Порошковые лакокрасочные покрытия (стр. 5 из 6)

• Стойкая к 5% растворам щелочей и кислот. Не стойкая к кетонам и хлоросодержащим растворителям;
• Ультрафиолетовое излучение (лампа 500Вт) - незначительное изменение цвета после 5 часов облучения;
• Солевая камера - без изменений после 500 часов; по надрезам коррозия менее 1 мм;
• Влажная камера - без изменений после 500 часов;
• Испытания проводились на 0.8мм фосфатированной стальной пластине.

3.2 Методы нанесения ПЛКМ на металлические изделия

Формирование покрытий связано с процессами сплавления частиц, растекания расплава и химического отверждения (в случае термореактивных красок). Требуемые условия формирования указаны в технологической документации, сопровождающей порошковые ЛКМ. Особенно важно соблюдение режима отверждения термореактивных красок, поскольку любое отклонение от него неблагопроиятно сказывается на свойствах получаемых покрытий. Недоотверждение (недогрев), в первую очередь, влияет на механические свойства (покрытия становятся хрупкими, разрушаются при ударе и изгибе), переотверждение (перегрев) – на цвет и блеск покрытия. Под температурой отверждения в документации значится температура на поверхности изделия, а не в печи.

При отверждении покрытия формируется структура его внутренних и поверхностных слоев. При этом характер поверхности определяется не только природой ЛКМ, но и условиями формирования покрытия. Например, причиной снижения глянца часто бывают летучие вещества присутствующие в краске. Чем выше температура отверждения, тем, как правило, больше выделяется летучих веществ и сильнее проявляется их влияние на блеск покрытий. Пористые материалы при нагревании выделяют воздух, а иногда и влагу, что вызывает поро- и кратерообразование в покрытиях.

3.2.1 Технология нанесения порошковых покрытий

Существуют различные технологии и методы нанесения порошковых покрытий. Электростатический и трибостатический методы являются наиболее популярными и распостраненными.

1)Технология порошковой окраски электростатическим напылением.

Рис. 1 - Технология зарядки коронным разрядом

Его популярность обусловлена следующими факторами: высокая эффективность зарядки почти всех порошковых красок, высокая производительность при порошковом окрашивании больших поверхностей, относительно низкая чувствительность к влажности окружающего воздуха, подходит для нанесения различных порошковых покрытий со специальными эффектами (металлики, шагрени, мауары и т.д.).

Наряду с достоинствами электростатическое напыление имеет ряд недостатков, которые обусловлены сильным электрическим полем между пистолетом распылителем и деталью, которое может затруднить нанесение порошкового покрытия в углах и в местах глубоких выемок. Кроме того, неправильный выбор электростатических параметров распылителя и расстояния от распылителя до детали может вызвать обратную ионизацию и ухудшить качество полимерного порошкового покрытия.

Оборудование для порошковой окраски - электростатический пистолет распылитель есть типовом комплексе порошковой окраски Альфа Колор.

Рис. 2 - Эффект клетки Фарадея

Эффект клетки Фарадея - результат воздействия электростатических и аэродинамических сил.

На рисунке показано, что при нанесении порошкового покрытия на участки, в которых действует эффект клетки Фарадея, электрическое поле, создаваемое распылителем, имеет максимальную напряженность по краям выемки. Силовые линии всегда идут к самой близкой заземленной точке и скорее концентрируется по краям выемки и выступающим участками, а не проникают дальше внутрь.

Это сильное поле ускоряет оседание частик, образуя в этих местах порошковое покрытие слишком большой толщины.

Эффект клетки Фарадея наблюдается в тех случаях, когда наносят порошковую краску на металлоизделия сложной конфигурации, куда внешнее электрическое поле не проникает, поэтому нанесение ровного покрытия на детали затруднено и в некоторых случаях даже невозможно.

Рис. 3 - Обратная ионизация

Обратная ионизация вызывается излишним током свободных ионов от зарядных электродов распылителя. Когда свободные ионы попадают на покрытую порошковой краской поверхность детали, они прибавляют свой заряд к заряду, накопившемуся в слое порошка. Но поверхности детали накапливается слишком большой заряд. В некоторых точках величина заряда превышается настолько, что в толще порошка проскакивают микро искры, образующие кратеры на поверхности, что приводит к ухудшению качества покрытия и нарушению его функциональных свойств. Также обратная ионизация способствует образованию апельсиновой корки, снижению эффективности работы распылителей и ограничению толщины получаемых покрытий.

Для уменьшения эффекта клетки Фарадея и обратной ионизации было разработано специальное оборудование, которое уменьшает количество ионов в ионизированном воздухе, когда заряженные частицы порошка притягиваются поверхностью. Свободные отрицательные ионы отводятся в сторону благодаря заземлению самого распылителя, что значительно снижает проявление вышеупомянутых негативных эффектов. Увеличив расстояние между распылителем и поверхностью детали, можно уменьшить ток пистолета распылителя и замедлить процесс обратной ионизации.

2)Технология порошковой окраски трибостатическим напылением.

Рис. 4 - Трибостатическое напыление - зарядка трением.

В отличие от электростатического напыления, в данной системе нет генератора высого напряжения для распылителя. Порошок заряжается в процессе трения.

Главная задача - увеличить число и силу столкновений между частицами порошка и заряжающими поверхностями пистолета распылителя.

Одним из лучших акцепторов в трибоэлектрическом ряду является политетрафторэтилен (тефлон), он обеспечивает хорошую зарядку большинства порошковых красок, имеет относительно высокую износоустойчивость и устойчив к налипанию частиц под действием ударов.

Рис. 5 - Отсутствует эффект клетки Фарадея

В распылителях с трибостатической зарядкой не создается ни сильного электрического поля, ни ионного тока, поэтому отсутствует эффект клетки Фарадея и обратной ионизации. Заряженные частицы могут проникать в глубокие скрытые проемы и равномерно прокрашивать изделия сложной конфигурации.

Также возможно нанесение нескольких слоев краски для получения толстых порошковых покрытий.

Распылители с использованием трибостатической зарядки конструктивно более надежны, чем пистолеты распылители с зарядкой в поле коронного разряда, поскольку они не имеют элементов, преобразующих высокое напряжение. За исключением провода заземления, эти распылители являются полностью механическими, чувствительными только к естественному износу.

3) Газопламенное напыление.

Газопламенное напыление осуществляется с использованием распылителя краски, в котором термопластичный порошок продувается через пламя газовой горелки сжатым воздухом. При этом порошок плавится и в таком виде попадает на изделие. Поскольку распылитель краски является портативным, большие изделия, такие как танки, трубопроводы, мосты, легко могут мыть окрашены по данной технологии. Оборудование для газопламенного напыления универсально. Его используют для нагревания поверхности, напыления порошковой краски и повторного нагревания с целью выравнивания поверхности.

4) Нанесение в кипящем слое.

Термореактивные порошковые краски, прежде всего эпоксидные, могут быть использованы для нанесения в псевдоожиженном слое. Однако большую часть покрытий в псевдоожиженном слое получают с применением термопластичных красок. В этом случае образуются толстые прочные покрытия с отличительными механическими, электрическими и противокоррозионными свойствами.

Сущность способа заключается в том, что изделие, нагретое несколько выше температуры плавления порошкового материала, погружают в ванну, в которой этот материал находится в кипящем или псевдоожиженном состоянии. Частицы материала, приходящие в контакт с изделием, плавятся, образуя на его поверхности равномерный слой. Последующее нагревание изделия вне ванны улучшает растекание расплава, а его охлаждение завершает процесс получения готового покрытия.

Так же используются:

1)Аппарат для вибровихревого нанесения;

2)Пневмовибрационный аппарат;

3)Установка «кипящего» слоя с индукционным нагревом;

4)Пневмотическое напыление;

5)Пневмолучевое напыление.

3.3 Последовательность операций нанесения порошковых лакокрасочных покрытий на изделия

Для защиты кованых изделий от коррозии, а также придания им красивого внешнего вида на них наносят лакокрасочное покрытие (ЛКП).

Чаще всего применяют комплекс лакокрасочных материалов:

• Преобразователь ржавчины

• Грунтовка

• Эмаль.

Самым оптимальным и доступным при нанесении ЛКП является грунтовка ГФ-21 и эмаль ПФ-115.

При выполнении лакокрасочных работ важно соблюдать технологию ее нанесения на кованые изделия:

1) Механическая обработка. До нанесения ПЛКП кованое изделие необходимо очистить от ржавчины, окалины и шлаков, которые остаются после проведения сварочных работ. Очистку можно выполнить вручную, используя напильник, наждачную бумагу или металлическую щетку, либо механизированным методом, используя углошлифовальную машину;

2) После очистки кованого изделия, нанести на него преобразователь ржавчины. Его применяют для схватывания оставшихся частиц ржавчины;