Порошковая покраска, что это такое, где применяется порошковая покраска, технология порошковой покраски
Новейшие технологии порошковой покраски значительно потеснили жидкий метод окрашивания металлических покрытий. Изделия, прошедшие такую покраску, обладают дополнительными защитными и декоративными свойствами.
Характеристики порошковой покраски позволяют применять ее в разных отраслях промышленности и сферах народного хозяйства, а усовершенствованное оборудование сделало доступным использование порошковых красок и в быту.
Содержание
- Что такое порошковая покраска
- Достоинства и недостатки порошковой покраски
- Технологический процесс порошковой покраски и его составляющие
- Порошковая покраска своими руками
- Область применения порошковой покраски
Что такое порошковая покраска
Метод распыления порошковой краски на поверхность изделия был разработан в 50-х годах ХХ века. В России он активно начал применятся с 80-х годов.
Суть покраски заключается в следующем: в процессе напыления мельчайшие частицы сухой краски заряжаются электрически (электризация при трении или от внешнего источника). Окрашиваемое изделие имеет противоположный заряд, и частицы краски оседают на его поверхности.
Монолитное качественное покрытие формируется при дальнейшем нагреве изделия в специальной камере полимеризации. Порошок плавится, смачивает поверхность изделия и образует прочную пленку.
Достоинства и недостатки порошковой покраски
Сравнительная характеристика порошковой и жидкой покраски
Рассматривая два метода окрашивания, прежде всего, хочется отметить экологичность и экономичность порошковой покраски. Ведь при окраске не применяются токсичные, огнеопасные растворители, а сухая краска расходуется очень экономно (частицы, не осевшие на изделии, могут использоваться при следующем окрашивании).
Основные преимущества «порошкового» метода перед жидкой покраской:
- Физико-химические свойства покрытия (устойчивость к коррозии и перепадам температур, ударопрочность) готовых изделий, окрашенных «порошковым» методом лучше идентичных показателей при жидкой покраске.
- Порошковая покраска равномерно «ложится» на любые рельефные поверхности.
- Покраска осуществляется без предварительной грунтовки изделия.
- Достаточно нанесения одного слоя сухого вещества, тогда как для получения желаемого результата при «жидком» методе, иногда требуется многослойная покраска.
- Перекрашивание изделий из одного цвета в другой происходит легче и быстрее.
- Потери жидких материалов (красок) достигают 40%, сухих – до 4%.
- Цикл окрашивания порошковой краской гораздо меньше (около 1,5-2 часа), чем жидкой краской (требуется время для высыхания нанесенного слоя красочного материала).
- Порошковые краски не требуют специальных условий для хранения, в отличие от жидких огнеопасных материалов.
- Изделия, окрашенные сухими красками можно транспортировать и без специальной упаковки, так как на поверхности образуется прочная защитная полимерная пленка.
- Технология порошковой покраски высоко автоматизирована и не требует длительного обучения персонала.
- Окрашивание происходит без выделения химического запаха, что улучшает санитарно-гигиенические условия труда.
- Обладая неоспоримыми преимуществами, «сухая» покраска практически вытеснила из металлоиндустрии жидкую покраску.
Возможные недостатки применения порошковой покраски
Можно отметить некоторые недостатки порошкового окрашивания:
- создание определенного температурного режима для плавления порошка (150-220 градусов) не позволяет окрашивать изделия из дерева и пластика;
- достаточно крупные капиталовложения (единоразовые);
- ограниченные возможности использования оборудования (в маленькой покрасочной камере не получится окрасить крупные детали, а печь крупных размеров будет неэффективно использоваться для обработки мелких изделий);
- сложно отрегулировать нанесение краски тонким слоем;
- могут возникнуть сложности при покраске в условиях низкого температурного режима.
Технологический процесс порошковой покраски и его составляющие
Этапы технологического процесса
Процесс окрашивания изделий порошковым методом можно разбить на три основных этапа:
- Подготовка поверхности.
- Нанесение полимерных красителей.
- Закрепление покраски, путем оплавления и последующим охлаждением.
Рассмотрим каждый из этапов более подробно.
Первая стадия заключается в очищении поверхности от грязи, окислов, и ее обезжиривании (удаление смазочного материала). Если площадь изделия не большая, то чистка проводится вручную – тряпочкой, смоченной в специальном моющем средстве или уайт-спирите. Для обработки большого количества изделий существуют камеры, в которых поверхность очищается мелкой стальной дробью или песком.
Изделия, которые будут эксплуатироваться на улице, и подвергаться воздействию окружающей среды проходят фосфотирование (стальные и чугунные поверхности) или подвергаются хроматированию (алюминиевые поверхности). Эти процедуры способствуют лучшему укреплению порошковой покраски на поверхности, и увеличивают защитные свойства металла.
На второй стадии краска напыляется на поверхность изделия в специальной камере или с помощью ручного пульверизационного пистолета.
При окрашивании в покрасочной камере «цветной порошок» засыпают в бункер, и с помощью компрессора начинают подачу сжатого воздуха – происходит электризация частиц краски. Насос подает воздушно-порошковую краску в напылитель.
При использовании ручного пистолета цветная пудра получает электростатический заряд, и попадает в виде аэрозоля на металлическую поверхность.
Окрашиваемое изделие должно быть заземлено, что позволит заряженным частицам краски прочно удерживаться на поверхности.
Не осевшая краска улавливается системой фильтров, установленной в покрасочных камерах, и может повторно использоваться.
Третья стадия – оплавление и формирование поверхности (полимеризация). Для плавления частиц краски и закрепления их на поверхности, изделие подвергается воздействию высоких температур (до 250 градусов) в термопечи. Температурный режим и время полимеризации зависят от вида порошковой краски.
Необходимое оборудование и требования к помещению
Для выполнения всех этапов технологического процесса необходимо специальное оборудование для порошковой покраски.
Окрасочная камера – ограничивает распространение не осевших частиц краски и препятствует проникновению пыли с производственного цеха. Зачастую, камеры оснащены системой фильтрации (рукоператор), которая очищает воздух и улавливает до 98% неизрасходованной краски. Кроме того камеры могут содержать эжектор обратной подачи, контролер и вытяжной вентилятор.
Краскопульт (распылитель) может изначально входить в окрасочную камеру или приобретается отдельно. С его помощью заряжаются частицы краски, и распыляются на поверхность в виде аэрозоля.
К напылителям относятся и ручные пистолеты, которые используются как в производстве, так и в быту.
Если в камере напыления не предусмотрена подача сжатого воздуха, то потребуется компрессор, для подачи воздуха под давлением.
Сушильная камера – печь, в которой происходит оплавление, полимеризация краски. Духовые шкафы промышленного назначения бываю газовые и электрические. Большинство печей оснащены пультом управления, позволяющим устанавливать различные температурные режимы и время автоматического отключения.
Для облегчения «покрасочного» процесса дополнительно можно использовать транспортные системы перемещения изделий, промышленный пылесос (для чистки фильтров и при переходе с одного цвета на другой).
Крупные производственные предприятия используют автоматизированные линии порошковой покраски готовых изделий.
Обустроить небольшой покрасочный цех можно на территории 100-150 кв. метров. Этого будет достаточно для расположения камеры напыления, печи для полимеризации, двух складов (для изделий под покраску и готовой продукции) и участка для предварительной обработке поверхности.
Окрасочная камера должна находиться на расстоянии не менее 5 метров от возможных источников возгорания.
Виды порошковых красок
В зависимости от того, где будет использоваться окрашиваемое изделие, применяют различные виды красок. В целом, сухие краски можно разделить на две группы.
- Термопластичные (покрытие формируется только за счет сплавления частиц краски, без химических превращений). Такие краски чаще используются для покраски изделий, эксплуатируемых внутри помещений. Они выполняют декоративные, защитные и аброзивостойкие функции.
- Термореактивные (пленка формируется в результате плавления и последующей химической реакции). Порошковая покраска металла, с использование этих красок, придает поверхности материалов механическую прочность и стойкость к растворителям. Широко используется в машиностроении.
Порошковая покраска своими руками
Организация технологического процесса
Стоимость окрашивания металлических изделий довольно высокая, поэтому организация порошковой покраски своими руками поможет сэкономить финансовые средства, а качество выполнения останется на достойном уровне.
Процесс порошковой покраски в домашних условиях идентичен рассмотренным этапам в мастерской, отличие может заключаться лишь в используемом оборудовании.
Для начала, необходимо оборудовать камеру для порошковой покраски. Важно определиться с габаритами окрашиваемых материалов. Для единоразовых покрасок мелких предметов подойдет «гаражный» вариант, а для выполнения покраски предметов крупного размера (корпус автомобиля) надо обустраивать полнофункциональную камеру.
Камера для напыления должна иметь замкнутое пространство с вентиляцией, системой нагрева воздуха и качественной сетью электропитания.
Помещения для напыления краски не должно содержать пыль, поэтому надо провести тщательную уборку, оборудуя камеру в гараже и запастись мощным пылесосом с насадкой типа «циклон».
Для равномерного напыления надо приобрести качественный пистолет для порошковой покраски, который сможет обеспечить должное давление (около 5-ти атмосфер).
Изготовить пульверизационный пистолет можно самостоятельно из бытового фена.
Печь для полимеризации можно купить готовую – ассортимент их на рынке очень велик. Если есть желание сэкономить, и время поэкспериментировать – приступайте к изготовлению духового шкафа.
Важно обеспечить равномерный прогрев изделия на температуре, не больше 300 градусов.
После подготовки места и установки оборудования можно начинать покраску.
Основные меры безопасности
При окрашивании изделий необходимо придерживаться основных правил, обеспечивающих безопасность работы:
- вентиляция в напылительной камере должна работать;
- покраску желательно осуществлять в резиновых (или хлопчатобумажных) перчатках и в обуви на прорезиненной подошве;
- глаза необходимо защитить очками;
- при работе с краскопультом важно проверить заземление в помещении;
- для защиты дыхательных путей надо использовать респиратор.
Область применения порошковой покраски
Порошковое окрашивание обеспечивает равномерное, надежное покрытие без потеков и дает возможность широчайшего выбора цветов, уровня блеска и фактуры.
Прочные позиции заняла «сухая» покраска в производстве бытовых приборов (кухонных плит, стиральных и моечных машин, водонагревателей, холодильников, кондиционеров и т.д.).
Новая технология применяется при покраске кузовов и других элементов автомобилей (бамперов, дисков для колес, зеркал).
Производители велосипедов и комплектующих к ним, практически полностью перешли на порошковую покраску своей продукции.
В строительной отрасли покраска «цветным» порошком используется для покрытия стальных дверей, ворот, оконных рам и прочих металлоконструкциях.
Порошковый метод отлично зарекомендовал себя в окрашивании разных деталей промышленного, складского, торгового оборудования, а также в нефтяных скважинах и трубопроводах, где окрашенная поверхность поддается воздействию высокого давления и перепадам температур.
