Порошковые краски отличаются от жидких отсутствием в составе испаряющегося при высыхании растворителя. Пигменты традиционных жидких составов после испарения удерживаются на поверхности за счет адгезии с поверхностью и друг с другом, в то время как порошковые краски представляют собой полимерные гранулы, которые не только сцепляются с окрашиваемым материалом, но и образуют прочные молекулярные связи между собой. Это обуславливает существенно большие прочность и долговечность порошковых покрытий по сравнению с классическими способами покраски.
Метод и этапы
Окрашивание порошком происходит в электромагнитном поле, которое создается между поверхностью обрабатываемого объекта и электростатическим пистолетом-распылителем. Частицам краски на выходе из форсунки придается электрический заряд, после чего двигаясь вдоль магнитных линий порошок равномерно распределяется по противоположно заряженной окрашиваемой поверхности. Силовые линии не позволяют краске разлетаться в стороны, обеспечивая экономичный перенос материала.
Порошковые составы кардинально отличаются от жидких: здесь основой выступает не растворитель, а полимерная смола. Помимо пигментов в формулу порошковой краски входят выравнивающие агенты, модификаторы потока, отвердители и прочие добавки. Применение подобной краски помимо способа нанесения определяет и последующие стадии обработки.
Для того, чтобы из слоя равномерно распределенного по поверхности порошка получить защитно-декоративное покрытие изделие помещают в печь или наносят краску на разогретую поверхность. В результате микрогранулы расплавляются, соединяются, образуя цельную пленку, в которой пигмент надежно защищен от воздействий окружающей среды благодаря барьерной функции связующей основы.
В процессе покраски порошковыми составами детали проходят несколько стадий:
- подготовка к окраске;
- нанесение порошка;
- оплавление и полимеризация краски;
- сушка.
На первом этапе изделия подвергают предварительной обработке. В зависимости от типа изделия подбирают методы: удаляют старую краску с помощью химических смывок или окалину путем абразивной обработки, при необходимости прибегают к детальной ручной зачистке, проводят процедуры восстановления поврежденных участков. Затем детали моют и обезжиривают. Эти две последних операции обязательны, иначе возникает неполная прочность сцепления краски с поверхностью.
Повысить адгезию в еще большей степени позволяет фосфатирование или хроматирование. Это опциональные этапы. Не редко линии порошковой окраски оборудуют погружными ваннами или участком с форсунками нанесения соответствующих составов. Еще один распространенный вариант – зона антикоррозийной обработки.
По завершении начальной подготовки поверхность изделий грунтуют и сушат в промежуточной камере, чтобы удалить остатки влаги. Температура и скорость нагрева подбираются согласно техническим возможностям материала и особенностям предшествующей обработки.
В камере окрашивания оператор или робот-манипулятор наносит на детали порошок. Существуют разные виды электоростатических распылителей. Сложные детали после роботизированной обработки требуют дополнительной прокраски вручную в сложных местах. Поэтому на многих линиях, где окрашиваются изделия со сложной топологией поверхности предусмотрены участки контроля и доработки оператором.
Детали с нанесенной краской поступают в полимеризационную печь, где под воздействием высокой температуры от 150 °С до 220 °С порошковый полимер расплавляется и спекается в цельное покрытие.
После извлечения из печи полимеризации, изделия поступают в зону сушки и затем в места складирования.
Плюсы и минусы
Порошковая покраска в настоящее время очень востребована и по мере совершенствования технологии, выпуска новых полимерных составов становится все популярнее. Это объясняется большим количеством преимуществ по сравнению с классического использования жидких красок:
- отсутствие потеков, полос, разводов и других изъянов, плюс получение более толстых покрытий за один проход (от 60 до 80 микрон, что в три раза превосходит в толщину слой жидкой краски) без просадок и провисаний;
- возможность нанесения специальных эффектов и получения широкого разнообразия текстур;
- отсутствие в составе токсичных компонентов,например, таких как растворители;
- большая долговечность (от 10 до 30 лет) по сравнению с жидкими аналогами (от 1 до 5 лет);
- устойчивость к сколам, царапинам;
- значительно более высокий коэффициент переноса (при использовании рекуператоров краски менее 5 % потерь, в сравнении с 30 % – 70 % при распылении жидких красок);
- нетребовательность к квалификации маляров в случае ручной работы;
- оперативность нанесения и в разы меньшее время получения готовых изделий (от 2 до 3 часов по сравнению с жидкими красками, время окончательного высыхания которых 5 — 12 часов).
Из минусов можно отметить невозможность создания новых цветов путем смешивания разных порошковых красок, относительную сложность получения покрытий с высокой степенью глянца и идеальной гладкости.
Оборудование
Для нанесения порошковой окраски используются следующие агрегаты и инструменты:
- электростатический пистолет с резервуаром краски и встроенным в рукоятку или вынесенным блоком преобразования стандартного напряжения в высокое;
- компрессор генерирующий сжатый воздух, используемый для подачи краски;
- вентиляция и рекуперационная система, для сбора не попавшей на изделия краски и возврата в производственный цикл путем сбора и просеивания;
- печь полимеризации.
В состав линий порошковой окраски также включают дробеструйное или дробеметное оборудования, погружные ванны и распылители для нанесения смывок, антикоррозионных растворов и грунтовочного материала, мойки высокого давления, а также камеры для межоперационной просушки и транспортные системы, позволяющие перемещать изделия между зонами обработки.
Линии порошковой окраски от SPK GROUP
Производитель предлагает автоматические линии порошковой окраски с ручными и роботизированными участками нанесения. В состав типового проекта входят следующие компоненты.
- Абразивоструйные агрегаты и оборудование химической подготовки поверхности, состав которого определяется выбранной технологией: облив, окунание или гибридный способ.
- Сушильная камера, служащая для удаления с изделий влаги, оставшейся после предшествующей процедуры.
- Камера нанесения краски. Здесь порошкообразный полимер напыляется на поверхности с использованием программируемого манипулятора или вручную.
- Полимеризационная печь, оплавляющая при температуре от 150 °С до 220 °С частицы краски в равномерно покрывающую деталь пленку.
- Следующая камера сушки, где краска на поверхности изделий полимеризуется и затвердевает. Этот блок в некоторых вариантах линий может быть совмещен с печью полимеризации.
- Транспортная система, пронизывающая всю линию, облегчающая и ускоряющая передвижение обрабатываемых деталей между различными участками.
- Система управления. Контроллеры, датчики и программное обеспечение, позволяющие регулировать температуру, контролировать время воздействия на целевые объекты технологических процедур, получать обратную связь о состоянии агрегатов и статусе обработки и немедленно останавливать линию при возникновении аварийной ситуации.
SPK Group проектирует и внедряет автоматизированные решения для порошковой окраски. Как типовые, с возможностью доработки под конкретные условия эксплуатации предлагаются специализированные линии для порошковой окраски:
- деталей сельхозтехники;
- огнетушителей ОП – 2 и ОП – 4;
- пожарной техники;
- радиаторов отопления с возможностью докраски вручную;
- проволочных заграждений;
- топливных баков;
- металлических профилей;
- изделий из металла средней величины и произвольной формы.
Кроме того, специалисты SPK Group разрабатывают уникальные проекты для производств, требующих нестандартного подхода. И индивидуальные, и типовые проекты удовлетворяют самым строгим стандартам качества и могут эксплуатироваться в режиме, соответствующем требованиям технического задания десятки лет.
