Порошковая окраска металлоизделий

Внешний вид металлической поверхности, подвергнутой порошковой окраске, отличается от ожидаемого: абсолютная ровность слоя, равномерность по толщине и повышенная сцепляемость. При некоторой сложности технологии достигаемый результат такой антикоррозионной обработки  успешно конкурирует с анодированием, цинкованием и прочими методами поверхностной защиты металла.

• Метод порошкового окрашивания и подготовка исходной поверхности
• Как происходит окраска?
• Порошковое окрашивание своими руками

Метод порошкового окрашивания и подготовка исходной поверхности

Окраска металла порошком представляет собой процесс напыления полимерсодержащего красителя с последующей высокотемпературной обработкой поверхности. При этом исходный компонент – порошок – является смесью мелких фракций органических смол, красящих пигментов и отвердителей. Процесс требует соответствующего технического оснащения, поэтому все стойкие порошковые покрытия получаются обычно в промышленных условиях.  Однако простейшие операции по нанесению порошковой краски на металлические поверхности можно выполнить и в домашних условиях. Потребуются наличие собственной мастерской или гаража, а также некоторые финансовые вложения для приобретения оборудования.

Основой высококачественного поверхностного покрытия является, как и при любом ином способе окраски, тщательная подготовка поверхности. Порошковая краска потребует полного отсутствия жировых пятен или налётов ржавчины. Это связано с последующей полимеризацией нанесенного покрытия, сцепление которого с металлом при наличии указанных веществ будет неудовлетворительным.

Очистка исходной поверхности происходит в следующей последовательности:

1. Удаление жировых плёнок погружением обрабатываемого изделия в любой органический растворитель.
2. Механическая или химическая очистка поверхности от участков с оксидной плёнкой.
3. Фосфатирование или оксалатирование.
4. Пассивирование (опционально, при особо высоких требованиях к антикоррозионным показателям готового изделия) в хромсодержащих средах.
5. Промывка горячей, а затем холодной водой.
6. Сушка: может быть естественной, а можно использовать сушильные шкафы.

Для  очистки  от ржавчины или окалины допустимы как механические способы (крацевание, пескоструйная обработка), так и химические/электрохимические.  При выборе механической очистки следует применять варианты, в наименьшей степени влияющие на качество подготовленной поверхности, поскольку толщина последующего покрытия не всегда оказывается достаточной, чтобы скрыть микроцарапины или лунки. С экологической точки зрения  лучше всего электрохимическая очистка, когда изделие погружают в раствор трёххлористого железа и обрабатывают токами плотностью 15…20 мА/см2.

Если предпочтение отдаётся всё же химическому травлению в кислотах, то необходимо позаботиться о надлежащей вентиляции помещения, а персоналу - работать в индивидуальных средствах защиты. Используется высококонцентрированная соляная или ортофосфорная кислота (очистка в серной кислоте приводит к насыщению поверхности металла хрупкими гидридами, поэтому изделие приходится выдерживать на воздухе в течение суток).

Нанесение на очищенную поверхность тонкого слоя солей фосфорной (для чёрных металлов) или щавелевой (для легированных сталей и цветных сплавов) кислот – этап, не обязательный, но существенный с точки зрения последующей эксплуатационной стойкости изделия. В результате повышается в несколько раз коррозионная стойкость конструкции, и увеличивается последующая адгезия порошковой краски к  поверхности.

Как происходит окраска?

Порошковая окраска металлоизделий  выполняется исключительно  механизированными инструментами – промышленными пульверизаторами. Метод распыления гарантирует не только равномерность нанесения краски, но и дополнительную стойкость против коррозии, поскольку при этом исключается неравномерность наносимого таким способом покрытия. Порошковое окрашивание металлоконструкций выполняют в два этапа: вначале производится грунтовка, целью которой является, с одной стороны,  снижение расхода краски, а с другой – образование плёнки, увеличивающей сцепление краски  с металлом. Только потом выполняется окраска.

Грунтовка может быть двух видов:

• Пассивная (применяется для цветных сплавов, а также для стальных изделий, не эксплуатируемых в жёстких условиях). Для такой грунтовки используют эпоксидные композиции;
• Активная, при которой в состав грунта дополнительно вводят соединения цинка. Применяется при круглогодичной эксплуатации металлоконструкций на открытом воздухе.

После грунтовки изделие следует высушить в естественных условиях.

Для порошковой окраски деталь помещают в специальную герметизированную камеру, где и выполняется напыление краски. Наличие камеры обеспечивает улавливание тех мелкодисперсных частиц красителя, которые не осели на поверхность,  с последующей их утилизацией. Для этого камеры снабжают соответствующими фильтрами и эффективной системой вытяжной вентиляции. Для больших объёмов применения порошковой краски используются автоматические камеры проходного типа, более компактные тупиковые камеры производят порошковое окрашивание металлоконструкций небольших размеров.

Метод распыления использует эффект электростатического притяжения частиц красящего порошка к поверхности металла. С этой целью изделие заземляют, а красящий состав под высоким давлением  подают на поверхность. Возникающие силы взаимодействия и трения обеспечивают надёжное прилипание красящего состава к металлу.

После окраски изделие помещают в печь, где окрашенный слой расплавляется.  В результате полимерная краска становится более однородной по высоте слоя, а также приобретает характерный внешний вид: в зависимости от температуры полимеризации поверхность может быть матовой или глянцевой. Матовая поверхность формируется при температурах более 180…2000С, глянцевая – при меньших температурах. После полимеризации готовое изделие высушивают на воздухе.

Порошковое окрашивание своими руками

Как красить порошковой краской в домашних условиях – подобным вопросом задаются многие. Конечно, монолитное покрытие заводского качества здесь получить сложно, но небольшие изделия вполне доступны для такой окраски.

При  соблюдении тех же стадий окрашивания, потребуются:

1. Наличие закрытого помещения, оборудованного системой принудительной приточно-вытяжной вентиляции.
2. Качественный пневмопистолет, который при работе способен создать давление распыления не менее 4…5 атм. (можно приспособить фен с нужными характеристиками).
3. Сушильный шкаф, размеры и создаваемая температура в котором соответствуют требованиям полноценной полимеризации наносимого красящего состава.
4. Эффективные индивидуальные средства защиты (респиратор).

Перед работой помещение тщательно очищают от пыли, используя мощный пылесос, а само окрашивание ведут при включённой вентиляции. Улучшению качества покрытия будет способствовать предварительная электризация поверхности. Для  этого можно использовать простейшие конструкции электростатических генераторов.