Приветствуем Вас на нашем канале, дорогой читатель!
Мы группа компаний Приматек – ведущий производитель, разработчик и поставщик лакокрасочных материалов в России.
Технологии не стоят на месте и сегодня во всех областях человеческой деятельности можно увидеть развитие и рост. Окрашивание – не исключение, особенно когда речь идет о промышленных масштабах.
В этой статье мы хотим рассказать об одном из направлений – порошковая покраска.
Около 20 лет мы являемся производителем отечественных порошковых красок, поэтому вполне можем называть себя экспертами в этой области и точно знаем, как трудно бывает потребителям справляться с выбором необходимого лакокрасочного материала, описанием технических требований к покрытию и адаптацией краски на своих производствах и покрасочных линиях.
Если вы читаете эти строки, значит вас заинтересовали порошковые краски, технология их нанесения на практике и нюансы настройки окрасочных линий. В этой статье мы от А до Я расскажем про их преимущества, как выглядят, свойства, а также поделимся практикой аудитов окрасочных линий, расскажем на что нужно обратить внимание для получения качественного результата.
Уделите прочтению несколько минут и получите ответы на все свои вопросы, а не только на вопрос “какую порошковую краску вам покупать?”:)
Содержание:
- Что такое порошковая краска простыми (или не очень) словами и чем она отличается от других ЛКМ.
- Типы порошковых красок, все ли они одинаковы и чем руководствоваться при выборе.
- Технология порошковой окраски: преимущества, шаги.
- Основные этапы контроля при проведении аудита окрасочной линии от специалистов технической поддержки Приматек.
Что такое порошковая краска простыми (или не очень) словами и чем она отличается от других ЛКМ
Терминология лакокрасочной отрасли достаточно обширна, и как называть тот или иной вид красок у нас в стране определяет ГОСТ 28246-2006.
“Порошковый ЛКМ” – так в ГОСТе обозначены порошковые краски, среди профессионалов и людей “в теме” чаще всего вы услышите “порошковая краска, порошок”. На этом и остановимся.
Порошковая краска – это лакокрасочный материал (ЛКМ) в порошкообразной форме, не содержащий растворителя, образующий при нанесении на окрашиваемую поверхность после плавления и отверждения сплошное лакокрасочное покрытие.
Расскажем немного о составе:
- Пленкообразователи (смолы) – основа порошковых красок, твердые вещества, представляют собой сыпучие прозрачные гранулы, что помогает легко смешивать их с другими компонентами при производстве ЛКМ. Обладают способностью к плавлению.
- Пигменты – их вводят для придания необходимого цвета, улучшения защитных качеств,направленного изменения механических, электрических и других свойств покрытий. Пигменты и наполнители могут быть минерального и органического происхождения.
- Отвердитель и ускоритель отверждения. Отвердители или структурирующие добавки являются обязательным компонентом порошковых ЛКМ и вводятся в их состав с целью получения после расплавления неизменных покрытий. В комбинации с отвердителями для снижения температуры окончательного отверждения покрытия применяют ускорители активаторы.
- Дополнительные добавки (стабилизаторы, вещества улучшающие сыпучесть,матирующие, структурные добавки).
На данный момент, порошковые краски применяются в промышленности наравне с жидкими. Для понимания – что вам больше подходит: “порошок” или жидкая краска специального назначения, давайте сравним их:
- Порошковые краски более экологичны и по сравнению с жидкими, не наносят особого вреда окружающей среде.
- Минимизация отходов – если в случае с жидкой краской, у вас остается достаточно много отходов, то в случае с “порошком”, вы используете его эффективно на 97%. Такой процент эффективности достигается за счет использования “рекуперата”, т.е. краски осевшей в специальном оборудовании в процессе окрашивания порошковой краской.
- В порошковых красках нет растворителей и они не выделяют летучих веществ. Но нельзя забывать, что как и любой другой продукт порошковый ЛКМ обладает определенным запахом (имеется в виду сам порошок . Также в существует так называемый “эффект запаха”, который иногда возникает на покрасочных производствах не оборудованных (не работающей или не исправной) цеховой приточно-вытяжной вентиляцией. Явление возникает, как правило, при смене поставщика порошкового ЛКМ.
К “старому” запаху персонал, что называется, принюхался, и он вроде бы как и не пахнет, а вот “новый” порошковый материал явно пахнет. После определенного времени адаптации персонала к новым условиям этот эффект проходит до момента очередной замены поставщика.
Типы порошковых красок, все ли они одинаковы и чем руководствоваться при выборе
В профессиональной среде порошковые краски принято делить на две большие группы:
- Термопластичные, которые формируют покрытие только за счет сплавления частиц и охлаждения расплавов.
- Термореактивные – те, что формируют покрытие за счет сплавления частиц и протекания химических реакций в расправленной краске.
На практике, термореактивных красок производится в разы больше, чем термопластичных.
В ряду промышленных термореактивных порошковых ЛКМ наибольшее применение получили эпоксидные, эпоксидно-полиэфирные (гибридные), полиэфирные. Довольно широко используются также ЛКМ на основе полиуретановых и полиакрилатных смол.
Эпоксидные порошковые ЛКМ
Главное направление использования – защита от коррозии и электроизоляция.
Достоинства: механически прочные, влагостойки, имеют хорошую устойчивость к растворителям, щелочам, смазочным маслам и хорошую адгезию (сцепление поверхностей разнородных твёрдых и/или жидких тел). Пригодны для нанесения на поверхность всеми известными способами порошковой технологии.
Недостатки: склонность к пожелтению при перегреве, а под воздействием ультрафиолетового облучения верхний слой покрытия разрушается.
Полиэфирные порошковые ЛКМ
Главное направление использования – окраска металлоконструкций эксплуатируемых на открытом воздухе. Области применения: строительство, транспортное и сельскохозяйственное машиностроение, производство металлической мебели и т.д.. Вообще спектр применений полиэфирных красок очень широк.
Достоинства: высокая атмосферостойкость, светостойкость при воздействии УФ лучей, хорошие механические свойства.
Недостатки: Стойкость к химическим агентам ниже, чем у эпоксидных красок.
Эпоксидно-полиэфирные порошковые (гибридные) ЛКМ
Их получают путем сочетания эпоксидного и полиэфирного пленкообразователей, отсюда обиходное название “гибридные”. По коррозионной стойкости они уступают чистым эпоксидным краскам, а также к химическим агентам. При формировании покрытий, более устойчивы к перегреву. Гибридные продукты вытеснили эпоксидные в тех областях, где требуются тонкие покрытия с красивым внешним видом. Эпоксидно-полиэфирные порошковые ЛКМ используются для окраски изделий, эксплуатируемых внутри помещений.
Если сравнивать с полиэфирными красками, у гибридных выше стойкость к воздействию моющих средств.
Полиуретановые порошковые ЛКМ сочетают в себе комплекс ценных свойств: устойчивость к погодным условиям и химическую стойкость, устойчивы к истирающим воздействиям.
Область применения защита оборудования спортивных площадок, кондиционеров, электрооборудования, деталей автомобилей, металлической мебели.
Отдельно следует упомянуть антивандальное применение – полиуретановые порошковые покрытия устойчивы к царапинам и позволяют удалять следы “граффити” при помощи специальных моющих средств.
Полиакрилатные порошковые ЛКМ хорошо противостоят погодным воздействиям. Отличаются твердостью. Покрытие имеет очень гладкую и чистую поверхность, красивый внешний вид.
К недостаткам двух последних типов краски следует отнести более высокую цену по сравнению, например, с полиэфирными ЛКМ и необходимость тщательно зачищать окрасочное оборудование перед переходом на эти краски.
Технология порошковой окраски: как наносится, преимущества, шаги
Если говорить в контексте сравнения порошковых и органорастворимых красок, порошковая краска обладает следующими преимуществами:
- Прочность и твердость пленки порошковых красок значительно выше чем у пленки органорастворимых.
- Время производственного цикла с участием порошковых красок ниже чем с участием органорастворимых (жидких) ЛКМ. Этому есть простое объяснение: жидкие краски – это чаще всего естественная сушка.
- Ниже потери при окрашивании .
- Ниже вредность воздействия на человеческий организм
- Возможности получения декоративного покрытия значительно выше у порошковых красок, как и диапазон уровня глянца и текстур (шагрени, муары, антики).
Порошковые краски наносят на детали либо электростатическим распылением, либо их погружением в псевдоожиженный слой порошковой краски (с электризацией частиц или без нее).
Процесс нанесения порошковых красок, делится на три этапа:
- Подготовка поверхности (изделия) – очистка и обработка.
- Нанесение порошковой краски на изделие.
- Полимеризация окрашенного изделия в камере с высокой температурой.
Подготовка поверхности
Подготовка поверхности является начальной стадией процесса получения лакокрасочного покрытия. Именно она в значительной степени определяет коррозионную стойкость окрашенных изделий и, соответственно, долговечность покрытия.
Согласно положений ГОСТ 9.402-2004: “Основной целью подготовки поверхности является удаление с нее веществ, препятствующих окрашиванию и ускоряющих коррозионные процессы, а также получение поверхности, обеспечивающей требуемую адгезию с металлической подложкой лакокрасочного покрытия”.
При нанесении порошковых покрытий на плохо подготовленную поверхность (замасленную, имеющей окалину, ржавчину и т.п.) наблюдается их отслаивание, как на небольших участках, так и на всей поверхности.
Существует три метода подготовки поверхности:
- Очистка ручным инструментом в том числе при помощи растворителей.
- Абразиво-струйная подготовка.
- Химическая подготовка поверхности. Этот метод тоже имеет три варианта:
- струйный метод (обработка распылением);
- метод погружения (окунания);
- комбинированный метод (распыление + погружение).
Выбор технологии подготовки поверхности зависит от двух основных факторов: условий эксплуатации окрашенных изделий и вида применяемой металлической поверхности (типа металла, состояния поверхности). Выбор способа подготовки поверхности перед окрашиванием определяется материалом окрашиваемых изделий и условиями их эксплуатации.
Для обеспечения максимальной защиты архитектурных компонентов, необходимо изделия из алюминия подготовить по полному циклу многостадийного хроматирования или иной подходящей без хромовой обработки для очистки поверхности металла и нанесения конверсионного слоя.
Оцинкованная сталь требует многоэтапной предварительной подготовки поверхности, используя обработку фосфатом цинка, либо хроматирование. Дегазация оцинкованной стали перед нанесением порошковой краски является обязательной. Оцинкованная горячим способом сталь требует дополнительной механической обработки (насечка).
Подготовка поверхности металлических изделий не архитектурного назначения, должна выполняться по одной из технологических схем, рекомендованных в ГОСТ 9.402, с учетом имеющегося оборудования и используемых химических реагентов. При упрощенной технологии подготовки очистку от оксидов (ржавчины) и обезжиривание выполнять обязательно!
Упрощенная подготовка поверхности не обеспечивает необходимых защитных свойств и сокращает срок службы покрытия.
Нанесение порошковой краски
На очищенную деталь напыляется порошок. По ходу нанесения порошковой краски частички электро заряжаются от источника извне или при трении между собой. Электрополем микрочастицы переносятся на изделие с противоположным зарядом. Не осевшие частички по технологии улавливаются в специальной камере, после чего используются повторно.
Полимеризация
Процесс полимеризации покрытия происходит в камере полимеризации. После нанесения порошковой краски, окрашиваемые изделия выдерживают в соответствии с режимом указанным для применяемой порошковой краски. Необходимо иметь в виду, что металлоизделия нагреваются не мгновенно, на нагрев до 180 °С обычно требуется 20-25 минут и соответственно, полный цикл полимеризации длится 35-45 минут.
Далее мы хотим поделиться своим опытом наладки окрасочных линий. Специалисты технической поддержки Приматек, написали контрольные точки проведения аудита окрасочных линий. Мы уверены, что данная информация будет полезна и сможет помочь в наладке оборудования на ваших производствах.
Обращаем ваше внимание, что описанные ниже процессы, скорее всего, будут понятны специалистам работающим на линии. Если вы читаете этот текст, но таковым специалистом не являетесь, думаем, вы знаете, кому отправить ссылку на статью.
Основные этапы контроля при проведении аудита окрасочной линии от специалистов Приматек
Существует три этапа проверки окрасочной линии:
- Проверка соответствия условий окрашивания.
- Проверка параметров окрасочного оборудования.
- Оценка качества полученного покрытия.
Внутри каждого этапа есть свои нюансы, на которые стоит обратить внимание. Давайте подробнее.
При проверке соответствия условий окрашивания тех.специалист Приматек проверяет следующие параметры:
Качество подготовки сжатого воздуха согласно ГОСТ 9.010.
Проверяется с помощью зеркала. Обдувочным пистолетом дуем на поверхность зеркала в течении 2 мин. Далее, визуально определяется наличие примесей масла и влаги. Масло образует кляксу, для влаги характерно запотевание поверхности зеркала (подробный разбор аудита магистрали сжатого воздуха читайте в следующей статье).
Качество подготовки поверхности деталей согласно ГОСТ 9.402.
Для автоматических линий с туннелями струйной подготовки или ваннами проверяем регулярность ведения контроля температуры и концентрации химических растворов.
Далее белой салфеткой протираем поверхность изделия прошедшего подготовку. Черный налет, оставшийся на салфетке, говорит о том, что линия подготовки не справляется со своей задачей. Также, визуально оценивается равномерность фосфатного слоя (результат химической обработки детали). Фосфатный слой придает поверхности металла темно-синий, либо желтый оттенок. Неравномерность его наличия на поверхности изделия говорит о проблемах с распылительными форсунками.
Качество заземления окрашиваемых изделий.
Измеряется сопротивления между поверхностью окрашиваемого изделия и клеммой заземления блока управления напылителя. Сопротивление д.б. U ≤ 1 Мом (по факту 1 Мом – это много, чем меньше сопротивление, тем лучше). Проверка проводится с помощью трибоэлектротестера Static Check STC 3.
Температура и относительная влажность воздуха в зоне хранения ПК не должна превышать 25°С, влажность ≤ 80%. В зоне применения температура должна быть в пределах от 15 до 27°С, влажность ≤ 60%. Проверка проводится с помощью термогигрометра.
Акклиматизация ПК к условиям использования.
Температура порошкового ЛКМ должна быть близка к температуре в зоне окрашивания. Для этого короба с краской за сутки доставляют со склада в цех. Если есть сомнения, то температуру порошка можно измерить погружным термометром.
Проверка параметров окрасочного оборудования
Качество псевдоожижения (кипения) ПК в баке-питателе.
Визуально оценивается равномерность кипения. При необходимости регулируется давление воздуха на флюидизацию.
Оценка работы рекуперационной системы.
В случае использования системы с циклоном, при помощи туннельного анемометра измеряется скорость воздушного потока в воздуховоде на входе в циклон. Скорость воздушного потока должна быть в пределах 19 - 21 м/сек. Скорость воздушного потока в открытых проемах камеры напыления должна быть в пределах 0,5 - 0,8 м/сек. При окрашивании порошок не должен вылетать за пределы камеры. Проверяем ведение учета доли технического отхода. Доля тех. отхода не должна превышать 10% от использованной краски. В случае использования системы с картриджными фильтрами проверяем визуально, что порошок не выходит за пределы камеры.
Проверка правильности подключения напылителей к блокам управления, а также работоспособность силовых каскадов. Для этого с помощью трибоэлектротестера проверяется соответствие реальных значений высокого напряжения и тока заряда заданным значениям. Проверка осуществляется без подачи порошка. Напылители включаются по одному, последовательно.
Оценка формирования факела напыления производится визуально. Параметр “общий воздух” определяет длину факела. Для автоматических линий рекомендовано значение общего воздуха в диапазоне 4.0-4.5 Бар. Для ручного напыления 3.0-3.5 Бар. Оптимальной длину факела можно считать в случае, когда факел немного длиннее расстояния до окрашиваемой поверхности, чтобы основной части частиц хватало импульса долететь до поверхности на излете.
Параметры заряда ПК.
Производители оборудования указывают оптимальные, на их взгляд, значения тока и напряжения в зависимости от типа изделия. Эти значения можно считать отправными и, в зависимости от полученных результатов, проводить тонкую регулировку под конкретный тип изделия.
Доля содержания порошка в факеле.
В основном, для автоматических линий, этот параметр назначается в пределах 30-40%. Тонкая настройка производится по результатам оценки готового покрытия. Проверяем отсутствие непрокрасов. При помощи толщиномера ЛКП проверяем соответствие толщины покрытия регламентированным значениям. При ручном нанесении оптимальная доля порошка составляет 50-70%.
Степень полимеризации покрытия оценивается при помощи термографа Squirrel OQ610. Печь полимеризации должна иметь эффективную систему нагрева воздуха с диапазоном рабочей температуры в пределах 140-220°С, создавать равномерный поток нагретого воздуха по всему рабочему объему печи (градиент температуры в печи не должен превышать ± 5°С).
Оценка качества полученного покрытия
Средняя толщина покрытия по ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007).
При помощи толщиномера ЛКП производится замер толщины покрытия на нескольких окрашенных изделиях в 3-5 точках. Вычисляется среднеарифметическая величину толщины покрытия, сравнивается с регламентированными значениями.
Соответствие цвета по ГОСТ 29319-92 (ИСО 3668-76) достоверно проверить можно при помощи спектрофотометра, но в реальных условиях производства оценка проводится визуальным сравнением с образцом-эталоном и полиграфическим каталогом цветов института RAL.
Соответствие блеска под углом 60° по ГОСТ 31975-2013 (ИСО 2813:2014) при помощи блескомера.
Внешний вид поверхности покрытия должен соответствовать требованиям ГОСТ 9.032-74 и утвержденному образцу-эталону.
Адгезия покрытия к подложке по ГОСТ 31149-2014(ИСО 2409:2013). Проверяется не ранее чем через 3 часа после выхода изделия из печи полимеризации при помощи адгезиметра.
Спасибо, что прочитали до конца. Мы в Приматек всегда готовы повышать уровень технической подкованности потребителей ЛКМ.
Если вы являетесь потребителем порошковых или жидких ЛКМ и у вас есть вопросы по выбору краски, подготовки поверхности, технологиям нанесения то отправляйте заявку в наш Учебный центр по адресу v.reshetnikov@primatek.ru и приезжайте на семинар Учебного центра Приматек. Конечно, пишите в комментариях все ваши вопросы, мы готовы к диалогу и ответим обязательно.
Ознакомиться с ассортиментом порошковых красок от нашего завода, можно здесь: Порошковые покрытия.
Связаться с нами можно любым удобным для вас способом:
- 188306, Ленинградская обл., Гатчинский район, г. Гатчина, территория Промзона-1, квартал 3, площадка 1.
- Тел: 8 (812) 960-03-61.
- Наше сообщество ВКонтакте: https://vk.com/gatchina_primatek
- Наш Телеграм: https://t.me/primatekintouch
- Основной сайт: https://primatek.ru/
Мы всегда рады проконсультировать вас и ответить на все вопросы.
С заботой о вас, коллектив компании PRIMATEK.