Технология порошковой покраски металла в домашних условиях

Порошковая покраска — оборудование и технология

В последнее время была разработана технология окрашивания металлических изделий полимерным порошком, что быстро начало применяться в промышленности. Этот метод хорош высокой прочностью покрывающего слоя, его эстетическим внешним видом и высокими защитными качествами.

Способы получения

Новейшие технологии порошковой покраски металла позволяют благодаря своим инновационным методикам использовать несколько способов нанесения полимерных порошковых составов на поверхность металлических изделий:

• электростатическое напыление порошковой краски на металлоконструкции и на различные отдельные изделия из металла;
• напыление краски направленным потоком воздуха;
• комбинированный способ напыления, сочетающий электростатический приём и направленный поток воздуха;
• напыление с помощью открытого пламеня.

Электрическое напыление

При этом способе полимерно-порошковая покраска получается с отличным качеством, а сами окрашенные изделия пользуются высоким спросом. При электростатическом напылении используется специальный распылитель, электростатический пистолет, который заряжает частицы полимера положительно. Сначала тщательно обезжиренные изделия помещается в покрасочную камеру, затем порошок полимера с помощью пневматического пульверизатора наносят на их поверхность. Температура в камере порошковой покраски, где выполняется покрытие, достигает 200 градусов. Надёжное прилипание частиц краски к поверхности металла происходит за счёт электростатического взаимодействия. Та часть порошка, которая не попала на горячий металл изделия, оседает на стенках камеры, осыпается вниз. Она затем периодически собирается специальным приёмником, расположенным под днищем камеры. Собранный порошок снова используется в покраске.

Нанесение направленным потоком воздуха

Сначала металлоконструкция в печи для порошковой покраски подвергается нагреву до требуемой температуры, затем потоком воздуха из пистолета для порошковой покраски происходит нанесение на неё полимерного состава. Частицы порошка, попадая на разогретый металл, плавятся и надёжно прилипают к нему. При этом образуется очень тонкая, но прочная защитная плёнка. Для того, чтобы прочность покрытия была максимальна, необходимо точно подобрать рабочую температуру металлических изделий. Влияет на процесс и площадь поверхности деталей, и сила электрического взаимодействия данного металла с частицами полимера. В заключении окрашенному изделию требуется дополнительная термическая обработка, которая надёжно закрепляет слой полимера на поверхности деталей.

Электростатическое напыление воздушным потоком

Этот способ покраски порошковой краской представляет собой симбиоз предыдущих способов нанесения покрытия. Частицы красящего полимера равномерно покрывают поверхность металлического изделия, так как сначала они получают электрических заряд в пистолете, а затем увлекаются направленным потоком воздуха к стенкам конструкции. Прокрываемые поверхности изделий электрически нейтральны за счёт прикреплённого заземления. Так обычно покрывают небольшие изделия с несложной поверхностной конфигурацией.

Пламенный способ окрашивания

Для этого способа изготавливают специальный полимерный порошок, который высоко термопластичен. В покрасочный аппарат вмонтирована газовая горелка, благодаря чему частицы полимера направляются к окрашиваемой поверхности уже не просто в потоке воздуха, а в раскалённых продуктах сгорания пропана.

При достижении поверхности металлических изделий эти частицы уже находятся в полу расплавленном состоянии, за счёт чего и образуется прочное покрытие. При этом методе исключается нагрев самой детали, что существенно экономит трудозатраты и расход электроэнергии. Этим методом выполняется напыление на массивные или уже установленные на место конструкционные элементы.

Во всех перечисленных случаях получения покрытий требуется точное соблюдение технологии порошковой покраски, так как при нарушении её основных требований можно получить легко отслаиваемые покрытия, недолговечные и неравномерные по толщине.

Достоинства порошковой покраски

Благодаря современным технологиям процесса порошковой покраски удаётся получать уникальные покрытия на совершенно разных по форме и размерам конструкциях из металла. Это очень популярный метод, обладающий большим количеством достоинств:

• полимерное покрытие отлично защищает поверхность металла от появления коррозии;
• покрашенные изделия имеют эстетический, изысканный внешний вид;
• по требованию заказчика можно получать самые различные цвета покрытий и их оттенки;
• порошковое покрытие очень устойчиво к механическим воздействиям, к излучению ультрафиолетового спектра и резким температурным колебаниям;
• полимерный состав красителя не боится повышенной влажности и агрессивных сред;
• обработанные порошковыми красителями детали не токсичны, экологически безопасны, их можно смело использовать в качестве комнатной мебели;
• на сегодняшний день в промышленности не существует более прогрессивного способа покраски изделий из металла.

Особенно популярна в настоящее время порошковая покраска дисков автомобилей. Учитывая то, что на диски при эксплуатации попадает грязь, песок, вода и они подвергаются многочисленным механическим воздействиям, их покрытие должно обладать высокой прочностью и при этом иметь хороший внешний вид.

Этим требованиям полностью соответствует покраска дисков порошковой краской. Специальное оборудование, разработанное для этой цели, отличается компактностью, высокой степенью автоматизации и экономичностью к потреблению электроэнергии.

Оборудование для покраски

Порошковая покраска требует применения набора специального оборудования:

• покрасочной камеры, в которой полимерный состав наносится на конструкции из металла;
• печь полимеризации покрытия, где под высокотемпературным воздействием порошок превращается в расплав, касаясь поверхности изделия;
• устройства для транспортировки покрываемых деталей в процессе обработки, так как они в большинстве своём имеют большой вес.

Покрасочная камера

В покрасочной камере напыление полимерного состава на металл изделий производят специальными пистолетами для покраски, которые сообщают пылинкам порошка электрический заряд. Покрасочные боксы устроены по проходному типу – обрабатываемая конструкция закатывается в камеру с одной стороны, а выкатывается в другую, где производится дальнейшая её обработка. Покрасочная камера должна быть оборудована вентиляционной системой, так как в ней при работе образуется много пыли, которую необходимо периодически удалять. В зависимости от объёма покрытия и размеров металлоконструкции при покраске могут применяться ручной и автоматический режимы.

Камера полимеризации

Порошковый слой в камере подвергается воздействию высокой температуры, а при соприкосновении с поверхностью детали происходит его полимеризация. Нагрев воздуха осуществляется мощными электрическими нагревателями, которые способны за несколько минут разогреть его до 200 и более градусов.

Частицы порошка, направленные на поверхность, под действием этой высокой температуры переходят в жидкое состояние и, равномерно растекаясь по конструкции, образуют стойкую плёнку покрытия. После остывания эта плёнка набирает требуемую прочность и за счёт диффузии её молекулы вступают в надёжное соединение с атомами металла конструкции. Длительность процесса полимеризации обычно не превышает 1 часа.

Транспортировочные устройства

При подаче в камеру и извлечении из неё громоздких и тяжёлых деталей металлоконструкций требуется аккуратность и осторожность. При этом перемещении краска не должна осыпаться или подвергаться механическим воздействиям при контактах с другими предметами. Для этого чаще всего используются тележки подвесного типа, прикреплённые с помощью роликов к монорельсу вверху. На этих же тележках окрашенные детали остывают после выкатывания из камеры или из печи.

Покрасочные линии

Если на предприятии устанавливается линия порошковой окраски, то рабочий цикл может происходить в автоматическом режиме. Оператор с пульта управления отслеживает протекание всех процессов, начиная с закатывания изделий в камеру и заканчивая съёма их с тележек после остывания. Температурные режимы контролируются автоматическими системами, как и управление покрасочными пистолетами. Особенно хороши автоматические установки для порошковой покраски в том случае, когда процесс нанесения полимерного состава осуществляется на однотипные детали по размерам, по массе и по своим конструктивным особенностям.

Купить оборудование для порошковой покраски можно, обратившись к его поставщикам через их интернет-сайты. Представители компаний дадут полную информацию как о свойствах и характеристиках имеющегося у них оборудования, так и о применяемых материалах.

Порошковая технология в домашних условиях

Вполне можно получить хорошие результаты в нанесении порошковых покрытий на детали и дома. При домашней порошковой окраске можно использовать подручные предметы. Например, импровизированную камеру для покраски можно получить, используя различные короба, ящики и ёмкости. Вместо подвесной тележки вполне может подойти и тачка на колёсах. Нельзя при порошковой покраске своими руками в домашних условиях обойтись только без электростатического пистолета и самого полимерного порошка. Но всё это легко купить, оформив заказ на специализированном сайте порошковой тематики.

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

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.

Покраска порошковой краской

Порошковые краски были созданы для обеспечения защиты выкрашиваемых поверхностей, придания им красивого внешнего вида, уменьшения затрат на покраску и в целях снижения вреда, причиняемого экологии. Тогда же появилась система анодирования, а также электростатический метод нанесения покрытия. Появились краски, которые устойчивы к влиянию отрицательных внешних факторов, и покрытия с эффектом «металлик».

Для покраски используют следующие виды порошковых красок:

• полиэфирные – коррозионно- и атмосферостойкие;
• эпоксидные – особо устойчивые к кислотам и щелочам;
• силиконовые – устойчивые к влиянию высоких температур;
• полиуретановые – устойчивые к маслам, растворителям и абразивному воздействию.

Предварительная обработка

Предварительная обработка детали является самым трудоёмким и продолжительным процессом, которому порой не уделяют необходимого внимания, тем временем от него зависят жёсткость, качество и долговечность покрытия.

Приготовление поверхности к процессу окраски включает в себя устранение загрязнений, фосфатирование и обезжиривание в целях увеличения адгезии, а также предохранения металла от ржавчины.

Очистка отделываемой поверхности может выполняться химическим либо механическим методами.

Нанесение конверсионного подслоя устраняет попадание под покрытие различного рода загрязнений и влаги, вызывающие отслоение и дальнейшее разрушение облицовки.

Фосфатирование поверхности с нанесением слоя неорганической краски повышает адгезию, то есть сцепку поверхности с краской в два-три раза, и позволяет предохранить её от коррозии.

При избавлении от окислов (ржавчины, окалины и окисных плёнок) довольно результативны абразивная (дробеструйная, дробеметная, механическая) и химическая очистки, то есть протравка.

По окончанию ополаскивания и сушки изделия в печи, поверхность можно считать готовой для того, чтобы была нанесена порошковая покраска.

Нанесение порошковой краски

Когда предварительная обработка завершена, выкрашиваемый предмет размещают в камере напыления, где происходит порошковая покраска детали для автомобиля.

Главным предназначением этого бокса является улавливание частиц порошка, которые не сели на выкрашиваемое изделие, утилизация краски, предотвращение проникновения её в помещение. Подобная камера снабжена системой фильтров, средствами очистки (бункерами, виброситом и др.) и системами отсоса.

Самый известный метод нанесения порошковой краски – это электростатическое напыление, то есть нанесение на заземлённую деталь электростатически заряженного порошка с применением пневматического распылителя, называемого также пульверизатором, аппликатором или пистолетом.

Формирование покрытия

Когда краска уже покрашено, оно уходит на следующую стадию – формировку покрытия, включающую в себя оплавку слоя краски, получение плёнки покрытия, его отвердевание и остывание.

Для процесса оплавки используется особая камера или печь. Имеется множество видов камер полимеризации, их устройство может изменяться в зависимости от особенностей изготовления.

Полимеризация и оплавление проходят на протяжении 15-30 минут при температуре в 150-220°С, вследствие чего происходит формирование плёнки, то есть полимеризация порошковой краски.

По завершении полимеризации выкрашиваемая деталь остывает на воздухе, а затем, после охлаждения, можно считать покрытие готовым. Таким образом, порошковая покраска изделия для автомобиля в домашних условиях завершена.

Преимущества порошковой покраски

Порошковая покраска металла имеет массу достоинств:

• Отличные декорационные и физико-химические свойства покрытий, в том числе большая палитра допустимых цветовых решений;
• Неплохие эксплуатационные свойства покрытий;
• Экономичность применения порошковых красок;
• Долговечность изделий, которые окрашены порошковыми красками;
• Низкая пористость;
• Улучшенные антикоррозийные и ударопрочные свойства в сравнении с остальными красками;
• Отсутствие необходимости проверки вязкости;
• Отвердевание покрытия происходит в течение получаса;
• Потери при покраске порошковыми красками составляют максимум 4%, а, к примеру, при применении жидких красок – около 40%;
• Для хранения порошковых красок нет надобности в крупных помещениях;
• Минимум повреждений выкрашиваемых деталей при перевозке и уменьшение затрат на их упакование;
• Экологическая безопасность окраски порошковыми красками.

Недостатки порошковой покраски

Порошковая покраска своими руками имеет также и недостатки. Среди них можно отметить следующие:

• Производить порошковую покраску можно лишь в специально снабжённом помещении с применением дорогостоящей и сложной аппаратуры;
• Порошковую краску нельзя самостоятельно колировать;
• При нанесении краски на нетермоустойчивые поверхности возможны сложности;
• Наименьшая толщина слоя краски имеет ограничения и составляет 35 мкм.

Есть автомобиль и нужны деньги? Работай курьером с помощью приложения Яндекс.Про и зарабатывай до 2800 рублей в день! Подробнее по ссылке.

• Удобный график. Подрабатывайте несколько часов в день или выходите на полную смену.
• Быстрый старт. Сможете приступить к заказам уже в день оформления документов.
• Стабильный заработок. Средний заработок курьера — 2800 ₽ в день до вычета комиссии партнёра
• Понятные условия. Посылки застрахованы и ограничены по весу: до 10 кг для пеших и до 20 кг для автокурьеров. Не нужны стаж работы или специальная лицензия.

Какое оборудование необходимо для порошковой окраски своими руками – список и советы

Данная методика покраски является без преувеличения самой эффективной. С помощью специального оборудования распылением приготовленного состава можно качественно обработать любую поверхность, независимо от ее конфигурации и возможности свободного доступа к ней. Именно этим во многих случаях ограничивается применение традиционных приспособлений – валиков, кисточек, тампонов. Порошковая покраска лишена таких недостатков.

Но за любой «сервис» приходится платить. В случае окраски порошковым способом в специализированных салонах – довольно приличную сумму. Многое зависит от нюансов работы, но средняя стоимость – от 160 до 190 руб/м² . И это при самом простом варианте, например, за покраску листового металла. А если учесть, что не всякую «деталь» удобно (или вообще возможно) возить из-за ее габаритов, что придется подстраиваться под распорядок работы организации и много других моментов, то такая услуга может показаться и не совсем удобной. Приглашение специалистов на дом обойдется еще дороже.

Учитывая отмеченные сложности, связанные с промышленной обработкой материалов, целесообразно организовать порошковая окраску своими руками. Тем более что ничего особо нового в такой методике нет, так как практически любой человек хоть раз, но сталкивался с баллончиками, в которых находится аэрозоль. Полировка ли мебели, грунтование основы или что-то еще – независимо от вида используемых составов и специфики работы общий принцип ее выполнения совершенно одинаковый. Разберемся, какое оборудование нам понадобится для покраски порошковым способом.

Производственная площадь

Здесь может быть 2 варианта – или использовать подходящее помещение (при больших габаритах «объекта»), например, сарай, гараж, или соорудить отдельную камеру. Конечно, тратить деньги на большое помещение, да еще и для нерегулярного использования, смысла нет, но самостоятельно собрать небольшую покрасочную камеру вполне по силам любому хозяину.

По сути, это обычная каркасная технология – «скелет» + обшивка. Если позволяет площадь придомового участка, то ничего сложного в монтаже. А использованные материалы где-нибудь еще пригодятся. Перед проведением покраски стены (для их защиты) покрываются любым расходным материалом, который потом не жалко выбросить.

В любом случае необходимо выполнить следующие требования:

• обеспечить замкнутость пространства (хотя бы относительную);
• оборудовать помещение эффективной вентиляцией;
• смонтировать систему терморегулирования.

Порошковая технология состоит из двух этапов – окрашивание и полимеризация при высокой температуре (просушка). Исходя из этого, и выбираются необходимые приспособления. Перечислим то, что понадобится, а заодно отметим и ориентировочные цены на отдельные виды оборудования.

«Пистолет»

Изобретать что-либо в данном случае не совсем уместно. Если использовать самодельный краскопульт, то о качестве окрашивания говорить не приходится. Поэтому пистолет выбирается исходя из предельного давления, при котором он сможет работать (не менее 2 атм). Самый дешевый (именно для порошковой покраски) обойдется около 8 000 – 9 000 рублей (например, «Лидер»).

Компрессор

Для бытового применения вполне подойдет модель на 5 атм. Естественно, придется приобретать. Даже если планируется окраска автомобиля, то вполне можно уложиться в 10 000 рублей. Например, цена немецкой модели (на 8 атм) «Fubag Paint Master Kit» – 8 355 рублей .

Вытяжка

В зависимости от размеров «камеры» придется установить сильный вентилятор (значит, его движок должен быть соответствующим). При небольших ее габаритах и объемах работ для этой цели часто используется пылесос. Естественно, с достаточной мощностью и обязательно с насадкой циклонного типа.

Сушильный шкаф

Он понадобится для негабаритных изделий. В принципе, небольшую и дешевую печь можно приобрести за 3 800 – 5 900 рублей , так как длительность просушки деталей не более 60 минут при температуре в пределах +200 ºС.

Если работы проводятся в подсобном помещении (например, в гараже), то для его прогрева можно использовать или правильно расставленные по всей площади ТЭН (соединенные в общую схему), или эл/нагреватели (рефлекторы). Они хорошо сушат воздух, и это считается недостатком таких приборов. Но в данном случае это большой «плюс».

Необходимо только правильно поместить все нагреватели, чтобы обеспечить равномерность просыхания по всей обработанной площади.

Энергообеспечение

В процессе порошкового окрашивания понадобится подключить и компрессор, и печь. Следовательно, необходимо обратить внимание на эл/проводку – какую нагрузочную мощность она способна выдержать?

Освещение

Учитывая, что воздух будет насыщен парами, рекомендуется установить люминесцентные светильники, и обязательно закрытого типа.

Отдельная тема – качество эл/питания. Наши эл/сети не отличаются стабильностью напряжения, особенно в сельской местности. Особенность порошковой технологии заключается в том, что здесь крайне важна равномерность нанесения состава на обрабатываемую основу. Иначе требуемого «блеска» металла добиться невозможно (кстати, о хромировании писали здесь). Следовательно, придется подумать о стабилизаторе или ИБП.

В данной статье дан лишь общий обзор необходимого оборудования. Его подбор определяется спецификой проведения работ, практическими навыками мастера, финансовыми возможностями и рядом других факторов. Для применения данной методики в бытовом плане всего вышеизложенного вполне достаточно.

Технология порошкового окрашивания

Порошковая покраска является современным методом обработки металлических конструкций и изделий из других материалов, который позволяет получать полимерные покрытия, имеющие высокие защитные и декоративные свойства. Эта технология покраски была придумана в середине прошлого столетия, и за более 60 лет она стала отличной альтернативой применения жидких лакокрасочных веществ.

Что такое порошковая покраска

Сухую отделку поверхностей при помощи порошков начали использовать в США более полувека назад, и со временем эта методика быстро распространилась практически по всем странам мира. Эта технология покраски стала очень популярной благодаря множеству преимуществ. Поверхности, обработанные красками, обретают повышенную прочность и долговечность, а также привлекательный внешний вид. Также данные полимерные покрытия могут иметь безграничную цветовую гамму.

Виды порошковых красок

При помощи порошковой краски обрабатывают различные изделия и конструкции: велосипеды, кофемашины, банкоматы, лифты, почтовые ящики, предметы домашнего интерьера и др. При этом получаемые полимерные покрытия являются экологически чистыми, устойчивыми к воздействию влаги, ультрафиолета, химических веществ, экстремальных погодных условий.

Чтобы достичь таких превосходных свойств, используют два вида красок. Первый вид обычно наносится на поверхности, которые находятся под открытым небом и подвержены негативному воздействию окружающей среды (дождя, снега, ультрафиолета, холода, жары). Второй вид порошков применяется для обработки деталей, которые обычно находятся внутри помещений. Получаемые поверхности защищены от появления потёртостей, сколов и царапин.

Что окрашивают

Список материалов, которые можно окрашивать порошковой краской, является достаточно обширным. Во многих отраслях промышленности темпы применения такой технологии непрерывно растут. Подобным примером служит производство труб, используемых в добыче, обработке и транспортировке нефтепродуктов. Такие изделия сохраняют свои свойства в экстремальных условиях эксплуатации: при повышенном давлении и высоких температурах, при воздействии агрессивных сред, которые могут разрушать поверхность конструкций.

Обычно порошковое окрашивание применяется для обработки таких изделий:

• металлические поверхности;
• керамика и стеновые камни;
• древесноволокнистые плиты МДФ;
• стекло.

Порошковая окраска: преимущества и недостатки

Порошковая окраска металлических поверхностей имеет массу преимуществ. Основными из них является прочность, экономичность и экологичность покрытий. Данная технология исключает использование огнеопасных и токсичных жидких растворителей, поэтому такие краски являются безопасными. Отсутствие в составе растворителей снижает стоимость наносимой краски.

При этом существует огромный выбор цветовых решений и текстур формируемых полимерных покрытий. Эта методика даёт возможность выбрать любой оттенок поверхности (золотистые, серебристые, бронзовые, гранитные и др.). Также можно получить поверхность с любой степенью глянца и рельефной фактуры. Порошковая краска поставляется в готовом виде, поэтому исключается необходимость колеровки и контроля вязкости. Благодаря этому технология окраски отличается экономичностью, стойкостью, прочностью, долговечностью и отличным качеством полимера.

Этот метод позволяет получать ударопрочные антикоррозийные покрытия, которые выдерживают широкий диапазон температур (от -60 до +150 °С) и обладают максимальной электроизоляцией. На качество покрытия также не влияют резкие температурные перепады.

Экономические преимущества

• метод обработки является практически безотходным – на поверхность наносится от 96-99% порошка;
• избыточная краска, которая не осела на окрашиваемую поверхность при распылении, может использоваться повторно;
• технология является высокоавтоматизированной, благодаря чему обеспечивается лёгкость обучения мастеров;
• отсутствие растворителей исключает необходимость их испарения и удаления паров.

Экологические преимущества

• в составе отсутствуют вредные органические соединения;
• распыление является экологически чистым и безопасным;
• обеспечивается минимальная опасность возгорания;
• при нанесении не выделяются химические запахи;
• улучшаются санитарно-гигиенические условия труда;
• при полимеризации выделяется минимальное количество летучих веществ, которое в разы меньше предельно допустимых норм.

Основные преимущества

Также можно выделить следующие преимущества порошковой покраски изделий:

• получение покрытий с отличными декоративными и физико-химическими свойствами, которые недостижимы при традиционной окраске жидкими веществами;
• повышенное качество и прочность полимерного слоя;
• нет необходимости грунтовать поверхность изделий;
• благодаря 100%-ному содержанию сухого порошка краска наносится в один слой;
• полученные полимерные покрытия отличаются минимальной пористостью, благодаря чему обеспечиваются улучшенные антикоррозийные и ударопрочные свойства;
• порошковые краски затвердевают в разы быстрее, чем жидкие лакокрасочные вещества (максимум 30 минут);
• благодаря повышенной прочности полимерного покрытия повреждения окрашенных деталей и конструкций при транспортировке сведены к нулю, при этом нет необходимости специально упаковывать изделия.

Недостатки

Несмотря на многочисленные преимущества, технология порошковой покраски имеет несколько незначительных минусов:

• невозможность осуществлять колеровку – можно наносить только порошковые краски от производителя;
• невозможность устранять локальные дефекты покрытий – в данном случае нужно красить всю площадь поверхности;
• возможность обработки изделий только из термостойкого материала (металл, стекло, камень), которые способны выдерживать температуру до 200 °С;
• габариты окрашиваемых деталей ограничиваются размером камер полимеризационных печей.

Способы нанесения

Нанесение красок на поверхности осуществляется путём погружения обрабатываемых деталей в псевдоожиженный порошок (с возможностью электризации частиц), электростатического или газопламенного распыления. Чтобы запекать порошковую краску, используют специальные полимеризационные печи. Они представляют собой закрытую камеру, которая нагревается до определённого температурного уровня. Окрашиваемые изделия помещаются в эту камеру, где осуществляется полимеризация порошковых покрытий. Обычно оборудование для порошковой покраски является профессиональным, но при соблюдении определённых правил можно изготовить их своими руками, что позволит окрашивать изделия в домашних условиях.

Технология порошкового окрашивания

Процесс порошкового окрашивания состоит из нескольких этапов. Рассмотрим описание каждого из них.

Подготовка

Изначально нужно хорошо подготовить поверхность, которую нужно обрабатывать, чтобы покрытие было максимально прочным. Обычно на этом этапе осуществляется обезжиривание, травление и фосфатирование поверхностей. Обязательным условием является обезжиривание, которое можно выполнить с помощью органических растворителей.

Нанесение

Основным этапом полимерной покраски является нанесение порошковой краски. Обычно для этих целей применяют электростатическое напыление, суть которого заключается в придании порошку электростатических зарядов. При вылете из распылителя частицы красок проходят мимо коронирующих электродов, которые и придают такой заряд. Затем порошок равномерно наносится на заземлённые поверхности изделий. При этом на краю и углах наносится более толстый слой благодаря большой концентрации электростатического поля, поэтому в итоге получается монолитное полимерное покрытие с улучшенными свойствами.

Работа многих профессиональных установок основана на эффекте псевдовнутренней зарядки. Основное отличие и достоинство таких распылителей заключается в полном отсутствии свободных ионов в зонах напыления. Благодаря этому даже при небольшой толщине полимерного слоя исключено образование кратеров и препятствие повторного окрашивания. Распылители с псевдовнутренней зарядкой имеют оптимальную силу тока, которая позволяет получать равномерный монолитный слой полимера на деталях и конструкциях любых конфигураций.

Полимеризация

Последний этап порошковой покраски металлических изделий – отверждение покрытий в полимеризационных камерах. После того как на поверхность нанесли порошковую краску, детали или конструкции помещаются в печь, где выдерживаются 12-15 минут при высокой температуре (от 180 до 200 °С). Под действием высокой температуры порошок плавится и равномерно распределяется по всей площади поверхности, после чего полимеризуется и образует тонкое, но очень прочное покрытие.

Обычно печи полимеризации имеют конвекционный метод нагрева, который позволяет полностью прогревать всю поверхность изделий до нужной температурной отметки. Внутри камер потоки воздушных масс перемещаются ламинарно (снизу вверх) на высокой скорости.

Заключение

Подытожив всё вышесказанное, можно утверждать, что технология порошковой покраски является наиболее эффективным и быстрым методом нанесения полимерных покрытий на различные поверхности. При этом можно обрабатывать изделия любой формы и размеров, получая красивое и долговечное защитное покрытие.

Порошковая покраска в гаражных условиях

Подготовительные этапы порошковой покраски своими руками ничем не отличаются от нанесения на деталь обычной краски. Однако сложности «порошковых» технологий требуют заводских условий или большой смекалки и терпеливости. Несмотря на очевидные достоинства такого покрытия (равномерность, долговечность, высокая степень защиты), превратить этот процесс в реальность в домашних условиях — дело непростое.

Технология использования порошка предполагает равномерное нанесение порошкового покрытия на деталь благодаря их разному заряду: деталь получает отрицательный заряд, порошок – положительный. Материал находится во взвешенном состоянии, равномерно смешиваясь с воздухом (другие способы – псевдоожиженная подложка и трибо-заряд). Конструкция пистолета и распыление заряженных частиц при этом имеют огромное значение, как и источник бесперебойного питания. Ток на питании должен быть постоянным, и сложности в домашних условиях могут начаться уже с этого момента. После «налипания» порошка на деталь требуется равномерно нагревать её при 170-200 ˚С, в результате чего поверхность спекается и получает равномерный блеск.

Подготовка

Начнём с самого «приятного». Своими руками такой материал на поверхность не нанесёшь и не нагреешь, поэтому потребуется печь для сушки (полимеризации порошка) желательно с гистерезисом, источник питания с такими параметрами как ток в тысячные доли ампера и примерно 25-30 КВ напряжения, модернизированный или купленный (45-60$) пистолет для напыления и расходные материалы вроде изоляции, скотча и пр. Набор дорогой, учитывая, что нагреватель обойдётся примерено в 60$, но никто не запрещает экспериментировать со старыми печами и сооружать пистолеты из старых бутылок.

Порошковая покраска предполагает другой способ нанесения материала, но подготовка поверхности остаётся точно такой же. Деталь должна быть тщательно вымыта и высушена, в месте предполагаемых работ установлены системы рекуперации материала: на пол стелятся газетки, поскольку часть порошка осыпается, а для повторного использования он остаётся пригодным. Площадь, не нуждающуюся в покраске, мог бы защитить скотч, но удалить его перед отправкой в печь будет проблематично.

Пистолет, БП и печь

Подготовка к окрашиванию в домашних условиях состоит в том, что деталь из токопроводящего металла просто подвешивается на крючке и соединяется с минусом от БП. Вероятнее всего для создания соответствующего напряжения потребуется генератор и умножитель напряжения, поскольку найти в магазинах готовые источники с нестандартными параметрами тяжело. При сборке источника своими руками нужно учесть, что провода должны соответствовать напряжению (лучше их дополнительно изолировать термоусадочными кембриками) в 25 кВ. Само напряжение можно оценить пробоем воздуха (ориентировочно 23-30 мм) или собрав из амперметра и нескольких высоковольтных резисторов (2-5 ГОм) измерителя напряжения.

В идеале пульверизатор должен быть совмещён с устройством, заряжающим порошок, но приспособить для этого стандартный пистолет довольно сложно. Предполагается, что нанести на деталь лишний порошок всё равно не получится, поэтому использовать можно обычную пластиковую бутылку. Воздух должен быть сухим и сжатым. На бутылку надевается крышка из металла с хорошей проводимостью и множеством мелких отверстий (можно сделать обычной иглой), на крышку подаётся напряжение. Принцип прост: нажав на бутылку можно вытолкнуть порошок наружу, зарядив его путём контакта с находящейся под напряжением крышкой.

Это простейшее устройство пистолета для порошковой покраски можно усовершенствовать или применить технологию при модернизации обычного распылителя как на этом видео:

Оценить напряжение можно поднеся пробку или металлическую часть распылителя к детали под напряжением – искра должна проскакивать на расстоянии 2.5-3 см. Схожий принцип применяется при хромировании, однако хром осаждается не на сухой поверхности, а выделяется из электролита. Правда, в случае хрома смысл заключается в диффузии (проникновении в обрабатываемый металл).

Сушильная печь

Полимерно-порошковая покраска требует финальной обработки температурой в 200 ˚C. В гараже можно приспособить старый жарочный шкаф или любую другую печь создающую нужную температуру. Равномерно обработанная деталь потребует «сушки» от 40 минут до часа. При использовании жарочного шкафа крайне желательно дополнительно утеплить шкаф изнутри. В простейшем варианте в качестве утеплителя можно выступить асбест или минеральная вата.

Сделать печь для порошковой покраски автомобиля можно своими руками. Объём прогревается обычными тэнами, а нихромовые спирали использовать не рекомендуется. Хотя умельцы умудряются приспособить к делу и такие. Для равномерного прогрева желательно, чтобы в печи происходила небольшая конвекция воздуха.

Камера покраски

Подготовка помещения к использованию должна предусматривать защиту от всех видов пробоя, поскольку используемое напряжение слишком высокое. Потребуется хороший компрессор, с возможностью подавать воздух под разным давлением. Соответственно позаботиться нужно и о сети.

Технология порошковой покраски предполагает рекуперацию материала. Для предотвращения загрязнения помещения лучше использовать скотч. Стены рекомендуется просто оклеивать скотчем и удалять его вместе с материалом. Для сбора порошка используется пылесос с циклонной насадкой (бытовой для этих целей не подходит).

Порошковая покраска своими руками

Порошковое покрытие, или порошковая краска — обладает широким спектром возможных областей применения, однако, чаще всего, используется для покраски изделий из металла.

Если вы намереваетесь воспользоваться услугами профессиональных мастерских – стоит обеспокоиться состоянием кошелька.

Дело в том, что цены на покраску довольно высокие, поэтому порошковая покраска своими руками будет очень интересным вариантом.

Имея необходимое оборудование, а так же помещение, условия в котором — максимально приближены к необходимым для проведения работ, можно легко выполнить самостоятельную окраску.

При этом не стоит думать, что качество будет разительно отличаться.

На самом деле, порошковая покраска своими руками практически идентична работам в мастерской, разница лишь в оборудовании и цене.

Если ранее вам уже приходилось сталкиваться с краской в баллончиках, то вся процедура будет очень знакома, отличие лишь в том, что баллончик не нужно встряхивать и он большего объема.

Камера и оборудование

Камера и оборудование влияют не только на качество проведения работ, но и на саму возможность их проведения.

Дело в том, что сама порошковая покраска — выполняется легко, а вот подготовка к ней — довольно сложна.

• Организовать полнофункциональную камеру;
• Использовать «гаражный» вариант.

И в том и в другом случае — определенных затрат не избежать, но обо всем по порядку.

Для начала, необходимо определиться с размерами изделий покрываемых порошковой краской.

Дело в том, что для окрашивания крупных предметов (например корпуса автомобиля) не только необходимо большое пространство, но еще и очень мощное оборудование и для единичного использования приобретать его не целесообразно.

Конечно, можно воспользоваться, что называется — тем, что есть, но на свой страх и риск.

В общем виде, сделанная своими руками камера порошковой покраски должна выглядеть как замкнутое помещение с хорошей вентиляцией и печкой (или системой нагрева воздуха).

Тут стоит сделать небольшое отступление и сказать об обязательном элементе, который будет присутствовать в камере для окраски, вне зависимости от ее размеров и специфики изделий.

Если вы твердо намерены выполнить все работы самостоятельно, то необходимо знать, что некоторое оборудование для порошковой покраски своими руками ничем не отличается от профессионального.

Если организацию камеры для окраски можно выполнить с использование подручных материалов пренебрегая специальными печами, вентиляцией и прочим, то в случае с системой подачи и распыления краски — дилетантский подход неуместен.

Поэтому, настоятельно рекомендуется приобретение качественного покрасочного пистолета выдерживающего давление минимум в две атмосфера, а также компрессора, способного обеспечивать давление до 5-ти атмосфер.

Экономить на этой части оборудования явно не стоит, ведь при отсутствии достойного инструмента, качество работы будет очень низким.

Вернемся к организации камеры.

Если вы решились на «Гаражный вариант» порошковой покраски своими руками, то первое что необходимо сделать – это максимально очистить помещение, избавив его от пыли и всего лишнего.

Порошковая краска не переносит пыли, поэтому следует быть максимально аккуратным.

Следует заранее позаботится об улучшении качества электропроводки, потому как для работы компрессора потребуется довольно много электроэнергии, ровно, как и для последующей просушки.

К слову о просушке – для кустарного варианта можно использовать электрические обогреватели, выставив их на высокую мощность, главное не забывать о безопасности и стараться сделать все возможное, дабы избежать пожара.

Обустраивая покрасочную камеру, что называется «с нуля», помимо вентиляции и качественно сети электропитания, необходима установка важнейшего элемента – печи.

Конечно, можно избавить себя от лишних забот, ведь печь для порошковой покраски — крайне распространенный товар.

На рынке есть множество предложений обладающих различными габаритами, но это не самое дешевое приобретение. При большом желании и некотором умении ее можно изготовить самостоятельно.

Их схемы можно найти в интернете, а если у вас имеется опыт создания подобных приборов, то вам будет достаточно знать, что прогрев должен быть равномерным и на температуре не более 300 градусов.

И еще, позаботьтесь о наличии качественного пылесоса, желательно обладающего насадкой типа «циклон» (обычные быстро забиваются).

Дело в том, что в камере необходимо поддерживать максимально возможный уровень чистоты, и в этом деле — мощный пылесос будет наилучшим вариантом.

Приступаем к покраске

И вот, место подготовлено, оборудование установлено и наступает момент, ради которого все это создавалось – покраска.

Однако и тут есть к чему подготовиться, ведь порошковая покраска в домашних условиях не означает покраску в домашней одежде.

Как бы это стандартно не звучало, но необходима специальная одежда с определенной степенью защиты.

Самое важное при порошковой покраске своими руками это защита дыхательных путей и глаз. Для этого подойдет молярный респиратор и обычные, прозрачные, защитные очки.

Эти меры предосторожности связаны со спецификой порошковой краски и ее способностью очень быстро заполнить все пространство вокруг себя, а ее попадание на слизистые оболочки — может привести к серьезным последствиям.

Также имеет смысл защитить руки, для чего могут подойти даже медицинские перчатки.

В остальном все направлено на поддержание чистоты в помещении, поэтому рекомендуется использовать белый малярный комбинезон, а так же бахилы.

После облачения во все вышеуказанное, можно приступать к выполнению работы. В зависимости от материала, формы и размеров изделия — существуют определенные нюансы в работе.

Обычно они связаны с уровнем давления и с используемыми насадками для пистолета.

Например, порошковая покраска дисков своими руками — процесс очень легкий и требует скорее кропотливости и внимания к деталям, нежели особых навыков.

Но если вы хотите не просто покрасить поверхность, а еще и нанести какие-то узоры или рисунки, то тут без набитой руки не обойтись.

В этом плане проще всего работать с корпусом автомобиля – простые линии, большое пространство и в процессе окраски рука успеет привыкнуть и опыта будет достаточно для последующих экспериментов.

Еще один момент, который следует отметить, связан с областью применения порошковых покрытий.

Чаще всего требуется порошковая покраска металла своими руками, а любой металл — достаточно привередлив в плане обработки и покраски.

Перед началом подобных работ необходимо полностью избавить помещение от пыли, а так же использовать лампы дневного света закрытого типа.

Краска должна наноситься минимум в три слоя, притом — первый должен быть грунтовочным и иметь белый или черный цвет (выбор зависит от итогового цвета — будет ли он темный или светлый).

После полного высыхания грунтовочного слоя можно приступать непосредственно к покраске.