Порошковая окраска штакетника

Особенности технологического процесса порошковой окраски

Порошковая окраска представляет собой специальную технологию создания полимерных покрытий, имеющих высокие защитные и декоративные качества, а также уникальные эксплуатационные свойства. Использовать данный метод начали ещё в 50-х годах 20 века.

В результате обработки поверхностей особым порошком, напоминающим по консистенции классическую пудру, образуется прочное, красивое внешне, твёрдое покрытие. Отличием данного вида покрытия является отсутствие в составе порошка вяжущих наполнителей и растворителей, краска в виде порошка отличается неизменными качественными свойствами (агрегатное состояние, при котором сохраняется форма и объём).

Покрытия порошковыми красками создают, как правило, на металлических поверхностях, хотя современные технологии и инновационное оборудование, предназначенное для окраски порошками, дали возможность окрашивать и такие неметаллические материалы, как МДФ.

Виды порошковых красок и их применение

Порошковые краски по принципу технологического нанесения подразделяют на два больших класса – термореактивные и термопластичные материалы. Это, как правило, определяет назначение использования красок.

Технологический процесс нанесения термореактивных порошковых красок состоит в нагревании материала, в результате чего происходят химические реакции, обеспечивающие прочное и долговечное покрытие, характеристиками которого является тугоплавкость и нерастворимость (за счёт особой трёхмерной структуры).

Кроме того, такие покрытия отличаются стойкостью к истираемости и изнашиваемости, большой плотностью и химической инертностью.

Покрытия, нанесённые термореактивным способом, могут быть функционального и защитно-декоративного назначения, при этом функциональные покрытия данного вида имеют в своём составе эпоксидные смолы. Смеси на основе эпоксидных смол наносят несколькими слоями (толщиной до 150 мкм) на предварительно разогретые поверхности. При этом используют специальное оборудование и метод кипящего слоя – многоразовое чередование нагревания и погружение в порошковую краску. Реже используют метод распыления при помощи струйного распылителя.

Данный способ эффективен при создании покрытия на роторах и статорах, для обработки внутренних и наружных поверхностей труб, арматуры, как стержневой, так и каркасной, катушек, сеток и проволок.

Принцип порошковой окраски порошковыми красками по термопластичной технологии заключается в создании покрытия путём сплавления мелких частиц порошка при нагреве (химические реакции отсутствуют). Как правило, таким способом образуют функциональные покрытия большой толщины (свыше 250 мкм) различного назначения – стойкие к воздействию химически активных сред, коррозийному разрушению, поверхности, отличающиеся электроизоляционной или антифрикционной способностью. Такой вид покрытия наносят на внутренние узлы и элементы морозильных камер, на корзины посудомоечного оборудования, на трубные изделия, детали узлов трения и валы устройств и установок.

Основные достоинства и недостатки технологии порошковой окраски

Достоинств использования порошковых красок, и эксплуатационных преимуществ покрытий, полученных по данной технологии, много.

1. Технология нанесения порошковых красок считается безопасным производством, поскольку порошковые материалы в процессе обработки поверхностей практически не выбрасывают в окружающую среду вредные вещества.
2. Толщина порошковых покрытий может быть существенно больше по сравнению с покрытиями, созданными с использованием жидких материалов.
3. Порошковые краски очень экономичны, а процесс покраски является безотходным, так как оставшийся материал (неиспользованный для окраски конкретной поверхности), можно собрать, и после переработки использовать для покраски других изделий.
4. В связи с безотходностью производства, расходы на дополнительные материалы и износ технологического оборудования значительно снижены по сравнению с покраской жидкими смесями.
5. При порошковой покраске можно получить покрытия поверхностей не только разной цветовой гаммы, но и имитирующие структуры и фактуры различных материалов, что практически невозможно при использовании других способов окрашивания.
6. Порошковое окрашивание позволяет скрыть дефекты металлических поверхностей, так, например, покрытие с эффектом имитации «апельсиновой корки» эффективно скрадывает мелкие трещинки и сколы на металле, образованные при изготовлении изделий.

У технологии порошковой окраски, как и у любого другого метода, имеются недостатки, хотя постоянное совершенствование технологических решений позволяет эффективно с ними справляться.

1. Несмотря на то что метод порошковой окраски обеспечивает образование покрытия с высоким сроком эксплуатации, сегодня разработаны и выпускаются средства, которые дают возможность при необходимости удалить полученное порошковое покрытие.
2. Существуют определённые технологические ограничения при нанесении порошковых красок, в основном они касаются создания гладких покрытий декоративного назначения и образования покрытий с малой толщиной. Однако для устранения этого недостатка изготавливают особый вид порошковых красок, но их использование требует определённых навыков и консультации специалистов.
3. Для получения определённого вида текстуры и придания покрытиям особых свойств, необходимо использовать конкретные типы порошков, специально настраивать оборудование для каждого конкретного случая, и строго следовать положениям инструкций по использованию, не отступая от технологических требований. Обязательным считается и строгое соблюдение температурных режимов, при которых осуществляется процесс покраски.
4. При рекуперации неиспользованного порошка могут возникнуть проблемы с цветовой гаммой, так как при покраске могли быть использованы порошковые краски разных цветов, и собранный неиспользованный порошок (вторичного использования) при последующем нанесении не сможет образовать покрытие определённого цвета. Однако подобные краски после рекуперации порошка можно успешно использовать при создании покрытия изделий и элементов, для которых декоративные качества не являются определяющими.

Методы нанесения порошковых покрытий

Наиболее распространёнными и эффективными методами нанесения порошковых красок специалисты считают электростатическую и трибостатическую технологии.

Специфика и разновидности технологии порошковой покраски путём электростатического напыления

Технология зарядки коронным разрядом

Востребованность данного метода обусловлена большим количеством его достоинств:

• эффективный результат при использовании практически всех видов порошковых красок;
• высокий уровень производительности при нанесении красок на поверхности больших площадей;
• максимально возможная стойкость к повышенной влажности воздуха;
• возможность создания на обрабатываемых поверхностях специальных эффектов (муаровые, шагреневые, муарные покрытия, металлик).

Недостатком этого метода является некоторая сложность нанесения красок на сложных участках. Это вызвано технологическими особенностями напыления, в частности возникновением в процессе операции сильного электрического поля между распылителем (специальным пистолетом) и обрабатываемым изделием. Кроме того, задание неправильных параметров при работе с распылителем, или выбор неправильного расстояния до обрабатываемого изделия могут спровоцировать обратную ионизацию, что может снизить качество покрытия.

Влияние эффекта клетки Фарадея

При создании покрытия при помощи порошковых красок на участках, где проявляется эффект клетки Фарадея (как результат влияния электростатических и аэродинамических сил) в электрическом поле, создаваемом распылителем, по краям выемки возникает максимально возможная напряженность. Это объясняется тем, что силовые линии всегда направлены к ближайшей заземленной точке, и концентрируются по крайним участкам выемки или выступающим частям, не проникая внутрь. Возникшее силовое поле способствует ускорению процесса оседания частиц порошка, что провоцирует создание покрытия на этих участков с большой толщиной.

Эффект клетки Фарадея возникает при нанесении порошковой краски на изделия из металла, имеющие сложную конфигурацию. В связи с этим создание равномерного покрытия на таких участках очень усложняется, а часто становится невозможным.

Обратная ионизация

Возникновение обратной ионизации обусловлено появлением избыточными токами свободных ионов, появляющихся от зарядных электродов пистолета-распылителя. При проникновении свободных ионов в порошковое покрытие на поверхности изделия, они добавляют собственный заряд к накопившимся в слое порошка зарядам. Однако величина заряда на поверхности металлического изделия очень велика, причём иногда в определённых точках величина заряда настолько повышена, что в слое порошковой краски возникают микроскопические искры. Они способны образовать на поверхности детали кратеры, что приводит к снижению функциональности покрытия, а, соответственно к потере его качества. Кроме этого, проявление обратной ионизации значительно снижает эффективность функционирования распылителей, а также приводит к уменьшению толщины покрытия.

Предупредить проявление обратной ионизации и эффекта клетки Фарадея, уменьшить их воздействие, можно, используя специально разработанные установки для создания порошкового покрытия. Особые устройства, которыми они оснащены, способны уменьшить в ионизированном воздухе количество ионов в тот момент, когда их притягивает обрабатываемая поверхность. Заземление пистолета-распылителя способствует отводу свободных ионов от участка напыления. А замедления обратной ионизации можно достичь, увеличивая расстоянии от пистолета до изделия или уменьшая величину тока в распылителе.

Технология порошковой окраски трибостатическим напылением

Отличием данного метода нанесения порошковых красок от способа электростатического напыления заключается в неиспользовании при процессе создания покрытия генератора высокого напряжения для устройства напыления, что обусловлено зарядкой порошка в результате трения. Основной задачей при такой технологии является увеличение числа возникающих столкновений (между частицами порошкового материала и заряжающими поверхностями распылительного устройства), а также усиление их силы.

Наиболее эффективным акцептором считается такой материал, как тефлон (или политетрафторэтилен), так как он способен обеспечить высококачественную зарядку большей части порошков, и характеризуется высокой стойкостью к износу и налипанию частиц порошка под воздействием ударов.

Преимущества трибостатической технологии

1. В распылительных устройствах, обеспечивающих трибостатическую зарядку, не возникают электрические поля с сильным действием, ионные токи, что приводит к отсутствию обратной ионизации и эффекта клетки Фарадея. Данное достоинство даёт возможность создавать равномерно окрашенные покрытия изделий, имеющих самые сложные конфигурации, поскольку ничего не препятствует проникновению заряженных частиц на большую глубину выемок.
2. Этот способ позволяет наносить порошковые краски в несколько слоёв, и создавать прочные и долговечные покрытия с большой толщиной.
3. Конструкция устройств для распыления, в которых используется трибостатическая зарядка, является более надёжной и эффективной, по сравнению с распылителями, отличающимися зарядкой в поле разряда, что объясняется отсутствием элементов, способных преобразовывать высокое напряжение. Данные распылители представляют собой механические устройства (не учитывая заземление), поэтому на их надёжность может влиять только износ деталей.

   Технология порошковой окраски не сложна, однако, требует практических навыков и опыт работы.
   Консультации по тел. (812) 640-95-62