Технология порошковой покраски

Целью разработки было решение такого комплекса задач, как:

• повышение защитного уровня поверхностей, подвергающихся окраске;
• придание им большей эстетической привлекательности;
• снижение расходов, необходимых для покраски;
• минимизация риска нанесения вреда природной среде.

Как следствие, вскоре были разработаны метод нанесения покрытия и система анодирования. Со временем в ассортименте мирового рынка появились варианты технологий с эффектом «металлик» и образцы, обладающие устойчивостью при воздействии на них негативных факторов окружающей среды.

Общий обзор технологии

Спектр всех составляющих можно выразить следующим списком этапов:

• подготовительные работы с поверхностью;
• грунтовка;
• процесс нанесения покрасочного материала;
• применение системы рекуперации;
• действия по контролю за качеством каждого из этапов и итоговых результатов.

Самый первый из перечисленных этапов отличается наибольшей продолжительностью и трудоёмкостью. Нередко ему не уделяется достаточного внимания, следствием чего становится снижение стойкости, эластичности и общего уровня качества итоговых результатов.

Порошковое покрытие по своему составу является многослойным материалом с составляющими полимерного типа. На начальной стадии их напыляют на обрабатываемую поверхность, после чего приступают к полимеризации с условием обязательного соблюдения соответствующей температуры во внутренней части специальной печи для полимеризации.

Первичная ступень производственного цикла

Начальный период работ целесообразно разбить на три подэтапа:

• подготовка поверхности посредством устранения всевозможных загрязнений, окислов;
• нанесение краски в камере напыления;
• оплавление и полимеризация в специальной печи и формирование плёночного покрытия.

Первый из перечисленных этапов характеризуется целью усиления адгезии и защитного антикоррозийного воздействия. Завершением последнего этапа становятся процедуры по охлаждению и отвержению нанесённой краски.

Описание начальной стадии производства

В целях очищения может быть использован один из следующих двух способов:

• механический;
• очистительный.

В первом случае специалисты обращаются к щёткам из стали. Можно также прибегнуть к шлифовальным дискам. Не исключена и протирка чистой тканью, пропитанной специальным составом.

При совершении обработки химического типа для порошковой покраски используют какое-либо из:

• кислотных;
• нейтральных;
• щелочных
• веществ или растворителей.

Подбор средства происходит с учётом:

• степени загрязнения;
• природы материала;
• параметров и разновидности поверхности и др. факторов.

Назначение конверсионного подслоя – это предотвращение попадание под покрывающий слой грязи и влаги, которые могут привести к отслаиванию и разрушению покрытия.

Влияние специфики производства на ход технологического процесса

Если производство порошковой покраски отличается масштабностью или представляет собой действия по обработке объёмных деталей, то неотъемлемой составляющей процесса является применение транспортной системы. Суть функционирования этого комплекса в том, что для подачи деталей прибегают к специальной подвеске или тележкам, перемещающимся по рельсам. В этом случае покрасочный процесс отличается непрерывностью, что позитивно сказывается на эффективности хода работы. Окрашенные изделия быстро и легко перемещаются от одного этапа покраски к другому.

Планируемые к окрашиванию детали загружаются на конвейерную ленту, движение которой приводит к их попаданию в пятиступенчатый очиститель, где изделия проходят:

• обработку очистителем;
• ополаскиванию водой;
• фосфатированию;
• антикоррозийную обработку.

Затем детали прогоняют через печь с целью обсушки. Завершающая часть этапа – охлаждение.
Фосфатирование повышает адгезию, представляющую собой свойство сцепляемости обработанной поверхности с краской и надёжно защищающую её от ржавчины.

Сравнительное описание очистительных методов

При подборе методов для устранения окислов чаще всего:

• абразивный;
• химический.

Первая разновидность работы осуществляется на основе использования мелких частиц стальных или чугунных гранул, ореховой скорлупы. Перечисленный рабочий материал направляется на поверхность под воздействием центробежной силы или сжатого воздуха. В итоге происходит откалывание кусочков металла с такими загрязнениями, как ржавчина, окалина и пр., благодаря чему повышается адгезия покрытия.

Химическая очистка, или травление, происходит на основе:

• серной;
• соляной;
• азотной;
• фосфорной
• кислот или едкого натра.

Входящие в их состав ингибиторы значительно замедляют процесс растворения очищенной поверхности.
Основным плюсом очистки химического типа перед абразивной являются сочетание высокой производительности и простоты применения. Однако в этом случае обязательно нужно промыть обработанную поверхность от растворов, что, в свою очередь, сопряжено с применением дополнительных очистных средств.

Завершающая стадия подготовительных работ – пассивирование, что означает воздействие соединениями нитрата натрия и хрома. Суть этим мер заключается в профилактических работах по появлению вторичной коррозии.

Распыление порошковой краски по поверхности деталей, помещённых в специальную камеру, происходит вручную – посредством использования электростатического распылителя под действием сжатого воздуха. Получившие электрический заряд, частицы краски притягиваются к поверхности и равномерно на ней располагаются.
Камера напыления оснащена фильтрационной, очистительной системой, а также системами отсоса.

Разновидности камер напыления

Применяемые на сегодня боксы представлены двумя основными категориями:

• проходные;
• тупиковые.

Оборудование второго типа предназначено для окраски небольших изделий. Для более габаритных предметов применяют длинномерные.
Работа с автоматическими моделями протекает при нанесении порошкового покрытия пистолетами-манипуляторами в течение нескольких секунд.

Непосредственное окрашивание осуществляется в печи или камере полимеризации – на протяжении десяти минут при температуре в пределах 150 – 220 градусов.

Одно из названий последнего из представленных процессов – формирование поверхности, которое состоит из таких этапов, как:

• оплавление слоя краски;
• получение плёнки покрытия.

Для первой процедуры обращаются к специальной печи или камере, характеризующейся широким рядом разновидностей. Специфика производства определяет конструкцию оборудования, которая может подвергаться трансформации.

Компоненты и источники энергии печи

По своей сути печь представляет собой сушильный шкаф с электронной «начинкой». Контроль внутритемпературного режима камеры, а также времени, необходимого для окраски, протекает с помощью блока управления. Аналогично совершается настройка автоматического отключения по завершении работы.

В качестве энергоисточников могут быть использованы:

• природный газ;
• мазут;
• электричество.
• Вся совокупность печей разбита на категории:
• вертикальные;
• горизонтальные;
• проходные;
• тупиковые;
• одноходовые;
• многоходовые.

Основное требование, предъявляемое к камере полимеризации: постоянное поддержание заданной температуры, для обеспечения равномерного прогрева подвергающегося окрашиванию изделия.

При подборе режима принимают в учёт:

• особенности изделия;
• вид порошковой краски;
• тип печи и пр.

По завершении формирования плёнки покрытия обработанные детали охлаждают и снимают с конвейера.

Интерес к технологии порошковой покраски металла обусловлен высокой оценкой таких характеристик процесса, как:

• физико-химические и декоративные свойства покрытий;
• долговечность обработанных изделий;
• низкая степень пористости;
• усиленные антикоррозийные и ударопрочные свойства;
• крайне незначительные потери покрасочного материала;
• затвердение покрытия в пределах получаса;
• предельный минимум повреждений при транспортировке и незначительность затрат, необходимых на упаковку.