также рядом с отверстиями возможна установка подъемных или раздвижных дверей.

Шкафы для сушки оснащены блоком управления, с помощью которого легко контролировать выполнение операций. Есть возможность автоматического отключения, благодаря заранее настроенному таймеру. Для работы полимеризационных печей используются различные источники энергии: мазут, природный газ, электричество.

Контроль и гарантия качества

Для контроля качества, как правило, используется современное оборудование. Степень заряда частиц определяется трибоэлектротестером. Для настройки температуры используется термограф. Степень адгезии проверяется адгезиметром, толщина покрытия – толщиномером. Выбирая компанию «Порошковая краска СПб», клиенты выбирают качество, надежность и доступные цены.

Идеальная технология порошковой покраски

11.05.2019

Часто полагают, что применение порошковых красок уже само по себе обеспечивает качественные и экономичные полимерные покрытия. Но это далеко не так. Пренебрежение технологией и применение примитивного ручного оборудования разрушает оптимистичные ожидания многих кустарных производителей. А страдают от этого, прежде всего, потребители их низкокачественной и недолговечной продукции.

Оптимальный технологический цикл нанесения порошковой краски определяется исходя из требований к уровню качества финишного покрытия, которое даст существенное конкурентное преимущество окрашиваемой продукции. На этапе составления технического задания на проектирование оборудования следует учесть тип продукции, условия её эксплуатации и конкурентоспособный гарантийный срок службы покрытия.

Обязательные технологические стадии порошковой покраски

Для нанесения полимерных покрытий высокого качества необходимо соблюдение полного технологического цикла, состоящего из таких обязательных стадий:

1. Загрузка деталей на конвейер;
2. Химическая подготовка поверхности (обезжиривание + конверсионный слой);
3. Сушка в печи;
4. Охлаждение деталей после сушки;
5. Электростатическое нанесение порошковой краски;
6. Полимеризация порошковой краски в печи;
7. Охлаждение деталей после полимеризации;
8. Разгрузка красиво окрашенных деталей.

Каждая стадия требует строгого соблюдения температурного режима и времени обработки. Поэтому длины всех активных зон проектируется в соответствии с рабочей скоростью конвейера.

Линии порошковой покраски

Мы проектируем эффективные линии с идеальной технологией покраски, которые обеспечивают качественное покрытие при минимальном потреблении энергии и ресурсов.

Рассмотрим по-отдельности каждую стадию технологии порошковой покраски и важные нюансы, на которые важно обратить внимание.

1. Загрузка изделий на конвейер

Чтобы добиться максимальной производительности окраски деталей в единицу времени, необходимо наиболее рационально загружать каждый погонный метр конвейера. При этом следует учесть геометрическую форму деталей и определить минимальные расстояния между деталями для их всесторонней покраски. Соседние подвески не должны касаться друг друга. Поэтому следует учесть допустимую дистанцию между ними для беспрепятственного прохождения поворотов и подъёмов конвейера.

Производственную программу окраски лучше разделить на серии однотипных деталей. Для каждого типа деталей необходимо разработать рациональные подвесы, обеспечивающие наиболее плотную «многоэтажную» загрузку.

2. Химическая подготовка поверхности перед покраской

Подготовка поверхности — обязательная и самая важная стадия порошковой окраски. В распылительном туннеле, на протяжении последовательных стадий струйной обработки смываются загрязнения, поверхность обезжиривается и наносится конверсионный слой.

Внимание! При отсутствии надлежащей предварительной подготовки поверхности ни о какой «идеальности» технологии и речи быть не может. Протирка тряпочкой с растворителем — не считается надлежащей подготовкой. Таким способом невозможно равномерно обработать всю поверхность. И одного обезжиривания — мало. Нужен конверсионный слой.

Для формирования конверсионных слоёв производят аморфное железофосфатирование, кристаллическое цинкфосфатирование, прогрессивный цикл нанокерамики и другие типы подготовки поверхности.

Выбор реагентов и цикла подготовки поверхности зависит от специфики изделий, типа сталей и предъявляемых требований к стойкости конечного покрытия в конкретных условиях эксплуатации окрашенной продукции.

Технологически важно обеспечить достаточное время обработки и температуры рабочих растворов, а также поддерживать рабочий диапазон концентраций реагентов и чистоту промывочных вод. Поэтому в туннеле целесообразно использовать автоматические дозаторы химических концентратов и регенераторы растворов.

3. Сушка с интенсивным обдувом горячим воздухом

После промывки изделия поступают в конвекционную сушильную печь с усиленной циркуляцией горячего воздуха. Чем выше интенсивность обдува горячего воздуха, тем быстрее проходит сушка и тем меньше затраты энергии на нагрев.

Температура не должна превышать 120 — 130°C, иначе химический конверсионный слой может сгореть.

Из сушильной печи изделия выходят абсолютно сухими с равномерным химическим конверсионным слоем на поверхности металла.

4. Охлаждение деталей после сушки

Это важная стадия, от которой зависит расход порошковой краски и равномерность толщины слоя лакокрасочного покрытия.

Как правило, остывание происходит естественным способом при транспортировке деталей от сушки до покрасочной кабины. На этапе проектирования, при расчёте длины пути отталкиваются от рабочей скорости конвейера и требуемого времени на остывание деталей, с учётом их металлоёмкости (массы).

Данную стадию можно ускорить благодаря использованию камер охлаждения с интенсивным обдувом остывающих деталей.

5. Электростатическое нанесение порошковой краски

Основным методом нанесения порошковой краски в промышленности является электростатическое распыление. Популярность электростатики обусловлена высокой производительностью, эффективностью зарядки и точным контролем толщины покрытия.

Доля порошковой краски в себестоимости 1 м 2 покрытия занимает от 70 до 90%. Поэтому оптимизация процесса нанесения порошка является первоочередным приоритетом в сокращении издержек.

Функция покрасочного оборудования состоит в оптимизации толщины слоя покрытия и достижении максимальной степени использования порошковой краски. Поэтому необходимо очень обдумано подходить к выбору ручных и автоматических распылительных пистолетов, покрасочных кабин и систем рекуперации порошка.

При нанесении порошковой краски для достижения оптимальных результатов важно соблюдать нижеследующие условия:

• Температура деталей при напылении краски не должна превышать 30 — 35°C. Иначе на горячей поверхности порошок начинает оплавляться, при этом толщина слоя краски становится неконтролируемой, что приводит к чрезмерному перерасходу порошковой краски.
• Отдельный контур заземления окрашиваемых деталей на конвейере, с сопротивлением не более 10 Ом. Так же необходимо следить за чистотой подвесов и крючков, на которых закрепляются детали.
• Размер и форма факела, скорость потока порошка и воздуха, напряжение на распылителе, сила тока, расстояние от распылителя до деталей. Это регулируемые параметры, от которых зависит толщина слоя и степень переноса краски. Данные параметры должны быть индивидуально настроены для всех форм окрашиваемых деталей и внесены в память контроллера. Правильные настройки исключат возникновение негативных эффектов клетки Фарадея и обратной ионизации.
• Соблюдать микроклимат в помещении: поддерживать температуру 18 — 30°C и влажность не более 60% как при хранении, так и при нанесении порошковой краски. Избыточная влажность и высокая температура очень негативно сказываются на процессе нанесения порошка и значительно сокращают ресурс работы фильтров систем рекуперации. Идеальный вариант — изолированное помещение с приточным кондиционированным воздухом пониженной влажности и поддержанием оптимальной температуры.
• Приточная вентиляция важна для полноценной работы систем рекуперации краски. Чтобы циклон и блок фильтров хорошо всасывали воздух, нужно этот воздух подать в цех. Тогда вся краска будет втягиваться в систему рекуперации и вокруг кабин будет чистота и порядок.

Дополнительные рекомендации по выбору краски и оптимизации её расхода описаны в статье о достижении минимальной себестоимости полимерного покрытия.

6. Полимеризация и формирование монолитного полимерного покрытия

На финальной стадии покрытые порошком изделия отправляются в печь полимеризации, где при температуре 160 — 200°С, в течение 10 — 20 минут краска расплавляется и протекает химическая реакция полимеризации с образованием прочных химических связей. В результате расплавленные частицы порошка равномерно смачивают поверхность металла и образуют однородное покрытие с заданными декоративными и защитными свойствами.

Полимеризация происходит на нагретых до нужной температуры деталях. Поэтому важно учитывать время предварительного нагрева и выхода на полимеризационный режим, особенно для толстостенных массивных деталей.

В промышленных печах используют два основных способа передачи тепла:

• Инфракрасный / ультрафиолетовый лучистый нагрев, при котором энергия ИК / УФ излучателей нагревает непосредственно освещаемую поверхность металла. Лучистый нагрев применяется только для изделий, имеющих простые геометрические формы — плоских или объёмных цилиндрических, которые можно прокрутить. Изделия сложной формы, имеющие теневые зоны, нагреть излучателями невозможно.
• Конвекционный (конвективный) метод передачи тепла, при котором нагревается воздух и передаёт тепло обрабатываемым деталям. В конвекционных печах процесс нагрева проходит равномерно независимо от сложности формы изделий и толщин стенок металла. Поэтому данный тип печей получил наибольшее распространение в промышленности.

Основная функция конвекционных печей заключается в обеспечении равномерности распределения тепла во всём объёме печи по высоте деталей и на протяжении всей длины конвейера в активной «горячей» зоне печи. Перепад температур не должен превышать 5 — 10°С.

Современные термореактивные краски имеют прямые зависимости времени полимеризации (отверждения) от температуры нагрева деталей. Чем выше температура нагрева деталей, тем меньше времени необходимо для формирования полимерного покрытия. Поэтому у технологов есть возможность гибкой регулировки температуры в печи, в зависимости от скорости конвейера.

7. Охлаждение деталей после полимеризации

На выходе из печи полимеризации детали проходят над вытяжкой для удаления летучих продуктов полимеризации.

Длина воздушного конвейера для зоны охлаждения определяется исходя из массы и толщин стенок обрабатываемых изделий. Для остывания следует учитывать термическую инерционность металлоёмких изделий. Чем толще стенки деталей, тем больше времени требуется для остывания и тем длиннее будет путь воздушного конвейера.

Обычно энергия остывающих деталей рассеивается в производственном помещении, что благоприятно только в холодное время года.

Компания EUROIMPIANTI разрабатывает инновационные многоуровневые системы охлаждения, в которых энергия нагретых деталей после полимеризации рационально используется для частичного нагрева воздуха в сушильной печи.

8. Разгрузка красиво окрашенных деталей

После естественного охлаждения до общецеховой температуры, окрашенные изделия готовы к съёму.

На полностью автоматизированной линии вручную производится только загрузка / разгрузка конвейера. Для этой операции достаточно участия низкоквалифицированного персонала, количество которого зависит от скорости конвейера, геометрических размеров (этажности загрузки) и массы окрашиваемых деталей.

Идеальный результат порошковой покраски

Стремление к идеальному конечному результату — это непрерывный процесс совершенствования технологии для достижения максимально возможной степени использования энергии и ресурсов. Мы разработаем наилучший способ достижения желаемых результатов — предложим технологический цикл и оптимальную комплектацию модулей.

Технология порошковой покраски будет «идеальной» в том случае, когда она обеспечит требуемый уровень качества окрашиваемой продукции при минимальной себестоимости нанесения покрытия.

Благодаря внедрению эффективной покрасочной линии, с высокой степенью использования ресурсов в замкнутых циклах, возможно достичь практически полной безотходности технологии, доведя её до эталонного совершенства.

• # Линии порошковой покраски
• # Минимальная себестоимость
• # Советы экспертов
• # Экологическая устойчивость

Технология порошкового окрашивания

Порошковое покрытие представляет собой слой полимерных порошков, которые сперва напыляют на поверхность изделия, а затем подвергают полимеризации при определенной температуре в специальной печи (печи полимеризации).

Базовая технология порошковой окраски металла состоит из трех основных этапов:

1. Подготовка поверхности к покраске (включает удаление загрязнений и окислов, обезжиривание и фосфатирование для повышения адгезии и защиты изделия от коррозии).
2. Нанесение слоя порошковой краски на окрашиваемую поверхность в камере напыления.
3. Оплавление и полимеризация порошкового покрытия в печи полимеризации. Формирование пленки покрытия. Охлаждение и отвержение краски.

При больших объемах производства или обработке крупногабаритных деталей используется транспортная система. С ее помощью окрашенные изделия легко перемещаются от станции к станции. Принцип ее действия заключается в том, что окрашиваемые детали подаются на специальной подвеске или тележках, которые передвигаются по рельсам. Транспортная система позволяет проводить процесс окраски непрерывно, за счет чего значительно увеличивается производительность работы.

Вначале процесса порошковой окраски производится загрузка частей на конвейерную ленту. При предварительной обработке поверхности перед окрашиванием детали попадают в пятиступенчатый очиститель, где подвергаются обработке очистителем, споласкиванию чистой водой, фосфатированию и антикоррозийной обработке.

После этого детали подвергаются сушке. Для этого они прогоняются через специальную печь для просушки с целью предотвращения попадания на них влаги, после чего они охлаждаются.

На следующем этапе детали помещаются в камеру окрашивания или напыления, где порошковая краска вручную распыляется на деталь с помощью электростатического распылителя под действием сжатого воздуха. В распылителе частицы краски приобретают электрический заряд. Под действием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности и располагаются на ней равномерными слоями.

После этого детали с нанесенной порошковой краской помещаются в печь или камеру полимеризации приблизительно на 10 минут для непосредственного окрашивания детали. Температура в печи достигает 150-220 градусов. Здесь частицы порошка оплавляются и закрепляются на окрашиваемой поверхности. Этот процесс также называют формированием поверхности. После образования пленки покрытия детали охлаждаются и снимаются с конвейера.

Технология порошкового окрашивания. Подготовка поверхности

В начальной стадии любого процесса окрашивания производится предварительная обработка поверхности. Это самый трудоемкий и продолжительный процесс, которому часто не уделяют должного внимания, однако который является необходимым условием получения качественного покрытия. Подготовка поверхности предопределяет качество, стойкость, эластичность и долговечность покрытия, способствует оптимальному сцеплению порошковой краски с окрашиваемой поверхностью и улучшению его антикоррозийных свойств.

При удалении загрязнений с поверхности важно наиболее правильно подобрать метод обработки и состав, применяемый для этой цели. Их выбор зависит от материала обрабатываемой поверхности, вида, степени загрязнения, а также требованиями к условиям и срокам эксплуатации.

Для предварительной обработки поверхности перед окрашиванием используются методы обезжиривания, удаления окисных пленок (абразивная очистка, травление) и нанесения конверсионного слоя (фосфатирование, хроматирование). Из них обязателен лишь первый метод, а остальные применяются в зависимости от конкретных условий.

Процесс подготовки поверхности включает несколько этапов:

• Очистка и обезжиривание поверхности;
• фосфатирование (фосфатами железа или цинка);
• споласкивание и закрепление;
• сушка покрытия.

На первом этапе происходит обезжиривание и очистка обрабатываемой поверхности. Она может производиться механическим или химическим способом. При механической очистке используются стальные щетки или шлифовальные диски, также в зависимости от размеров поверхности возможна ее притирка чистой тканью, смоченной в растворителе. Химическая очистка осуществляется с использованием щелочных, кислотных или нейтральных веществ, а также растворителей, применяющихся в зависимости от вида и степени загрязнения, типа, материала и размера обрабатываемой поверхности и т.д.

При обработке химическим составом детали могут погружаться в ванну с раствором или подвергаться струйной обработке (раствор подается под давлением через специальные отверстия). В последнем случае эффективность обработки значительно повышается, поскольку поверхность подвергается еще и механическому воздействию, к тому же, осуществляется непрерывное поступление чистого раствора к поверхности.

Нанесение конверсионного подслоя предотвращает попадание под покрытие влаги и загрязнений, вызывающих отслаивание и дальнейшее разрушение покрытия.

Фосфатирование и хроматирование обрабатываемой поверхности с нанесением тонкого слоя неорганической краски способствует улучшению адгезии («сцепляемости») поверхности с краской и предохраняет ее от ржавчины, повышая ее антикоррозийные свойства. Обычно поверхность обрабатывается фосфатом железа (для стальных поверхностей), цинка (для гальванических элементов), хрома (для алюминиевых материалов) или марганца, а также хромового ангидрида. Для алюминия и его сплавов часто применяют методы хроматирования или анодирования. Обработка фосфатом цинка обеспечивает наилучшую защиту от коррозии, однако этот процесс более сложный, чем остальные. Фосфатирование может увеличить сцепление краски с поверхностью в 2-3 раза.

Для удаления окислов (к ним относятся окалина, ржавчина и окисные пленки) используется абразивная чистка, (дробеструйная, дробеметная, механическая) и химическая очистка (травление).

Абразивная очистка осуществляется при помощи абразивных частиц (песка, дроби), стальных или чугунных гранул, а также скорлупы ореха, подающихся на поверхность с большой скоростью с помощью сжатого воздуха или при помощи центробежной силы. Абразивные частицы ударяются о поверхность, откалывая кусочки металла со ржавчиной или окалиной и другими загрязнениями. Такая очистка повышает адгезию покрытия.

Следует помнить, что абразивная очистка может применяться только к материалам, толщина которых составляет более 3 мм. Большую роль играет правильный выбор материала, поскольку слишком крупная дробь может привести к большой шероховатости поверхности, и покрытие будет ложиться неравномерно.

Травление представляет собой удаление загрязнений, окислов и ржавчины путем применения травильных растворов на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты или едкого натра. Растворы содержат ингибиторы, которые замедляют растворение уже очищенных участков поверхности.

Химическая очистка отличается большей производительностью и простотой применения, чем абразивная, однако после нее необходимо промывать поверхность от растворов, что вызывает необходимость применения дополнительных очистных сооружений.

На заключительной стадии подготовки поверхности используется пассивирование поверхности, то есть ее обработка соединениями хрома и нитрата натрия. Пассивирование предотвращает появление вторичной коррозии. Его можно применять как после обезжиривания поверхности, так и после фосфатирования или хроматирования поверхности.

После споласкивания и сушки поверхность готова для нанесения порошкового покрытия.

Технология порошкового окрашивания. Грунтовка

Для антикоррозионной защиты применяется два вида грунтовки порошковыми грунтами, на которые затем наносится порошковая краска.

1. Пассивная антикоррозионная защита.

Применяется эпоксидный антикоррозионный грунт, который образует прочную пленку с хорошим сопротивлением химическому и механическому воздействию.

Применяется для защиты стальных и алюминиевых изделий в мягких условиях эксплуатации (покрытия сварных конструкций, эксплуатируемых внутри помещения, дисков из алюминиевых сплавов и т. д.). Сглаживает поверхность при наличии мелких дефектов, а также после пескоструйной обработки.

2. Активная антикоррозионная защита.

Применяется эпоксидный цинкосодержащий грунт. Обеспечивает высокую коррозионную стойкость изделий в жестких условиях эксплуатации. Если в системе покрытий есть проникающее повреждение, то на этом месте могут появиться следы местной коррозии, однако, это не окажет какого-либо влияния на адгезию покрытия в примыкающей поверхности, т.е. грунт ограничивает область распространения коррозии.

Применяется для защиты всех стальных изделий при эксплуатации на открытом воздухе (решетчатые настилы, заборы, ограждения, лестницы, строительные конструкции и т.д.).

Технология порошкового окрашивания. Нанесение порошковой краски

После того как детали покидают участок предварительной обработки, они ополаскиваются и высушиваются. Сушка деталей производится в отдельной печи или в специальной секции печи отвержения. При использовании печи отвержения для просушки размеры системы снижаются, и отпадает необходимость использования дополнительного оборудования.

Когда детали полностью просушиваются, они охлаждаются при температуре воздуха. После этого они помещаются в камеру напыления, где на них наносится порошковая краска. Основное назначения камеры заключается в улавливании порошковых частиц, не осевших на изделии, утилизации краски и предотвращении ее попадания в помещение. Она оснащена системой фильтров и встроенными средствами очистки (например, бункерами, виброситом и т.д.), а также системами отсоса. Камеры делятся на тупиковые и проходные. Обычно в тупиковых камерах окрашиваются малогабаритные изделия, а в проходных – длинномерные.

Также существуют автоматические камеры напыления, в которых с помощью пистолетов-манипуляторов краска наносится за считанные секунды.

Наиболее распространенным способом нанесения порошковых покрытий является электростатическое напыление. Оно представляет собой нанесение на заземленное изделие электростатически заряженного порошка при помощи пневматического распылителя (их также называют пульверизаторами, пистолетами и аппликаторами). Любой распылитель сочетает в себе ряд различных режимов работы:

• напряжение может распространяться как вверх, так и вниз;
• может регулироваться сила потока (напор, течение струи) краски, а также скорость выхода порошка;
• может меняться расстояние от выхода распылителя до детали, а также размер частиц краски.

Сначала порошковая краска засыпается в питатель. Через пористую перегородку питателя подается воздух под давлением, который переводит порошок во взвешенное состояние, образовывая так называемый «кипящий слой» краски. Сжатый воздух может также подаваться компрессором, создавая при этом местную область «кипящего слоя». Далее аэровзвесь забирается из контейнера при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом до более низкой концентрации и подается в напылитель, где порошковая краска за счет фрикции (трения) приобретает электростатический заряд. Это происходит следующим образом. Зарядному электроду, расположенному в главном ружье, сообщается высокое напряжение, за счет чего вырабатывается электрический градиент. Это создает электрическое поле вблизи электронов. Частицы, несущие заряд, противоположный заряду электрода, притягиваются к нему. Когда частицы краски прогоняются через это пространство, частицы воздуха сообщают им электрический заряд.

При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения.

Различают две разновидности электростатического распыления: электростатическое с зарядкой частиц в поле коронарного заряда и трибостатическое напыление. При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом — в результате их трения о стенки турбины напылителя.

При первом способе нанесения краски применяется высоковольтная аппаратура. Порошковая краска приобретает электрический заряд через ионизированный воздух в области коронного разряда между электродами заряжающей головки и окрашиваемой поверхностью. Коронный разряд поддерживается источником высокого напряжения, встроенным в распылитель. Недостатком этого способа считается то, что при его использовании могут возникать затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Поскольку частицы краски прежде осаждаются на выступающих участках поверхности, она может быть прокрашена неравномерно.

При трибостатическом напылении краска наносится с помощью сжатого воздуха и удерживается на поверхности за счет заряда, приобретаемого в результате трения о диэлектрик. «Трибо» в переводе означает «трение». В качестве диэлектрика используется фторопласт, из которого изготовлены отдельные части краскораспылителя. При трибостатическом напылении источник питания не требуется, поэтому этот метод гораздо дешевле. Его применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму. К недостаткам трибостатического метода можно отнести низкую степень электризации, которая заметно снижает его производительность в 1.5-2 раза по сравнению с электростатическим.

На качество покрытия может влиять объем и сопротивление краски, форма и размеры частиц. Эффективность процесса также зависит от размеров и формы детали, конфигурации оборудования, а также времени, затраченного на покраску.

В отличие от традиционных способов окрашивания, порошковая краска не теряется безвозвратно, а попадает в систему регенерации камеры напыления и может использоваться повторно. В камере поддерживается пониженное давление, которое препятствует выходу из нее частиц порошка, поэтому необходимость в применении рабочими респираторов практически отпадает.

На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.

Технология порошкового окрашивания. Полимеризация

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.

По окончании полимеризации изделие охлаждается на воздухе. После остывания изделия покрытие готово.

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.

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

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

Порошковая краска. Хранение

Популярность порошковой покраски обусловлена высоким качеством, долговечностью и эстетической привлекательностью окрашенных поверхностей. Технология окрашивания позволяет создавать прочные покрытия за один цикл нанесения.

Сухой порошок для полимерной окраски обладает особенностью вступать в химические реакции с окружающей средой, что ведет к потере технических и эксплуатационных свойств.

Срок хранения

Не стоит запасаться порошковой краской впрок. Срок хранения материала может составлять от одного года до трех лет при температуре около 27°С и оптимальных показателях влажности — от 50 до 60 %.

Нельзя хранить порошок в поврежденной таре. Упаковка должна защищать содержимое от сжатия во избежание образования комков.

В течение всего срока хранения необходимо регулярно фиксировать температурные и влажностные показатели на участке складирования материала.

Условия хранения

Правила транспортировки, складирования и хранения определены государственными стандартами и техническими указаниями производителей, включающими особые условия:

1. Порошковые краски должны храниться в герметично закупоренных емкостях, предотвращающих попадание влаги.
2. Нельзя размещать емкости с краской вблизи открытого огня, котлов центрального отопления, печей и обогревателей. Повышенные температуры могут привести к изменению химических свойств или спеканию.
3. Под действием открытого огня может произойти возгорание легковоспламеняющихся порошков.
4. Вскрытые упаковки, при наличии остатков неиспользованной краски, должны быть повторно герметично закупорены, во избежание попадания влаги, пыли и прочих загрязнений.
5. Хранение порошковых красок допускается в генераторах напыления в течение 30 дней, при температуре 20-30 °С и влажности не более 80 %. Заглушки аппаратов при этом должны быть плотно закупорены.

Перед использованием полимерный порошок должен пройти акклиматизацию, если он хранился в условиях температур, отличающихся от места нанесения. Материал должен быть тестирован на качество нанесения перед использованием методом пробного окрашивания.

Порошковые краски должны оставаться легко сыпучими, способными удерживать электростатический заряд в процессе полимерного окрашивания изделий.