Способи порошкового фарбування металу

Економічні переваги порошкової фарби

• економна за рахунок низького відсотка відходів,
• практично 100% фарби переноситься на робочу поверхню,
• при надмірній кількості фарби, яка не осідає на поверхні, що фарбується в процесі розпилення, її можна використовувати ще раз,
• технологія високо автоматизована, що забезпечує легкість в навчанні робітників відсутність необхідності догляду за покриттям,
• мінімальні втрати матеріалу при фарбуванні (1-4%),
• близько 95% фарби, зібраної в процесі очищення обладнання, можна використовувати повторно, тому утилізація порошкових фарб дуже висока,
• внаслідок відсутності розчинників не потрібно ні часу на його випаровування, ні витрат на видалення парів.

Екологічні переваги порошкової фарби

• не містить шкідливих органічних сполук,
• технологія є екологічно чистою,
• знижена небезпека загоряння,
• мінімальне виділення хімічного запаху,
• технологія сприяє поліпшенню санітарно-гігієнічної умов праці,
• концентрація летючих речовин, що виділяються в процесі полімеризації, ніколи не досягає гранично допустимої норми.

Основні переваги порошкових покриттів в порівнянні з фарбами на розчинниках

• відмінні декоративні та фізико-хімічні властивості полімерних покриттів, недосяжні при традиційних способах забарвлення,
• досягається більш висока якість полімерних покриттів і кращі експлуатаційні властивості,
• покриття виробів здійснюється без грунтовки поверхні,
• за рахунок 100% -ного вмісту сухої речовини, порошкове покриття наноситься в один шар, на відміну від дорогих багатошарових рідких покриттів,
• пористість в порошковому покритті набагато менше. Більшість порошкових полімерних фарб має поліпшені антикорозійними і удароміцними властивостями в порівнянні зі звичайними фарбами,
• для нанесення порошкового покриття не потрібно особливої ​​підготовки або контролю в'язкості, оскільки порошкові фарби поставляються споживачеві в готовому до застосування вигляді,
• втрати при порошкового фарбування складають всього 1-4%, в той час як втрати при фарбуванні рідкими фарбами складають близько 40%,
• затвердіння порошкового полімерного покриття відбувається протягом всього 30 хвилин,
• порошкові фарби не потребують великих складських приміщеннях для зберігання,
• велика міцність порошкового покриття зводить до мінімуму пошкодження фарбованих виробів при транспортуванні, крім того, забезпечується зниження витрат на упаковку.

Можливі недоліки порошкового фарбування

• в процесі фарбування для кожного кольору потрібен окремий контейнер,
• необхідно чітке контролювання процесу фарбування для запобігання можливості вибуху,
• можуть виникати труднощі з нанесенням дуже тонкого шару фарби,
• можливі труднощі з фарбуванням при низьких температурах,
• певні обмеження в застосуванні, наприклад, при нестандартних формах об'єктів або збірних конструкцій.

ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ НАНЕСЕННЯ порошкових фарб У БІЛОРУСІ, Порошкове ФАРБА. З УСІХ ПИТАНЬ ЗВЕРТАЙТЕСЯ ДО НАС, МИ ЗМОЖЕМО ВАМ ДОПОМОГТИ!

Характеристика та сфери застосування порошкового забарвлення

Порошкова фарба - рідкий склад на базі полімерних смол з отвердителями і модифікаторами плинності. Для кольору додані пігменти. Температура обробки в камері 200-250 градусів. Технологія порошкового фарбування застосовується для виробів, здатних витримати без деформації температуру, при якій відбувається запікання покриття.

Найбільшого поширення технологія отримала:

• в промисловому виробництві металевих виробів,
• в металургії,
• у виробництві будівельних матеріалів.

Скло, кераміка, МДФ також забарвлюються за цим методом.

Порошковою фарбою покривають широкий сегмент товарів і конструкцій, в тому числі:

• меблі, побутову техніку,
• медичні інструменти, обладнання,
• спортивний інвентар,
• листовий метал, алюмінієві профілі.

Основні переваги і недоліки порошкового фарбування

Порошкове фарбування добре захищає поверхню. Фарба лягає щільним шаром, товщиною 35-250 мкм, кількість пір менше. Один шар замінює 2-3 шари звичайної фарби. Рівна міцна плівка покриття не дряпається, не пошкоджується при транспортуванні.

Технологія виробництва робіт дозволяє збирати розпорошеного в повітрі фарбу для повторного використання. Втрати фарбувального складу зведені до мінімуму, становлять 1-4% загальної маси. Процес фарбування металу нескладний, нетрудомісткий, не вимагає великої кількості працівників. Ці чинники здешевлюють вартість нанесення на квадратний метр конструкції.

Корозія металу, пофарбованого в такий спосіб, виключена. Металеві вироби не вицвітають під сонячним світлом, колір, якість покриття не змінюється в будь-яких погодних умовах. Різноманітна палітра має безліч відтінків, відтворює складні фактури бронзи, граніту, срібла. Блиск варіюється від матового до глянцю.

Порошкова фарба поставляється виробником вже готової до роботи, розчинник не застосовується. Деталі під порошкову забарвлення не гарантують.

До недоліків порошкового фарбування відносяться:

• склад не колеруется, вибір йде з готовою палітри відтінків,
• неможливість нанесення вручну, тільки в цехових умовах на спеціальному обладнанні,
• при дефекті в фарбуванні металу виправити окрему ділянку неможливо, деталь перефарбовується цілком,
• матеріал металевої деталі повинен витримувати 200-250 градусів, що не завжди можливо,
• габарити деталей залежать від габаритів камери полімеризації.

Різновид порошкового фарбування

Фарбування металу проходить в три стадії. За підготовленій поверхні наноситься порошкове фарба. Після напилення фарбувального складу деталь відправляють в піч для полімеризації.

Для нанесення фарбування необхідно наступне обладнання:

• Камера нанесення. Обладнана отсосами повітря для збору фарби, повернення її або утилізації.
• Пневматичний пістолет-розпилювач. Разом з живильником утворює інструмент для нанесення порошкового фарбування.
• Живильник.
• Камера полімеризації. Створює достатню для завершення процесу температуру.

Установка, що складається з пістолета-розпилювача і живильника, створює суміш барвника з повітрям, утворює факел, надає електричний заряд частинок фарби. Форма факела залежить від встановленого сопла пістолета. Заряджені частинки, осідаючи на оброблюваної заготівлі, утримуються силою електричного тяжіння.

Існуючі способи накладення

Способи накладення на кшталт отримання частинками заряду називаються електростатичним і Трібостатіческій.

Електростатичним методом заряд повідомляється коронирующим електродом під високим, 20-100 тис. В, напругою. Електростатичні установки більш потужні, продуктивні. При зниженні напруги електрода збільшується швидкість повітряного струменя.

Трібостатіческій ефект досягається тертям частинок один об одного і матеріал корпусу пістолета. Корпус пістолета для підвищення тертя виготовляють із фторопласта.

Трібостатіческіе установки дешевше, продуктивність роботи агрегатів менше, ніж у електростатичних. Відсоток осідання частинок на деталі нижче. Не всі фарби по металу розраховані на зарядку тертям, потрібно вибирати спеціальні або використовувати адаптують добавки. Деталі пістолета зношуються і потребують заміни. Трібостатіческій способом зручніше обробляти деталі складної форми, пази, поглиблення. Електростатичний метод в таких умовах не ефективний, залишає непрокраси.

По складу смол суміші поділяють на три категорії:

• епоксидні фарби,
• епоксидно-поліефірні склади,
• поліефірні фарби.

Властивості порошкової фарби

Всім відомі і звичні рідкі барвники, в цій статті ми поговоримо про порошкової фарбі, яка завдяки своїм унікальним і високотехнологічним властивостями, в найближчому майбутньому, напевно, займе чільну роль в ЛФМ, адже це найдинамічніший сегмент ринку лакофарбової промисловості в усьому світі.

Вперше порошкова фарба почала застосовуватися на практиці ще в 60-і роки минулого століття, постійно розвиваючись і покращуючи технологію. Спочатку її концепція будувалася на покритті металів сухими фарбами, які потім розплавлялися, утворюючи рівномірне фарбування всього предмета. Починалося використання з термопластичних фарб, проте вже кілька десятиліть їм віддають перевагу термореактивні фарби, що володіють підвищеною стійкістю і довговічністю і мають більш широке застосування.

В порошкової фарбі відсутня розчинник, а це додатковий плюс для споживачів.

Її застосування особливо для великої кількості продуктів економічно вигідніше використання рідкої фарби. Нанесення порошкової фарби проходить за допомогою електростатичного способу і подальшого випалення, і практично не впливає на екологію навколишнього середовища.

Характеристики порошкової фарби

Як відомо, порошкова фарба - це тверда багатокомпонентна композиція, в якій роль дисперсної середовища виконує не розчинники та вода, а повітря. Незважаючи на те, що, так званий, «сухий залишок» композиції за своїм складом дуже близький зі складом рідкої фарби їх властивості мають суттєві відмінності. І саме повітряна дисперсная середовище дозволяє даному виду лакофарбових матеріалів бути більш ефективними, ніж традиційні ЛФМ - це проявляється і в економічних, і в технічних, і що не маловажно, в екологічних характеристиках. Навіть зберігати і транспортувати таку фарбу набагато легше, так як відпадає необхідність використання спеціальних герметичних ємностей з жорстким фіксуючим положенням.

Плівкоутворювальні властивості порошкової фарби досягаються завдяки твердим частинкам, що входять в її склад, а також спеціальним плівкоутворювальним Смоли й затверджувачі і наповнювачів, які разом з цільовими добавками і утворюють тверду дисперсну композицію. Залежно від наявності в складі композиції спеціальних фарбувальних пігментів розрізняють системи:

Порошкова пигментированная фарба вище по щільності, і використовується більш широко як криюче покриття - в залежності від колірного спектра.

Їх ще називають порошковим лаком - вони використовуються для нанесення на поверхню, яка повинна залишатися прозорою, наприклад, для лакування пластмасових і проводять виробів, а також для лакування виробів з дерева при виготовленні меблів.

Так як дисперсная середовище порошкової фарби повітряна і основний компонент її - це тверді частинки, то це істотно відрізняє її від звичайних рідких фарб, і тому для таких твердих порошкових складів використовують принципово інші якісні показники, відмінні від властивостей, характерних для рідких речовин.

Головне властивість порошкової фарби - це дисперсійних. Її склад повинен бути однорідним, фізично і хімічно стабільним, з оптимальним розміром частинок близько 50-100мкм., Щоб дотримати тонкість покриття, частки за розміром повинні бути не більше 300-330мкм.

Якісні характеристики фарби також залежать і від ступеня сипучості складу і його гігроскопічності. При нанесенні складу на поверхню потрібно дотримуватися спеціальної методики, для того щоб дотриматися всіх вимог, що пред'являються до кроющим складам, і по необхідному комплексу властивостей готових матеріалів - за освітою ефективного покриття, і по тонкошарового нанесення. Традиційно використовувані методи, такі як обливаний, занурюваної, нанесення валиками і кистями, і тому подібні, абсолютно непридатні для нанесення порошкової фарби, замість них використовують технологічно більш сучасні способи, наприклад метод струменевого розпилення, аерозольний, електростатичний і за допомогою використання киплячого шару.

Склад порошкових фарб

За хімічним складом існує такі різновиди, як:

• Фарби на термопластичной основі

У термопластичних фарбах відсутні хімічні перетворення при нанесенні - частинки матеріалу, взаємодіючи між собою, сплавліваются, і розплав охолоджується. Пленкообразователи мають термопластичностью і розчинність, причому склад залишається подібним вихідного матеріалу.

• Фарби на термореактивної основі

Технологія термореактивних фарб включає в себе хімічні перетворення, надаючи отриманим покриттям неплавкі і нерозчинність і значно змінюючи хімічну складову. На сьогоднішній день частка термореактивних фарб майже 80% від усього обсягу.

Полімери в порошковій фарбі

Залежно від назв полімерів або олігомерів виділяються фарби з різним типом пленкообразователя. Це, наприклад:

• епоксидні
• поліефірні
• ПВХ
• поліетиленові

На початку розробили фарби з епоксидів, і на сьогоднішній момент їх застосовують так само активно, незважаючи на наявність інших видів. Вони мають відмінну механічну міцність, гарну адгезію і стійкі до розчинника. Мінус такого матеріалу - жовтизна при перегріванні, вона не погіршує захисних характеристик, але псує зовнішній вигляд.

Фарби на основі поліефіру не жовтіють, використовують їх для фасадів, машин і інших об'єктів, що знаходяться на відкритому повітрі. Ще одним відрізняє ознакою є те, що вони менш стійкі до розчинника.

І що стосується класифікації останнього ознаки, то сюди входять фарби для виготовлення наступних покриттів:

• антифрикційні
• електроізоляційні
• атмосферостійкі
• хімічно-стійкі

Проводиться випуск порошкових фарб будь-якого відтінку і блиску. Вони можуть бути і високоглянсові і Глубокоматовая. Існують так само спеціальні фарби, наприклад:

• фасадні
• багатобарвні
• антикорозійні
• «Металік»
• молоткові
• з підвищеним вмістом цинку

Застосування порошкової фарби

На відміну від звичайної рідкої, використання порошку надзвичайно економічно - при фарбуванні виробів фарбою на основі розчинників її йде в три рази більше, ніж при використанні повітряно дисперсійної фарби, і завдяки цьому порошкова фарба отримала широке поширення в багатьох областях.

Основною її перевагою є те, що вона може бути використана при масовому виробництві виробів, так як електростатичним методом з легкістю наноситься на поверхню великої кількості продукції.

Використовуючи спеціальні фарбувальні камери для нанесення порошкової фарби, отримують естетичне і високоміцне покриття - таким чином забарвлюють і керамічні вироби, і дерев'яні, і вироби зі скла і металу, наприклад, алюмінію і сталі, і багато інших. Економічності цього способу нанесення додає і те, що надлишок фарби можна зібрати назад, і використовувати для нанесення на наступну партію виробів.

При роботі з виробами з металу, в слідстві їх електропровідності, ефективний також Трібостатіческій спосіб нанесення фарби, при цьому можна отримати високоякісне покриття на складних вузлах і деталях. Також порошкову фарбу успішно використовують для нанесення на вироби з кераміки, скла і полімерів. Полімерне покриття має самий естетичний вигляд і пропонує кращі захисним шаром.

Завдяки своїй високотехнологічності і здатності утворювати рівномірний по всій поверхні шар покриття, порошкова фарба широко застосовується в багатьох галузях виробництва, починаючи від покриття електрообладнання, товарів для спорту, сільгосптоварів, і побутової техніки, до антикорозійної обробки бурильних і арматурних труб і профілів, і використанні в автомобілебудуванні в якості грунтовки та для обробки різних поверхонь. А можливість використання пігментів у великій колірному асортименті, що нараховує понад триста відтінків, робить порошкову фарбу ще більш затребуваною на ринку лакофарбової продукції.

Таблиця. Області застосування порошкових фарб.

Епоксидні порошкові фарби

Епоксидні лакофарбові матеріали за час свого розвитку отримали хорошу репутацію і на сьогоднішній день мають велику популярність як серед фахівців, так і серед простих людей, не кожен день стикаються з ремонтними або будівельними роботами. Епоксидними фарбами називаються ті фарби, основним компонентом складу яких є епоксидна смола.

Нові матові порошкові фарби на основі акрилових смол і нанодобавок

Проект науково-дослідницької роботи вчених з Великобританії і Греції передбачає розробку нового передового сировини на полімерній основі і композитних матеріалів, а також технології обробки та виготовлення нових порошкових фарб.

Виробництво порошкових фарб

Як вже відомо, фарби мають давню історію, їх використовують широко і це приносить користь людині. Застосування фарб в побуті набуло широкого поширення не так давно, але люди відразу зрозуміли, скільки корисного можна витягти з них. Виявилося, що крім візуального перетворення пофарбована поверхня або предмет домашнього начиння ще й служать довше!

Структура порошкової фарби

Склад і структурні компоненти порошкової фарби - це суміш твердих полімерних частинок і фарбувальних пігментів, для якої активним середовищем є не рідкий розчинник, а повітряний потік. І хоча хімічні компоненти порошкових складів схожі на склад рідких лакофарбових засобів, на практиці їх експлуатаційні властивості і характеристики розрізняються.

Ключовим моментом є відсутність рідкої фракції, чим зумовлені:

• зниження вимог до зберігання та перевезення порошкової фарби,
• збільшення терміну придатності,
• відсутність шкідливих випарів,
• відсутність горючих речовин і небезпеки загоряння.

Основою порошкових фарб служать полімери, що забезпечують адгезію з поверхнею і плавлення порошкового покриття. Крім основи, до складу суміші входять:

• наповнювачі у вигляді металевих оксидів, наприклад, титанових і алюмінієвих,
• пігменти, що відповідають за колірні характеристики фарби,
• пленкообразователи на смоляний основі,
• отвердители для епоксидки,
• ефіри акрилових смол.

Всі складові порошкових фарб мають суху дробову консистенцію, яка відрізняється сипучістю і тривалим терміном придатності. Пігмент і наповнюють речовини становлять близько 50% від загального складу. Залежно від типу і характеристик пігменту, фарби можуть відрізнятися за кольором і текстурою покриття, ступеня електризації і адгезійним показниками.

Пігменти, використовувані для порошкових складів, повністю ідентичні тим, які використовують для традиційних акрилових фарб. Їх кількість і співвідношення в композиції визначається типом фарби, її призначенням і підсумковим кольором. Колір відрізняється не тільки гамою, але і глибиною відтінку, наявністю або відсутністю металевого блиску, а також текстурою покриття.

Види і полімери, що застосовуються в порошкових фарбах

Крім двох основних категорій, що характеризують спосіб плівкоутворення, існує безліч видів порошкової фарби по типу хімічної основи і призначення. За видами плівкоутворюючих речовин фарби бувають:

• епоксидні - на смоляний основі, відрізняються високим ступенем міцності, стійкістю до розчинення, хорошою зчіпкою з поверхнею, але схильні жовтіти при високих температурах,
• поліефірні - володіють прекрасними естетичними властивостями, зберігають чистоту кольору, демонструють стійкість до атмосферних і механічних впливів, але чутливі до хімічних розчинників,
• ПВХ - оптимальні фарби для дизайнерського та інтер'єрного застосування в зовнішніх і внутрішніх роботах, мають гарну стійкість і різноманітністю колірної і текстури палітри,
• поліетиленові - відрізняються термоустойчивостью, добре переносять механічні навантаження і володіють вологовідштовхувальними властивостями, ідеально підходять для фарбування трубопровідних комунікацій,
• поліамідні - декоративна категорія для оформлення інтер'єру всередині і зовні будинків.

За призначенням і ступеня стійкості також виділяють такі категорії, як атмосферостійкі, антикорозійні, цинкові, електроізолюючі і хімічно стійкі види фарб. За їх допомогою фарбують деталі механізмів і обладнання, опори та металоконструкції для зовнішнього монтажу, а також магістральні трубопроводи, в тому числі і підводні.

Крім того, порошкова фарба випускається в окремих категоріях для спеціального застосування, як фасадна, текстурная, багатобарвна і з металевим блиском. За допомогою цих фарб можна створювати різні композиції, імітувати матеріали і втілювати будь-які дизайнерські ідеї. Номер кольору, ступінь блиску і індивідуальні властивості фарби вказуються виробником.

Епоксидні порошкові покриття

Епоксидні фарби по металу міцні, стійкі до хімічних речовин, маслу паливу. Грунтовка під них не потрібно, самі можуть бути грунтовки шаром перед нанесенням рідких порошкових забарвлень. Товщина шару, що наноситься до 500 мкм.

Епоксидна фарба не проводить електрику, за ізоляційні властивості затребувана в електротехнічної, радіотехнічної промисловості при фарбуванні металу, що вимагає підвищених антикорозійних властивостей. Чорні метали, оцинкована сталь фосфатується, алюміній і алюмінієві сплави хроматуючі. Формується ударостійке покриття з гарну адгезію.

Епоксидно-поліефірні порошкові фарби

Епоксидно-поліефірні покриття більш декоративні. На їх основі можна отримувати складні фактури під тиснену шкіру, ефекти состаренной поверхні, широку палітру відтінків металіка з різним ступенем блиску. Недоліком епоксидно-поліефірного покриття є знижена стійкість фарбування до атмосферних явищ і слабке протистояння процесам корозії металу.

Поліефірні порошкові фарби

Поліефірні порошкові фарби - атмосферостійкі, механічно міцні, стійкі до стирання покриття. Висока адгезія поліефірних складів дозволяє наносити покриття на всі види металів, включаючи легкі сплави. Добре ізолюють електрику. Вступаючи в реакцію з лугом, шар фарбування руйнується.

Особливості технології нанесення порошкової фарби й полімеризація

Нанесення порошкової фарби проходить в три етапи:

1. Підготовка поверхні. Включає в себе видалення забруднень і нанесення додаткових конверсійних покриттів для підвищення захисних властивостей і довговічності.
2. Нанесення фарбування у фарбувальній камері з використанням установки.
3. Полімеризація в печі при високій температурі.

Хімічне знежирення металу під фарбування є обов'язковим. Залишки масла, хімікатів або краплі вологи можуть викликати плями зі зміною кольору, проколи, раковини. Заготівля оглядається на предмет наявності гострих кромок, задирок, напливів від зварних швів і пайки металу.

Необхідно очистити поверхню від іржі і пилу. Додання додаткових властивостей фосфатуванням поверхні, хроматирование або пассивированием залежить від вимог до покриття.

Камера для нанесення обладнується системою рекуперації, що повертає мікрочастинки в живильник.

Температура затвердіння кожного виду фарби вказується виробником в супровідних документах і, як правило, становить 180-200 градусів. Під температурою полімеризації розуміють температуру поверхні заготовки, а не температуру робочого режиму печі.

Затвердіння фарбування в полимеризационной камері рекомендовано проводити при знижених температурах і тривалих термінах. Це дозволить збільшити твердість і уникнути таких дефектів покриття, як шагрень і патьоки.

Масивні металеві вироби рекомендовано прогрівати заздалегідь, щоб терміну перебування деталі в печі вистачило для остаточного затвердіння. Не допускається наявність пилу в приміщенні. Транспортувати металевий виріб з неостиглої фарбуванням заборонено.

Дивіться відео: Что такое порошковая покраска металла? Что такое RAL каталог? КМЗ 0+ (Листопад 2024).