Технология порошковой покраски

При­вет­ствую Вас на бло­ге kuzov.info!

Порош­ко­вая крас­ка — это тип покры­тия, нано­си­мый в виде сухо­го порош­ка. В отли­чие от обыч­ной жид­кой крас­ки, кото­рая пере­но­сит­ся через испа­ря­ю­щий­ся рас­тво­ри­тель, порош­ко­вое покры­тие нано­сит­ся элек­тро­ста­ти­че­ски, а затем рас­плав­ля­ет­ся и отвер­жда­ет­ся под воз­дей­стви­ем теп­ла или уль­тра­фи­о­ле­то­во­го све­та. Покры­тие полу­ча­ет­ся более твёр­дым, проч­ным, изно­со­стой­ким, чем обыч­ное ЛКП. Чаще все­го про­из­во­дит­ся порош­ко­вая покрас­ка метал­ли­че­ских пред­ме­тов. Новые тех­но­ло­гии поз­во­ля­ют кра­сить таким спо­со­бом так­же дру­гие мате­ри­а­лы, такие как пласт­мас­сы, ком­по­зи­ты, угле­род­ное волок­но, МДФ.

В этой ста­тье рас­смот­рим, что собой пред­став­ля­ет порош­ко­вое покры­тие, какие пре­иму­ще­ства и недо­стат­ки оно име­ет, какие порош­ко­вые крас­ки быва­ют, подроб­но раз­бе­рём тех­но­ло­гию порош­ко­вой покрас­ки.

Содер­жа­ние ста­тьи:

Происхождение порошковой покраски

Про­ис­хож­де­ние тех­но­ло­гии порош­ко­вой покрас­ки отно­сит­ся к кон­цу 1940‑х годов. Круп­ный про­рыв в этой обла­сти про­изо­шёл в сере­дине 1950‑х годов бла­го­да­ря Эрви­ну Гем­ме­ру. Пер­вые патент­ные заяв­ки были пода­ны в Гер­ма­нии (1953 год), а основ­ной патент был выдан в сен­тяб­ре 1955 года. Элек­тро­ста­ти­че­ское рас­пы­ле­ние при­ме­ня­лось до появ­ле­ния порош­ко­вой покрас­ки. Нано­си­мая жид­кая крас­ка заря­жа­лась ста­ти­че­ским элек­три­че­ством, потом при­тя­ги­ва­лась к зазем­лён­но­му объ­ек­ту, нано­си­мая мето­дом рас­пы­ле­ния. Это более эффек­тив­ный метод покрас­ки дета­лей, с более эффек­тив­ным исполь­зо­ва­ни­ем мате­ри­а­лов. Обо­ру­до­ва­ние для элек­тро­ста­ти­че­ско­го рас­пы­ле­ния жид­кой крас­ки было адап­ти­ро­ва­но для рас­пы­ле­ния вновь раз­ра­бо­тан­ных порош­ко­вых кра­сок.

Сего­дня порош­ко­вая покрас­ка широ­ко рас­про­стра­не­на на заво­дах, а так­же в спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных цехах.

Из чего состо­ит порош­ко­вая крас­ка?

Порош­ко­вые соста­вы созда­ны на осно­ве поли­мер­ных смол в соче­та­нии с пиг­мен­та­ми, вырав­ни­ва­ю­щи­ми аген­та­ми, моди­фи­ка­то­ра­ми пото­ка, отвер­ди­те­ля­ми (в слу­чае тер­мо­ре­ак­ти­вов), а так­же дру­ги­ми добав­ка­ми.  Эти ингре­ди­ен­ты сме­ши­ва­ют­ся, рас­плав­ля­ют­ся, охла­жда­ют­ся, потом измель­ча­ют­ся до одно­род­но­го порош­ка. Это может быть тер­мо­пласт или тер­мо­ре­ак­тив­ный поли­мер.

Каковы преимущества и недостатки порошковой краски?

Порош­ко­вая крас­ка обла­да­ет уни­каль­ным набо­ром пре­иму­ществ и недо­стат­ков.

  • При её нане­се­нии не будет ника­ких дефек­тов, свой­ствен­ных жид­кой крас­ке (к при­ме­ру, полос или под­тё­ков). Порош­ко­вая покрас­ка спо­соб­на созда­вать гораз­до более тол­стые покры­тия по срав­не­нию с обыч­ным окра­ши­ва­ни­ем, без про­сад­ки и про­ви­са­ния.
  • Отсут­ствие рас­тво­ри­те­лей — озна­ча­ет отсут­ствие лету­чих орга­ни­че­ских соеди­не­ний (VOCs), ток­сич­ных для маля­ра, вред­ных для окру­жа­ю­щей сре­ды.
  • Широ­кий спектр спе­ци­аль­ных эффек­тов тек­сту­ры лег­ко дости­га­ет­ся порош­ко­вой покрас­кой.
  • Вре­мя затвер­де­ва­ния порош­ко­вых кра­сок зна­чи­тель­но быст­рее по срав­не­нию с жид­ки­ми ана­ло­га­ми.
  • За один про­ход мож­но нано­сить 60–80 мик­рон. Это экви­ва­лент­но рас­пы­ле­нию 3 сло­ёв жид­ким спо­со­бом.
  • Порош­ко­вая покрас­ка обес­пе­чи­ва­ет луч­шие экс­плу­а­та­ци­он­ные свой­ства, чем обыч­ное окра­ши­ва­ние. Оно более устой­чи­во к ско­лам, цара­пи­нам, дру­го­му изно­су. Допол­ни­тель­но к сво­ей физи­че­ской проч­но­сти, порош­ко­вое покры­тие обес­пе­чи­ва­ет пре­вос­ход­ное сохра­не­ние цве­та.
  • Порош­ко­вые соста­вы име­ют гораз­до более высо­кий коэф­фи­ци­ент пере­но­са при рас­пы­ле­нии. Обыч­ных лако­кра­соч­ных мате­ри­а­лов теря­ет­ся от 30 до 70% при избы­точ­ном рас­пы­ле­нии во вре­мя окра­ши­ва­ния, а поте­ри порош­ко­вой крас­ки могут удер­жи­вать­ся на уровне менее 5%. Поро­шок мож­но соби­рать, потом исполь­зо­вать­ся повтор­но. Одна­ко если несколь­ко цве­тов рас­пы­ля­ют­ся в одной каме­ре, это огра­ни­чит такую воз­мож­ность.
  • Порош­ко­вая покрас­ка не тре­бу­ет высо­кой ква­ли­фи­ка­ции, может быть выпол­не­на прак­ти­че­ски любым чело­ве­ком или даже авто­ма­ти­зи­ро­ва­на.

Мину­сы:

  • Порош­ко­вая крас­ка име­ет мно­го силь­ных сто­рон, но жид­кие лако­кра­соч­ные мате­ри­а­лы явля­ют­ся несо­мнен­ны­ми побе­ди­те­ля­ми, когда речь идёт о сме­ши­ва­нии цве­тов. Раз­лич­ные цве­та жид­кой крас­ки могут быть лег­ко сме­ша­ны, с высо­кой сте­пе­нью точ­но­сти, прак­ти­че­ски любым постав­щи­ком. К при­ме­ру, синий и крас­ный пиг­мент могут быть сме­ша­ны для полу­че­ния фио­ле­то­вой крас­ки. Цве­та порош­ко­вой крас­ки тре­бу­ют спе­ци­аль­но­го про­из­вод­ства. Так как она не содер­жит рас­тво­ри­те­ля, попыт­ка сме­шать синий и крас­ный поро­шок про­сто создаст сине-крас­ный пят­ни­стый узор. Порош­ко­вая крас­ка обыч­но про­из­во­дит­ся боль­ши­ми пар­ти­я­ми стан­дарт­ных цве­тов. Воз­мож­ны экс­клю­зив­ные зака­зы, но это более тру­до­ем­ко, доро­же, чем созда­ние раз­лич­ных нестан­дарт­ных цве­тов с обыч­ной крас­кой.
  • Тех­ни­че­ски воз­мож­но полу­чить высо­кий гля­нец с помо­щью порош­ко­вой покрас­ки, но с жид­кой крас­кой это сде­лать намно­го лег­че.
  • Порош­ко­вой покрас­кой слож­нее достиг­нуть иде­аль­но глад­ких ЛКП.

Дол­го­веч­ность порош­ко­вых покры­тий

Порош­ко­вое крас­ка очень дол­го­веч­на, так как при нагре­ве в печи полу­ча­ет­ся твёр­дое поли­мер­ное покры­тие. Раз­лич­ные соста­вы обла­да­ют раз­лич­ной устой­чи­во­стью к атмо­сфер­ным воз­дей­стви­ям, уль­тра­фи­о­ле­то­вым лучам, хими­че­ско­му воз­дей­ствию, физи­че­ско­му изно­су. Порош­ко­вое покры­тие сохра­ня­ет­ся до 15–20 лет, в зави­си­мо­сти от каче­ства пред­ва­ри­тель­ной обра­бот­ки, типа про­дук­та. При этом нуж­но пони­мать, что порош­ко­вая крас­ка не чудо-сред­ство от типич­ных про­блем ЛКП. На неё так­же дей­ству­ет уль­тра­фи­о­ле­то­вое излу­че­ние, а так­же раз­ру­ша­ю­щие фак­то­ры окру­жа­ю­щей сре­ды.

Термопластичные и термореактивные порошки

Суще­ству­ет три основ­ные кате­го­рии порош­ко­вых кра­сок: тер­мо­ре­ак­тив­ные, тер­мо­пла­стич­ные и УФ-отвер­жда­е­мые. Состав порош­ко­вых тер­мо­ре­ак­тив­ных кра­сок вклю­ча­ет отвер­ди­тель. При нагре­ве про­ис­хо­дит реак­ция меж­ду хими­че­ски­ми груп­па­ми, поро­шок рас­те­ка­ет­ся, потом поли­ме­ри­зу­ет­ся. Порош­ко­вые УФ-покры­тия — это фото­по­ли­ме­ри­зу­е­мые мате­ри­а­лы, содер­жа­щие хими­че­ский фото­и­ни­ци­а­тор, кото­рый мгно­вен­но реа­ги­ру­ет на энер­гию уль­тра­фи­о­ле­та, ини­ци­и­руя реак­цию, при­во­дя­щую к сши­ва­нию или отвер­жде­нию. Отли­чи­тель­ным фак­то­ром это­го про­цес­са от дру­гих явля­ет­ся отде­ле­ние ста­дии рас­пла­ва перед отвер­жде­ни­ем. УФ-отвер­жда­е­мый поро­шок рас­пла­вит­ся за 60–120 секунд при дости­же­нии 110°C / 130°C. Далее он мгно­вен­но отвер­де­ва­ет при воз­дей­ствии УФ-излу­че­ния.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, почти все порош­ки, кото­рые вы буде­те исполь­зо­вать, отно­сят­ся к типу тер­мо­ре­ак­тив­ных. Они пред­на­зна­че­ны для нагре­ва и отвер­жде­ния все­го один раз. Внут­ри них про­ис­хо­дят хими­че­ские изме­не­ния, затвер­де­ва­ние по мере охла­жде­ния. Тер­мо­ре­ак­тив­ные поли­ме­ры более проч­ны при воз­дей­ствии хими­ка­тов, теп­ла или сотря­се­ния.

Пер­вич­ные смо­лы, содер­жа­щи­е­ся в рецеп­ту­ре тер­мо­ре­ак­тив­ных порош­ков: эпок­сид­ная смо­ла, поли­эфир, сме­си поли­эфи­ра с эпок­сид­ной сме­сью (извест­ные как гибри­ды), акрил, поли­уре­тан. Тер­мо­ре­ак­тив­ные порош­ко­вые покры­тия могут быть полу­че­ны одним сло­ем без грун­тов­ки.

Боль­шин­ство тер­мо­пла­стич­ных порош­ков тре­бу­ют нали­чия грун­тов­ки, что­бы полу­чить хоро­шую адге­зию.

Основ­ные типы тер­мо­пла­стич­ных порош­ков осно­вы­ва­ют­ся на пла­сти­фи­ци­ро­ван­ном поли­ви­нил­хло­ри­де (ПВХ), поли­ами­дах, пласт­мас­сах. Тер­мо­пла­стич­ные смо­лы при­ме­ня­ют­ся для окра­ши­ва­ния про­во­ло­ки, ограж­де­ний и дру­гих при­ме­не­ний, где про­цесс преду­смат­ри­ва­ет непре­рыв­ную порош­ко­вую покрас­ку на высо­ких ско­ро­стях линии. Почти все порош­ко­вые ПВХ-покры­тия нано­сят­ся мето­дом покрас­ки в флю­и­ди­зи­ро­ван­ном слое (fluidized-bed). Они более мяг­кие, эла­стич­ные, чем любые дру­гие порош­ко­вые крас­ки.

Типы порошковых красок

Суще­ству­ет мно­го раз­лич­ных типов порош­ков. Каж­дый име­ет свои осо­бен­но­сти и обла­сти при­ме­не­ния.

  • Эпок­сид­ные смо­лы были пер­вы­ми широ­ко исполь­зу­е­мы­ми порош­ка­ми. Они очень проч­ны, пред­ла­га­ют отлич­ную твёр­дость, а так­же име­ют, пожа­луй, луч­шую хими­че­скую и кор­ро­зи­он­ную стой­кость. Эпок­сид­ные смо­лы очень хоро­шо при­ли­па­ют к метал­лам, с раз­лич­ны­ми пред­ва­ри­тель­ны­ми обра­бот­ка­ми метал­ла, обес­пе­чи­ва­ю­щи­ми отлич­ную адге­зию. Недо­ста­ток эпок­сид­ных соста­вов в том, что они пло­хо пере­но­сят погод­ные усло­вия. Их луч­ше экс­плу­а­ти­ро­вать внут­ри поме­ще­ний.
  • Поли­эфи­ры мож­но счи­тать наи­бо­лее часто при­ме­ня­е­мы­ми порош­ка­ми. Они пред­ла­га­ют отлич­ное соот­но­ше­ние цена — каче­ства. Обла­да­ют хоро­шей меха­ни­че­ской проч­но­стью, а так­же боль­шой гиб­ко­стью, уда­ро­проч­но­стью, хоро­шей хими­че­ской стой­ко­стью. Одним из их досто­инств явля­ет­ся низ­кая тем­пе­ра­ту­ра отвер­жде­ния, что поз­во­ля­ет их нано­сить на тер­мо­чув­стви­тель­ные пред­ме­ты. Поли­эфи­ры так­же обес­пе­чи­ва­ют хоро­шую стой­кость к пожел­те­нию. Они дают огром­ный выбор цве­тов, уров­ней глян­ца, спе­ци­аль­ных эффек­тов. Поли­эфи­ры явля­ют­ся обще­при­ня­тым выбо­ром для мно­гих при­ме­не­ний.
  • Супер­проч­ные поли­эфи­ры (Super Durable Polyesters) быст­ро ста­ли луч­шей аль­тер­на­ти­вой обыч­ных поли­эфи­ров. Как сле­ду­ет из назва­ния, они обла­да­ют пре­вос­ход­ной проч­но­стью.
  • Эпок­сид­но-поли­эфир­ные гибри­ды. Эпок­сид­ные и поли­эфир­ные соста­вы сме­ши­ва­ют друг с дру­гом, обра­зуя гибри­ды. Эти гибри­ды по-преж­не­му близ­ки по соста­ву к чистым эпок­сид­ным смо­лам, но обла­да­ют пре­вос­ход­ны­ми погод­ны­ми свой­ства­ми. Эти гибри­ды могут сме­ши­вать­ся в раз­лич­ных соот­но­ше­ни­ях, что­бы под­черк­нуть харак­те­ри­сти­ки либо эпок­сид­ной смо­лы, либо поли­эфи­ра. Гибри­да­ми часто окра­ши­ва­ют­ся быто­вые при­бо­ры, такие как пли­ты, сти­раль­ные маши­ны, сушил­ки.
  • Уре­та­ны хими­че­ски похо­жи на поли­эфи­ры, с раз­ли­чи­ем в отвер­ди­те­лях. Уре­та­ны обес­пе­чи­ва­ют очень глад­кое покры­тие, очень хоро­шую проч­ность, а так­же отлич­ную хими­че­скую и кор­ро­зи­он­ную стой­кость, что дела­ет их иде­аль­ны­ми для таких вещей, как топ­лив­ные баки. Дру­гие рас­про­стра­нён­ные при­ме­не­ния вклю­ча­ют сель­ско­хо­зяй­ствен­ное обо­ру­до­ва­ние, кон­ди­ци­о­не­ры, авто­мо­биль­ные дис­ки, двер­ные руч­ки. Уре­та­ны так­же обыч­но доро­же дру­гих видов порош­ков из-за сто­и­мо­сти смо­лы.

Для порош­ко­вой покрас­ки авто­мо­биль­ных частей наи­бо­лее часто при­ме­ня­ет­ся стан­дарт­ный и супер­проч­ный поли­эфи­ры.

Способы нанесения порошка

Мож­но выде­лить основ­ные четы­ре мето­да порош­ко­вой покрас­ки. Рас­смот­рим их по поряд­ку.

  • Наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ный спо­соб порош­ко­вой покрас­ки метал­ли­че­ских пред­ме­тов — это при­ме­не­ние элек­тро­ста­ти­че­ско­го корон­но­го писто­ле­та. Он исполь­зу­ет сжа­тый воз­дух и высо­ко­вольт­ный элек­трод для заря­да порош­ка на выхо­де. Окра­ши­ва­е­мый объ­ект зазем­ля­ет­ся, части­цы порош­ка при­тя­ги­ва­ют­ся к нему. Элек­трод писто­ле­та, как пра­ви­ло, име­ет отри­ца­тель­ную поляр­ность по отно­ше­нию к дета­лям. Поляр­но­сти долж­ны быть изме­не­ны на про­ти­во­по­лож­ные для ней­ло­но­вых порош­ков, тре­бу­ю­щих поло­жи­тель­но­го заря­да. Одним из недо­стат­ков про­цес­са элек­тро­ста­ти­че­ско­го рас­пы­ле­ния с помо­щью писто­ле­тов c корон­ным заря­дом явля­ет­ся то, что меж­ду писто­ле­том и окра­ши­ва­е­мы­ми частя­ми уста­нав­ли­ва­ет­ся высо­кое напря­же­ние. Дета­ли, име­ю­щие углуб­ле­ния труд­но покра­сить из-за эффек­та клет­ки Фара­дея.
  • Три­бо заряд — вто­рой по рас­про­стра­нён­но­сти метод порош­ко­вой покрас­ки. Как и в корон­ном писто­ле­те, поро­шок дви­га­ет­ся сжа­тым воз­ду­хом, но в три­бо заряд про­ис­хо­дит за счёт фрик­ци­он­но­го кон­так­та частиц порош­ка с внут­рен­ней частью писто­ле­та. Элек­тро­ны отде­ля­ют­ся от частиц порош­ка, кото­рые поло­жи­тель­но заря­жа­ют­ся, потом при­тя­ги­ва­ют­ся к под­лож­ке. Так как меж­ду писто­ле­том и покры­ва­е­мым изде­ли­ем отсут­ству­ет элек­тро­ста­ти­че­ское поле, эффект клет­ки Фара­дея не раз­ви­ва­ет­ся, а части­цы лег­че про­ни­ка­ют в углуб­лён­ные участ­ки окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та. Дан­ная тех­но­ло­гия при­ме­ня­ет­ся реже по срав­не­нию с систе­ма­ми рас­пы­ле­ния корон­ным писто­ле­том. Ско­рость покрас­ки три­бо­элек­три­че­ским писто­ле­том ниже, кро­ме того, таким спо­со­бом хоро­шо заря­жа­ют­ся толь­ко неко­то­рые порош­ко­вые соста­вы. Для рабо­ты три­бо обо­ру­до­ва­ния не тре­бу­ет­ся источ­ник высо­ко­го напря­же­ния.
  • Метод порош­ко­вой покрас­ки в псев­до­ожи­жен­ном (флю­и­ди­зи­ро­ван­ном) слое (Fluidized-Bed). Дан­ный спо­соб при­ме­ня­ет­ся, когда тре­бу­ет­ся тол­стое функ­ци­о­наль­ное покры­тие (анти­кор­ро­зи­он­ное, проч­ное). Поро­шок поме­ща­ет­ся внутрь бун­ке­ра с пори­стой пла­сти­ной у осно­ва­ния и “флю­и­ди­зи­ру­ет­ся” (взве­ши­ва­ет­ся). Воз­дух про­хо­дит через него так, что он начи­на­ет дей­ство­вать как жид­кость. Покры­ва­е­мая деталь пред­ва­ри­тель­но нагре­ва­ет­ся, пода­ёт­ся в псев­до­ожи­жен­ный (взве­шен­ный) поро­шок, где теп­ло немед­лен­но рас­плав­ля­ет его, он рас­те­ка­ет­ся по поверх­но­сти окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та. Наи­бо­лее часто таким спо­со­бом нано­сят­ся тер­мо­пла­стич­ные порош­ко­вые соста­вы, но могут так­же при­ме­нять­ся эпок­сид­ные.
  • Покрас­ка в элек­тро­ста­ти­че­ском флю­и­ди­зи­ро­ван­ном (псев­до­ожи­жен­ном) слое (Electrostatic fluidized bed). Дан­ный метод обыч­но задей­ству­ет­ся, когда жела­е­мая тол­щи­на слоя долж­на пре­вы­шать 300 мик­рон. Псев­до­ожи­жен­ный (флю­и­ди­зи­ро­ван­ный) поро­шок пере­во­дит­ся в состо­я­ние аэро­зо­ля, заря­жа­ет­ся, созда­вая обла­ко заря­жен­ных частиц. Зазем­лён­ный объ­ект опус­ка­ет­ся внутрь обла­ка, а заря­жен­ный поро­шок осе­да­ет на его поверх­ность. Вра­ще­ние дета­ли поз­во­ля­ет порош­ку нано­сить­ся более рав­но­мер­но. Таким спо­со­бом нано­сят­ся как тер­мо­пла­стич­ные, так и тер­мо­ре­ак­тив­ные соста­вы.
  • Газо­пла­мен­ное напы­ле­ние. Тер­мо­пла­стич­ный поро­шок про­ду­ва­ет­ся через пла­мя газо­вой горел­ки сжа­тым воз­ду­хом. Он пла­вит­ся и нано­сит­ся на изде­лие. Обо­ру­до­ва­ние состо­ит из газо­вой горел­ки, пита­те­ля, инжек­то­ра, ком­прес­со­ра, газо­во­го бал­ло­на. Пре­иму­ще­ство дан­но­го мето­да в мобиль­но­сти всей систе­мы порош­ко­вой покрас­ки, поэто­му боль­шие объ­ек­ты мож­но лег­ко окра­ши­вать. Мож­но делать порош­ко­вую покрас­ку при любых погод­ных усло­ви­ях, так как на про­цесс не вли­я­ет тем­пе­ра­ту­ра и влаж­ность.

Электростатические пистолеты для порошковой покраски

Как было опи­са­но ранее, суще­ству­ет два основ­ных типа систем порош­ко­вой покрас­ки, где задей­ству­ют­ся элек­тро­ста­ти­че­ские писто­ле­ты корон­но­го и три­бо типа. Каж­дая систе­ма име­ет свои силь­ные и сла­бые сто­ро­ны.

Как пра­ви­ло, писто­лет корон­но­го типа исполь­зу­ет отри­ца­тель­ную поляр­ность элек­тро­да, так как она про­из­во­дит боль­ше ионов, мень­ше под­вер­же­на обра­зо­ва­нию дуги, чем поло­жи­тель­ная поляр­ность. Поло­жи­тель­ная поляр­ность может задей­ство­вать­ся при рас­пы­ле­нии ней­ло­на. Писто­ле­ты быва­ют с внеш­ним или внут­рен­ним источ­ни­ком пита­ния для гене­ри­ро­ва­ния заря­да.

технология порошковой покраски
Схе­ма рабо­ты элек­тро­ста­ти­че­ско­го писто­ле­та корон­но­го типа.

Глав­ное отли­чие заклю­ча­ет­ся в спо­со­бе транс­пор­ти­ров­ки порош­ка от писто­ле­та к дета­ли. Основ­ной силой транс­пор­ти­ров­ки мате­ри­а­ла (кро­ме сжа­то­го воз­ду­ха) при при­ме­не­нии обо­ру­до­ва­ния корон­но­го типа явля­ет­ся элек­три­че­ское поле, созда­ва­е­мое меж­ду заря­жен­ным порош­ко­вым обла­ком и дета­лью. При исполь­зо­ва­нии писто­ле­та три­бо типа транс­пор­ти­ров­ка мате­ри­а­ла про­ис­хо­дит толь­ко пото­ком воз­ду­ха. Воз­дух под дав­ле­ни­ем попа­да­ет в резер­ву­ар для пере­ме­ши­ва­ния порош­ка, что­бы он мог «течь» во взве­шен­ном состо­я­нии как жид­кость. Затем он направ­ля­ет­ся через писто­лет.

Дру­гое фун­да­мен­таль­ное раз­ли­чие меж­ду систе­ма­ми порош­ко­вой покрас­ки с при­ме­не­ни­ем корон­но­го заря­да и три­бо-заря­да заклю­ча­ет­ся в мето­де, при кото­ром части­цы порош­ка ста­но­вят­ся элек­три­че­ски заря­жен­ны­ми. Обо­ру­до­ва­ние корон­но­го типа исполь­зу­ет гене­ра­тор высо­ко­го напря­же­ния для заряд­ки элек­тро­да с высо­ким потен­ци­а­лом отно­си­тель­но дета­ли. Заря­жен­ный элек­трод созда­ёт поток заря­жен­ных частиц, эффек­тив­но заря­жая порош­ко­вое обла­ко, обра­зуя заря­жен­ное поле с про­ти­во­по­лож­ным полю­сом.

технология порошковой покраски
Схе­ма рабо­ты три­бо­ста­ти­че­ско­го писто­ле­та.

В отли­чие от это­го, три­бо­ста­ти­че­ское устрой­ство заря­жа­ет поро­шок стро­го физи­че­ским кон­так­том (быст­рым тре­ни­ем меж­ду ним и поверх­но­стью, спо­соб­ной пере­да­вать или полу­чать элек­тро­ны).

Три­бо-тех­но­ло­гия — это луч­ший выбор, когда:

  • изде­лия изго­тов­ле­ны из мате­ри­а­лов с низ­кой про­во­ди­мо­стью заря­да
  • гео­мет­рия изде­лия име­ет обла­сти с эффек­том клет­ки Фара­дея (углуб­ле­ния)
  • тре­бу­ет­ся тон­кое порош­ко­вое покры­тие
  • изде­лия, тре­бу­ю­щие высо­чай­шей сте­пе­ни одно­род­но­сти покры­тия
  • тре­бу­ет­ся под­кра­ши­ва­ние

Тех­но­ло­гия корон­но­го заря­да – это луч­ший выбор, когда:

  • изде­лия, изго­тов­лен­ные из мате­ри­а­лов с более высо­кой про­во­ди­мо­стью заря­да
  • при­ме­ня­ют­ся порош­ки с эффек­том «метал­лик»
  • тре­бу­ет­ся отно­си­тель­но тол­стое порош­ко­вое покры­тие
  • тре­бу­ет­ся покра­сить кастом­ны­ми крас­ка­ми

Дизайн соп­ла

Кон­струк­ция писто­ле­та и соп­ла ока­зы­ва­ет боль­шое вли­я­ние на эффек­тив­ность покрас­ки. Дву­мя наи­бо­лее широ­ко при­ме­ня­е­мы­ми насад­ка­ми явля­ют­ся насад­ки с дефлек­тор­ной фор­мой и с плос­ким рас­пы­ле­ни­ем. Оба вида наса­док быва­ют раз­лич­ных форм. Плос­кая насад­ка более направ­лен­ная, име­ет чёт­ко опре­де­лён­ную фор­му рас­пы­ле­ния. Фор­сун­ка дефлек­тор­но­го типа име­ет мяг­кую, хоро­шо рас­се­ян­ную фор­му. Суще­ству­ет мно­го дру­гих типов наса­док, но они реже исполь­зу­ют­ся.

Заземление

Элек­тро­ста­ти­че­ская покрас­ка — это про­цесс нане­се­ния элек­тро­ста­ти­че­ско­го заря­да на саму крас­ку. Цель это­го про­цес­са — повы­ше­ние эффек­тив­но­сти пере­но­са за счёт при­тя­ги­ва­ния элек­тро­за­ря­жен­ной крас­ки к окра­ши­ва­е­мо­му объ­ек­ту. Одна­ко, посколь­ку крас­ка заря­же­на, важ­но убе­дить­ся, что всё внут­ри окра­соч­ной систе­мы зазем­ле­но, что­бы избе­жать пора­же­ния элек­три­че­ским током, а так­же низ­кой эффек­тив­но­сти пере­но­са.

Зазем­ле­ние гаран­ти­ру­ет, что суще­ству­ет пря­мой элек­три­че­ский путь от изде­лия на насто­я­щую зем­лю.

Ниже при­ве­де­ны клю­че­вые обла­сти, кото­рые долж­ны быть зазем­ле­ны при элек­тро­ста­ти­че­ской покрас­ке:

  • Опе­ра­тор. Одной из точек сопри­кос­но­ве­ния с зем­лёй явля­ют­ся ноги опе­ра­то­ра. Если опе­ра­тор не зазем­лён долж­ным обра­зом, крас­ка может оги­бать опе­ра­то­ра, а не при­тя­ги­ва­ет­ся к цели. Что­бы избе­жать всех воз­мож­ных изо­ля­то­ров не носи­те изо­ли­ро­ван­ную или рези­но­вую обувь. Реко­мен­ду­ет­ся кожа­ная подош­ва. Убе­ди­тесь, что пол чистый и сухой.
  • Изде­лие. Обыч­но оно под­ве­ши­ва­ет­ся на крю­ках. Все­гда дер­жи­те крю­ки чисты­ми и зазем­лён­ны­ми.
  • Исполь­зу­ет­ся спе­ци­аль­ный зазем­лён­ный воз­душ­ный шланг.
  • Источ­ник крас­ки.
  • Все дру­гие элек­тро­про­во­дя­щие объ­ек­ты или устрой­ства внут­ри зоны рас­пы­ле­ния долж­ны быть над­ле­жа­щим обра­зом зазем­ле­ны. Помни­те, что пра­виль­ное зазем­ле­ние обес­пе­чи­ва­ет без­опас­ность, хоро­шую эффек­тив­ность пере­но­са.

Боль­шая часть про­блем, воз­ни­ка­ю­щих при порош­ко­вом окра­ши­ва­нии, про­ис­хо­дят из-за недо­ста­точ­но­го зазем­ле­ния окра­ши­ва­е­мых изде­лий или его пол­но­го отсут­ствия. Это вызы­ва­ет:

  • Неод­но­род­ность покры­тия
  • Чрез­мер­ное потреб­ле­ние крас­ки
  • Чрез­мер­ное скоп­ле­ние порош­ка на обо­ру­до­ва­нии. Он будет искать бли­жай­ший зазем­лен­ный объ­ект, будет при­тя­ги­вать­ся к нему (стен­ки каме­ры, обо­ру­до­ва­ние, пол).
  • Необ­хо­ди­мость посто­ян­ной настрой­ки тех­но­ло­ги­че­ских пара­мет­ров.
  • Деталь не спо­соб­на эффек­тив­но при­тя­ги­вать заря­жен­ные части­цы, при этом слой полу­ча­ет­ся слиш­ком тон­кий.

С точ­ки зре­ния без­опас­но­сти сопро­тив­ле­ние зазем­ле­ния долж­но быть менее 1 МОм.

Зазем­ле­ние стерж­нем

Зазем­ле­ние мож­но реа­ли­зо­вать зазем­ля­ю­щим стерж­нем (шты­рём). Это длин­ный стер­жень с мед­ным напы­ле­ни­ем, кото­рый заби­ва­ет­ся в зем­лю. Раз­ме­ры варьи­ру­ют­ся, но для порош­ко­вой покрас­ки реко­мен­ду­ет­ся дли­на не менее 240 см, диа­метр око­ло 2 см.

Зазем­ля­ю­щий стер­жень заби­ва­ет­ся в зем­лю почти пол­но­стью. Нуж­но оста­вить око­ло 15 см, высту­па­ю­щих над зем­лей, что­бы мож­но было закре­пить на нём про­во­ло­ку. Дру­гой конец про­во­да зазем­ле­ния будет под­клю­чать­ся к вашим пред­ме­там либо напря­мую, либо с помо­щью стел­ла­жей и крюч­ков.

Мож­но уста­но­вить стер­жень зазем­ле­ния пря­мо через пол, как мож­но бли­же к зоне покрас­ки. Про­сто про­свер­ли­те отвер­стие в полу, далее уста­но­ви­те стер­жень зазем­ле­ния через пол мастер­ской.

Подготовка деталей к порошковой покраске

Перед покрас­кой раз­бе­ри­те деталь, если это тре­бу­ет­ся. Поверх­ность необ­хо­ди­мо тща­тель­но очи­стить. Любое мас­ло, грязь, вла­га будут мешать адге­зии. Пред­ва­ри­тель­ная обра­бот­ка окра­ши­ва­е­мо­го изде­лия очень важ­на, что­бы полу­чить мак­си­маль­ный срок служ­бы порош­ко­во­го покры­тия.

Очист­ка и под­го­тов­ка могут быть сде­ла­ны раз­лич­ны­ми хими­че­ски­ми и меха­ни­че­ски­ми мето­да­ми. Выбор мето­да зави­сит от раз­ме­ра и мате­ри­а­ла окра­ши­ва­е­мо­го изде­лия, типа уда­ля­е­мых загряз­не­ний, ста­рых ЛКП.

Очист­ка дета­ли от загряз­не­ний вклю­ча­ет уда­ле­ние масел, вос­ков и дру­гих поверх­ност­ных частиц.

Это может быть выпол­не­но сле­ду­ю­щи­ми спо­со­ба­ми;

  • Очист­ка паром на осно­ве рас­тво­ра хло­ри­ро­ван­ных угле­во­до­ро­дов. Это хоро­ший спо­соб обез­жи­рить метал­ли­че­ские пред­ме­ты. Посколь­ку рас­твор не вод­ный, нет остат­ков вла­ги, вызы­ва­ю­щих кор­ро­зию.
  • Вод­ная мой­ка. Осу­ществ­ля­ет­ся спе­ци­аль­ны­ми моеч­ны­ми маши­на­ми, похо­жи­ми на боль­шую посу­до­мо­еч­ную маши­ну, либо мой­кой высо­ко­го дав­ле­ния. С мой­кой высо­ко­го дав­ле­ния мож­но при­ме­нять насад­ку 0°, обес­пе­чи­ва­ю­щую наи­боль­шую эффек­тив­ность очист­ки, так как она фоку­си­ру­ет всю воду в узком пото­ке. Если изде­лие дели­кат­ное, напри­мер, листо­вой металл или плос­кие пане­ли, при­ме­ня­ет­ся насад­ка 15°.
  • Погруж­ная мой­ка. Дан­ный метод вклю­ча­ет серию резер­ву­а­ров, содер­жа­щих горя­чий чистя­щий рас­твор, а так­же горя­чее и холод­ное опо­лас­ки­ва­ние.
  • Машин­ная мой­ка, мой­ка высо­ко­го дав­ле­ния, а так­же оку­на­ние не явля­ют­ся абсо­лют­ной необ­хо­ди­мо­стью. Вполне воз­мож­но хоро­шо очи­стить деталь с помо­щью чистя­щих средств, раз­лич­ных щёток. Мож­но даже вымыть окра­ши­ва­е­мые изде­лия в посу­до­мо­еч­ной машине, если они под­хо­дя­ще­го раз­ме­ра.

Как опре­де­лить, что деталь чистая?

Есть мно­го тестов, что­бы опре­де­лить чисто­ту. Наи­бо­лее широ­ко при­ме­ня­ет­ся тест водой. Он пред­став­ля­ет собой визу­аль­ное наблю­де­ние за тем, пол­но­стью ли покры­ва­ет чистую деталь вода или оттал­ки­ва­ет её от какой-то обла­сти поверх­но­сти. Вода долж­на сте­кать рав­но­мер­но. Вез­де, где есть сухой уча­сток, озна­ча­ет, что в этом месте ещё оста­лись мас­ла. Очи­сти­те эту область ещё раз. Дру­гие тесты могут вклю­чать про­тир­ку белой тка­нью или дру­гие более слож­ные лабо­ра­тор­ные тесты.

Дега­за­ция

Неко­то­рые изде­лия из лито­го метал­ла (чугу­на, желе­за, алю­ми­ния, лату­ни..) могут содер­жать воз­дух, попав­ший во вре­мя про­из­вод­ствен­но­го про­цес­са или мас­ла, остав­ши­е­ся в порах при экс­плу­а­та­ции. Каче­ство метал­ла напря­мую вли­я­ет на коли­че­ство улав­ли­ва­е­мо­го газа. Напри­мер, отлив­ки с исполь­зо­ва­ни­ем метал­лов более высо­ко­го каче­ства име­ют мень­шее коли­че­ство улав­ли­ва­е­мо­го газа. Как пра­ви­ло, алю­ми­ний не содер­жит мно­го газа.

Если не выпу­стить воз­дух или мас­ля­ные загряз­не­ния, то во вре­мя отвер­жде­ния порош­ко­во­го покры­тия они вый­дут нару­жу, что оста­вит малень­кие пузырь­ки, неров­но­сти, точеч­ные отвер­стия, кра­те­ры. Эти дефек­ты порош­ко­вой покрас­ки могут обес­пе­чить путь для про­ник­но­ве­ния вла­ги к метал­лу.

Про­бле­ма выде­ле­ния газов при поли­ме­ри­за­ции реша­ет­ся несколь­ки­ми спо­со­ба­ми:

  • Пред­ва­ри­тель­ный подо­грев изде­лий. Этот про­цесс наи­бо­лее попу­ля­рен для устра­не­ния про­бле­мы выде­ле­ния газов. Окра­ши­ва­е­мый объ­ект пред­ва­ри­тель­но нагре­ва­ют выше тем­пе­ра­ту­ры затвер­де­ва­ния (на 10 гра­ду­сов, что­бы дать воз­мож­ность воз­ду­ху осво­бо­дить­ся перед порош­ко­вой покрас­кой. Пред­ва­ри­тель­ный нагрев осу­ществ­ля­ет­ся перед фосфатированием/покраской. Есть неко­то­рые изде­лия, кото­рые будут выпус­кать газ, неза­ви­си­мо от того, как дол­го их нагре­вать перед окра­ши­ва­ни­ем.
  • Порош­ко­вые крас­ки и грун­ты, про­ща­ю­щие выход газа. Они раз­ра­бо­та­ны таким обра­зом, что­бы обес­пе­чить более дли­тель­ный срок рас­те­ка­ния, что­бы газ мог уле­ту­чи­вать­ся до поли­ме­ри­за­ции.
  • Гер­ме­ти­за­ция изде­лия. Дан­ный метод тре­бу­ет при­ме­не­ния спе­ци­аль­ных гер­ме­ти­зи­ру­ю­щих грун­тов, удер­жи­ва­ю­щих газы внут­ри метал­ла.
  • Изме­не­ние тех­но­ло­гии поли­ме­ри­за­ции. Исполь­зо­ва­ние ИК или ИК/УФ (инфракрасное/ультрафиолетовое отвер­жде­ние) может устра­нить про­бле­му газо­вы­де­ле­ния, так как для отвер­жде­ния нагре­ва­ет­ся толь­ко поверх­ность изде­лия.

Пес­ко­струй­ная обра­бот­ка

Если пред­мет, кото­рый вы хоти­те окра­сить, име­ет ржав­чи­ну, ока­ли­ну, ста­рое ЛКП, то Вам, ско­рее все­го, пона­до­бит­ся пес­ко­струй­ная обра­бот­ка. Пес­ко­струй­ные каме­ры осо­бен­но полез­ны для цехов, рабо­та­ю­щих с нетро­ну­тым сырьем, напри­мер, сталь­ны­ми листа­ми или труб­ны­ми заго­тов­ка­ми с участ­ка­ми окис­ле­ния или остат­ка­ми свар­ки. Так как мате­ри­ал от абра­зив­ной обра­бот­ки попа­да­ет во все места, необ­хо­ди­мо уда­лить все резь­бо­вые или сма­зан­ные части, такие как под­шип­ни­ки, болты/гайки, зажи­мы.

Пес­ко­струй­ная обра­бот­ка хоро­шо под­хо­дит пред­ме­там со слож­ны­ми фор­ма­ми, погру­же­ние луч­ше для пане­лей из листо­во­го метал­ла, пото­му что пес­ко­струй­ная обра­бот­ка гене­ри­ру­ет теп­ло, спо­соб­ное дефор­ми­ро­вать листо­вой металл.

Когда деталь обра­ба­ты­ва­ет­ся, поверх­ность при­об­ре­та­ет шеро­хо­ва­тость, повы­ша­ю­щая адге­зию при окра­ши­ва­нии.

Опо­лас­ки­ва­ние

После очист­ки насту­па­ет ста­дия опо­лас­ки­ва­ния. Важ­но уда­лить остат­ки любо­го хими­че­ско­го веще­ства. После опо­лас­ки­ва­ния, как мож­но быст­рее высу­ши­те поверх­ность, что­бы избе­жать появ­ле­ния ржав­чи­ны.

Фос­фа­ти­ро­ва­ние и хро­ма­ти­ро­ва­ние

Фос­фа­ти­ро­ва­ние улуч­ша­ет адге­зию при покрас­ке, улуч­ша­ет анти­кор­ро­зи­он­ные свой­ства. Про­цесс осу­ществ­ля­ет­ся на хоро­шо очи­щен­ной поверх­но­сти ста­ли, ино­гда цвет­ных метал­лов.

Суще­ству­ет два типа фос­фа­ти­ро­ва­ния: желез­ное фос­фа­ти­ро­ва­ние и цин­ко­вое фос­фа­ти­ро­ва­ние. Оба они тех­ни­че­ски назы­ва­ют­ся пре­об­ра­зо­ва­тель­ны­ми покры­ти­я­ми, т.е. дей­ствие рас­тво­ров “пре­об­ра­зу­ет” несколь­ко мик­рон поверх­но­сти метал­ла либо в фос­фат желе­за, либо в фос­фат цин­ка. Фос­фа­ти­ро­ва­ние, как пра­ви­ло, осу­ществ­ля­ет­ся несколь­ки­ми эта­па­ми, вклю­ча­ет обез­жи­ри­ва­ние, про­мыв­ки до и после про­цес­са, само фос­фа­ти­ро­ва­ние.

Желе­зо­фос­фат­ное покры­тие

При обра­бот­ке ста­ли кис­лы­ми соля­ми орто­фос­фор­ной кис­ло­ты и одно­ва­лент­ных метал­лов на поверх­но­сти обра­зу­ет­ся слой аморф­но­го фос­фат­но­го желе­за. Это наи­бо­лее удоб­ный и недо­ро­гой спо­соб под­го­тов­ки под порош­ко­вую покрас­ку.

Цинк­фос­фат­ные покры­тия

Фос­фа­ти­ро­ва­ние соля­ми цин­ка при­во­дит к обра­зо­ва­нию покры­тий кри­стал­ли­че­ской струк­ту­ры. Такое фос­фа­ти­ро­ва­ние явля­ет­ся более доро­го­сто­я­щим по срав­не­нию с нане­се­ни­ем аморф­но­го фос­фа­та желе­за, но оно поз­во­ля­ет полу­чать более каче­ствен­ные покры­тия, счи­та­ет­ся луч­шей под­го­тов­кой поверх­но­сти перед порош­ко­вой покрас­кой.

После фос­фа­ти­ро­ва­ния изде­лия, его высу­ши­ва­ют в сушиль­ной каме­ре.

Хро­ма­ти­ро­ва­ние поверх­но­сти

Хро­мат­ной обра­бот­ке (хро­ма­ти­ро­ва­нию) наи­бо­лее часто под­вер­га­ют алю­ми­ний и его спла­вы. Обра­бот­ка соеди­не­ни­я­ми, содер­жа­щи­ми хром, повы­ша­ет защит­ные свой­ства метал­ла. Наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние полу­чи­ли кон­вер­си­он­ные покры­тия на осно­ве фос­фа­та хро­ма и хро­мат­ное.

В свя­зи с воз­мож­ной пори­сто­стью кон­вер­си­он­ных покры­тий, в завер­ше­ние их про­мы­ва­ют пас­си­ви­ру­ю­щи­ми рас­тво­ра­ми, содер­жа­щи­ми соеди­не­ния шести или трёх­ва­лент­но­го хро­ма, их ком­би­на­ции с дру­ги­ми ком­по­нен­та­ми, ока­зы­ва­ю­щи­ми пас­си­ви­ру­ю­щий эффект.

При под­го­тов­ке поверх­но­сти исполь­зу­ет­ся боль­шое коли­че­ство воды. Чисто­та воды и сте­пень её загряз­нён­но­сти долж­ны посто­ян­но кон­тро­ли­ро­вать­ся. Очень важ­ны­ми фак­то­ра­ми явля­ют­ся жёст­кость воды,  нали­чие в ней рас­тво­ри­мых и взве­шен­ных веществ.

В послед­нее вре­мя были раз­ра­бо­та­ны аль­тер­на­тив­ные про­цес­сы, поз­во­ля­ю­щие избе­жать при­ме­не­ния хро­ма­тов, так как они ток­сич­ны. Тита­но­вый цир­ко­ний и сила­ны обла­да­ют ана­ло­гич­ны­ми анти­кор­ро­зи­он­ны­ми и адге­зи­он­ны­ми харак­те­ри­сти­ка­ми.

Суш­ка

После послед­не­го опо­лас­ки­ва­ния суш­ка внут­ри печи быст­ро уда­ля­ет вла­гу, остав­шу­ю­ся на изде­лии.

После­до­ва­тель­ность эта­пов под­го­тов­ки к порош­ко­вой покрас­ке

  • Раз­бор­ка и очист­ка. Если вы пла­ни­ру­е­те покра­сить деталь, кото­рая содер­жит резин­ки, пла­стик, про­клад­ки, про­вод­ку, то эти эле­мен­ты нуж­но будет снять, так как они рас­пла­вят­ся при нагре­ве.
  • Уда­ле­ние газов (дега­за­ция).
  • Даль­ней­шая под­го­тов­ка варьи­ру­ет­ся, зави­сит от типа метал­ла, состо­я­ния теку­ще­го ЛКП. Если есть ста­рое ЛКП, то его мож­но уда­лить спе­ци­аль­ной смыв­кой, сле­дуя инструк­ции.
  • Шли­фов­ка / пес­ко­струй­ная обра­бот­ка. Даже если хими­че­ская смыв­ка хоро­шо уда­ля­ет ста­рое ЛКП, она не уда­ля­ет мел­кие дефек­ты и ржав­чи­ну. Поэто­му может потре­бо­вать­ся пес­ко­струй­ная обра­бот­ка.
  • Очист­ка после пес­ко­струй­ной обра­бот­ки. Нуж­но обдуть пыль сжа­тым воз­ду­хом, потом поскре­сти поверх­ность чистой жёст­кой щёт­кой, сдуть остат­ки пыли сно­ва. Затем акку­рат­но очи­стить чистым поло­тен­цем с дена­ту­ри­ро­ван­ным спир­том. Далее мож­но быст­ро прой­тись факе­лом с про­па­но­вой горел­кой, сжи­гая любые остав­ши­е­ся вор­син­ки. Дру­гой вари­ант очист­ки изде­лия от пес­ко­струй­ной пыли – его погру­же­ние в аце­то­но­вую ван­ну.
  • После это­го его поме­ща­ют в печь нагре­тую до 200 гра­ду­сов по Цель­сию на 20 минут. Поро­шок луч­ше при­ли­па­ет, когда он попа­да­ет на тёп­лую поверх­ность.
  • В каче­стве допол­ни­тель­но­го шага, для абсо­лют­ной адге­зии и дол­го­веч­но­сти мож­но исполь­зо­вать фос­фа­ти­ро­ва­ние или хро­ма­ти­ро­ва­ние. После чего сле­ду­ет опо­лас­ки­ва­ние и суш­ка.
  • Мас­ки­ров­ка. Неко­то­рые дета­ли тре­бу­ют мас­ки­ров­ки перед порош­ко­вой покрас­кой.  Всю мас­ки­ров­ку необ­хо­ди­мо про­из­во­дить в чистых пер­чат­ках, так как это самый послед­ний шаг перед тем, как перей­ти к порош­ко­вой покрас­ке.
  • Под­ве­ши­ва­ние. Послед­ний шаг — это под­ве­сить окра­ши­ва­е­мый пред­мет на крю­чок или про­во­ло­ку.

Грунтование перед порошковой покраской

Тер­мо­ре­ак­тив­ные порош­ко­вые крас­ки обыч­но нано­сят­ся на голый металл одним сло­ем, без грун­та. Каж­дый после­ду­ю­щий слой “тор­мо­зит” ста­ти­че­ский заряд сухо­го порош­ка, спо­соб­ству­ет обра­зо­ва­нию шаг­ре­ни. Грунт обыч­но пред­став­ля­ет собой эпок­сид­ный хими­че­ский состав. Он уси­ли­ва­ет адге­зию после­ду­ю­ще­го слоя, а так­же может слу­жить как напол­ни­тель (что­бы сгла­дить шеро­хо­ва­тость под­лож­ки) или гер­ме­ти­зи­ру­ет пори­стый литой металл от газо­вы­де­ле­ния.

Суще­ству­ют опре­де­лён­ные типы порош­ков, кото­рые не сто­ит сов­ме­щать с грун­то­ва­ни­ем. Состав, даю­щий эффект мор­щин (wrinkles) дол­жен быть нане­сён непо­сред­ствен­но на под­лож­ку без грун­та. Ина­че грунт будет пре­пят­ство­вать обра­зо­ва­нию мор­щин, вызы­вая тем самым нерав­но­мер­ность финиш­но­го покры­тия.

Грунт помо­га­ет про­длить срок служ­бы изде­лия и порош­ко­во­го покры­тия. При­ме­не­ние грун­тов­ки реко­мен­ду­ет­ся, если изде­лие экс­плу­а­ти­ру­ет­ся при суро­вых погод­ных усло­ви­ях.

Для уве­ли­че­ния защи­ты от кор­ро­зии и повы­ше­ния адге­зии суще­ству­ет два основ­ных типа грун­то­вок. Один – без содер­жа­ния цин­ка (ZINC FREE), дру­гой – с содер­жа­ни­ем цин­ка (ZINC RICH). Для чёр­но­го метал­ла (сталь, желе­зо) нано­си­те грунт с цин­ком, так как он даёт луч­шую защи­ту. Алю­ми­ний луч­ше грун­то­вать грун­тов­кой без содер­жа­ния цин­ка, ина­че могут быть про­бле­мы с адге­зи­ей, отсло­е­ни­ем.

Маскировка перед нанесением порошкового покрытия

Мас­ки­ров­ка пред­став­ля­ет собой закле­и­ва­ние спе­ци­аль­ной лип­кой лен­той и дру­ги­ми мас­ки­ро­воч­ны­ми мате­ри­а­ла­ми обла­стей дета­лей, не под­ле­жа­щих окра­ши­ва­нию. Мож­но исполь­зо­вать при­ё­мы мас­ки­ров­ки, что­бы создать дизайн на окра­ши­ва­е­мых изде­ли­ях. К при­ме­ру, попу­ляр­но покры­вать порош­ко­вой крас­кой кром­ку коле­са одним цве­том, а спи­цы коле­са — дру­гим.

Так­же мас­ки­ро­воч­ны­ми мате­ри­а­ла­ми закле­и­ва­ют­ся сле­ду­ю­щие обла­сти, не под­ле­жа­щие окра­ши­ва­нию.

  • Элек­три­че­ские соеди­не­ния (зазем­ле­ния).
  • Поса­доч­ные места, куда уста­нав­ли­ва­ют­ся про­клад­ки.

Носи­те чистые пер­чат­ки во вре­мя мас­ки­ров­ки!

Для мас­ки­ров­ки при­ме­ня­ют­ся сле­ду­ю­щие мате­ри­а­лы:

  • Высо­ко­тем­пе­ра­тур­ная поли­эфир­ная лен­та наи­бо­лее рас­про­стра­не­на для мас­ки­ров­ки при порош­ко­вой покрас­ке. Она выдер­жи­ва­ет про­дол­жи­тель­ный нагрев выше 200 гра­ду­сов. С высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной лен­той немно­го труд­но рабо­тать, так как она не гиб­кая. Она лег­ко раз­ре­за­ет­ся. Тем не менее, полез­но иметь раз­ные раз­ме­ры для раз­ных ситу­а­ций.
  • 3M синяя / зелё­ная маляр­ные лен­ты. С лен­той 3M гораз­до про­ще рабо­тать, чем с высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной защит­ной лен­той, так как она спо­соб­на при­ле­гать к изги­бам. Синяя лен­та спо­соб­на выдер­жать око­ло 90 гра­ду­сов нагре­ва. Лен­та зелё­но­го цве­та лег­ко сни­ма­ет­ся даже после дости­же­ния 120 гра­ду­сов. При исполь­зо­ва­нии любой из маляр­ных лент очень важ­но не допу­стить слиш­ком силь­но­го нагре­ва. Если вы забу­де­те об этом, оста­ви­те лен­ту до пол­но­го отвер­жде­ния порош­ко­во­го покры­тия, её будет слож­но снять.
  • Алю­ми­ни­е­вая фоль­га — отлич­ный спо­соб мас­ки­ров­ки боль­ших пло­ща­дей, эко­но­мя­щий мно­го рядов лен­ты. Она отлич­но дер­жит­ся в печи при любой тем­пе­ра­ту­ре. Оче­вид­но, что алю­ми­ни­е­вая фоль­га не обла­да­ет лип­ки­ми свой­ства­ми, поэто­му её нуж­но будет допол­нить высо­ко­тем­пе­ра­тур­ной клей­кой лен­той.
  • Сили­ко­но­вые проб­ки — это сили­кон конус­ной фор­мы, кото­рым закры­ва­ют отвер­стия раз­лич­но­го раз­ме­ра. Они иде­аль­но под­хо­дят для мас­ки­ров­ки отвер­стий под бол­ты. Так как они кони­че­ские, каж­дый из них под­хо­дит под раз­лич­ные раз­ме­ры отвер­стий.

После того, как покры­тие затвер­де­ло, вы попы­та­е­тесь уда­лить лен­ту, крас­ка вокруг края лен­ты может отсла­и­вать­ся, остав­ляя зазуб­рен­ные края. Что­бы избе­жать это­го и полу­чить чистые линии, нагре­вай­те деталь в печи при­мер­но до 80–90 гра­ду­сов по Цель­сию, осто­рож­но извле­ки­те её, уда­ли­те лен­ту с помо­щью пин­це­та. Затем поме­сти­те изде­лие обрат­но в печь.

Если будет рас­пы­лять­ся 2 слоя, луч­ше мас­ки­ро­вать изде­лие 2 раза.  Попыт­ка повтор­но­го исполь­зо­ва­ния одной мас­ки­ров­ки для несколь­ких рас­пы­ле­ний даст неров­но­сти при откле­и­ва­нии лен­ты.

Про­ти­ра­ние влаж­ным паль­цем

Есть неко­то­рые ситу­а­ции, когда вы полу­чи­те луч­шие резуль­та­ты, покры­вая всю деталь, даже область, кото­рую вы хоте­ли замас­ки­ро­вать, а затем уда­лить поро­шок из этой обла­сти, преж­де чем начать нагрев. Луч­ше все­го это делать на при­под­ня­тых участ­ках, таких как при­под­ня­тые бук­вы на впуск­ном кол­лек­то­ре, крыш­ке кла­па­на или тор­моз­ном суп­пор­те.

Вы може­те про­те­реть поро­шок с воз­вы­шен­ной поверх­но­сти влаж­ным паль­цем. Необ­хо­ди­мо выте­реть толь­ко очень малень­кий уча­сток за один раз. Так­же мож­но делать влаж­ным поло­тен­цем, губ­кой или чем-то дру­гим.

Процесс порошковой покраски

Вы долж­ны иметь доста­точ­но осве­ще­ния, что­бы лег­ко видеть каж­дую область окра­ши­ва­е­мо­го объ­ек­та.  Так­же очень полез­но иметь под рукой яркий све­то­ди­од­ный фона­рик.

Перед тем, как начать рас­пы­ле­ние, осмот­ри­те изде­лие, спла­ни­руй­те курс, кото­рым вы буде­те сле­до­вать.  Луч­ше все­го сна­ча­ла покра­сить углуб­ле­ния (обла­сти, вызы­ва­ю­щие эффект клет­ки Фара­дея, суть кото­ро­го мы рас­смот­рим ниже), а затем покрыть более ров­ные участ­ки.
Нач­ни­те рас­пы­лять в сто­роне, до фор­ми­ро­ва­ния рав­но­мер­но­го обла­ка. Затем пере­ме­сти­те писто­лет на объ­ект. Луч­ше все­го дер­жать триг­гер нажа­тым до тех пор, пока не достиг­не­те пол­но­го укры­тия всей поверх­но­сти. Рас­сто­я­ние от поверх­но­сти долж­но быть при­мер­но 15 до 20 см. Луч­ше все­го рабо­тать мед­лен­но, кон­тро­ли­руя дви­же­ние по всей дета­ли, вме­сто хао­тич­но­го рас­пы­ле­ния. Поста­рай­тесь достичь пол­но­го охва­та за 1 про­ход по всей поверх­но­сти.

После того, как закон­чи­те рас­пы­ле­ние, може­те про­ве­рить, что покры­та вся поверх­ность, посве­тив по ней ярким све­то­ди­од­ным фона­ри­ком.  Мож­но так­же све­тить фона­ри­ком во вре­мя все­го рас­пы­ле­ния.

Не рас­пы­ляй­те слиш­ком близ­ко. Если писто­лет и окра­ши­ва­е­мый объ­ект слиш­ком близ­ко друг к дру­гу, они ста­но­вят­ся элек­три­че­ски свя­зан­ны­ми, обес­пе­чи­вая пря­мое зазем­ле­ние непо­сред­ствен­но на писто­лет. Это не при­во­дит к улуч­ше­нию эффек­тив­но­сти элек­тро­ста­ти­че­ской пере­да­чи порош­ка.

Не рас­пы­ляй­те слиш­ком дале­ко, так как заря­жен­ные части­цы будут искать дру­гие более близ­кие объ­ек­ты.

Эффект клет­ки Фара­дея

Зона с эффек­том клет­ки Фара­дея — это область дета­ли (углуб­ле­ние), куда не про­ни­ка­ет внеш­нее элек­три­че­ское поле.

Поло­жи­тель­ные эффек­ты силь­ных элек­три­че­ских полей, созда­ва­е­мых обыч­ны­ми систе­ма­ми заряд­ки коро­ной, наи­бо­лее выра­же­ны при окра­ши­ва­нии объ­ек­тов с боль­ши­ми плос­ки­ми фор­ма­ми. К сожа­ле­нию, элек­три­че­ские поля могут иметь нега­тив­ные эффек­ты. Напри­мер, при покрас­ке изде­лий с глу­бо­ки­ми углуб­ле­ни­я­ми воз­ни­ка­ет эффект клет­ки Фара­дея. Элек­три­че­ское поле будет сле­до­вать по пути наи­мень­ше­го сопро­тив­ле­ния зазем­ле­нию (т.е. по кра­ям углуб­ле­ния). Этот про­цесс будет сопро­вож­дать­ся дву­мя нега­тив­ны­ми послед­стви­я­ми. Во-пер­вых, мень­ше частиц име­ют шанс попасть внутрь выем­ки, так как части­цы порош­ка силь­но “тол­ка­ют­ся” элек­три­че­ским полем к кра­ям. Во-вто­рых, сво­бод­ные ионы, гене­ри­ру­е­мые корон­ным раз­ря­дом, будут сле­до­вать по лини­ям поля к кра­ям, быст­ро насы­ща­ют суще­ству­ю­щий слой допол­ни­тель­ным заря­дом, что при­во­дит к очень быст­ро­му раз­ви­тию обрат­ной иони­за­ции.

Тра­ди­ци­он­ный метод, улуч­ша­ю­щий про­ник­но­ве­ние в обла­сти клет­ки Фара­дея, заклю­ча­ет­ся в сни­же­нии напря­же­ния на писто­ле­те. Труд­но­сти, свя­зан­ные с руч­ной регу­ли­ров­кой напря­же­ния писто­ле­та, при­ве­ли к раз­ра­бот­ке более совре­мен­ных мето­дов борь­бы с обрат­ной иони­за­ци­ей. Это: 1) авто­ма­ти­че­ский кон­троль тока писто­ле­та; 2) устрой­ства сбо­ра сво­бод­ных ионов. Оба мето­да поз­во­ля­ют улуч­шить каче­ство покрас­ки путём устра­не­ния или умень­ше­ния тока пара­зит­ных ионов от писто­ле­та к окра­ши­ва­е­мо­му объ­ек­ту.

Сове­ты по окра­ши­ва­нию зон с эффек­том клет­ки Фара­дея (углуб­ле­ния):

  • Крась­те углуб­ле­ния в первую оче­редь.
  • Попро­буй­те сни­зить дав­ле­ние для рас­пы­ле­ния про­блем­ных участ­ков.
  • Умень­ши­те напря­же­ние, если это воз­мож­но.
  • Если всё осталь­ное не помо­га­ет, вос­поль­зуй­тесь феном, что­бы нагреть эту область, а затем рас­пы­ляй­те.

Что такое обрат­ная иони­за­ция?

Обрат­ная иони­за­ция воз­ни­ка­ет из-за излиш­не­го тока сво­бод­ных ионов от заряд­ных элек­тро­дов рас­пы­ли­тель­но­го обо­ру­до­ва­ния. Сво­бод­ные ионы, попа­дая на деталь с порош­ком, при­бав­ля­ют свой заряд к заря­ду, нако­пив­ше­му­ся на нане­сён­ном слое. На неко­то­рых местах заряд повы­ша­ет­ся настоль­ко, что про­ска­ки­ва­ют мик­ро­ис­кры, обра­зуя кра­те­ры. Обрат­ная иони­за­ция так­же сни­жа­ет эффек­тив­ность пере­но­са. Поло­жи­тель­ные ионы выхо­дят за пре­де­лы порош­ко­вой крас­ки, они при­тя­ги­ва­ют­ся к отри­ца­тель­но заря­жен­ным части­цам порош­ка, непре­рыв­но посту­па­ю­щим на поверх­ность зазем­лён­ной части. Соуда­ре­ние поло­жи­тель­ных ионов и отри­ца­тель­но заря­жен­ных частиц при­во­дит к тому, что части­цы порош­ка теря­ют свой заряд и, сле­до­ва­тель­но, спо­соб­ность к оса­жде­нию.

Эффект обрат­ной иони­за­ции более типи­чен при нане­се­нии вто­ро­го слоя, но может про­изой­ти так­же при нане­се­нии пер­во­го.

Вот несколь­ко сове­тов, как избе­жать обрат­ной иони­за­ции:

  • Понизь­те напря­же­ние. Это самый про­стой шаг предот­вра­тить обрат­ную иони­за­цию, одна­ко Вы все­гда долж­ны быть осто­рож­ны при сни­же­нии напря­же­ния, так как это может при­ве­сти к допол­ни­тель­ным про­бле­мам, таким как непри­ем­ле­мое про­ник­но­ве­ние и/или укры­тие. Вы може­те сни­зить напря­же­ние, что умень­ша­ет ток, но так­же может сни­зить эффек­тив­ность заря­да. Луч­шим под­хо­дом явля­ет­ся умень­ше­ние мик­ро­ам­пер. Новей­шее обо­ру­до­ва­ние име­ет регу­ли­ров­ку огра­ни­че­ния тока, так что Вы може­те сни­зить его до мак­си­маль­но­го уров­ня. Экс­пе­ри­мен­ти­руй­те с раз­лич­ны­ми уров­ня­ми тока, что­бы най­ти наи­луч­ший вари­ант.
  • Нано­си­те с пра­виль­но­го рас­сто­я­ния. Это самая рас­про­стра­нён­ная при­чи­на обрат­ной иони­за­ции, когда писто­лет нахо­дит­ся слиш­ком близ­ко к поверх­но­сти. Уве­ли­че­ние рас­сто­я­ния умень­ша­ет ток писто­ле­та, замед­ля­ет обрат­ную иони­за­цию. Для луч­шей эффек­тив­но­сти порош­ко­вой покрас­ки, нуж­но удер­жи­вать рас­сто­я­ние меж­ду рас­пы­ли­те­лем и окра­ши­ва­е­мым пред­ме­том при­мер­но 20–30 см. Во мно­гих слу­ча­ях это напря­мую свя­за­но с тем, как пред­мет под­ве­ши­ва­ет­ся. Убе­ди­тесь, что он устой­чив, не рас­ка­чи­ва­ет­ся, так как это дела­ет прак­ти­че­ски невоз­мож­ным под­дер­жа­ние необ­хо­ди­мо­го рас­сто­я­ния. Когда необ­хо­ди­мо рас­пы­лять близ­ко к поверх­но­сти, необ­хо­ди­мо регу­ли­ро­вать ток, что­бы ком­пен­си­ро­вать это.
  • Исполь­зуй­те ион­ный кол­лек­тор. Зазем­ля­ю­щее коль­цо или какая-либо дру­гая фор­ма ион­но­го кол­лек­то­ра может быть при­ме­не­на как зазем­ля­ю­щий источ­ник, что­бы умень­шить эффект шеро­хо­ва­то­сти поверх­но­сти. Они уста­нав­ли­ва­ют­ся непо­сред­ствен­но за кон­чи­ком элек­тро­да, их цель — улав­ли­вать любые неис­поль­зо­ван­ные ионы от про­цес­са заряд­ки.

Поли­ме­ри­за­ция в печи

Для отвер­жде­ния порош­ко­вая крас­ка и под­лож­ка долж­ны достичь опре­де­лён­но­го нагре­ва, оста­вать­ся нагре­ты­ми отве­дён­ный пери­од вре­ме­ни без каких-либо тем­пе­ра­тур­ных коле­ба­ний.

Обыч­но это от 160° до 230° по Цель­сию. Как толь­ко печь достиг­нет тем­пе­ра­ту­ры, она ста­би­ли­зи­ру­ет­ся. После завер­ше­ния про­цес­са отвер­жде­ния изде­лия извле­ка­ют­ся и охла­жда­ют­ся.

Вре­мя, необ­хо­ди­мое для поли­ме­ри­за­ции порош­ка, силь­но варьи­ру­ет­ся, зави­сит от раз­ме­ра, фор­мы, тол­щи­ны дета­лей. К при­ме­ру, неболь­шой крон­штейн может нагре­вать­ся все­го десять минут, а 20-дюй­мо­вый уча­сток тол­сто­стен­ной тру­бы будет нагре­вать­ся более часа.

В тех­ни­че­ской кар­те про­из­во­ди­те­ля порош­ко­во­го про­дук­та будет напи­са­но что-то вро­де “нагре­вай­те 12 минут при 180 гра­ду­сах по Цель­сию”. Это не озна­ча­ет, что изде­лия долж­ны быть поме­ще­ны в печь на 12 минут при 180 гра­ду­сах Цель­сия. Это озна­ча­ет, что сна­ча­ла они долж­ны достичь нуж­ной тем­пе­ра­ту­ры, а затем нагре­вать­ся необ­хо­ди­мое коли­че­ство вре­ме­ни.

Когда тер­мо­ре­ак­тив­ный поро­шок под­вер­га­ет­ся воз­дей­ствию повы­шен­ной тем­пе­ра­ту­ры, он начи­на­ет пла­вить­ся, рас­те­кать­ся, а затем обра­зу­ет пере­крёст­ные свя­зи внут­ри поли­ме­ра, раз­ви­ва­ет все свой­ства плён­ки.

Шаг­рень на порош­ко­вом покры­тии

Для боль­шин­ства порош­ко­вых соста­вов тре­бу­ет­ся достичь тол­щи­ны при рас­пы­ле­нии не менее 50 мик­рон, что­бы полу­чить при­ем­ле­мо глад­кую плён­ку. Если вы нане­сё­те слиш­ком мало порош­ка, то полу­чи­те зер­ни­стую тек­сту­ру. Это про­ис­хо­дит, пото­му что на поверх­но­сти его не хва­та­ет, что­бы он рас­те­кал­ся, созда­вая одно­род­ную плён­ку. Если порош­ка будет слиш­ком мно­го, то, ско­рее все­го, полу­чи­те боль­шую вол­ни­стую шаг­рень.

Мно­гие про­из­во­ди­те­ли пред­по­чи­та­ют иметь опре­де­лён­ную шаг­рень, так как она помо­га­ет скрыть дефек­ты метал­ла, воз­ник­шие при про­из­вод­стве, а полу­чен­ное ЛКП менее под­вер­же­но появ­ле­нию види­мых отпе­чат­ков паль­цев.

Мож­но дер­жать све­то­ди­од­ный фона­рик, направ­лен­ный на поверх­ность во вре­мя рас­пы­ле­ния.  Как толь­ко скро­ет­ся голый металл, рас­пы­ле­ние мож­но пре­кра­тить.

Очень важ­но хоро­шее зазем­ле­ние. Ина­че будут про­бле­мы с обрат­ной иони­за­ци­ей, вли­я­ю­щей на обра­зо­ва­ние круп­ной шаг­ре­ни.

Для полу­че­ния покры­тия, пол­но­стью без шаг­ре­ни, мож­но при­ме­нять сле­ду­ю­щий метод.

  1. Рас­пы­ляй­те поро­шок, как обыч­но.
  2. Поло­жи­те деталь в печь, уста­но­ви­те тем­пе­ра­ту­ру 118 гра­ду­сов по Цель­сию.
  3. Как толь­ко нане­сён­ный слой будет выгля­деть мок­рым, извле­ки­те деталь.
  4. Немед­лен­но рас­пы­ли­те очень тон­кий слой, доста­точ­ный, что­бы не было вид­но отра­же­ния от рас­пла­вив­ше­го­ся порош­ка.
  5. Далее нуж­но поме­стить деталь обрат­но в печь, выпол­нить пол­ную поли­ме­ри­за­цию.

Порошковые металлики

Суще­ству­ет несколь­ко тех­но­ло­гий про­из­вод­ства порош­ко­вых кра­сок с эффек­том метал­лик: экс­тру­ди­ро­ва­ние, сухое сме­ше­ние и бон­ди­ро­ва­ние. Есть так­же новая тех­но­ло­гия инкап­су­ли­ро­ван­ных алю­ми­ни­е­вых пиг­мен­тов. Порош­ко­вые крас­ки с эффек­том «метал­лик», про­из­ве­дён­ных по этой тех­но­ло­гии не тре­бу­ют после­ду­ю­ще­го порош­ко­во­го лаки­ро­ва­ния.

Экс­тру­ди­ро­ва­ние пред­став­ля­ет собой сме­ши­ва­ние всех ком­по­нен­тов, вклю­чая метал­ли­че­ские части­цы, даль­ней­шую экс­тру­зию полу­чив­шей­ся сме­си. При такой обра­бот­ке части­цы «метал­ли­ка» раз­ру­ша­ют­ся, теряя свою фор­му, что ухуд­ша­ет эффект. Метод экс­тру­зии рас­пла­ва не нашёл широ­ко­го при­ме­не­ния при про­из­вод­стве порош­ко­вых «метал­ли­ков».

При мето­де сухо­го сме­ше­ния метал­ли­че­ские части­цы добав­ля­ют­ся к гото­во­му порош­ку крас­ки, потом сме­ши­ва­ют­ся в мик­се­ре. Струк­ту­ра частиц не изме­ня­ет­ся, что даёт хоро­ший метал­ли­че­ский эффект.

Кро­ме того, элек­тро­ста­ти­че­ское рас­пы­ле­ние застав­ля­ет метал­ли­че­ские чешуй­ки “ком­ко­вать­ся” друг с дру­гом под дей­стви­ем элек­тро­ста­ти­че­ской силы и, таким обра­зом, вызы­ва­ет нерав­но­мер­ный блеск. Бон­ди­ро­ван­ный (скле­ен­ный) «метал­лик» пре­одо­ле­ва­ет все эти про­бле­мы. При про­из­вод­стве порош­ко­вых метал­ли­ков спо­со­бом бон­ди­ро­ва­ния (сплав­ле­ния), части­цы крас­ки при­ли­па­ют к части­цам пиг­мен­та «метал­лик». Суще­ству­ет так­же спо­соб холод­но­го бон­ди­ро­ва­ния пиг­мен­та, при­да­ю­ще­го эффект «метал­лик», с части­ца­ми крас­ки с помо­щью высо­ко­ско­рост­но­го пере­ме­ши­ва­ния. Это устра­ня­ет неко­то­рые недо­стат­ки тер­ми­че­ско­го бон­ди­ро­ва­ния, а так­же сни­жа­ет сто­и­мость про­из­вод­ства.

Пре­иму­ще­ства бон­ди­ро­ван­ных порош­ко­вых «метал­ли­ков»:

  • - Мож­но исполь­зо­вать реге­не­ри­ро­ван­ный поро­шок.
  • - Более лёг­кое рав­но­мер­ное нане­се­ние.
  • - Более выра­жен­ный, рав­но­мер­ный метал­ли­че­ский эффект.

Тех­но­ло­гия инкап­су­ли­ро­ван­ных алю­ми­ни­е­вых пиг­мен­тов осно­ва­на на золь-геле­вой химии. Для защи­ты алю­ми­ния от окис­ле­ния и хими­че­ско­го воз­дей­ствия при­ме­ня­ет­ся несколь­ко схем инкап­су­ля­ции. Алю­ми­ни­е­вые пиг­мен­ты, инкап­су­ли­ро­ван­ные с про­зрач­ным сили­кат­ным сло­ем, пока­зы­ва­ют мак­си­маль­но воз­мож­ную меха­ни­че­скую и хими­че­скую стой­кость. Они не вли­я­ют на элек­тро­ста­ти­че­ский заряд при порош­ко­вой покрас­ке. Бла­го­да­ря тол­стой поли­мер­ной обо­лоч­ке пиг­мент ведёт себя как части­ца порош­ко­вой крас­ки. Это при­во­дит к эффек­тив­но­сти покрас­ки, сни­жен­ной склон­но­сти к “облач­но­сти”. Опти­че­ские харак­те­ри­сти­ки полу­ча­ют­ся бли­же к харак­те­ри­сти­кам жид­ких ЛКП. Инкап­су­ли­ро­ван­ные алю­ми­ни­е­вые пиг­мен­ты мож­но нано­сить без лака.

Сове­ты по при­ме­не­нию порош­ко­вых «метал­ли­ков»

  • Умень­ши­те напря­же­ние корон­но­го раз­ря­да: чем мень­ше напря­же­ние, тем луч­ше про­яв­ля­ет­ся эффект метал­лик.
  • Рас­сто­я­ние от писто­ле­та до поверх­но­сти долж­но быть боль­ше, чем при при­ме­не­нии стан­дарт­ной порош­ко­вой крас­ки. Обыч­но это 20–30 см.
  • При окрас­ке «метал­ли­ком» изде­лий со слож­ны­ми фор­ма­ми, может потре­бо­вать­ся ещё боль­ше сни­зить напря­же­ние корон­но­го раз­ря­да, а так­же исполь­зо­вать спе­ци­аль­ные насад­ки, что­бы изме­нить аэро­ди­на­ми­ку.

Порошковые покрытия со специальным эффектом

Необ­хо­ди­мость при­ме­нить спе­ци­аль­ный порош­ко­вый эффект может исхо­дить от жела­ния скрыть поверх­ность под­лож­ки, кото­рая выгля­дит не очень хоро­шо. Тек­сту­ры и спе­ци­аль­ные эффек­ты могут быть полу­че­ны путём изме­не­ния меха­низ­ма отвер­жде­ния или вве­де­ния доба­вок.

Мор­щи­ны (wrinkles)

Мор­щи­ны — спе­ци­аль­ный эффект, кото­рый добав­ля­ет глу­би­ну цве­та, а так­же доволь­но хоро­шо скры­ва­ет несо­вер­шен­ства поверх­но­сти. Вы долж­ны уве­ли­чить тем­пе­ра­ту­ру в нача­ле цик­ла отвер­жде­ния, что­бы обес­пе­чить рав­но­мер­ное обра­зо­ва­ние мор­щин.

Translucent (полу­про­зрач­ный)

Как сле­ду­ет из назва­ния, полу­про­зрач­ные соста­вы покры­ва­ют под­лож­ку, обес­пе­чи­ва­ют цвет, но при этом под­лож­ка про­све­чи­ва­ет через нане­сён­ный слой. При­ме­няя этот эффект, очень лег­ко полу­чить нерав­но­мер­ную пиг­мен­та­цию, осо­бен­но если под­лож­ка име­ет нерав­но­мер­ную фор­му. Раз­ли­чия тол­щи­ны плён­ки все­го лишь в пол­мил­ли­мет­ра могут быть замет­ны. Любые дефек­ты на под­лож­ке будут про­яв­лять­ся через полу­про­зрач­ный слой. Если пред­ва­ри­тель­ная обра­бот­ка не уда­лит их, то вам луч­ше будет рас­пы­лить непро­зрач­ную базу.

Dormant (дрем­лю­щий, пас­сив­ный)

Спе­ц­эф­фект Dormants — это двух­слой­ная систе­ма. Базо­вый и верх­ний слой нано­сят­ся и нагре­ва­ют­ся раз­дель­но. Сна­ча­ла цвет­ная база, обыч­но содер­жа­щая метал­ли­че­ский пиг­мент, потом вто­рой слой. Имен­но послед­ний верх­ний слой «вытя­ги­ва­ет» неак­тив­ный цвет, ожив­ля­ет его. Напри­мер, крас­ный цвет будет выгля­деть как розо­вый до добав­ле­ния верх­не­го слоя.

River Vein

Этот эффект при­да­ёт осо­бую тек­сту­ру, может скрыть дефек­ты поверх­но­сти. Тол­щи­на явля­ет­ся клю­че­вым момен­том при окра­ши­ва­нии про­дук­том «River vein». Сле­ду­ет при­дер­жи­вать­ся реко­мен­да­ций про­из­во­ди­те­ля.

Двухслойные покрытия

Порош­ко­вая покрас­ка, как пра­ви­ло, осу­ществ­ля­ет­ся в один слой. Неко­то­рые крас­ки, напри­мер метал­ли­ки, могут потре­бо­вать про­зрач­но­го лака для защи­ты метал­ли­че­ско­го эффек­та. Суще­ству­ют так­же метал­ли­ки, не тре­бу­ю­щие лака.

Двух­слой­ные систе­мы могут дать боль­шие пре­иму­ще­ства. Это один из спо­со­бов достичь уси­лен­ной защи­ты от кор­ро­зии.

Двух­слой­ные систе­мы могут так­же спо­соб­ство­вать улуч­ше­нию цвет­ных покры­тий с помо­щью ярких пиг­мен­тов. Напри­мер, что­бы полу­чить нео­но­вые цве­та, реко­мен­ду­ет­ся сна­ча­ла нане­сти белый, а затем нео­но­вый цвет. Вооб­ще, белая осно­ва уси­ли­ва­ет яркость любо­го цве­та.

Суще­ству­ют две про­це­ду­ры для мно­го­слой­ных покры­тий. Они зави­сят от того, какой тип порош­ко­во­го покры­тия рас­пы­ля­ет­ся.

  • Нане­се­ние пер­во­го слоя, его частич­ная поли­ме­ри­за­ция, потом нане­се­ние вто­ро­го, окон­ча­тель­ное отвер­жде­ние.
  • Нане­се­ние и отвер­жде­ние каж­до­го слоя.

Нане­се­ние пер­во­го слоя, его частич­ная поли­ме­ри­за­ция, потом нане­се­ние вто­ро­го и окон­ча­тель­ное отвер­жде­ние

Пре­иму­ще­ство дан­но­го мето­да — улуч­шен­ная меж­с­лой­ная адге­зия. Два слоя «сши­ва­ют­ся» меж­ду собой, а так­же при­кле­и­ва­ют­ся к поверх­но­сти.

После того, как Вы нане­сё­те 1‑й слой, Вы поме­ща­е­те деталь в печь, но нагре­ва­е­те её толь­ко на 60–75 %. Это озна­ча­ет, что если инструк­ция преду­смат­ри­ва­ет нагрев 10 минут при 200 гра­ду­сах, вы гре­е­те толь­ко 6–7 минут. Затем выни­ма­е­те деталь из печи, даё­те ей пол­но­стью остыть. Далее дела­е­те вто­рое рас­пы­ле­ние, сно­ва поме­ща­е­те в печь, что­бы поли­ме­ри­зо­вать по пол­но­му цик­лу.

Не все соста­вы будут рабо­тать вме­сте. Важ­но исполь­зо­вать про­дук­ты, раз­ра­бо­тан­ные для сов­мест­ной рабо­ты. Поль­зу­ясь одной мар­кой про­дук­та для обо­их сло­ёв, Вы обес­пе­чи­те неко­то­рую после­до­ва­тель­ность, може­те обра­тить­ся к про­из­во­ди­те­лю за реко­мен­да­ци­я­ми, если воз­ник­нут про­бле­мы.

Сле­ди­те за тол­щи­ной пер­во­го слоя. Слиш­ком тол­стый пер­вый слой вызо­вет про­бле­мы со сле­ду­ю­щим нане­се­ни­ем. При порош­ко­вой покрас­ке элек­три­че­ский заряд не прой­дёт через тол­стый слой так же лег­ко, как если бы он был более тон­ким.

Отвер­жде­ние каж­до­го слоя

Ино­гда тре­бу­ет­ся пол­но­стью отвер­дить каж­дый слой. К при­ме­ру, если Вы нано­си­те хро­ми­ро­ван­ное порош­ко­вое покры­тие, то сна­ча­ла рас­пы­ля­е­те состав, даю­щий эффект хро­ми­ро­ва­ния и завер­ша­е­те цикл поли­ме­ри­за­ции на 100%. Затем поз­во­ля­е­те дета­ли пол­но­стью остыть до ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, нано­си­те 2‑ой слой. Затем кла­дё­те её обрат­но в печь, нагре­ва­е­те сно­ва. Покры­тие с дан­ным эффек­том нель­зя полу­чить по-дру­го­му, отвер­ждая пер­вый слой не пол­но­стью.

Настрой­ка напря­же­ния

Регу­ли­ров­ка настрой­ки напря­же­ния на писто­ле­те помо­га­ет при нане­се­нии несколь­ких сло­ёв.  Вто­рое рас­пы­ле­ние все­гда сле­ду­ет делать с умень­шен­ным напря­же­ни­ем, как пра­ви­ло, на 50%, чем пер­вое. Луч­ше все­го экс­пе­ри­мен­ти­ро­вать с напря­же­ни­ем, нахо­дить наи­бо­лее под­хо­дя­щую настрой­ку, учи­ты­вая кон­крет­ную ситу­а­цию. Регу­ли­ру­е­мые настрой­ки напря­же­ния мож­но най­ти толь­ко на обо­ру­до­ва­нии сред­не­го и про­фес­си­о­наль­но­го уров­ня.

Оборудование для порошковой покраски

Тип обо­ру­до­ва­ние для порош­ко­вой покрас­ки зави­сит от того, какой объ­ём рабо­ты будет выпол­нять­ся. Какой уро­вень авто­ма­ти­за­ции тре­бу­ет­ся? Какой пло­ща­дью Вы рас­по­ла­га­е­те?

Обо­ру­до­ва­ние для порош­ко­во­го окра­ши­ва­ния

  • Спе­ци­аль­ный писто­лет. На рын­ке пред­став­ле­но мно­же­ство типов писто­ле­тов для порош­ко­вых соста­вов. Как пра­ви­ло, устрой­ства про­фес­си­о­наль­но­го клас­са более надеж­ные, обес­пе­чи­ва­ют луч­шие резуль­та­ты.
  • Для систем порош­ко­вой покрас­ки необ­хо­дим сжа­тый воз­дух. При про­ек­ти­ро­ва­нии пнев­ма­ти­че­ской уста­нов­ки для порош­ко­вой покрас­ки, необ­хо­ди­мо опре­де­лить коли­че­ство необ­хо­ди­мо­го сжа­то­го воз­ду­ха. Дол­жен быть добав­лен допол­ни­тель­ный запас от 15% до 25%, что­бы учесть утеч­ки. Писто­ле­ты для порош­ко­вых кра­сок не тре­бу­ют очень боль­шо­го ком­прес­со­ра. Одна­ко нуж­но учи­ты­вать дру­гие потреб­но­сти в сжа­том воз­ду­хе, для пес­ко­струй­ной обра­бот­ки, обду­ва дета­лей. Тре­бу­ет­ся пода­ча чисто­го, сухо­го, не содер­жа­ще­го масел сжа­то­го воз­ду­ха. Суще­ству­ет мно­го спо­со­бов филь­тра­ции воз­ду­ха от воды и мас­ла. Один из луч­ших вари­ан­тов пред­став­ля­ет собой осу­ши­тель охла­ждён­но­го воз­ду­ха. Это устрой­ство охла­жда­ет воз­дух ниже точ­ки росы, вода выпа­да­ет из воз­ду­ха, затем устрой­ство отде­ля­ет воду, нагре­ва­ет воз­дух обрат­но до ком­нат­ной тем­пе­ра­ту­ры, посы­ла­ет даль­ше. Внут­ри это устрой­ство очень похо­же на кон­ди­ци­о­нер.
  • Обо­ру­до­ва­ние для пес­ко­струй­ной обра­бот­ки.
  • Мой­ка высо­ко­го дав­ле­ния.
  • Печь для поли­ме­ри­за­ции. Печи быва­ют раз­ных раз­ме­ров и кон­фи­гу­ра­ций. Боль­шая печь поз­во­ля­ет нагре­вать более круп­ные изде­лия, а так­же поз­во­ля­ет одно­вре­мен­но нагре­вать боль­шие пар­тии изде­лий обыч­но­го раз­ме­ра.

Покра­соч­ная каме­ра

Покра­соч­ная каме­ра пред­на­зна­че­на для под­дер­жа­ния чисто­ты осталь­ной части ваше­го цеха, обес­пе­чи­вая при этом хоро­шо осве­щён­ную зону окра­ши­ва­ния. Все каби­ны порош­ко­во­го напы­ле­ния име­ют один или несколь­ко вытяж­ных вен­ти­ля­то­ров. Вытяж­ка содер­жит филь­тры, что­бы улав­ли­вать избы­точ­ный рас­пы­лён­ный поро­шок.

В про­да­же есть мно­же­ство кон­фи­гу­ра­ций камер. При­об­ре­те­ние нуж­но­го Вам обо­ру­до­ва­ния зави­сит от нали­чия сво­бод­ных пло­ща­дей, от ваших тре­бо­ва­ний к рабо­че­му про­цес­су. К при­ме­ру, если у вас огра­ни­чен­ное про­стран­ство, то спе­ци­аль­но обо­ру­до­ван­ная сте­на для рас­пы­ле­ния помо­жет вам полу­чить необ­хо­ди­мый поток воз­ду­ха с филь­тра­ци­ей. По сути, это покра­соч­ная каме­ра без стен или кры­ши.

Вы може­те сде­лать само­дель­ную каме­ру, исполь­зуя кар­тон­ные короб­ки, дере­во, или что-то дру­гое.  Зад­нюю сте­ну мож­но обо­ру­до­вать короб­ча­тым вен­ти­ля­то­ром с филь­тром для улав­ли­ва­ния избы­точ­но рас­пы­лён­но­го порош­ка.

Печь для поли­ме­ри­за­ции

Порош­ко­вые печи нагре­ва­ют дета­ли, после порош­ко­вой покрас­ки, для поли­ме­ри­за­ции порош­ка. Нагрев вызы­ва­ет хими­че­скую реак­цию нане­сён­но­го слоя, что при­во­дит к высо­кой плот­но­сти сши­ва­ния хими­че­ских свя­зей плён­ки. Внут­ри печи уста­нов­ле­ны тер­мо­ста­ты и регу­ля­то­ры, что­бы мож­но было выбрать жела­е­мую тем­пе­ра­ту­ру поли­ме­ри­за­ции и вре­мя нагре­ва. Сколь­ко вре­ме­ни зани­ма­ет про­цесс, зави­сит от тол­щи­ны метал­ла, от тех­ни­че­ских харак­те­ри­стик порош­ка. Более дли­тель­ный пери­од при более низ­кой тем­пе­ра­ту­ре может рабо­тать так же, как и более корот­кий пери­од при более высо­кой тем­пе­ра­ту­ре.

Рас­про­стра­не­ны два типа печей:

  • Кон­век­ци­он­ная печь исполь­зу­ет­ся чаще все­го. Обо­гре­ва­те­ли нагре­ва­ют воз­дух, кото­рый затем цир­ку­ли­ру­ет внут­ри печ­но­го про­стран­ства.
  • Тер­мо­ра­ди­а­ци­он­ные печи. Для нагре­ва исполь­зу­ют энер­гию ИК-излу­че­ния. Такие печи очень эффек­тив­ны, внут­ри них порош­ко­вые покры­тия поли­ме­ри­зу­ют­ся очень быст­ро. Они ино­гда непри­год­ны для изде­лий c раз­ной тол­щи­ной и слож­ной фор­мой.

Чаще все­го печи име­ют элек­три­че­ские нагре­ва­тель­ные эле­мен­ты или систе­му отоп­ле­ния, рабо­та­ю­щую на при­род­ном газе или сжи­жен­ном неф­тя­ном топ­ли­ве.

Порошковая покраска своими руками

Мож­но осу­ще­ствить порош­ко­вую покрас­ку сво­и­ми рука­ми с помо­щью спе­ци­аль­но­го набо­ра. Один из при­ме­ров – «Craftsman powder coating system», писто­лет для порош­ко­вых покры­тий, не тре­бу­ю­щий воз­душ­но­го ком­прес­со­ра. Его про­сто исполь­зо­вать, он не име­ет каких-либо регу­ли­ро­вок.

Вам пона­до­бит­ся элек­три­че­ская духов­ка, спо­соб­ная под­дер­жи­вать нагрев 200 гра­ду­сов по Цель­сию. Если это печь для при­го­тов­ле­ния пищи, знай­те, что вы нико­гда боль­ше не долж­ны буде­те гото­вить в ней еду, так как это опас­но для здо­ро­вья.

Исполь­зуя недо­ро­гой набор для порош­ко­вой покрас­ки, мож­но достичь хоро­ших резуль­та­тов, одна­ко, Вы не полу­чи­те каче­ство и дол­го­веч­ность как в про­фес­си­о­наль­ной мастер­ской. Недо­ро­гой писто­лет смо­жет заря­жать части­цы до 10 кВ. Потре­бу­ет­ся намно­го боль­ше элек­тро­ста­ти­че­ско­го заря­да для того что­бы пра­виль­но полу­чить порош­ко­вое покры­тие со все­ми над­ле­жа­щи­ми свой­ства­ми. Устрой­ства про­мыш­лен­но­го типа заря­жа­ют части­цы от 30 кВ до 100 кВ.

Здоровье и безопасность

Порош­ко­вое покры­тие не толь­ко более дол­го­веч­ное, чем обыч­ное ЛКП, но так­же без­опас­нее при нане­се­нии.

Посколь­ку порош­ко­вые соста­вы не содер­жат жид­ко­стей для испа­ре­ния, они не выде­ля­ют лету­чих орга­ни­че­ских соеди­не­ний, пол­но­стью исклю­ча­ют сопут­ству­ю­щие рис­ки для здо­ро­вья и без­опас­но­сти.

Сле­ду­ет соблю­дать прак­ти­че­ские мето­ды умень­ше­ния воз­дей­ствия порош­ка на чело­ве­ка. Вооб­ще, сырьё, исполь­зу­е­мое при про­из­вод­стве порош­ко­вых кра­сок, отно­си­тель­но мало­опас­ное. Ни одна из эпок­сид­ных, поли­эфир­ных или акри­ло­вых смол, обыч­но исполь­зу­е­мых при изго­тов­ле­нии тер­мо­ре­ак­тив­ных порош­ко­вых соста­вов, не опре­де­ле­на как опас­ный мате­ри­ал стан­дар­том OSHA.

Сред­ства инди­ви­ду­аль­ной защи­ты

Преж­де чем при­сту­пать к любым рабо­там по порош­ко­вой покрас­ке, важ­но защи­тить себя.  Порош­ко­вые соста­вы не так ток­сич­ны, как жид­кие лако­кра­соч­ные мате­ри­а­лы, но всё же важ­но дер­жать их подаль­ше от кожи, от глаз, от лёг­ких.  Суще­ству­ют раз­лич­ные уров­ни защи­ты. Про­фес­си­о­наль­ный опе­ра­тор, кото­рый зани­ма­ет­ся порош­ко­вой покрас­кой 50 часов в неде­лю, дол­жен быть хоро­шо защи­щён. Мож­но поре­ко­мен­до­вать 3M Full Face Respirator и защит­ный костюм. Маляр­ный костюм не толь­ко не допу­стит попа­да­ния на опе­ра­то­ра хими­че­ских частиц, но так­же помо­жет предот­вра­тить пере­нос пыли и волос на вашу деталь во вре­мя рас­пы­ле­ния.

Порошковая покраска автомобильных литых дисков

Авто­мо­биль­ные литые дис­ки мож­но покрыть порош­ко­вой крас­кой. Одна­ко есть мне­ние, что про­цесс её поли­ме­ри­за­ции нагре­вом в печи вли­я­ет на струк­ту­ру литых алю­ми­ни­е­вых дис­ков. Нагрев может вли­ять на алю­ми­ний, делая его более хруп­ким, сни­жая уста­лост­ную дол­го­веч­ность. Так «TUV»  (Technischer Überwachungsverein), орга­ни­за­ция в Гер­ма­нии, кото­рая сер­ти­фи­ци­ру­ет все изде­лия и про­цес­сы для авто­мо­би­лей, кате­го­ри­че­ски запре­ща­ет нагрев литых дис­ков свы­ше 90 гра­ду­сов по Цель­сию в тече­ние любо­го пери­о­да вре­ме­ни. По их пра­ви­лам раз­ре­ша­ет­ся нагрев не более 40 минут до тем­пе­ра­тур ниже 90 гра­ду­сов.

Тем­пе­ра­ту­ра поли­ме­ри­за­ции крас­ки в печи может вли­ять на свой­ства метал­ла, полу­чен­ное во вре­мя тем­пе­ра­тур­ной обра­бот­ки при про­из­вод­стве. Отжиг на заво­де про­во­дит­ся до, а так­же вовре­мя фор­мов­ки и меха­ни­че­ской обра­бот­ки для умень­ше­ния или устра­не­ния нарас­та­ния напря­же­ний внут­ри изде­лия при изго­тов­ле­нии. Отжиг осу­ществ­ля­ет­ся в диа­па­зоне 300–410°С, в зави­си­мо­сти от спла­ва. Вре­мя нагре­ва варьи­ру­ет­ся от 0,5 до 3 часов.

В каче­стве аргу­мен­та без­опас­но­сти порош­ко­во­го окра­ши­ва­ния дис­ков мож­но при­ве­сти непро­дол­жи­тель­ность тем­пе­ра­тур­но­го воз­дей­ствия в печи поли­ме­ри­за­ции и доста­точ­но неболь­шой нагрев, по срав­не­нию с тем­пе­ра­ту­рой отжи­га на заво­де. Боль­шин­ство порош­ко­вых соста­вов тре­бу­ют нагрев от 150 до 200 гра­ду­сов по Цель­сию при вре­ме­ни затвер­де­ва­ния око­ло 1 часа. Мно­же­ство вла­дель­цев авто­мо­би­лей, сде­лав­ших порош­ко­вую покрас­ку литых дис­ков, не испы­ты­ва­ли с ними ника­ких про­блем. Какая-либо опас­ность может быть толь­ко при повы­шен­ных нагруз­ках на гоноч­ных авто­мо­би­лях.

Послед­ние дости­же­ния в обла­сти соста­вов для порош­ко­вой покрас­ки при­ве­ли к сни­же­нию тем­пе­ра­ту­ры отвер­жде­ния до 105/120 °C. Эти новые про­дук­ты более жела­тель­ны, посколь­ку их поли­ме­ри­за­ция точ­но не вли­я­ет на преды­ду­щие эта­пы тер­ми­че­ской обра­бот­ки для спла­вов, таких как алю­ми­ний.

После­до­ва­тель­ность порош­ко­вой покрас­ки литых дис­ков

  1. Сни­ми­те колё­са с авто­мо­би­ля.
  2. Вруч­ную очи­сти­те и обез­жирь­те коле­са с помо­щью спе­ци­аль­но­го сред­ства.
  3. Ста­рое ЛКП мож­но уда­лить пес­ко­струй­ной обра­бот­кой или спе­ци­аль­ной смыв­кой. После чего все остат­ки нуж­но тща­тель­но отмыть и высу­шить дис­ки.
  4. Нагрей­те дис­ки в печи, что­бы высво­бо­дить газы, кото­рые могут при­ве­сти к дефек­там порош­ко­во­го ЛКП. Нагре­вай­те дис­ки при тем­пе­ра­ту­ре око­ло 220–230 гра­ду­сов по Цель­сию в тече­ние как мини­мум 30 минут. Запус­кай­те 30-минут­ный тай­мер толь­ко после того, как алю­ми­ний достиг­нет 220–230 гра­ду­сов. Если дис­ки все еще замет­но коп­тят по исте­че­нии 30 минут, оставь­те их в печи на более дли­тель­ное вре­мя, пока не оста­нет­ся боль­ше ника­ко­го дыма.
  5. Сно­ва тща­тель­но очи­сти­те дис­ки.
  6. Нане­си­те порош­ко­вое покры­тие на дис­ки.
  7. Поме­сти­те дис­ки в печь до пол­ной поли­ме­ри­за­ции порош­ко­вой крас­ки.

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.