Камера для сушіння порошкової фарби може бути кількох видів. Фарбування порошковою фарбою виробів з металу, правила нанесення Час полімеризації порошкової фарби

Нові технології сухого фарбування суттєво спростили та прискорили процес фарбування металевих виробів. Предмети, що пройшли «порошкову» обробку, набувають додаткових захисних властивостей і відрізняються високими декоративними якостями.

Виконати порошкове фарбування можна самостійно. Для цього необхідно підготувати приміщення, обладнати цех фарбування і сушильну камеру. За дотримання технологічного процесу та вимог безпеки вдасться виконати якісне фарбування.

Відмінні риси порошкового фарбування від рідинної технології

Фарбування порошковою фарбою частково замінило стандартну технологію рідини. Такий метод фарбування став основним при виготовленні металевих виробів. побутових приладів, автомобілів, віконних профілівта інших металоконструкцій. Порошкове фарбування відмінно зарекомендувало себе у фарбуванні різних деталей складського, торгового, промислового обладнання, а також у трубопроводах та нафтових свердловинах.

Порівнюючи два способи фарбування, слід зазначити економічність та екологічність порошкового фарбування. Порошкові барвники не містять вогненебезпечні, токсичні розчинники, а сам матеріал витрачається досить економно - дрібні частинки, які не осіли на виробі, застосовуються при повторному фарбуванні.

До основних переваг порошкового методу ставляться:

високі фізико-хімічні властивості (удароміцність, стійкість до температурних коливань та корозії);
покриття добре лягає на рельєфні поверхні;
немає необхідності попередньо ґрунтувати виріб;
в більшості випадків достатньо одного шару порошкової фарби для отримання бажаного результату (при рідкому методічасто потрібне багатошарове фарбування);
низька витрата матеріалу - відходи становлять близько 4%, втрати рідких ЛКМ - сягають 40%;
скорочений цикл фарбування (близько 1,5-2 годин); при використанні рідкої фарби потрібен час для висихання попереднього шару;
вироби, вкриті порошковою фарбою, можна транспортувати без спеціальної упаковки - на поверхні утворюється полімерна захисна плівка, що запобігає появі подряпин;
для зберігання порошкової фарби не потрібні спеціальні умови, чого не скажеш про вогненебезпечні рідкі ЛКМ;
процес фарбування порошковими фарбами автоматизований - немає потреби довго навчати персонал;
під час фарбування не виділяється їдкий запах – санітарно-гігієнічні умови праці в порівнянні з «рідкою» технологією покращуються;
порошкові фарби за міцністю на удар та вигин перевершують рідкі лакофарбові матеріали;
на поверхні виробу не залишаються патьоки;
довговічність обробленого покриття – дослідження показали, що середній термін служби близько 20-ти років.

Аналізуючи список вагомих переваг, можна поставити запитання: «А чи є недоліки?». Перерахуємо деякі мінуси порошкового фарбування:

технологія нанесення фарби унеможливлює її використання для фарбування пластику та дерева;
для організації процесу фарбування знадобляться великі одноразові капіталовкладення;
можливості експлуатації обладнання дещо обмежені - велика піч неефективно використовуватиметься при обробці дрібних деталейа в маленькій камері не вдасться пофарбувати великі вироби;
при низьких температурахскладно організувати порошкове фарбування.

Принцип фарбування порошковою фарбою

Технологія дозволяє фарбувати виріб сухими барвниками. Як це можливо? Усю процедуру фарбування можна розбити на два основні етапи:

нанесення порошкової фарби;
закріплення покриття.

Під час напилення дрібні частинки порошку набувають заряду, протилежний зарядудеталі, що фарбується. Плюс і мінус, як відомо, притягуються і порошкова фарба осідає на поверхні виробу.

На цьому етапі покриття не надійне та отриманий результат необхідно закріпити. Наступний крок – запікання фарби. Пофарбований об'єкт поміщається у спеціальну піч. У міру нагрівання сухий порошок починає плавитися, утворюючи на поверхні захисну плівку. Температура всередині термопечі може досягати +250 ° С - значення залежить від різновиду порошкової фарби.

Необхідне обладнання для фарбування порошковою фарбою

Робота з порошковими барвниками вимагає наявності спеціального обладнання:

фарбувальної камери;
розпилювача (краскопульту);
сушильної камери.

Камера фарбуванняобмежує поширення частинок сухої фарби, а також перешкоджає проникненню пилу, бруду з виробничого приміщеннячи вулиці. Зазвичай камери оснащені фільтраційною системою, що очищає повітря і дозволяє вловлювати до 90-95% невитраченої фарби. Деякі моделі камер для фарбування мають ежектор зворотної подачі, витяжний вентиляторта контролер. Камера має один або два отвори. Виріб надходить через отвір у передній частині, а виходить через отвір з зворотного бокуабо через вхідний отвір.

У продажу є моделі камер, призначені для обробки одиничних виробів або дрібносерійного виробництва. Таке обладнання оптимально підходить для організації фарбування порошковою фарбою своїми руками.

Розпилювач сухої фарбиможе утримуватися в камері для забарвлення або купуватися окремо. За допомогою напилювача частинки фарби заряджаються і у вигляді аерозолю розпорошуються на поверхні виробу. У побуті часто застосовують ручні пістолети для фарбування порошковою фарбою. Бувають трибостатичні та електростатичні. Різниця між ними в тому, що в першому варіанті заряд фарби відбувається за рахунок тертя в стовбурі напилювача. У другому варіанті обладнання функціонує в електростатичному полі за принципом придбання заряду.

Більш дорогі установки дозволяють за один прохід напилювача охоплювати більший обсяг виробу, тому весь процес фарбування займає менше часу.

Сушильна камера- термопіч для оплавлення та полімеризації сухої фарби. Камери промислового призначеннябувають електричні та газові. Більшість духових шаф оснащені пультом керування для регулювання часу автоматичного відключення та температурного режиму сушіння. Офарблювальний предмет знаходиться в печі полімеризації протягом 10-20 хвилин при температурі 160-200°С. Для одиничного фарбування в «гаражних» умовах деякі фахівці використовують електричні обігрівачі, виставлені на режим максимальної потужності. При такому сушінні головне пам'ятати про техніку пожежної безпеки!

на виробничих підприємствахдля полегшення процесу фарбування використовують спеціальну транспортну систему. Установка переміщує деталі між етапами процесу фарбування.

Може знадобитися додаткове обладнання:

промисловий пилосос для очищення фільтрів при зміні фарби та переході з одного відтінку на інший;
компресор - необхідний у випадках, якщо в камері напилення не передбачено подання стиснутого повітря.

Важливо! При організації процесу фарбування слід подбати про хорошу вентиляцію, достатнє освітлення і надійну електропроводку.

Вибір порошкової фарби

Залежно від типу плівкоутворення всі порошкові фарби ділять на дві основні групи: термопластичні та термореактивні.

Сухі фарби першої групи (ціна близько 200 р/кг) утворюють покриття без хімічних перетворень. Плівка на поверхні утворюється за рахунок сплавлення найдрібніших частинок та охолодження розплавів. Плівка, що виходить, часто розчинна і термопластична. До цієї групи відносять фарби на основі поліетилену, поліамідів, полівінілхлориду та полівінілбутиралю. Термопластичні фарби використовуються для фарбування виробів, що використовуються всередині приміщень.

Термореактивна фарба для порошкового фарбування (ціна 450-700 р/кг) формує нерозчинне та не плавке покриття, стійке до хімічних та механічних впливів. Склади цієї групи підходять для фарбування деталей, що виготовляються в машинобудівній області, де від виробу потрібна стійкість, твердість та хороші декоративні якості. До групи термореактивних фарб відносяться склади на основі поліефірних і епоксидних смол, поліуретану, акрилатів.

Технологія фарбування порошковими фарбами своїми руками

Організація процесу

Вартість фарбування виробів із металу досить висока. Для економії коштів можна організувати фарбування порошковою фарбою в домашніх умовах. Технологічний процесідентичний етапам роботи у професійній майстерні. Можливі відмінності полягають у обладнанні, що використовується.

Облаштувати компактний цех фарбування вийде на території в 100-150 м.кв. Цього достатньо для розміщення камери напилення, термопечі, двох складів (для розташування готової продукціїта виробів під фарбування).

Важливо! Забарвлювальну камеру слід встановлювати на відстані не менше п'яти метрів від ймовірних джерел займання.

Плануючи організацію робочого процесу, насамперед необхідно визначитися з розмірами об'єктів, що фарбуються. Для одноразового фарбування дрібних виробів підійде "гаражний" варіант. Великі деталі, такі як корпус автомобіля, краще фарбувати у повнофункціональній камері.

Приміщення для напилення має бути чистим, без пилу. Обладнуючи камеру в гаражі, треба провести ретельне прибирання. Рівномірне фарбування забезпечить пістолет для фарбування, що працює під тиском близько 5 атмосфер.

Підготовка поверхні

Підготовка поверхні до фарбування – найбільш трудомісткий процес. Від якості виконання багато в чому залежить довговічність покриття. Підготовчі заходи включають кілька обов'язкових етапів:

чищення поверхні від бруду, пилу, залишків попереднього шару фарби;
знежирення предмета;
захисне оброблення металевих виробів від корозії;
фосфатування, що сприяє покращенню адгезії - обов'язково до виконання при фарбуванні предметів, що експлуатуються поза приміщенням або піддаються хромуванню (вироби з алюмінію).

Обробку поверхні можна виконати механічним чи хімічним способом. У першому варіанті застосовується диск для шліфування чи щітка для сталі. Після ретельного чищення поверхню треба протерти м'якою тканиною, змоченою в уайт-спірит або іншому розчиннику. Хімічний спосібОбробка передбачає нанесення на поверхню різних спеціальних складів - кислот, лугів, розчинників і нейтральних речовин. Вибір засобу визначається ступенем забруднення та матеріалом виготовлення об'єкта.

На оброблюваний предмет корисно нанести конверсійний підшар. Виконання цього етапу запобігає попаданню пилу, бруду під фарбу та убереже покриття від відшаровування. Наступна обробка полягає у фосфатуванні поверхні. Завершальний етап, рекомендований до виконання багатьма фахівцями, - пасивування - обробка натрієм та нітратами хрому. Процедура перешкоджає появі корозії.

Після проведених заходів виріб треба сполоснути та висушити. Предмет готовий до фарбування.

Нанесення фарби

Оброблений виріб помістити до камери напилення. За допомогою розпилювача нанести рівномірним шаром суху фарбу. Під час фарбування бажано використовувати ширму, яка не дасть частинкам фарби розлітатись по всьому приміщенню.

Забарвлений предмет повинен бути заземлений - це необхідно, щоб заряджені частинки сухої фарби надійно утримувалися на поверхні.

При фарбуванні в спеціалізованій камері кольоровий порошок поміщають в бункер. Компресор починає подачу стисненого повітря, частинки фарби електризуються, після чого насос подає сухий барвник напилювач.

Формування покриття та запікання фарби

Пофарбовані вироби розміщуються в термопіч, де відбувається оплавлення шару фарби та формування на покритті плівки. Предмет знаходиться у сушильній камері близько 15-30 хвилин. Режим плавлення підбирається з урахуванням різновиду порошкової фарби, матеріалом виготовлення та умовами експлуатації виробу, а також типом печі для фарбування.

Після полімеризації предмет охолоджується на свіжому повітрі. Виріб, що повністю охолонув, готовий до застосування.

Фарбування порошковою фарбою: відео

Заходи безпеки

Перерахуємо основні правила, що забезпечують безпеку виконання фарбування сухою фарбою:

Використання місцевої системи вентиляції. Над зоною підготовки поверхні можна встановити парасольку. Камера напилення обов'язково повинна мати вентиляційну систему для видалення аеровзважки. Якщо цією умовою знехтувати, виникає загроза вибуху, а шкідливий впливдрібних частинок фарби на майстри збільшується.
Організація спільної припливної вентиляціїу фарбувальному цеху.
В одному приміщенні одночасно не можна використовувати порошкове та рідке фарбування.
Обладнання обов'язково має бути заземлено.
Неприпустимо об'єднання печі полімеризації та вентиляційної системикамер фарбування.
Цех треба укомплектувати засобами пожежної безпеки.
Дрігач необхідно прибрати в металеві контейнерита закрити кришками.
Під час роботи обов'язково використати кошти індивідуального захисту: респіратор, окуляри, гумові рукавиці, взуття на гумовій підошві.

Сучасні технології фарбування металевих виробів порошковими фарбами швидко розвиваються. Використання рідких лакофарбових матеріаліву виробничих умовах поступово йде на другий план. Більшість виробників металовиробів робить вибір на користь порошкових фарб, оскільки вони забезпечують якісне та довговічне декоративно-захисне покриття.

Що таке порошкові фарби

Цей високотехнологічний фарбуючий матеріалмає унікальні властивості, яких немає у рідких фарб. Вони складаються з фарбуючих пігментів, плівкоутворювальних смол та каталізаторів, що забезпечують затвердіння матеріалу. У їхньому складі відсутній розчинник, а функції дисперсійної середовища виконує повітря. Це робить порошкові фарби менш токсичними та дешевшими у виробництві.

Що фарбують сухими фарбами

Метод порошкового фарбування підходить не всім поверхонь. Його використовують, коли необхідний додатковий захист від корозії, довговічність та міцність. У деяких випадках порошкова фарба здатна забезпечити електроізоляцію.

Порошкове фарбування застосовують в основному в промисловому виробництві для:

кованих виробів, алюмінієвих профілівта оцинкованого металу;
лабораторного та медичного інвентарю;
меблів;
побутової техніки;
спортивний інвентар.

Переваги порошкового фарбування

Мінімальна кількість відходів. Забарвлення на якісному обладнанні дає ефективність до 98%.

У кращий бікзмінюються санітарно-гігієнічні умови. Це екологічно чиста технологія, за якої навіть у печі концентрація летких речовин не сягає гранично допустимих норм.

Не використовуються розчинники, що дає меншу усадку і практично відсутність пір на поверхні виробу.
Більше економне використання матеріалу при фарбуванні. Порошкове покриття твердне протягом півгодини і дає можливість отримати більш товсте одношарове покриття. Економія також полягає у відсутності необхідності утримувати великі виробничі площі для підсушування виробу на повітрі. При транспортуванні твердіше порошкове покриття не ушкоджується, що дозволяє знизити витрати на упаковку.
Поверхня, пофарбована порошковою фарбою, стійка до ультрафіолету, має електроізоляційні та антикорозійні властивості.
Порошкова фарба дає можливість створити палітру з понад 5000 кольорів.
Знижений ступінь вибухо- та пожежонебезпеки на виробництві.

Недоліки порошкового фарбування

Плавлення порошку проводиться при температурі вище 150 0С, що не дає можливості фарбувати дерево та пластик.
Важко нанести тонкий шар фарби.
Устаткування для сухого фарбування вузькоспрямоване. У великих печах неефективно фарбувати маленькі деталі, а в невеликий печіне можна пофарбувати поверхню великої площі.
Для кожного кольору потрібно використовувати окремий контейнер.
Складно забарвлювати предмети нестандартної форми чи збірні конструкції.
Оснащення фарбувальної лінії потребує великих вкладень.
Якщо на поверхні з'являться дефекти, локально їх усунути не вдасться, доведеться перефарбовувати весь виріб.
Немає можливості робити колеровку, можна використовувати тільки заводські фарби.

Види порошкових фарб

За типом утворення плівки сухі фарби прийнято поділяти на:

термореактивні. Готова плівка утворюється після хімічних перетворень;
термопластичні. Забарвлення відбувається під впливом високої температури без хімічних реакцій.

Термореактивні фарби найпоширеніші. Для їх приготування використовуються акрилові, епоксидні або поліефірні смоли. Їхня перевага полягає в тому, що поверхня не буде деформуватися після повторного розігріву. Термореактивні фарби можуть застосовуватися для фарбування виробів, які експлуатуватимуться у важких умовах.

У термопластичних фарбах як смоли можуть використовуватися поліестери, вініли або нейлони. Тверде покриття утворюється без хімічної реакціїтільки шляхом остигання та затвердіння. Склад фарби, що затверділа, аналогічний складу вихідного матеріалу. Це дозволяє повторно виробляти нагрівання та плавлення порошку.

Способи нанесення порошкової фарби

Технологія забарвлення за допомогою сухого матеріалу дозволяє застосовувати кілька варіантів розпилення порошку.

Нанесення фарби спрямованим потоком повітря. Виріб нагрівається і за допомогою фарбопульта частинки порошку розподіляються по поверхні. Якісне покриттявиходить тільки після найточнішого визначення температури нагрівання металу. Недоліком цього є необхідність додаткової термічної обробки після полімеризації.

Електростатичний напил. Цей метод фарбування найпоширеніший. Прилипання частинок забезпечується електростатичною напругою. Після полімеризації виріб остигає в природних умовах. Порошок, що не прилип, можна повторно використовувати, для його збору передбачені спеціальні камери. Найкраще цей метод підходить для виробів простої форми та невеликого розміру.

Застосування полум'я. Для цього методу фарбування використовуються пістолети із вбудованим пропановим пальником. Частинки порошку розплавляються, проходячи через полум'я, і потрапляють на поверхню виробу напіврідкому стані. Поверхня виробу не нагрівається. Шар фарби виходить тоншим і міцнішим. Цей метод використовується переважно для фарбування великих предметів.

Устаткування для сухого фарбування

У порошковому фарбуванні нанесення фарби не є. заключним етапом. Щоб полімер закріпився на поверхні, нагрівають його в печах. Лінія порошкового фарбування складається з:

камери для нанесення порошку У цій герметичній камері наноситься барвник на метал;
електростатичного розпилювача для нанесення порошку Завдяки статичній електриці, що створюється джерелом високої напругифарба рівномірно наноситься на конструкції будь-якої форми;
камери полімеризації. Вона забезпечує постійну температуру та оснащена системою вентиляції. У ній відбувається процес полімеризації фарби та її рівномірний розподіл за виробом;
компресора. Він призначений для створення певного тиску у камері фарбування;
пристрої для транспортування металовиробів. Тяжкі та великі пофарбовані вироби повинні акуратно перевозитися, щоб порошок з них не обсипався. Це забезпечують спеціальні візки, що пересуваються монорейкою.

Технологія порошкового фарбування

Отримати якісне декоративне покриттяна виробі з металу за допомогою порошкової фарби можна тільки шляхом дотримання технології фарбування. Методика полягає в тому, що сухі частинки фарби розпорошують на очищену та знежирену поверхню. Рівний однорідний шар порошку на виробі забезпечується тим, що на негативно заряджену поверхню металу частинки фарби з позитивним зарядом легко прилипають. Щоб ці частинки перетворилися на шар фарби, їх запікають у печі за температури від 150-250 0С.

Технологія порошкового фарбування складається з трьох етапів:

підготовка;
фарбування;
полімеризація.

Підготовка поверхні виробу до фарбування

Цей етап є найбільш довгим і складним. Від попередньої підготовкиповерхні металу залежатиме подальша якість покриття: міцність, еластичність. Попередній етап включає:

очищення від забруднень;
знежирення;
фосфатування.

З металевої поверхнівидаляється іржа, оксиди, бруд. Якщо старе покриття залишити, то фарба погано зчіплюватиметься з поверхнею і покриття прослужить недовго.

Самий ефективний методвидалення іржі та оксидів – дробоструминне очищення. Для цього використовують пісок, сталеві або чавунні гранули. Дрібні частинки під сильним тиском або впливом відцентрової сили подаються на метал і оббивають забруднення.

Можна використовувати хімічне очищеннячи травлення. Для цього підійде соляна, сірчана, азотна чи фосфорна кислоти. Це більш простий спосіб, що дозволяє обробити більше виробів, ніж дробоструминна чистка. Але він вимагає подальшого промивання виробу від кислот, що веде до додаткових тимчасових та фінансових витрат.

Фосфатування виробу аналогічне ґрунтуванню. Поверхня обробляється складом, що створює фосфатну плівку, що покращує адгезію.

Нанесення фарби

Фарбування проводиться шляхом електростатичного напилення у спеціальних камерах із системою відсмоктування повітря, яка не дає фарбі потрапити назовні. Для фарбування великих предметів використовуються камери прохідного типу, а дрібних деталей тупикові. Є камери, в яких наноситься фарба автоматичними пістолетами-маніпуляторами.

Розпорошення проводиться пневматичним пістолетом. Позитивно заряджені частинки фарби обволікають заземлену деталь і прилипають до неї. Весь процес відбувається так:

порошкова фарба у спеціальному бункері змішується з повітрям. Пропорції регулюються з допомогою вентилів;
суміш фарби та повітря проходить через розпилювач з високовольтним джерелом, де частинки отримують необхідний позитивний заряд;
фарба розпорошується на виріб та закріплюється на ньому;
витяжна вентиляція забирає частинки, що не отримали потрібного заряду. Там вони збираються у спеціальному бункері, а потім повторно використовуються чи утилізуються.

Полімеризація або запікання

Металовироб з нанесеною фарбою міститься в піч. У ній під впливом постійної температури відбувається нагрівання деталі та полімеризація фарби. Частинки сплавляються, утворюючи плівку, потім твердіють і охолоджуються. Весь процес займає близько 15-30 хвилин. Час полімеризації залежить від розміру виробу та типу печі.

Температура камери полімеризації тримається в межах 150-200 0С і залежить від типу фарби. Розплавлений порошок здатний заповнити всі мікронерівності, що дає гарне зчеплення з поверхнею металу.

Усе необхідні властивостіФарба отримує на етапі затвердіння це міцність, зовнішній вигляд, захист. Після цього виріб повинен охолонути протягом 15 хвилин. В іншому випадку покриття може бути пошкоджене, на нього налипне пил і бруд.

Підсумок

Порошкове фарбування- це найбільш економічний, швидкий та екологічний спосіб отримання надійної захисної поверхніна металі. Термін служби виробу значно збільшується, а декоративне покриття може бути різноманітним не лише за кольором, а й структурою.

Складності технології полягають у суворому дотриманні всіх етапів. Для цього потрібна наявність спеціальної виробничої лінії. Проблеми можуть виникнути при:

фарбування великогабаритних предметів;
виробів складної форми;
конструкцій із змішаних матеріалів.

Перед іншими типами фарбування сухий спосіб має безперечні переваги:

безвідходність;
різноманітність фарб за вартістю та властивостями;
високі фізико-механічні показники забарвленої металевої поверхні.

З цих причин порошкове фарбування стало одним із найпопулярніших сучасних методів захисту металу від пошкоджень.

Після нанесення порошкової фарби виріб прямує на стадію формування покриття. Вона включає оплавлення шару фарби, подальше отримання плівки покриття, його відкидання та охолодження. Оплавлення та полімеризація відбуваються у спеціальній печі. Існує багато різновидів камер полімеризації, їх конструкція може змінюватись в залежності від умов та особливостей виробництва на конкретному підприємстві. На вигляд піч є сушильною шафою з електронною «начинкою». За допомогою блоку керування можна контролювати температурний режимпечі, час фарбування та налаштувати таймер для автоматичного відключення печі при завершенні процесу. Джерелами енергії для печей полімеризації можуть бути електрика, природний газ і навіть мазут.

Печі діляться на прохідні та тупикові, горизонтальні та вертикальні, одно- та багатоходові. Для тупикових печей важливим моментомє швидкість підйому температури. Цій вимогі найбільше відповідають печі з рециркуляцією повітря. Камери нанесення з діелектриків з електропровідним покриттям забезпечують рівномірний розподіл порошкової фарби на поверхні деталі, проте при неправильному використанні вони можуть накопичувати електричні заряди та становити небезпеку.

Оплавлення та полімеризація відбувається при температурі 150-220 °С протягом 15-30 хвилин, після чого порошкова фарба утворює плівку (полімеризується). Основною вимогою, що висуваються до камер полімеризації, є підтримання постійної заданої температури (у різних частинахпечі допускається розкид температури не менше 5°С для рівномірного прогрівання виробу.

При нагріванні в печі вироби з нанесеним шаром порошкової фарби частинки фарби розплавляються, переходять у в'язкий стан і зливаються в безперервну плівку, при цьому витісняючи повітря, що знаходилося в шарі порошкової фарби. Частина повітря може все ж таки залишатися в плівці, утворюючи пори, що погіршують якість покриття. Для запобігання появі фарбування слід проводити при температурі, що перевищує температуру плавлення фарби, а покриття наносити тонким шаром.

При подальшому нагріванні виробу фарба глибоко проникає в поверхню, а потім відкидається. На цьому етапі формується покриття з заданими характеристикамиструктури, зовнішнього вигляду, міцності, захисних властивостейі т.д.

При фарбуванні великих металевих деталей температура їхньої поверхні піднімається значно повільніше, ніж у тонкостінних виробів, тому покриття не встигає повністю затвердіти, внаслідок чого знижується його міцність та адгезія. У цьому випадку деталь попередньо нагрівають або збільшують час відкидання.

Заперечення рекомендується проводити при більш низьких температурах і протягом більш тривалого періоду часу. При такому режимі знижується ймовірність виникнення дефектів і покращуються механічні властивостіпокриття.

На час отримання необхідної температури на поверхні виробу впливають маса виробу та властивості матеріалу, з якого виготовлено деталь.

Після заперечення поверхня піддається охолодженню, яке забезпечується за рахунок подовження конвеєрного ланцюга. Також для цієї мети використовуються спеціальні камери охолодження, які можуть бути частиною печі відкидання.

Відповідний режим для формування покриття необхідно підбирати з урахуванням виду порошкової фарби, особливостей виробу, що фарбується, типу печі тощо. Необхідно пам'ятати, що для нанесення порошкового покриття на вирішальній ролі грає температура, особливо при нанесенні покриття на термостійкі пластмаси або вироби з деревини.

Після нанесення порошкової фарби виріб прямує на стадію формування покриття. Вона включає оплавлення шару фарби, подальше отримання плівки покриття, його відкидання та охолодження. Оплавлення та полімеризація відбуваються у спеціальній печі. Існує багато різновидів камер полімеризації, їх конструкція може змінюватись в залежності від умов та особливостей виробництва на конкретному підприємстві. На вигляд піч є сушильною шафою з електронною «начинкою». За допомогою блоку керування можна контролювати температурний режим печі, час фарбування та налаштовувати таймер для автоматичного вимкнення печі при завершенні процесу. Джерелами енергії для печей полімеризації можуть бути електрика, природний газ і навіть мазут.

Печі діляться на прохідні та тупикові, горизонтальні та вертикальні, одно- та багатоходові. Для глухих печей важливим моментом є швидкість підйому температури. Цій вимогі найбільше відповідають печі з рециркуляцією повітря. Камери нанесення з діелектриків з електропровідним покриттям забезпечують рівномірний розподіл порошкової фарби на поверхні деталі, проте при неправильному використанні вони можуть накопичувати електричні заряди та становити небезпеку.

Оплавлення та полімеризація відбувається при температурі 150-220 °С протягом 15-30 хвилин, після чого порошкова фарба утворює плівку (полімеризується). Основною вимогою до камер полімеризації є підтримання постійної заданої температури (у різних частинах печі допускається розкид температури не менше 5°С) для рівномірного прогрівання виробу.

При подальшому нагріванні виробу фарба глибоко проникає в поверхню, а потім відкидається. На цьому етапі формується покриття із заданими характеристиками структури, зовнішнього вигляду, міцності, захисних властивостей тощо.

Порошкове фарбування металу – сучасний методфарбування та захисту поверхонь. Рідке покриттяз частинками порошку наноситься на деталь, що фарбується. Частки утримуються на поверхні силою електростатичного тяжіння. При високій температурі частинки дрібнодисперсного порошку розплавляються та полімеризуються, утворюючи єдине якісне покриття.

Характеристика та сфери застосування порошкового забарвлення

Порошкова фарба - рідкий складна базі полімерних смол із затверджувачами та модифікаторами плинності. Для кольору додано пігменти. Температура обробки у камері 200–250 градусів. Технологія порошкового фарбування застосовується для виробів, здатних витримати без деформації температуру, коли відбувається запікання покриття.

Найбільшого поширення технологія набула:

в промислове виробництвометалеві вироби;
у виробництві будівельних матеріалів.

Скло, кераміка, МДФ також забарвлюються за цим методом.

Порошковою фарбою покривають широкий сегмент товарів та конструкцій, у тому числі:

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

Основні переваги та недоліки порошкового фарбування

Порошкове фарбування добре захищає поверхню. Фарба лягає щільним шаром, товщиною 35-250 мкм, кількість пор менше. Один шар замінює 2-3 шари звичайної фарби. Рівна міцна плівка покриття не дряпається, не ушкоджується під час транспортування.

Технологія виконання робіт дозволяє збирати розпорошену в повітрі фарбу для повторного використання. Втрати фарбуючого складузведені до мінімуму, становлять 1–4% загальної маси. Процес фарбування металу нескладний, нетрудомісткий, не вимагає великої кількостіпрацівників. Ці фактори здешевлюють вартість нанесення на квадратний метрконструкції.

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

Порошкова фарба поставляється виробником готової до роботи, розчинник не застосовується. Деталі під порошкове фарбування не ґрунтують.

До недоліків порошкового фарбування відносяться:

склад не забарвлюється, вибір йде з готової палітри відтінків;
неможливість нанесення вручну, лише у цехових умовах на спеціальному обладнанні;
при дефекті у фарбуванні металу виправити окрему ділянку неможливо, деталь перефарбовується повністю;
матеріал металевої деталі повинен витримувати 200–250 градусів, що завжди можливо;
габарити деталей залежить від габаритів камери полімеризації.

Різновид порошкового фарбування

Фарбування металу проходить у три стадії. За підготовленою поверхнею наноситься порошкова фарба. Після напилення барвника деталь відправляють у піч для полімеризації.

Для нанесення фарбування необхідно наступне обладнання:

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

Установка, що складається з пістолета-розпилювача та живильника, створює суміш барвника з повітрям, утворює факел, додає електричний зарядчастинок фарби. Форма смолоскипа залежить від встановленого соплапістолета. Заряджені частинки, осідаючи на заготовці, що обробляється, утримуються силою електричного тяжіння.

Існуючі способи накладання

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

Електростатичним методом заряд повідомляється коронуючим електродом під високим, 20-100 тис. В, напругою. Електростатичні установки потужніші, продуктивніші. При зниженні напруги електрода збільшується швидкість повітряного струменя.

Трибостатичний ефект досягається тертям частинок одна об одну і матеріал корпусу пістолета. Корпус пістолета для підвищення тертя виготовляють із фторопласту.

Трибостатичні установки дешевші, продуктивність роботи агрегатів менша, ніж у електростатичних. Відсоток осідання частинок на деталі нижче. Не всі фарби по металу розраховані на зарядку тертям, потрібно вибирати спеціальні або використовувати добавки, що адаптують. Деталі пістолета зношуються та потребують заміни. Трибостатичним способом зручніше обробляти деталі складної форми, пази, заглиблення. Електростатичний метод у таких умовах неефективний, залишає непрофарбування.

За складом смол суміші поділяють на три категорії:

епоксидні фарби;
епоксидно-поліефірні склади;
поліефірні фарби

Епоксидні порошкові покриття

Епоксидні фарби по металу міцні хімічним речовинам, олії палива. Грунтовка під них не потрібна, самі можуть бути шаром грунтовки перед нанесенням рідких порошкових забарвлень. Товщина шару, що наноситься до 500 мкм.

Епоксидна фарба не проводить електрику, за ізоляційні властивості затребувана в електротехнічній, радіотехнічній промисловості при фарбуванні металу, що потребує підвищених антикорозійних властивостей. Чорні метали, оцинкована сталь фосфатується, алюміній та алюмінієві сплави хроматуються. Формується ударостійке покриття з гарною адгезією.

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

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 із лугом, шар фарбування руйнується.

Особливості технології нанесення порошкової фарби та полімеризація

Нанесення порошкової фарби проходить у три етапи:

Підготовка поверхні. Включає видалення забруднень і нанесення додаткових конверсійних покриттів для підвищення захисних властивостей і довговічності.
Нанесення фарбування в камері фарбування з використанням установки.
Полімеризація в печі за високої температури.

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

Необхідно очистити поверхню від іржі та пилу. Надання додаткових властивостей фосфатуванням поверхні, хроматуванням або пасивуванням залежить від вимог покриття.

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

Температура затвердіння кожного виду фарби вказується виробником у супровідних документах і зазвичай становить 180–200 градусів. Під температурою полімеризації розуміють температуру поверхні заготовки, а чи не температуру робочого режиму печі.

Затвердіння фарбування в камері полімеризації рекомендовано проводити при знижених температурах і тривалих термінах. Це дозволить збільшити твердість і уникнути таких дефектів покриття, як крокрень та потіки.

Масивні металеві вироби рекомендовано заздалегідь прогрівати, щоб терміну знаходження деталі в печі вистачило для остаточного затвердіння. Не допускається наявність пилу у приміщенні. Транспортувати металевий вирібз неохолілим фарбуванням заборонено.