Что такое порошковая покраска?

Порошковая покраска – это один из самых распространенных способов защиты металла от коррозии с помощью внешнего покрытия. От других видов окрашивания он отличается особенностями используемой краски, технологией ее нанесения и самим принципом соединения красочного состава с рабочей поверхностью. С его помощью можно равномерно окрасить металл без потеков, отслаивания и других дефектов.

Чтобы объяснить, что такое порошковая покраска простыми словами, рассмотрим подробнее, из чего состоит красочный состав и какие технологии используются для его нанесения на металл.

Порошковая краска – это что?

Рассмотрим подробнее, что такое порошковая покраска. Это нанесение на металлическое изделие сухой краски, состоящей из мелкодисперсного порошка с последующим быстрым нагревом. Краска нагревается до температуры плавления, в результате полимеризации на рабочей поверхности образуется тонкая прочная пленка. Она полностью изолирует металл от контакта с внешней средой и предотвращает коррозию.

Порошковая краска имеет несколько основных особенностей:

• Экологичность. В ее составе нет токсичных соединений, окрашенная поверхность не имеет постороннего запаха.
• Высокая прочность. Окрашенная поверхность устойчива к появлению царапин и отслаиванию краски, в этом важное преимущество перед другими способами окрашивания.
• Равномерность нанесенного слоя. На окрашенном металле не будет потеков краски, она равномерно распределяется по поверхности. Это дополнительно способствует улучшенной защите от коррозии.
• Экономичность. При прочих плюсах такой метод окрашивания помогает с небольшими затратами полностью защитить материал от коррозийного воздействия.

Типы и виды порошковой краски

Порошковая окраска – это нанесение на поверхность металлоизделия красящего порошка, который впоследствии превращается в прочное однородное покрытие. В зависимости от способа пленкообразования различают две основных разновидности таких красок:

Термопластичные порошковые краски

В эту группу входят составы, которые образуют защитный слой на поверхности металла без химических превращений, только за счет температурного воздействия. При сильном нагреве мелкие частицы краски сплавляются друг с другом, после охлаждения расплава образуется ровная прочная поверхность. Такие краски отличаются повышенной эластичностью, по составу готовое покрытие не отличается от исходных материалов.

В эту группу включены следующие разновидности порошковых красок:

• Поливинилхлоридные. В их составе присутствует полимер, устойчивый к различным разрушительным внешним воздействиям. Такие краски могут использоваться в наружных и внутренних работах, они долго сохраняют первоначальный цвет и не выгорают под воздействием солнечных лучей.
• Поливинилбутиралевые. Это составы на полимерной основе, обладающие большой устойчивостью к истирающим нагрузкам. Важным преимуществом можно назвать бензостойкость таких красок: готовое покрытие будет устойчивым к контакту с химически агрессивными веществами.
• Полиамидные. Среди прочих преимуществ можно особо выделить устойчивость к воздействию растворителей. Такие краски не смываются с поверхности при контакте с растворяющими соединениями.
• Полиолефиновые. Окрашенная поверхность не проводит электрический ток благодаря диэлектрическим свойствам покрытия. Также такие краски помогают изолировать металл от внешнего коррозийного воздействия.

Перечислены основные разновидности термопластичных красок, которые могут использоваться при окрашивании трубопроводов, строительных каркасов и других металлоконструкций, установленных на открытом воздухе.

Термореактивные порошковые краски

В другую группу входят термореактивные краски, которые при воздействии высокой температуры подвержены химическим реакциям. В результате состав исходных веществ меняется, частицы краски соединяются с металлом на молекулярном уровне. Такое покрытие не растворяется, не отслаивается, оно хорошо противостоит любым разрушительным воздействиям внешней среды. Термореактивные краски особенно часто применяются в машиностроении, автомобилестроении и других промышленных отраслях, где от порошкового покрытия требуется особо надежная антикоррозийная защита.

В эту группу входят следующие разновидности красок:

• Эпоксидные. К преимуществам таких составов можно отнести повышенную стойкость к воздействию растворителей. Минус – недостаточно высокая устойчивость к ультрафиолетовому излучению, поэтому такие краски чаще применяются для внутренних, а не для наружных работ. Готовое покрытие при правильном нанесении приобретает высокую механическую прочность.
• Полиэфирные краски, напротив, хорошо противостоят солнечному ультрафиолету, поэтому активно применяются в наружных работах. А вот для внутреннего использования такие краски не подходят, так как в их составе присутствуют токсичные вещества.
• Эпоксидно-полиэфирные. Комбинированный состав долго сохраняет первоначальные свойства, такие краски меньше желтеют, чем простые эпоксидные. Кроме того, они обладают высокой термостойкостью.
• Полиуретановые. Особенностью таких красок является устойчивость окрашенной поверхности к трению, поэтому они нашли широкое применение в машиностроении. Состав обеспечивает поверхности приятный блеск, такие краски используются там, где важны декоративные качества.
• Акрилатные. К преимуществам таких красок можно отнести устойчивость к воздействии химически агрессивных сред, в том числе щелочных растворов.

Чтобы выбрать подходящий состав для окрашивания металлической поверхности, нужно знать, в каких условиях она будет использоваться. Большой выбор вариантов позволит подобрать подходящее решение для любого объекта.

Характеристики порошковой краски

Чтобы разобраться, что такое порошковая окраска, стоит детально изучить основные характеристики используемых красящих составов. Можно перечислить несколько наиболее важных свойств:

• Дисперсионный состав. Это размер красящих частиц, которые при спекании образуют единое полимерное покрытие. Диапазон размеров достаточно велик: величина частиц может составлять 5-350 мкм. Выбор зависит от вида краски и от особенностей ее нанесения на рабочую поверхность.
• Сыпучесть. Чем выше этот показатель, тем лучше качество краски. Если она будет недостаточно сыпучей, частицы не смогут равномерно распределиться на поверхности, и готовое покрытие получится неоднородным. Сыпучесть оценивается по скорости высыпания порошка из емкости, по углу ссыпания и обрушения. У качественной краски диапазон угла естественного наклона составляет 36-45 градусов.
• Гигроскопичность. Чем выше этот показатель, тем хуже качество, так как высокое водопоглощение уменьшает сыпучесть красящих частиц.
• Насыпная плотность. Этот показатель рассчитывается в кг/кв. м., он показывает массу порошка в единице объема после свободного насыпания. Нормальный показатель насыпной плоскости составляет от 200 до 800 кг/кв.м.
• Способность к псевдоожижению. Эта способность позволяет образовывать на поверхности кипящий слой краски, благодаря которому образуется покрытие с прочной фиксацией. Такая способность больше всего проявляется у тонкодисперсных порошков с мелкими шарообразными красящими частицами.

По набору таких характеристик можно судить о качестве краски и ее способности образовывать покрытие на поверхности. Знание требуемых параметров позволит подобрать подходящий состав, который сможет гарантированно справиться с защитой металла от коррозии.

Способы изготовления порошковой краски

В составе порошковой краски присутствуют пигменты, наполнители и пленкообразователи – это основные компоненты, благодаря которым образуется покрытие на поверхности. Для придания краске определенного оттенка используются высокодисперсные термостойкие пигменты преимущественно неорганического происхождения. Для изготовления таких красок применяются диоксид титана, железоокисные пигменты, оксид брома и многие другие красители.

Порошковые краски изготавливаются несколькими основными способами:

• Смешивание тонкодисперсных сухих порошков до получения правильной пропорции и однородности состава;
• Расплав компонентов, их перемешивание и последующее измельчение расплава до получения тонкодисперсного порошка;
• Растворение пигментов в пленкообразователе, после чего растворитель убирается и жидкого состава.

От выбранного способа изготовления будут зависеть свойства готовых красок и способы их нанесения. Например, технология сухого смешивания компонентов используется только при предварительном измельчении полимерных веществ и добавлении к ним пигментов. В результате образуется разнородная смесь, частицы которой имеют большую контактную поверхность между собой.

Технология изготовления порошковой краски методом смешения расплава включает в себя следующие этапы:

1. Измельчение компонентов смеси в тонкодисперсный порошок, размер зерен которого не превышает 1-3 микрон.
2. Расплавление полимерного вещества. После этого компоненты будущей краски добавляются в расплав и тщательно перемешиваются до получения однородной массы.
3. Охлаждение полученного расплава. После снижения его температуры он измельчается и превращается в мелкодисперсный порошок.
4. Сухой просев, в результате которого удаляются все более крупные частицы.

Для изготовления используются червячные экструдеры, в которых смесь перетирается, расплавляется и приобретает нужную консистенцию. Смешивание компонентов проводится при температурном диапазоне 90 -110 °C, продолжительность нагрева может достигать 5 минут. В результате улучшается дисперсность готового красящего порошка, предотвращается его преждевременное отверждение.

Одним из немногих минусов такой технологии производства является сложность получения точного требуемого оттенка. Для изменения цвета краски в процессе производства оборудование приходится полностью очищать.

Преимущества и недостатки

Нанесении порошковой краски имеет сразу несколько преимуществ в сравнении с другими способами окрашивания металлоизделий:

• Отсутствие в составе готовых веществ любых растворителей органического и неорганического происхождения. Нет летучих соединений, благодаря этому порошковая краска не имеет характерного неприятного запаха – это значительно упрощает ее использование.
• Экономичность. При производстве порошковых красок доля отходов сведена к минимуму – она не превышает 0,05% от общей массы получаемого материала.
• Быстрота нанесения. Порошковый состав быстро отверждается и прочно фиксируется на рабочей поверхности. Достаточно обработки покрытия всего в один слой, не нужно ждать промежуточного высыхания одного слоя перед нанесением следующего.
• Возможность нанесения покрытия с различными декоративными эффектами. Например, порошковая краска позволяет создавать покрытие с текстурой апельсиновой корки или с муаровым точечным рисунком.
• Минимальная пожароопасность процесса окрашивания за счет отсутствия в составе летучих соединений.

Минусы у такого покрытия тоже есть. Прежде всего, это необходимость использования дорогостоящего оборудования – камер и печей, с помощью которых можно поднять температуру до уровня плавления полимеров. Кроме того, для порошковой краски нельзя использовать колеровку, что ограничивает спектр доступных оттенков. Если из-за особо интенсивного воздействия на поверхности появится дефект, его не получится устранить с помощью локального закрашивания – придется полностью перекрашивать всю деталь.

Однако такие минусы полностью перекрываются надежностью готового покрытия. Оно практически не подвержено царапинам, может выдерживать большие истирающие и другие механические нагрузки. Оно будет устойчивым к любому внешнему воздействию, в том числе к резким температурным колебаниям и солнечному ультрафиолету.

Поэтапный процесс окрашивания

Порошковое окрашивание – это нанесение прочного влагостойкого покрытия, которое будет долгие годы сохранять первоначальную прочность и эстетичный вид. Процесс окрашивания включает в себя несколько обязательных этапов:

• Подготовка рабочей поверхности. Перед окрашиванием ее обязательно освобождают от всех загрязнений. Предварительно нужно удалить все остатки старой краски, убрать любые химические примеси и остатки технологических жидкостей. Для очистки металлоконструкций может использоваться пескоструйная обработка: поверхность очищается направленной струей абразивных частиц под высоким давлением.
• Сушка рабочей поверхности. Полимерную краску можно наносить только на сухой материал, поэтому изделие помещается в печь и тщательно высушивается в условиях высокой температуры. На поверхности не должно остаться даже небольших капель воды.
• Нанесение краски выбранным способом. Поверхность покрывается порошкообразным составом, обработка проводится в условиях специальных камер с вентиляцией. Воздух в камере предварительно очищается от пыли, это повышает качество готового нанесенного слоя.
• Полимеризация. Поверхность с нанесенными частицами краски помещается в полимеризационную печь, где изделие проходит обработку при высокой температуре. Поверхность нагревается до уровня плавления краски – в результате начинается процесс «спекания» красящих частиц до получения равномерно окрашенной поверхности. Процесс полимеризации контролируется автоматикой, что позволяет получить максимально надежный результат.
• Контроль качества полученного покрытия. Изделия обязательно проходят проверку, в ходе которой определяется степень адгезии краски, толщина покрытия и его равномерность на разных участках поверхности, также определяется твердость готового красочного слоя.

В ходе контроля качества деталь изгибается под разными углами – это дает возможность проверить эластичность краски и убедиться, что она не начинает отслаиваться при изгибающих нагрузках. Определяется ударная прочность – проверка должна подтвердить, что поверхность устойчива к механическим нагрузкам.

Способы покраски металла порошковой краской

Чтобы разобраться, что такое порошковая покраска металла, нужно детально рассмотреть способы, которыми красящий состав наносится на металлическую поверхность. В промышленности и других отраслях применяются следующие технологии окрашивания металлоизделий:

• Электростатическое напыление. Это один из самых распространенных методов окрашивания. Он основан на принципе разницы потенциалов между мелкими частицами краски и рабочей поверхностью. Мелкий красящий порошок начинает притягиваться и распределяться по поверхности за счет электростатического притяжения.
• Трибостатический метод. Принцип нанесения практически тот же самый, но для нанесения порошка на поверхность частицам краски предварительно придается заряд с помощью специального турбинного напылителя.
• Флюидизационное (погружное) нанесение. Порошковая краска расплавляется методом псевдосжиживания, после чего деталь погружается в емкость с красящим веществом. Тонкий слой равномерно распределяется по поверхности, расплавленный порошок прочно фиксируется на материале.
• Газотермическое напыление. Струя краски подается вместе со струей сжигаемого газа из баллона, в результате красящие частицы разогреваются до высокой температуры. Это дает возможность сразу нанести на поверхность уже разогретый состав и гарантировать ему прочную фиксации.
• Плазменное напыление. Для нанесения краски на поверхность используется высокотемпературная плазменная струя. Аналогичено предыдущему способу краска попадает на поверхность уже разогретой, в результате она надежно фиксируется.
• Напыление с использованием жидкости по гибридной технологии. В результате краска особенно ровно распределяется по поверхности.

Выбор технологии зависит от размеров и конфигурации изделия, его размеров и других особенностей. Для каждого металлического объекта можно подобрать наиболее эффективный метод окрашивания.

Оборудование для порошковой окраски

Чтобы проводить полноценное порошковое окрашивание, необходимо использование специального оборудования. От его качества и правильности работы во многом зависит качество готового красочного слоя.

Наиболее распространенными стали следующие виды оборудования:

• Окрасочные камеры. Они оснащены вентиляцией для очистки воздуха от пыли, однако в них нет направленных потоков воздуха, так как они могут привести к неравномерному осаждению красящих частиц на поверхность. В камере создаются идеально чистые условия для равномерного нанесения красящего порошка на поверхность.
• Пистолеты-распылители. С помощью таких пистолетов можно быстро подавать порошок, прокрашивать все углы и труднодоступные зоны. В состав такого оборудования входят высоковольтные преобразователи: они заряжают частицы краски и обеспечивают ее равномерное распределение по поверхности.
• Печи полимеризации. Они предназначены для нагрева деталей с нанесенным красочным порошком до температуры плавления и спекания краски. Такие печи позволяют точно контролировать нагрев до получения требуемого результата.

Дополнительно мастерская порошковой покраски может быть оборудована пистолетами для предварительной пескоструйной обработки, средствами для подготовки поверхности и другим оснащением.

Области применения

Зная, что такое порошковое окрашивание, можно легко представить масштабы применения такого метода нанесения краски. Он активно используется в самых разных сферах:

• Металлообработка. С помощью такого окрашивания можно получить ровное полимерное покрытие при достаточно быстрой обработке. Оно наносится в один слой и долго сохраняет первоначальную прочность.
• Изготовление мебели. С помощью такой технологии окрашиваются мебельные каркасы, а также ручки и различные декоративные элементы. Покрытие улучшает внешний вид детали и улучшает защищенность от коррозии.
• Автомобилестроение. Метод получил широкое применение при обработке различных деталей автомобилей.
• Производство бытовой техники и множество других отраслей. Порошковое окрашивание используется для входных дверей, люков, деталей коммуникаций и многих других элементов металлоконструкций.

Что же лучше: порошковая покраска или эмаль?

Преимущества порошкового окрашивания обеспечили технологии постоянный спрос – по популярности этот метод не уступает покраске с помощью эмалей. Основные преимущества порошкового окрашивания – это равномерность и прочность готового слоя, отсутствие потеков, высокая прочность готового покрытия. С помощью этого метода можно равномерно обрабатывать детали сложной формы и гарантировать отличный результат. Порошковая краска используется максимально экономично, количество отходов сведено к минимуму.

У окрашивания эмалью тоже есть преимущества. Ее можно использовать в любых условиях, и для ее нанесения не требуется дорогостоящее оборудование. Порошковая технология требует обязательного нагрева материала до высоких температур, поэтому для нее необходима установка печей. Из-за этого эмаль открывает более широкие возможности для подбора оттенков, с ее помощью можно проводить градиентное окрашивание.

У каждого метода есть свои преимущества, однако именно порошковое окрашивание используется там, где нужно получить максимально прочный красочный слой, устойчивый к износу. Такая технология применяется в различных промышленных отраслях, так как позволяет гарантировать долговечность красочного слоя даже при условии воздействия химически агрессивной среды и истирающих нагрузок.

Заключение

Порошковое окрашивание – эффективный и экономичный метод, с помощью которого можно нанести прочное однородное покрытие. Наша компания предлагает заказать услуги порошковой покраски по выгодной цене – мы гарантируем безупречное качество.  Позвоните по указанным номерам или оставьте запрос онлайн, чтобы заказать покраску на выгодных условиях.