Принцип порошковой покраски металла

Порошковая покраска — это разновидность “сухого” окрашивания металлических поверхностей, предназначенная для покрытия деталей, инструментов, автомобильных кузовов и других изделий из металла. Это современная технология, позволяющая получить коррозийно устойчивые, стойкие к царапинам и перепадам температур металлические поверхности. Окрашенные изделия отличаются надежностью, стойкостью к различным воздействиям, служат дольше в сравнении с неокрашенными деталями и устройствами.

Разберем подробнее, какие краски используются для нанесения порошкового покрытия, в каких отраслях используется технология и как выполняется процесс окрашивания. А также выделим главные преимущества и ограничения “сухой” покраски.

Характеристики порошковой краски

Для порошкового окрашивания металлов используется мелкодисперсная полимерная краска, которая содержит твердые частицы, пигментированные добавки, смолы, отвечающие за образование пленки. Краски могут быть пигментированными, которые окрашивают металлическое изделие выбранным цветом, позволяют добиться глянцевой или матовой поверхности. Состав также может быть непигментированным — образует прозрачное покрытие в виде лака. 

Порошковые краски, которые используются для сухого нанесения, делятся на два вида:

• Термопластичные — в состав добавлены смолы, для образования стойкого покрытия нужно нагреть окрашенное металлоизделие.
• Термоактивные — пленка на поверхности металла является результатом химической реакции.

Благодаря содержанию в порошковой краске смол (эпоксидных и более современных — полиэфирных, полиэтиленовых) обеспечивается высокая степень адгезии. Красящие частицы надежно закрепляются на поверхности, образуя однородный защитный слой. Под действием высокой температуры красящий порошок расплавляется, отвердевает и формирует на металлической поверхности устойчивую пленку. Такой принцип окрашивания металлоизделий придает эстетичный внешний вид, а также служит дополнительной защитой от механических и термических воздействий.

Области применения «сухого» окрашивания

Благодаря надежности, эффективности, экономичности технология окрашивания металла порошковой краской получила широкое распространение в разных сферах и отраслях. Без него не обходится:

• производство запчастей, деталей, металлоизделий;
• автомобилестроение, изготовление комплектующих для разных видов транспорта;
• металлургическая отрасль;
• производство бытовых приборов.

Порошковые составы используются в строительной сфере для окрашивания металлической кровли, профиля и других металлоизделий и конструкций. Технологию также применяют, чтобы покрасить медицинские инструменты, мебель, спортивный инвентарь, декоративные элементы и детали интерьера.

Способы покраски металла порошковой краской

Чтобы получить стойкое окрашивание металлической поверхности инструментов, деталей, изделий применяются разные способы нанесения красящих составов. Основные из них:

• Электростатическое напыление. Принцип метода заключается в создании стойкого электрического поля благодаря разности зарядов поверхности и частиц красящего состава. Краску наносят на металл с помощью распылителя, в его состав входит пистолет и высоковольтный электрод. Порошок проходит через распылитель и заряжается электростатикой. Заземленная поверхность металлической детали притягивает полимерные частицы краски, которые надежно к ней крепятся. Преимущества такого способа: хорошее рассеивание краски, создание плотного покрытия. Минус — сложно окрасить выемки и другие труднодоступные места.
• Трибостатическое напыление. Выполняется трибостатическим распылителем, который имеет длинный ствол с абразивным материалом на внутренней поверхности. С помощью сжатого воздуха частицы краски проходят через инструмент и заряжаются в результате трения по абразиву. Благодаря заряду порошковая краска надежно удерживается на поверхности. Такой принцип позволяет создать равномерное тонкое нанесение, включая выемки и углубления. Используется для покраски изделий со сложной геометрией.
• Газопламенное напыление. Метод нанесения краски с помощью газовой горелки. Термопластичный состав нагревают, в результате чего красящие частицы плавятся и покрывают поверхность металлического изделия. Способ не требует использования громоздкого оборудования, подходит для окрашивания крупных предметов из металла, на качество покрытия не влияют условия — температура и влажность. Однако достичь равномерного покрытия по такому принципу сложнее, в сравнении с другими способами.

Окрасить металлические детали также можно методом предварительного нагревания, когда изделие разогревают до температуры красящего порошка, после чего наносят слой краски. Еще один способ предполагает погружение разогретой детали в краску — частицы расплавляются и надежно крепятся к поверхности.

Виды составов для порошковой окраски металла

Полимерные красящие составы включают набор компонентов, каждый из которых отвечает за определенное свойство порошка, надежный и долговечный результат. В составе присутствуют:

• эпоксидные, полиэфирные смолы;
• красящие пигменты;
• наполнители;
• отвердители и другие функциональные добавки.

У термопластичных и термоактивных композиций наполнение разное. В первом случае в качестве связующих компонентов используются нейлон, винил, полиэстер. Для качественного окрашивания металла такими составами необходимо предварительно нанести грунтовку на поверхность. Термоактивные краски содержат отвердители, которые в результате химической реакции надежно фиксируются к поверхностному слою металлоизделия. 

Для порошковой окраски металла также используются составы с УФ-основой. Они содержат фотоинициатор, благодаря которому краска затвердевает при попадании ультрафиолета.

Оборудование для порошковой окраски стали и других металлов

Для соблюдения технологии порошкового окрашивания, равномерного нанесения и закрепления красящего состава потребуются:

• пистолет-распылитель — может быть ручным и промышленным, используется для напыления красящих составов на металлическую поверхность;
• компрессор — для обдува деталей, чтобы удалить лишние частицы краски;
• покрасочная камера — отдельное помещение с хорошо освещенной рабочей зоной, вентиляцией, фильтрами и без посторонних воздействий;
• печь — для нагревания металлоизделий после покраски и расплавления порошковых частиц.

Описание этапов процесса окрашивания

Порошковая окраска металлов проводится в несколько этапов. Предварительно нужно подготовить поверхность, чтобы краска лучше схватывалась, заполняла углубления и не разрушалась от физических и других типов воздействий. На этапе подготовки металлоизделие нужно очистить от загрязнений и обезжирить — принцип заключается в нанесении кислоты (серной, азотной или фосфорной) при температуре 60 °С. Дальше деталь нужно промыть, удалить соли, которые остались после предыдущей очистки, нанести специальный состав, который улучшает адгезию. Перед нанесением порошка изделие нужно тщательно высушить.

Следующий этап — непосредственно окрашивание, которое проводится в специальном помещении с принудительной вентиляцией. В зависимости от типа обрабатываемого материала, состава краски, оборудования и ожидаемого результата подбирается оптимальная технология. Процесс выглядит следующим образом:

• Порошок помещают в специальную камеру распылителя.
• Через пистолет, оснащенный высоковольтным источником, частицы краски проходят вместе с воздухом и заряжаются.
• Красящий состав распыляется по поверхности металлического изделия.
• Незакрепленные частицы краски удаляются с поверхности компрессором и через вытяжку. 

Окрашенные детали помещают в печь, где поддерживается постоянная температура в пределах 150-200°C. Краска плавится, заполняет все неровности, плотно фиксируется на поверхности.

Преимущества и недостатки порошковой покраски металлических изделий

Главные плюсы порошковой окраски:

• окрашенные металлоизделия приобретают устойчивость к механическим воздействиям;
• красящие составы обеспечивают стойкость в воздействию высоких и низких температур, ультрафиолета;
• получается эстетичное покрытие, которое улучшает внешний вид обрабатываемых изделий;
• защитно-декоративный слой может сохраняться на протяжении 15 — 20 лет.

Недостатки обычно связаны с использованием некачественных красок, нарушением технологии, особенностями материалов. Чтобы не испортить металлические изделия и получить долговечное защитно-декоративное покрытие в выбранной цветовой гамме, доверьте работу профессионалам завода “Сталькран”. Выполняем окрашивание на современном оборудовании, используем высококачественные красящие составы, подбираем оптимальный метод в зависимости от материала, формы, назначения изделия. Оперативно выполняем даже крупные заказы в Москве, обеспечиваем высокое качество результата по выгодной цене.