Использование порошковых красок является современным и экологическим решением поверхностной обработки изделий.
Основные характеристики порошковых красок
Порошковые краски относятся к группе промышленных покрытий. Они состоят из смеси смолы, пигментов и других сырьевых материалов, которые придают, к примеру, твердость, глянец, или желаемую глубину матового покрытия, создают структурную поверхность, и т.д. Эта смесь имеет сухую консистенцию пудры. Порошковая краска ничем не разводится, и не расстворима ни в какой жидкой среде. Она применяется в виде порошка с использованием сжатого воздуха, который при смешивании с порошком создает жидкую смесь.
Производство порошковых красок
В отличие от жидкой краски, где процесс происходит методом смешивания различных взаимодействующих компонентов в растворе воды или в растворителе, отдельные компоненты порошковой краски смешиваются в расплаве. Технологический процесс производства порошковых красок включает следующие основные операции: измельчение полимера (олигомера); смешение исходных компонентов (полимера, пластификатора, модификатора, стабилизатора, пигментов, наполнителей и др.); диспергирование; выпуск готовой продукции.
Сфера применения порошковых красок
Область применения порошковых красок на данное время обширна и разнообразна, полностью затрагивает рынок производства металлоизделий, а так же частично другие производственные направления.
Основные из них:
Тяжелое машиностроение. Транспортная и сельскохозяйственная отрасль промышленности. Порошковая окраска труб, станков. Порошковая окраска в автомобилестроении. Порошковая окраска отопительных котлов. Порошковая окраска автомобильных дисков.
- Приборостроение, электротехническая промышленность.
- Порошковая окраска трансформаторов, конденсаторов, электротехнических приборов и инструментов.
- Порошковая окраска товаров народного потребления, бытовой техники.
- Порошковая окраска холодильников. Покраска водонагревателей, кондиционеров, отопительные радиаторы, пылесосы, металлическая мебель, детали швейных машин, корпуса газовых и электроплит, холодильников и стиральных машин.
- Порошковая окраска в строительстве. Покраска детских и спортивных площадок.
- Покраска арматуры, светотехнического оборудования, металлические оконные рамы и порошковая окраска алюминиевых профилей.
- Порошковая окраска металлических дверей и фурнитуры.
- Покраска облицовочных строительных материалов.
- Порошковая окраска изделий из пластмассы и древесины в производстве товаров для народного потребления.
Распределение по носителях, их характеристика
Широкое и массовое использование порошковых покрытий - термосети.
В зависимости от вида носителей, делим на следующие основные типы:
Предназначенные для интерьера
- Эпоксидные порошковые краски предназначены для окраски изделий, испытывающих большие механические и химические нагрузки. Обладая великолепным противодействиям различным кислотам, щелочам, растворителям и жирам, они обеспечивают отличный уровень антикоррозионной защиты.
- Эпокси-полиэфирные (гибридные) краски предназначаются, в основном, для применения преимущественно в декоративных целях, но по сравнению с эпоксидными красками эпокси-полиэфирные обладают более высокой стойкостью к пожелтению и их используют поэтому, в частности, для покрытия радиаторов, потолочных элементов, светильников и т.д. Атмосферная стойкость эпокси-полиэфирных красок невысокая.
Предназначены для наружных работ
- Полиэстровые порошковые краски (PES) имеют высокую стойкость против ультрафиолетового излучения и других атмосферных воздействий, и предназначены, прежде всего, для использования вне помещений.
- Полиуритановые порошковые краски (PUR) очень устойчивы к атмосферным воздействиям. Они обладают довольно высокой степенью прозрачности.
- Акриловые порошковые краски (AC) – это вид красок, базирующихся на растворимых водой дисперсиях пластмассы, которые при высыхании образуют стойкую пленку.Они имеют хорошую степень сохранения таких характеристик, как глянец и цвет, хорошо противостоят воздействию внешних раздражителей, а также обладают стойкостью по отношению к тепловому воздействию и щелочным средам.
Цветовая гамма, типовой диапазон
Наиболее распространенными на рынке красок являются эпоксидные порошковые покрытия , полиэстеровые и гибридные краски. Эти порошковые краски обычно производятся во многих визуальных типах и огромном разнообразии оттенков. Оттенки палитры основываются на международно признанных обозначениях образца RAL . Покрытия порошковыми красками (в зависимости от типа лакокрасочного изделия), могут иметь от глянцевой до глубоко матовой поверхности. В зависимости от получаемой поверхности, порошковые краски разделяют на следующие типы: с гладкой поверхностью, тонкие структурные и грубые структурные поверхности.
В дополнение к этим основным типам, производятся порошковые краски с различными визуальными эффектами (например, металлические, антикварные, жемчужные, с блестками и т.д.).
Методы применение порошковых красок
Типовой процесс порошковой окраски представляет собой следующую последовательность операций:
- Подготовка поверхности изделия к окраске.Окрашиваемая поверхность должна быть предварительно очищена от всех химических и механических субстанций.
- Нанесение на окрашиваемую поверхность порошкового покрытия в камере напыления с помощью напылителя, в котором частицам полимерного порошка придается электрический заряд, и который с помощью сжатого воздуха транспортирует порошок к детали. Под действием электростатических сил частицы порошка притягиваются к поверхности окрашиваемой детали и равномерными слоями располагаются на ней.
- Нагрев изделия в печи оплавления и полимеризации при температуре 140-220C, (в зависимости от вида краски). В результате нагревания порошок оплавляется, полимеризуется и покрытие приобретает необходимые защитные и декоративные свойства.
Есть четыре основных процесса порошковой покраски покрытий:
- электростатическое распыление;
- способ нанесения с помощью потока воздуха (fluidized bed);
- электростатическое распыление с помощью воздушного потока (electrostatic fluidized bed) ;
- нанесение с помощью пламени (flame spray).
В процессе электростатического распыления сухие порошковые частицы приобретают электрический заряд, в то время как окрашиваемая поверхность электрически нейтральна. Заряженный порошок и нейтральная рабочая область создают электростатическое поле, которое притягивает сухие частицы краски к поверхности. Попадая на окрашиваемую поверхность, порошковое покрытие сохраняет свой заряд, который удерживает порошок на поверхности. Окрашенная таким образом поверхность помещается в специальную печь, где частицы краски тают и впитываются поверхностью, постепенно теряя свой заряд.
Второй метод нанесения предусматривает, что порошковые частицы краски удерживаются во взвешенном состоянии с помощью потока воздуха. Вступая в контакт с предварительно разогретой окрашиваемой поверхностью, эти частички тают и прочно удерживаются на ее поверхности. Толщина порошкового покрытия зависит от температуры, степени нагрева поверхности, а также от длительности контакта с порошковыми частицами. При нанесении покрытий из термопластика последующее нагревание в большинстве обычно не требуется. Однако для полного затвердевания порошкового покрытия в некоторых случаях необходимо дополнительное нагревание.
Электростатический способ нанесения порошковой краски с помощью воздушного потока во многом схож с предыдущим, однако в этом случае поток воздуха, удерживающий частицы краски, электрически заряжен. Ионизированные молекулы воздуха заряжают частицы краски при движении наверх в специальной печи, куда помещают окрашиваемую поверхность, и формируют облако заряженных частиц. Окрашиваемая поверхность, обладающая нейтральным зарядом, покрывается слоем заряженных частиц. В этом случае предварительного нагревания окрашиваемой поверхности не требуется. Эта технология подходит для окрашивания небольших и простых по форме объектов.
Метод окрашивания с помощью пламени появился сравнительно недавно и применялся, в основном, для порошковых покрытий из термопластика. Термопластический порошок плавится под воздействием сжатого воздуха и попадает в специальный пистолет, где проходит через горящий пропан. Расплавленные частицы краски наносятся на окрашиваемую поверхность, формируя прочный слой. Поскольку этот способ не требует прямого нагревания, он подходит для большинства материалов. С помощью данной технологии можно окрашивать поверхности из металла, древесины, каучука и камня. Нанесение краски с помощью пламени также подходит для больших или закрепленных объектов.
Как и для всех типов окрашивания, порошковые покрытия применяют на чистую, гладкую и хорошо подготовленную поверхность. Окрашиваемая поверхность не нуждается в предварительной обработке, однако дополнительная подготовка поверхности (например, обработка фосфатом железа для стали, фосфатом цинка для гальванических элементов или стали и фосфатом хрома для алюминиевых поверхностей) заметно улучшает качество порошкового покрытия.
Только те материалы, которые могут нагреваться до высокой температуры, могут подвергаться порошковому окрашиванию по технологии электростатического распыления, нанесения с помощью потока воздуха или электростатического нанесения с помощью воздуха. Следовательно, эти технологии более всего подходят для небольших металлических объектов.
Экология и отходы
Одним из огромных преимуществ применения порошковых красок для поверхностной обработки есть хорошие экологические условия для работы и экологические параметры свойств покрытия, по сравнению с большинством изделий, поверхность которых покрыта обычным жидким покрасочным материалом. Порошковые технологии не нуждаются в растворителях, покрасочная масса наносится в порошковом состоянии, a в технологии, с возможностью рециркуляции порошка, в применяемом оборудовании, отходы являются минимальными. Кроме того, оставшуюся порошковую краску (потери при распылении мимо) возможно, при определенных условиях, регенерировать, а затем использовать повторно.
Хранение порошковых красок
Соблюдение оптимальных условий для хранения порошковых покрытий не только влияет на их долговечность, но и существенно влияет на само качество их применения. Оптимальным условиям хранения соответствуют сухие пространства, изолированы таким образом, чтобы температура окружающей среды колебалась до 25 ° C. . Порошковые краски нуждаются также и в необходимости защиты от конденсата, вызванного резкими колебаниями температур, которые могут вызвать увлажнение внутренней стенки тары.