История порошковой покраски\History of powder painting

Дешевый хостинг

60-е годы ХХ века считаются рождением порошковой покраски. В это же время был разработан и применен электростатический способ их распыления. На появление электростатического распыления были свои причины: экономические факторы, охрана окружающей среды, а также необходимость улучшения качества покрытий. Порошковые краски появились не только для того чтобы изделия имели привлекательный внешний вид, обеспечить качество и долговечность окрашиваемых поверхностей, но и для того чтобы снизить цену на покраску и вред для окружающей среды.

Powder coating1.png

Вот одни из преимуществ и недостатков порошковой покраски

Основные положительные качества порошковой покраски состоят: в долговечности, снижению затрат и вреда для окружающей среды.

В ней не используются пожароопасные и вредные жидкие растворители, поэтому данная покраска практически безопасна как для человека, так и для флоры фауны. Отсутствие таких растворителей снижает стоимость покраски. Кроме того, выбор тонов, текстур и цветов практически не ограничен желанием и потребностью заказчика.

Порошковая покраска способна предоставить любые цвета, оттенки и фактуры: от золотистого или серебристого металлика, до поверхности под бронзу, дерево или гранит. Крася порошковой краской, получаются поверхности с различным глянцем, а также с рельефной фактурой, таких как антик или антрацит. Порошковая краска уже от колерована, что не требует таких дорогостоящих процедур как контроль вязкости и подбор тона. Это предают им наибольшую экономичность и прочность, стойкость и долговечность, и при всём этом достигается отличное качество, ровность и однотонность окрашиваемой поверхности. Порошковая покраска обеспечивает ударопрочное антикоррозийной покрытие, которое функционирует в режиме температур от 150 до -60 С и обеспечивает надежную электроизоляцию. И не реагирует на резкие перепады температур.

Порошковая краска и её экономические преимущества:

• Низкий процент отходов;

• На рабочую поверхность наносится до 96% краски;

• При избыточном напылении, краска собирается в красильной камере и готова к очередному нанесению;

• Высоко автоматизированная технология, обеспечивает легкость в уходе за покрытием, отсутствует необходимость его очистки и простоту в обучении рабочих (в основном на больших заводах); так же доступна для небольших предприятий с ручным нанесением порошковой краски.

• Отсутствие очистителей и растворителей, что не требует времени на их испарение, ни затрат на удаление паров.

Порошковая краска и экология:

• Отсутствуют вредные органические соединения;

• Экологически чистая технология производства;

• Низкая опасность возгорания;

• Снижены выделения химических запахов;

• Санитарно-гигиенические условия труда намного выше, чем при использовании обычных методов покраски;

• В процессе полимеризации предельно допустимые нормы концентрации летучих веществ не достигаются.

Преимущества порошковых красок в сравнении с красками на растворителях:

• При традиционных способах покраски невозможно достичь отличных физико-химических и декоративных свойств покрытий;

• Лучшие эксплуатационные свойства, высокое качество покрытий;

• Нет необходимости в грунтовки поверхностей;

• Для нанесения порошковой краски достаточно одного слоя. Это достигается за счёт 100 процентного содержания сухих веществ, дорогие многослойные краски этим свойством не обладают;

• В сравнении с обычными красками, порошковые краски обладают лучшими ударопрочными и антикоррозийными свойствами. Меньшая пористость в порошковом покрытии;

• Так как порошковая краска поставляется в готовом виде, то не требует особой подготовки и контроля вязкости;

• Потери при порошковой покраске около 2-5%, при покраски жидкими красками потери будут до 45%

• Отвердевание порошковых красок составляет 30 минут;

• Порошковая краска не занимает много места, поэтому не требует больших складских помещений;

• Высокая прочность порошковых красок при транспортировки обеспечивает минимальное повреждение покрашенных поверхностей, что обеспечивает снижение затрат на упаковку.

Возможные недостатки:

• При смене цвета, требуется чистый контейнер;

• Для предотвращения взрыва требуется чёткий контроль процесса покраски;

• Возникновения трудностей окрашивания очень тонких слоев;

• При низких температурах, также возникают трудности в покраске;

• При сборных конструкциях или нестандартных формах возникают некоторые ограничения в покраске.

Технология порошковой покраски

Есть три основных этапа технологии порошковой покраски:

1. Обезжиривание и удаление грязи с поверхности окрашиваемых изделий;

2. В камере напыления происходит нанесение порошковой краски.

3. В печи полемиризации происходит оплавление и полимерезация. Затем формируется пленка покрытия и охлаждение и отвержение покрашенной поверхности.

Лучше всего подготавливать и красить изделия на транспортной системе. На транспортной системе окрашенные изделия легко ездят от камеры напыления до печи полимеризации и наоборот. Также на транспортной системе проще подготавливать окрашиваемые поверхности к покраски. Каретки в транспортной системе легко передвигаются по рельсам. Производительность работы увеличивается, за счёт непрерывного процесса окраски на транспортной системе.

В начале процесса порошковой окраски производится подвес частей на транспортную систему. Рабочие должны понимать какие поверхности подлежат покраски, в каких местах можно сверлить технологические отверстия для подвеса деталей и как минимизировать затраты на время покраски труда и самой краски. Например, крася фасадную декоративную крышку, её можно подвешивать друг к другу тыльными сторонами, что обеспечивает меньший объем, занимаемый в печи, меньшее количество краски, т.к. краска, напыляемая с одной стороны будет попадать на другую сторону и соответственно лучшей прокрас изделия.

Powder coating2.png

Затем окрашиваемые изделия подвергаются обжигу. Для этого они загоняются в специальную печь для просушки с целью предотвращения попадания на них влаги, после чего они охлаждаются.

Powder coating3.png

Следующей этап размещение конструкций в камере напыления, где порошковая краска под действием сжатого воздуха и электрического распылителя наносится на окрашиваемую поверхность. Электрический заряд частички краски приобретают в распылители. За счёт этого частицы краски притягиваются к окрашиваемой поверхности и равномерно распределяются по ней.

Powder coating4.png

Затем окрашиваемые детали с нанесённым слоем краски помещаются в печь полимеризации на 20 минут. Температура в печи составляет от 180 до 220 градусов, все зависит от производителя краски. Формирование поверхности происходит за счёт оплавления и закрепления на окрашиваемой поверхности. После формирование пленки покрытия детали охлаждаются и снимаются с кареток.

Powder coating5.png
Powder coating6.png

Самый продолжительный и трудоемкий процесс это предварительная обработка поверхности. Часто ему уделяют мало внимания, однако именно на этом этапе достигаются необходимые условия для получения качественного покрытия. При предварительной обработки обеспечивается стойкость, эластичность, долговечность покрытия, оптимальное сцепление порошковой краски с поверхностью и улучшение антикоррозийных свойств. Во первых детали нужно зачистить и обезжирить. Это достигается механическим или химическими средствами. При механической очистке используются шлеф-машины, наждачка или пескоструйные насосы, также при маленьких размерах поверхности или уже окрашенных поверхностей возможна их протирка чистой тканью, смоченной в растворителе или Уайт-спирите. Другой способ — химическая очистка, применяются щелочные, кислотные или нейтральные вещества, а также растворители. Химическая очистка в основном используется на заводах в специальных ваннах. При химической обработке детали погружаются в специальные ванны с раствором или обрабатываются струйным способом (раствор под давлением подаётся через технологические отверстия). В данном случае эффективность обработки значительно выше, поскольку деталь подвергается механическому воздействию и осуществляется поступление чистого раствора к поверхности непрерывно. После обжига детали охлаждаются естественным путём. Затем при помощи транспортной системы они подаются в красильную камеру, где и происходит нанесение порошковой краски. В камере не осевшая краска собирается для дальнейшей утилизации, либо для повторного использования. Камера оснащена системой фильтров, а также системами циклонов. Камеры бывают проходные либо тупиковые. Тупиковые камеры служат для окрашивания малогабаритных изделий, проходные – хороши в использование для покраски длинномерных изделий. На заводах широко применяются автоматические камеры напыления, в них краска наносится очень быстро с помощью пистолетов-манипуляторов.

Электростатическое напыление является самым распространенным способом нанесением порошковой краски. На заземленное изделие с помощью пульверизатора подаются электростатический заряженный порошок. Распылители сочетают в себе различные режимы:

Напряжение распространяется как вниз, так и верх. Регулируется сила факела (потока) краски и скорость её выхода. Меняется расстояние от факела до окрашиваемых поверхностей. Порошковая краска засыпается в бочок. Через перегородку бочка под давлением подается воздух, краска «закипает». Затем аэровзвесь из контейнера подаётся при помощи воздушного насоса (эжектора), разбавляется воздухом для низкой концентрации и подается в распылитель, где эта смесь за счет трения, приобретает электростатический заряд. При помощи сжатого воздуха заряженная порошковая краска попадает на нейтрально заряженную поверхность, оседает и удерживается на ней за счет электростатического притяжения. Различают две разновидности электростатического распыления: электростатическое с зарядкой частиц в поле коронарного заряда и трибостатическое напыление. При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом — в результате их трения о стенки турбины напылителя. Заключительная стадия окрашивания происходит в печи плавление и полимеризации. Краска оплавляется и полимеризуется при температуре 180-220 °С в течение 20-30 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, к печи, является поддержание постоянной температуры (разброс температур в печи недолжен, превышать 5 градусов) для равномерного прогрева изделия. При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и образуют непрерывную пленку, при этом вытесняя воздух, находящийся в слое порошковой краски. Часть воздуха все-таки остаётся в пленке, образовывая поры, что ухудшает качество покрытия. Для предотвращения появления пор покраску следует проводить при более высокой температуре, чем температура плавления краски где-то на 10-20 градусов выше, а слой краски должен быть более тонким. Для покраски больших металлических изделий, с толстостенными перегородками необходимо увеличивать время прогрева в печи, для лучшей полимеризации и адгезии.

Методы порошковой покраски

Различают четыре метода порошковой покраски: электростатическое распыление, с помощью потока воздуха (fluidized bed), электростатическое распыление с помощью воздушного потока (electrostatic fluidized bed) и нанесение с помощью факела (flame spray).

Powder coating7.png

Электростатическое распыление — наиболее популярный на сегодняшний день метод порошковой покраски. Для всех прикладных методов, подготовка поверхности (то есть, очистка и конверсионное покрытие) должна создавать хорошую основу для нанесения покрытия. Поверхность должна быть подготовлена соответствующим образом. Лучшее качество нанесения краски достигается, если красить так называемой «сеткой Фарадея». Это когда изделие сначала красится вертикально по поверхности, затем горизонтально и выравнивается с небольшим отдалением пистолета в горизонтальном направлении. Рекомендуемое отдаление пистолета от окрашиваемой поверхности составляет 20-30см. Всё зависит от профиля, типа краски и настроек самого пистолета. Определение давления выхода краски, расстояние пламени пистолета от окрашиваемой поверхности и количества смешиваемой краски с воздухом может определить опытной и квалифицированный рабочий (обычно это достигается путём проб и ошибок).

Powder coating8.png

Область применения порошковых красок

Порошковая покраска — это экологически чистая безотходная технология для получения высококачественных защитных и защитно-декоративных покрытий. Покрытия формируют из полимерных порошков, которые наносятся на поверхность изделия за счёт электростатического напыления. Такие покрытия, очень прочные и долговечные. Данный метод идеален для окраски кованых изделий, алюминиевых профилей и оцинкованных поверхностей.

Область применения порошковых красок постоянно расширяется. Они широко применяются в строительстве, в сельскохозяйственном машиностроении и приборостроении, автомобилестроении и других областях промышленности для окраски:

• Металлические конструкции и алюминиевые профиля (двери, фасады и алюминиевые окна);

• спортивный инвентарь (велосипеды, мотоциклы и снегоходы);

• медицинской техники (кровати, стулья, столы);

• кровельных материалов (металлические кровли, водостоки);

• бытовой техники (корпуса холодильников, стиральные машины, компьютеры)

• предметов мебели;

• неметаллических изделий (предметы из гипса, керамики, стекла) и т.д.

History of powder painting

60th years of the twentieth century are considered the birth of powder painting. At the same time, an electrostatic spraying method was developed and applied. The appearance of electrostatic spraying had its own reasons: economic factors, environmental protection, as well as the need to improve the quality of coatings. Powder paints appeared not only for the products to have an attractive appearance, to ensure the quality and durability of the surfaces to be painted, but also in order to reduce the price of painting and damage to the environment.
Powder coating1.png
Here are some of the advantages and disadvantages of powder painting

The main positive qualities of powder coating are: in durability, reducing costs and harm to the environment.

It does not use flammable and harmful liquid solvents, so this painting is almost safe for both human and fauna flora. The absence of such solvents reduces the cost of painting. In addition, the choice of tones, textures and colors is almost not limited by the desire and need of the customer.

Powder coating is able to provide any colors, shades and textures: from golden or silver metallic, to the surface under bronze, wood or granite. When painting with powder paint, surfaces with different glosses are produced, as well as with relief texture, such as an antique or anthracite. Powder paint is already discarded, which does not require such costly procedures as viscosity control and tone selection. This gives them the greatest economy and strength, durability and durability, and with all this, the excellent quality, evenness and uniformity of the surface to be painted are achieved. Powder coating provides shockproof corrosion protection coating, which operates in the temperature range from 150 to -60 C and provides reliable electrical insulation. And does not react to sudden temperature changes.

Powder paint and its economic advantages:

• Low percentage of waste;

• Up to 96% paint is applied to the work surface;

• In case of excessive spraying, the paint is collected in a dyeing chamber and ready for another application;

• Highly automated technology, provides easy maintenance of the coating, there is no need to clean it and simplicity in training workers (mainly in large plants); Also available for small businesses with manual powder coating.

• Absence of cleaners and solvents, which does not require time for their evaporation, nor the cost of removing vapors.

Powder paint and ecology:

• There are no harmful organic compounds;

• Environmentally friendly production technology;

• Low risk of fire;

• Reduced emission of chemical odors;

• Sanitary and hygienic working conditions are much higher than using conventional painting methods;

• During the polymerization, the maximum permissible concentrations of volatile substances are not achieved.

Advantages of powder paints in comparison with paints on solvents:

• With traditional painting methods, it is impossible to achieve excellent physicochemical and decorative properties of coatings;

• Best performance properties, high quality coatings;

• There is no need for priming surfaces;

• One layer is sufficient for applying the powder paint. This is achieved through a 100 percent dry matter content, expensive multilayer paints do not possess this property;

• Compared to conventional paints, powder paints have the best impact and corrosion resistance properties. Less porosity in powder coating;

• Since the powder paint is delivered ready-made, it does not require special preparation and viscosity control;

• Loss in powder painting is about 2-5%, when painting with liquid paints, losses will be up to 45%

• Curing of powder paints is 30 minutes;

• Powder paint does not take up much space, so it does not require large storage space;

• High strength of powder paints during transportation ensures minimal damage to painted surfaces, which reduces the cost of packaging.

Possible disadvantages:

• When changing colors, a clean container is required;

• Clear control of the painting process is required to prevent the explosion;

• The emergence of difficulties in coloring very thin layers;

• At low temperatures, there are also difficulties in painting;

• With prefabricated structures or non-standard forms, there are some limitations in painting.
Powder painting technology

There are three main stages of powder painting technology:

1. Degreasing and removing dirt from the surface of the products to be painted;

2. Powder paint is applied in the spraying chamber.

3. The melting and polymerization takes place in the annealing furnace. Then, the coating film is formed and the surface is cooled and rejected.

It is best to prepare and paint products on the transport system. On the transport system, colored products easily travel from the spray chamber to the polymerisation oven and vice versa. Also on transp

It is easier to prepare the painted surfaces for painting. Carriages in the transport system are easily moved along rails. The productivity of the work increases, due to the continuous process of painting on the transport system. At the beginning of the powder coating process, the parts are suspended on the transport system. Workers should understand what surfaces are to be painted, where to drill the technological holes for hanging parts and how to minimize the costs for the time of painting the work and the paint itself. For example, when painting a facade decorative cover, it can be suspended from each other by the back sides, which provides a smaller volume occupied in the oven, a smaller amount of paint, because The paint sprayed on one side will fall on the other side and therefore the best color of the product. Paint coating2.png Then the stained products are fired. To do this, they are forced into a special drying oven to prevent moisture from getting on to them, after which they are cooled. After the coating.png The next step is the placement of the structures in the sputtering chamber, where the powder paint is applied to the painted surface by compressed air and an electric spray. Electric charge of the paint particles are acquired into the sprayers. Due to this, the paint particles are attracted to the surface to be painted and evenly distributed along it. Pender coating4.png Then the painted parts with the applied paint layer are placed in the polymerization oven for 20 minutes. The temperature in the oven is 180 to 220 degrees, it all depends on the manufacturer of the paint. The surface is formed by melting and fixing on the surface to be painted. After the formation of the coating film, the parts are cooled and removed from the carriages. Powder coating5.pngPowder coating6.png The most prolonged and laborious process is the preliminary surface treatment. Often, little attention is paid to it, but it is at this stage that the necessary conditions for obtaining a high-quality coating are achieved. When pre-treated, resistance, elasticity, coating durability, optimum adhesion of the powder paint to the surface and improvement of the anti-corrosion properties are provided. First, the parts must be cleaned and degreased. This is achieved by mechanical or chemical means. For mechanical cleaning, the use of a shoe machine, sandpaper or sandblasting pump is used, and also with small surface sizes or already painted surfaces, they can be wiped with a clean cloth dampened with a solvent or White spirit. Another method is chemical cleaning, alkaline, acidic or neutral substances, as well as solvents, are used. Chemical cleaning is mainly used in factories in special baths. During chemical processing, the parts are immersed in special baths with a solution or processed by a jet method (the solution under pressure is fed through technological holes). In this case, the processing efficiency is much higher, since the part is subjected to mechanical action and the clean solution is delivered to the surface continuously. After firing, the parts are cooled naturally. Then, using a transport system, they are fed to the dyeing chamber, where the powder paint is applied. In the chamber, the non-settled paint is collected for further disposal, or for reuse. The camera is equipped with a system of filters, as well as cyclone systems. The chambers can be through or dead-end. Dead-end cameras serve for coloring small-sized products, through-doors are good for use for painting long products. At factories automatic spraying chambers are widely used, in them the paint is applied very quickly with the help of handguns. Electrostatic spraying is the most common way of applying powder paint. On an earthed product, an electrostatic charged powder is supplied by means of an atomizer. Sprays combine various modes: Voltage is spreading both down and up. The strength of the torch (flow) of the paint and the speed of its exit are regulated. The distance from the torch to the painted surfaces varies. Powder paint is poured into the barrel. Through the barrier of the barrel under pressure, air is supplied, the paint «boils.» Then the aerosvess from the container is fed by an air pump (ejector), diluted with air for low concentration and fed to a nebulizer, where this mixture, due to friction, acquires an electrostatic charge. With the help of compressed air, the charged powder paint gets on a neutrally charged surface, settles and is held there by electrostatic attraction. There are two types of electrostatic spraying: electrostatic with charging of particles in the field of coronary charge and tribostatic spraying. In the electrostatic spraying method, particles receive a charge from an external power source (for example, a corona electrode), and for a tribostatic one, as a result of

X friction against the walls of the turbine of the sprayer. The final stage of staining takes place in a melting and polymerization furnace. The paint is melted and polymerized at a temperature of 180-220 ° C for 20-30 minutes, after which the powder paint forms a film (polymerizes). The main requirement, to the oven, is to maintain a constant temperature (the spread of temperatures in the furnace is not long, exceed 5 degrees) for uniform heating of the product. When heated in a furnace, the products with the applied paint layer melt, become viscous and form a continuous film, while displacing the air in the powder paint layer. Part of the air still remains in the film, forming pores, which worsens the quality of the coating. To prevent the appearance of pores, paint should be carried out at a higher temperature than the melting point of the paint somewhere 10-20 degrees higher, and the paint layer should be more delicate. For the painting of large metal products with thick wall partitions, it is necessary to increase the heating time in the furnace for better polymerization and adhesion. Powder painting methods Four methods of powder coating are distinguished: electrostatic spraying, using a fluidized bed, electrostatic spraying with an air stream Fluidized bed) and flame spraying .Powder coating.png Electrostatic spraying is the most popular powder painting method to date. For all applied methods, surface preparation (ie, cleaning and conversion coating) should create a good substrate for coating. The surface should be prepared accordingly. The best quality of application of a paint is reached, if to paint so-called «Faraday grid». This is when the article is first painted vertically on the surface, then horizontally and aligned with a slight distance of the gun in the horizontal direction. Recommended removal of the gun from the surface to be painted is 20-30cm. It all depends on the profile, the type of paint and the settings of the gun itself. The determination of the ink outlet pressure, the gun flame distance from the surface to be painted and the amount of paint to be mixed with air can be determined by an experienced and skilled worker (usually by trial and error) .Powder coating8.png Powder paint application Powder coating is an environmentally friendly, non-waste technology for obtaining high-quality Protective and protective-decorative coatings. Coatings are formed from polymer powders, which are applied to the surface of the product by electrostatic spraying. Such coatings are very durable and durable. This method is ideal for painting forged products, aluminum profiles and galvanized surfaces. The field of application of powder paints is constantly expanding. They are widely used in construction, agricultural machinery and instrument making, automotive and other industries for painting: • metal structures and aluminum profiles (doors, facades and aluminum windows) • sports equipment (bicycles, motorcycles and snowmobiles) • medical equipment Beds, chairs, tables) • roofing materials (metal roofs, gutters) • household appliances (refrigerators, washing machines, computers) • furniture items • non-metallic items (plaster, ceramics, glass), etc.

 

Дешевый хостинг
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментариев: 1
  1. Николай

    спасибо спасибо за информацию!

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: