Добрый день, друзья.
Поскольку, моя работа связана также и с порошковыми покрытиями, я решил поделиться некоторым накопленным опытом применения и нанесения порошковой покраски, а так же, применяемого оборудования при этом.
Ранее мы работали только с жидками красками, и в 2019 году было принято решение о смене технологии окраски на порошковую.
Основными предпосылками к переходу с жидкой на порошковую окраску стали:
1. Более простая технология работы покрасочной камеры, значительное сокращение времени (до 90%) в при смене цвета.
2. Отсутствие выбросов паров ЛКМ во внешнюю атмосферу.
3. Значительно реже менять фильтра в камере окраски (1 раз в 2 недели на жидкой окраске, 1 раз в 1.5 года фильтровальные патроны при порошковой окраске).
4. Собственно, разница в цене самой порошковой окраске и жидкой краски.
5. Менее пожароопасная технология по сравнению с жидкой краской.
6. Нет необходимости постоянно следить за жизнеспособностью разведенной краски (жидкая краска, как правило, после разведения, должна быть использована в течение 4 часов.
7. Желание производить больше и быстрее.....
В качестве оборудования для нанесения краски были выбраны окрасочные пистолеты фирмы Nordson, модели Encore HD.
Данные пистолеты подключены к инжекторной установке подачи порошковой краски (где "двигателем"краски являются пережимные клапана, которые сокращаются подобно сердечной мышце и перекачивают краску в шланг, которая далее уже транспортируется сжатым воздухом).
Особенностью данного оборудования является наличие цифрового регулирования значительной части настроек (в том числе и сила тока А) и повышенного требований к заземлению как и самой установки, как и деталей.
К сравнению, у нас применяется и более простые (и значительно!!!) более дешевые системы нанесения порошковой краски.
Данная установка (и подобные ей) подойдет для средних и единичных производств, не слишком требовательных к качеству покрытия и несложными геометрическими параметрами изделий, поскольку в данных окрасочных установках нет регулировки силы тока А, а только уровень напряжения (кВ).
Устройство здесь значительно проще, краску забирают из бака не пережимные клапана, а она подсасывается за счет создания вакуума в транспортировочном шланге. Собственно, исходя из этого рождается первый плюс установки - ремонтопригодность. И наверное единственный.
Что мы выявили в процессе сравнения окрасочного оборудования (дорогого и дешевого) между собой.
1. Регулировка силы тока. В дешевых вариантах вы этого не увидите. А влияет она косвенно на "прилипаемость" краски и уменьшение эффекта клетки Фарадея.
Объясню что это на примере.
Если вы красите к примеру, прямой лист металла, то для этих целей сойдет и самый дешевый окрасочный пистолет, при этом покрытие, которое вы получите, ничем не будет отличаться от того, которое можно было бы получить с помощью значительно дорогих окрасочных систем.
Но! Если вы красите сложные изделия (например, Г образный кронштейн, или изделие, где есть углубления или технические нишы, как это показано на фото) то тут вы сталкиваетесь с проблемой... Краска внутрь этой ниши не залетает никак. Особенность процесса такова, что заряженные частицы краски стремятся кратчайшим путем лечь на ближайшую металлическую (заземленную) поверхность. При этом если вы подносите пистолет вплотную, это так же не помогает, поскольку порошок сдувается сжатым воздухом самого пистолета). Для этого на дешевых пистолетах предусмотрена регулировка уровня напряжения (кВ), уменьшая это значение, вы снижаете заряд краски, и ее можно "пропихнуть" внутрь это ниши. Однако, на дорогих пистолетах, имеется настройка силы тока (А), уменьшая значение которой, можно практически мгновенно закрасить подобную нишу, пока на более дешевых мы потратим больше порошковой краски.
2. Регулировка количества выбрасываемой краски. Инжекторный вариант, на покрытие 1 м2 поверхности металла, расходует примерно на 30-40% краски меньше, чем более дешевые аналоги. Технически, более дешевый пистолет можно настроить тоже, уменьшив подачу краски до минимума, но времени на покраску при этом вы значительно увеличите. Мы в своем случае, смирились с потерей части порошка ( он уходит в рекуперат), и красим больше дешевыми установками изза дешевизны их обслуживания.
3. Ремонтопригодность и стоимость обслуживания. Собственно, параметр, который отбивает все желание пользоваться дорогими установками. На пистолетах Nordson нужно менять: пережимные клапана, электромагнитные клапана, пропорциональные клапана, куча различных уплотнений, электроды и электрододержатель в самом пистолете. Стоит это все в России в долларах США, и при текущей ситуации, стоимость обслуживания пистолета в год примерно около 1500 долларов.
За такие деньги проще покупать дешевые окрасочные установки пачками.)
Теперь что касается печи полимеризации.
У нас детали красятся крупногабаритные, таким образом объем печи довольно большой. Печь работает на газовой горелке, и имеет 5 мест для траверс с изделиями.
Подача горячего воздуха осуществляется снизу вверх, равномерность распределения воздуха достигается грамотной расстановкой решеток на полу камеры, через которые воздух и проходит.
Теперь некоторые нюансы, без которых не достичь долговечного покрытия:
1. Термограф. Без этого прибора точная настройка печи невозможна. Что это такое? Термограф, это прибор, позволяющий измерять температуру на металле изделия внутри печи во время работы. Поскольку на всех печах установленная термопара (датчик температуры) измеряет только температуру воздуха, а не изделия, точно выяснить, на какое время ставить изделие в печь порой очень трудно. Производители(большинство) порошковой краски требуют, чтобы изделие спекалось при температуре 180С не менее 10 минут. Однако, 180С - это такая должна быть температура металла, а не воздуха в печи. Если у вас печь набрала 180С, то изделия внутри нее не нагрелись еще до такой температуры. В зависимости от толщины металла, на них может быть как и 160С, так и 120С, в то время как печь показывает 180С. Установив на изделие датчики термографа, вы сможете узнать, сколько фактически времени, каждое ваше изделие греется до заданной температуры, после чего можно будет составить таблицу времени, необходимого для запекания на каждую толщину изделия.
2. Равномерность температуры в печи. Проверяется так же термографом. Если у вас печь маленькая, для штучных изделий, этот пункт можно пропускать. Если печь большая, то термографом также необходимо проверить одинакова ли температура в разных углах печи и в ее середине. Часто, получается такая картина, когда изделие качественно прошло полимеризацию, а потом, спустя три-четыре месяца краска начинает слазить с одной стороны, причем с другого конца (если изделие длинное) она держится очень хорошо. Одна из возможных причин этому явления - неравномерная температура в печи.
Так же, некоторые моменты, которые мы выявили у себя:
Если изделие спекалось в режиме, как на последнем фото, то определить на глаз брак очень трудно. Проверка покрытия методом нанесения ножом клетки 1х1 мм она проходит. Однако, краска начинает слетать кусками примерно через 3-5 месяцев, причем под ней металл без коррозии!
Хороший доступный метод проверки покрытия после полимеризации - протереть окрашенную поверхность белой тряпочкой с ацетоном, или ксилолом. Если покрытие хорошее - тряпочка будет белая. Если нет - на ней появятся следы краски.
В этой статье я специально упускаю такой важный момент как подготовка поверхности перед окраской. Все вышесказанное можно и нужно проверять, если вы уверены, что металл, который вы красите как минимум качественно обезжирен и отмыт. Свои опыты по этой теме я напишу в другой статье.
Всем удачи.