Порошковая покраска металла технология: Покраска металлических изделий — PURPLE MINT

Покраска металлических изделий — PURPLE MINT

Покраска металлических поверхностей. Способы покраски. Виды

Цель покраски металлических изделий заключается не только в том, чтобы придать им привлекательный вид, но чтобы защитить металл от самовольного разрушения при контакте с окружающей средой. Резкие колебания температуры, дожди, влажность разрушающим образом воздействует на металлические изделия. Качественная покраска предотвращает возникновение очагов окисления и коррозии.

Способы покраски

Есть несколько способов окрашивания металлических конструкций:

• кистью удобно красить небольшие изделия из металла;
• валик незаменим при покраске крупных изделий с плоской поверхностью;
• окунание подходит для мелких деталей, которые трудно окрасить другим способом;
• воздушное распыление с помощью бытового краскопульта;
• безвоздушное распыление профессиональным краскопультом используется для покраски крупных объектов;
• порошковая окраска и полимеризация при высокой температуре считается наиболее качественным методом (единственный минус этого способа то, что изделие необходимо доставить в специальное учреждение, где наносят полимерную краску).

Виды металлических поверхностей

В основном изделия из металла изготавливаются из черного железа. Оно имеет существенный недостаток – предрасположенность к ржавчине. Алкидные грунтовочные смеси, в состав которых входят цинк и фосфаты, предотвращают возникновение коррозии.

Цинковые поверхности служат долго и без специальной обработки, но покраска алкидной эмалью придает изделию красивый внешний вид и увеличивает срок службы. Конструкции из цветных металлов покрывают специальным лаком.

Этапы и технология покраски металлических поверхностей + видео

Перед окрашиванием поверхность металла нужно правильно подготовить. От этого напрямую зависит качество, красота и долговечность покраски. Технология покраски металла состоит из таких этапов:

Подготовка металла к покраске начинается с тщательного удаления частиц старого слоя краски, грязи, пыли и ржавчины.

Металлические конструкции очищают с помощью крупнозернистой наждачной бумаги, специальной щетки или дрелью с насадкой (в зависимости от степени загрязнения и площади поражения ржавчиной).

После работы с вышеупомянутыми инструментами металлическое изделие необходимо тщательно очистить от пыли чистой бумажной салфеткой. Если нужно подготовить к покраске большую площадь, а старое покрытие очищается с трудом, то лучше применить пескоструйную обработку.

Если старая краска держится на металле «мертвой хваткой», то ее можно не удалять.

Обратите внимание

Проверить прочность старого покрытия можно простым методом: острым ножом сделать насечки в форме решетки, наклеить ленту-скотч и резко ее оторвать.

Если на скотче нет ни одного кусочка старой краски, то покрытие держится хорошо, и на него можно наносить новый слой. Если на ленте приклеились остатки покрытия, то его полностью удаляют с металлических поверхностей.

1. Обезжиривание и грунтовка.

После очистки возникает вопрос: чем обезжирить металл перед покраской и обязательно ли это делать. По правилам обезжиривать поверхность нужно при полимерном окрашивании и окунании. В других случаях этот этап можно пропустить, но если на металлическом изделии есть жировой налет, то его обязательно необходимо убрать. Для этого используют нежирный растворитель (ацетон или ксилол).

Работу проводят исключительно в защитных перчатках, чтобы избежать контакта с химическими веществами. Можно наносить средство вручную с помощью салфетки или использовать аэрозоль. Во втором случае растворитель без труда проникает в самые неудобные места.

 Если металл подвергают пескоструйной очистке, то дополнительно его обезжиривать не нужно, так как этот способ сразу убирает масляный налет.

Грунтовка надежно защищает металл от негативного воздействия окружающей среды, заполняет мелкие неровности и углубления. В продаже есть разные виды грунтовки с антикоррозийными компонентами.

Можно приобрести специальные краски Грунт-Эмаль, которые собрали в себе лучшие качества грунтовки и краски. Это значительно уменьшает стоимость работ и экономит время.

Но чаще грунтовочная смесь применяется как самостоятельный этап.

Металлоконструкцию грунтуют 2 раза, при этом ее уже можно не красить, так как она будет надежно защищена. Если поверхность изделия имеет заметные дефекты и изъяны, то лучше грунтовать валиком. Но для придания привлекательного внешнего вида и глянцевого насыщенного оттенка без краски не обойтись.

Покрасить металлическую конструкцию своими руками сможет каждый. Краски отличаются различным содержанием пигментов и наполнителей. Современные лакокрасочные составы легко проникают в труднодоступные места, без изъянов окрашивают сложные конструкции любой формы и конфигурации.

Аэрозольные краски значительно упрощают процесс окрашивания:

• непосредственно перед началом работы баллон встряхивают в течение 2 минут;
• держа баллон вертикально, пробуют распылить краску на небольшой участок;
• если все нормально, краску наносят тонким слоем в расстояния 30 см;
• если есть необходимость, через 6-7 минут наносят второй слой.

В процессе работы баллон с краской время от времени встряхивают. Температура воздуха и металлической конструкции не должна выходить за пределы 15-30 выше нуля.

Окрашивание металлоконструкций – процесс несложный, но необходимо соблюдать меры предосторожности. Работать лучше на улице или в хорошо проветриваемом помещении. Одежда должна быть закрытой, защитные очки и перчатки – в обязательном порядке.

Источник: https://remontcap.ru/pokraska-metallicheskikh-poverkhnostey.html

Покраска металла: этапы подготовки поверхностей и технология окрашивания (видео)

Покраска металла – это довольно распространенный вид работ. За счет него поверхность приобретает надежную защиту и отличный визуальный эффект. Но для получения идеального результата окрашивание должно проводиться с соблюдением всех технологических нюансов. Они включают в себя правильный выбор материала, подготовку основания и нанесение красящего состава.

Чем красить металл?

Подходящая продукция – залог успеха, поэтому при работе с металлическими основаниями именно данному фактору отводится важнейшая роль.

Универсальные материалы

Покраска может осуществляться следующими распространенными видами продукции:

1. Эпоксидные. Для изготовления таких составов используются силиконовые смолы, которые дополняются отвердителем. Из-за высокой токсичности их применяют только для работ снаружи. Отличаются сложностью нанесения.Эпоксидная краска для металла – прочное и долговечное покрытие, является отличной защитой от коррозии
2. Масляные. Традиционный вариант, в основе которого лежит органическое вещество. Перед обработкой таким составом металл предварительно покрывают грунтом. Из-за токсичности и едкого запаха окрасить детали получится только при хорошей вентиляции.
3. Алкидные. Обладают устойчивой востребованностью в случаях, когда нужно обработать металлоизделие. Подходят для внутренних и внешних мероприятий. Если основа хорошо подготовлена и не имеет проблем, то состав может наноситься без предварительного грунтования.
4. Акриловые. Современная разновидность на основе полимеров. Нетоксичность и легкость нанесения обеспечивают популярность материала. Состав подходит для покраски металлических поверхностей при условии тщательной подготовки.
5. Резиновые. Применяются для наружных работ, отлично подходят для крыш или участков, подвергающихся воздействию атмосферных осадков.

Резиновая краска по металлу часто используется для отделки оцинкованной кровли

Эти растворы считаются классическими и применяются повсеместно. Отдельно стоит порошковый метод окраски. Он сложен тем, что требует задействования специального оборудования и инструментов.

Специализированые варианты

Для обеспечения надежности и долговечности в некоторых случаях требуются специальные материалы:

1. Составы, используемые при наличии ржавчины. Представляют собой эпоксидную разновидность с особыми добавками. Создают надежную пленку, предотвращая дальнейшее разрушение. Их наносят без предварительной обработки основания прямо на ржавые участки.Краска Profilux объединяет в себе свойства грунтовки, антикоррозийной краски и эмали по металлу
2. Для предупреждения коррозии. Такие материалы дают поверхности дополнительную защиту от влаги и кислорода, то есть не позволяют деталям ржаветь.
3. Молотковые составы. Образуют интересное декоративное покрытие, напоминающее следы множественных ударов молотка. Обладают хорошей устойчивостью. Для производства применяются различные варианты основы: эпоксидная, акриловая, алкидная.
4. Грунт-эмаль. Универсальная разновидность продукции, которая совмещает в себе грунт, защиту от коррозии и краску.
5. Кузнечные смеси. В их изготовлении участвуют полимерные соединения, что придает покрытиям прекрасную износоустойчивость. Демонстрируют хорошую адгезию.Кузнечная краска Certa Plast
6. Нитрокраска. Продается в баллончиках. Обладает высокой токсичностью.

Существуют и другие виды красящих смесей – лак и эмаль, которые используются при обработке печей и прочих подобных изделий. Они относятся к термостойким материалам.

Технология окраски металла

Технологический процесс разделяется на несколько последовательных этапов, что позволяет добиться наилучших результатов.

Инструмент и материалы

Прежде всего требуется приготовить необходимые инструменты и материалы:

• Красящий состав.
• При обработке вручную листовых изделий применяется валик, для сложных или труднодоступных участков – кисточки, при механизированном способе – краскопульт. Если красить необходимо большую площадь, то ручным инструментом это сделать очень тяжело. Но нужно учитывать, что пульверизатором хорошо наносится только состав определенной вязкости.
• Смесь для грунтования. При работе с обычным основанием подойдет простой раствор для металла. Если изделие изготовлено из цветных материалов, то подбирается соответствующий грунт. В случае присутствия ржавчины потребуется грунт-преобразователь. Его особенность в том, что он вступает во взаимодействие с поврежденной структурой и превращает ее в защитный слой.
• Отдельная емкость для краски. Это может быть тара для валика или кисточки, чтобы упростить процедуру.

Инструменты и материалы для окрашивания

Подготовка металлических поверхностей под окраску

Этот процесс требует ответственного подхода, любые недочеты будут заметны. Исправить появившиеся из-за плохой подготовки проблемы крайне затруднительно, а порой невозможно.

Алгоритм действий:

1. Основание очищается от пыли и грязи, остатки старого декоративного слоя полностью удаляются. При работе с металлом лучше избегать наложения новой краски на старую даже в случае их совпадения.
2. Важным этапом является обезжиривание, благодаря которому улучшается адгезия. При работе на улице требуется защитить поверхность от попадания грязи. Первая смывка выполняется при помощи растворителя или уайт-спирита: обрабатывается вся площадь, особое внимание уделяется труднодоступным местам. Следующая обмывка производится теплым мыльным раствором, который затем тщательно удаляется обычной водой. Итогом должно стать чистое и сухое покрытие.Обезжиривание происходит последовательно: 1 этап – использование специального обезжиривателя, 2 – мыльная вода, 3 – обычная вода
3. При наличии дефектов (трещин и углублений), которые портят внешний вид, проводится шпаклевание. Предварительно все обрабатываемые места покрываются антикоррозийными составами. Шпатлевка наносится выборочно, исключительно на нужные участки. Смесь тщательно распределяется и разравнивается, а после высыхания шлифуется. Должна получиться единая плоскость без следов ремонта.
4. Если присутствует ржавчина, ее снимают, при сильных повреждениях применяется преобразователь. Его наносят на поверхность, очищенную от основных следов коррозии. За счет фосфорной кислоты происходит реакция, в ходе которой образуется защитная пленка.
5. Незначительные повреждения удаляют путем шлифовки и зачистки. Необходимость применения грунтовки зависит от выбранной красящей разновидности и типа покрытия. Например, оцинковку подвергать грунтованию не следует.

Подготовку поверхности металла можно считать завершенной после того, как все действия будут выполнены, а основа просушена.

Как правильно покрасить металлические изделия

Методы покраски зависят от инструментов, допускается комбинирование приспособлений.

Окрашивание валиком

Валиком удобно работать на больших и ровных поверхностях. Технология следующая:

1. Состав предварительно разводится, в качестве растворителя выбирается подходящее вещество. Такая процедура нужна для более легкого распределения.
2. Краска переливается в удобную емкость. Валик должен погружаться широкой частью, а не боком. Инструмент должен быть предельно надежным и не оставлять после себя ворсинок.
3. Процесс начинается с выбранного участка. Лучше двигаться от одного края к другому, это позволит избежать видимых переходов.
4. Смоченный инструмент устанавливается на поверхность, после чего начинается раскатка. Первые движения идут в вертикальном направлении: снизу вверх и обратно. Сразу захватывается участок в два или три раза больше ширины валика. Надавливание должно быть минимальным с постепенным возрастанием.
5. После того как состав будет перенесен на поверхность, движения сменяются на горизонтальные.

Валик – это доступный и быстрый способ окрашивания, но этот инструмент в большей степени подойдет для прямых и ровных поверхностей

Залог успешной работы – планомерное распределение материала без слишком толстых участков. Количество наносимых слоев варьируется от 2 до 4.

Покраска кистью

Это довольно монотонное занятие, которое проводится на сложных или рельефных частях изделия.

Кисть идеальна для труднодоступных мест и небольшой площади окрашивания

Если смесь слишком вязкая, то ее немного разбавляют.

Окунать щетину нужно не полностью, а на 1/3, это позволит избежать появления потеков, излишки стряхивают постукиванием о край емкости. Движения должны быть однонаправленными.

Первыми мазками краска укладывается на покрытие, последующими – растирается. Количество наносимых слоев зависит от типа поверхности.

Сложные конструкции прокрашиваются тонкими кисточками, при этом набирается минимальное количество раствора. Это позволит исключить появление застывших капель.

Применение краскопульта

Поскольку впитываемость металла не очень высока, использование пульверизатора предполагает наличие опыта. Если его нет, необходимо потренироваться.

Нанесение краски с помощью краскопульта

Рекомендации по работе следующие:

1. Распыление происходит без остановок. Первые движения должны быть плавными и медленными. Слой укладывается параллельно.
2. После начального покрытия процесс ускоряется, одно и то же место обрабатывается в разных направлениях. Важно соблюдать одинаковую дистанцию.

Этот прибор значительно облегчает работу своими руками. При определенной сноровке покрасить удается даже сложные участки.

Порошковое окрашивание

В домашних условиях такой процесс провести очень трудно, поскольку необходима покрасочная камера и специальные инструменты. Но достоинство такого способа в том, что после нанесения краски изделие подвергается тепловой обработке, а это делает покрытие более надежным и долговечным.

Источник: http://OtdelkaGid.ru/raboty/pokraska-pobelka/metala.html

Порошковая окраска металлических изделий – технология покраски своими руками

Лакокрасочные материалы

11.05.2017

3.6 тыс.

2.4 тыс.

5 мин.

Современные технологии окраски металлической продукции стремительно развиваются. Применение жидких красок постепенно отходит на задний план, а большая часть производителей конструкций из стали или алюминия  все чаще отдает свое предпочтение порошковым средствам. Их использование гарантирует более качественное защитное покрытие, способное прослужить длительное время.

Порошковые краски входят в число высокотехнологичных материаов, обладающих уникальными характеристиками, которые не свойственны жидким красящим средствам. Их состав состоит из красящих пигментов, катализаторов и смол, необходимых для образования прочного слоя.

Катализаторы играют роль ускорителя затвердевания состава. В отличие от жидких аналогов в средствах на основе порошка отсутствует растворитель, а роль дисперсионной среды играет воздух.

Важно

Это позволяет снизить их токсичность и существенно сэкономить при их производстве.

Порошковая покраска надежно защищает от воздействия коррозии

Методика нанесения этих материалов не подходит для любых целей. Она нашла применение в случаях необходимости обеспечения надежной защиты от воздействия коррозии. В определенных случаях этот способ поможет повысить электроизоляцию.

В промышленности нанесение таких материалов используется с целью:

• покраски кованой продукции, оцинкованных и алюминиевых профилей;
• работы с медицинским и лабораторным оборудованием;
• изготовления мебели;
• производства бытовой техники;

Этот метод также часто используется в процессе изготовления спортивного инвентаря. Нередко технологию нанесения таких средств применяют известные автоконцерны.

Преимуществ у порошкового покрытия достаточно много. Во-первых, в результате работы образуется минимум отходов. Работа с применением качественного оборудования  максимально эффективна.

Во-вторых, работа выполняется в лучших санитарно-гигиенических условиях. Эта методика экологически безопасная. Даже внутри специализированной печи, которая используется для застывания краски, количество токсинов не превышает максимально допустимую норму,

Окрашенные изделия отличаются высокой стойкостью к воздействию солнечных лучей и влаги

В-третьих, при работе не используются растворители, благодаря чему усадка уменьшается, а на поверхности окрашенных металлов практически отсутствуют поры.

Применение составов считается достаточно экономным методом покраски. Для затвердевания слоя потребуется не более 30 минут, в результате чего на поверхности образуется твердое покрытие. Благодаря этому, вам не потребуется наносить дополнительные слои материала, и при транспортировке вы будете тратить меньше средств на упаковку.

Среди минусов выделяется плавление порошковых красок при температуре от 150 °C. Из-за этого красить ими пластик и древесину нельзя. Нанести тонкий слой состава достаточно проблематично. Важно помнить, что для приготовления и использования каждого оттенка потребуется применять отдельные контейнеры.

Совет

Таким красящим средством достаточно сложно красить предметы нестандартной формы. Кроме того, если на поверхности все же образуются царапины, то удалить их локально не удастся – потребуется красить большой участок.

В магазинах отсутствуют средства для колеровки, поэтому применять можно только стандартные заводские цвета.

В зависимости от типа образуемой пленки порошковые составы делятся на термореактивные и термопластичные. В первом случае покрытие образуется в результате определенных химических реакций. Во втором – порошковая окраска подготовленных металлических объектов выполняется при условии воздействия высокой температуры, без  участия химических веществ.

Термореактивная порошковая краска наиболее популярна

Термореактивные составы пользуются большей популярностью. При их производстве применяются эпоксидные, полиэфирные и акриловые смолы. Основное их достоинство заключается в том, что окрашенная поверхность не станет плавиться или деформироваться при вторичном нагревании. Этот тип красок подходит для работы с предметами, которые предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях.

При изготовлении термопластичных составов роли смол играют винилы, нейлоны и полиэстеры. Твердое покрытие образуется при остывании и окончательном затвердевании слоя. При повторном нагревании краска будет плавиться.

Порошковая покраска различных металлических изделий может выполняться несколькими способами. Первый из них – это распыление потоком воздуха.

Для этого обрабатываемый объект следует нагреть, после чего частицы краски краскопультом равномерно распределяются по его поверхности.

Обратите внимание

Чтобы улучшить качество, необходимо нагреть окрашиваемый предмет до максимально возможной в домашних условиях температуры.

Электростатическая обработка заключается в прилипании частиц материала, вызванного электростатическим напряжением. По окончанию полимеризации предмет нужно оставить для естественного высыхания. Эта технология хорошо подходит для окраски небольших и простых по форме объектов.

Третий способ основывается на применении пламени. Для работы используются специальные пистолеты, которые оснащаются горелкой, работающей на пропане.

В процессе нанесения частицы, проходя сквозь пламя, плавятся и попадают на поверхность изделия в полужидком состоянии. Поверхность самого изделия при этом не нагревается.

В результате использования этой технологии наносимый слой получается равномерным и тонким. Этот способ используется исключительно для покраски крупных предметов.

В процедуре порошковой окраски нанесение красящего средства – не конечный этап. Чтобы состав надежно схватился с поверхностью, изделие потребуется нагреть в специальной печи.

Покраска осуществляется с помощью электростатического распылителя

Для нанесения краски потребуется герметичная камера, в которой будет выполняться работа. Для распыления потребуется электростатический распылитель. Благодаря наличию статического электричества, краска будет равномерно распределяться по любой конструкции.

Для процедуры также понадобится компрессор, который следует подключать к камере для покраски. На больших производствах в число необходимого также входят устройства для перемещения окрашенных предметов. Это необходимо в случаях окраски крупных и тяжелых конструкций.

Покраска изделий выполняется в специально подго

Порошковая покраска: что нужно знать

Одним из методов защитной обработки металлоконструкций и изделий из иных материалов является порошковая окраска, с помощью которой также создается декоративное полимерное покрытие. Данная технология практикуется уже более полувека, постоянно совершенствуясь и развиваясь. Компания «СтальЛист» использует самые последние наработки, оказывая услуги порошковой окраски изделий из различных материалов.

Для того чтобы создать безукоризненное лакокрасочное покрытие, применяется технология молекулярного напыления, когда атомы краски заряжаются электроэнергией и буквально перемешиваются с молекулами обрабатываемого материала. В результате покраска порошковой краской образует на поверхности долговечную и устойчивую защитную пленку.

Подобный метод электростатического напыления используется в порошковой окраске чаще всего – благодаря наиболее привлекательной стоимости за счет простоты исполнения. Однако он применим лишь к тем материалам, которые обладают электропроводностью. К таким в основном относятся металлоизделия.

Также применяются иные способы порошковой покраски материалов:

• При помощи потока воздуха

Технология требует перед порошковой покраской прогреть обрабатываемую деталь, чтобы защитный полимерный состав, распыляясь, буквально спекался с поверхностью изделия. Для закрепления иногда проводится повторный, фиксирующий нагрев заготовки.

Из-за высокотемпературного воздействия технология не подходит для легковоспламеняющихся материалов.

• С применением пламени

В этой технологии порошковая окраска осуществляется тоже с использованием высоких температур. Однако нагреву подвергается не заготовка, а окрасочный поток. Частицы порошка вместе с воздушным потоком проходят через пламя в распылителе пропана, расплавляются и под давлением прилипают к обрабатываемой поверхности.

Особенность данной технологии заключается в том, что она применима для обработки легковоспламеняющихся материалов, к которым относятся пластик, древесина и их производные.

Преимущества и недостатки покраски порошковой краской

Услуги порошковой покраски металлоконструкций гарантируют:

• высокотехнологичную и долговечную защиту металла от коррозии. Микромолекулярное покрытие не утолщает конструкцию, создавая слой максимум до 200 микрон;
• безукоризненный внешний вид в широкой декоративной палитре с выбором цвета из каталога RAL;
• защиту от механического воздействия. Порошковая покраска создает полимерную пленку, улучшая ударопрочность изделия, а также ее термо- и износостойкость;
• абсолютную экологическую безопасность, т.к. в покраске порошковой краской не применяются органические растворители.

Однако покраска порошковой краской увеличивает конечную цену готовых деталей, а также требует квалифицированного подхода в выборе технологий в зависимости от свойств обрабатываемого материала.

Этапы покраски и используемое оборудование

Вне зависимости от технологии порошковая покраска выполняется в следующей последовательности.

1. Подготовительный этап.

Обрабатываемый материал тщательно зачищается и обезжиривается, а с поверхности металлических заготовок убираются также окислы и окалины.

Эта процедура требует использования специализированных моющих средств, остатки которых затем удаляются в процессе сушки заготовки. Методика очистки имеет особый алгоритм, который определяется свойствами изделия – для того чтобы увеличить адгезию наносимого окрасочного состава.

2. Порошковая покраска.

Распыление выполняется в специальных покрасочных камерах, воздух в которых прошел тщательную очистку, чтобы исключить любые загрязнения в ходе проведения процедуры. Под давлением в сочетании с электромагнитным полем молекулы краски притягиваются к обрабатываемой поверхности, сцепляясь с ней и образуя защитную пленку.

3. Полимеризация.

Красочному покрытию следует придать особое закрепление, что и происходит в ходе нагрева обработанной металлической детали.

Высокотемпературное воздействие приводит к тому, что краска расплавляется, приобретает абсолютно равномерный слой и, запекаясь, закрывает все микропоры и микротрещины. Полимеризация длится от 10 до 30 минут, при этом уровень нагрева может достигать от 150 до 220 градусов.​

Оборудование:

• транспортные системы применяются в тех случаях, когда осуществляется обработка крупногабаритных заготовок;
• сушильные печи и камеры полимеризации с различным температурным воздействием;
• оснастка окрасочных камер отвечает за исключительную герметизацию внутреннего пространства, покраска выполняется при помощи специальных распылителей-пистолетов.

Другие статьи

Токарная обработка металла и ее основные принципы	Лазерная резка металла: основные принципы	Какими способами производится сварка латуни

плюсы и минусы, суть метода, особенности

Популярность порошковой покраски обусловлена наличием у неё множества преимуществ перед привычной жидкой технологией нанесения лакокрасочного материала. Но чтобы воспользоваться этим методом, необходимо не только подготовить специальное оборудование, но и обладать определенными навыками.

Проще всего поручить проведение подобных работ специалисту, который качественно и быстро справится с этой задачей. Но стоят такие услуги довольно дорого. Поэтому многие домашние мастера предпочитают выполнять окрашивание подобным методом своими руками. А для того чтобы избежать сложностей во время проведения работ, полезно вначале изучить азы такой технологии.

Достоинства и недостатки

Неслучайно метод окрашивания объектов с использованием порошковой краски пользуется большой популярностью не только у строителей, но и у многих домашних мастеров. Ведь он обладает такими важными достоинствами, как экономичность и экологическая чистота, в чём заметно превосходит традиционную жидкую краску. Объясняется это отсутствием в составе порошковой краски опасных для здоровья растворителей и более медленным расходом. Все не сумевшие закрепиться после распыления на обрабатываемой поверхности частички краски можно собрать и использовать в дальнейшем для окрашивания других объектов.

Плюсы материала

Основными достоинствами порошковой краски можно назвать следующие:

• Отсутствие неприятного запаха, которым обладает его жидкий аналог.
• Сухие краски не склонны к самовозгоранию.
• Процедура окрашивания требует минимум времени.
• В случае получения не совсем удачного результата изделие легко перекрасить.
• Окрашивание проводится в один этап.
• Прекрасно ложится даже на не очень ровное покрытие.
• Лакокрасочное покрытие получается очень равномерным.
• Перед окрашиванием не приходится наносить грунтовочный слой.
• Сухие краски не подвержены коррозионным процессам и температурным перепадам.

Минусы окрасочного состава

В то же время эта технология имеет и ряд существенных недостатков:

• Невозможность использования для деревянных и пластмассовых конструкций.
• Для окрашивания крупных объектов необходимо большая печь для полимеризации.
• Трудности с получением тонкого слоя окрасочного материала.
• Высокая цена.

Критерии выбора

Один из ключевых вопросов, который должен решить мастер — выбор конкретной порошковой краски для обработки объекта. Это очень важно, так как от материала напрямую зависит качество покрытия изделия. В магазинах предлагается большое количество различных видов сухих красок, обладающих разными характеристиками.

Хорошая краска должна удовлетворять определенным функциональным требованиям. Основными среди них являются:

• Механическая стойкость. Материал должен быть устойчивым к износу, прочным, невосприимчивым к царапинам, ударам и истиранию.
• Температурная стойкость. От краски требуется, чтобы она была устойчива к воздействию высоких температур, а также нагревам как периодическим, так и постоянным.
• Электроизоляционные свойства. В большинстве своем полимерные покрытия являются диэлектриками, а это дает возможность использовать их для изоляции готовых изделий от электричества.
• Химическая стойкость. Выбираемый материал должен хорошо переносить взаимодействие с маслами, жирами, моющими средствами, бензином и другими веществами, с которыми будет контактировать покрытие в процессе эксплуатации.
• Стойкость к ржавчине. При выборе краски важно, чтобы она была устойчивой к воздействию химикатов и влаги — главных причин развития коррозии.

Дополнительно краска может отличаться между собой декоративными свойствами:

• Гладкие покрытия. Представлены в различных цветовых вариантах.
• Текстурные. Могут предусматривать определенные спецэффекты, например, апельсиновая корка, морщинистость и пр.
• Прозрачные. Используют для защиты металлических, сантехнических и других изделий.
• Тонированные. Позволяют высветить металл или подложку под различные виды материалов — металл, бронзу и пр.
• Степень блеска. В зависимости от этого различают полуглянцевые и глянцевые, а также покрытия с разной степенью блеска — от тусклого до сильного.

Суть технологии

Главное отличие этого метода заключается в том, что на обрабатываемый объект краску наносят в сухом виде. Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно этот процесс, который можно представить в виде двух этапов:

• нанесение порошка;
• закрепление краски.

В тот момент, когда материал распыляют на поверхность, его мельчайшие частички получают заряд, противоположный заряду объекта, в отношении которого проводится окрашивание. В результате они притягиваются друг к другу из-за противоположных знаков заряда. Это приводит к оседанию частичек порошка на поверхности, которую окрашивает мастер.

Но в таком виде поверхность не годится для эксплуатации. Чтобы созданное покрытие сохранило свой цвет и структуру, его необходимо закрепить. Для фиксации порошка на поверхности прибегают к методу запекания. Он предполагает нагревание объекта в специальной камере. Под воздействием высокой температуры сухой порошок плавится, превращаясь в очень прочную пленку. Подобная технология окрашивания нередко применяется для обработки металлических конструкций.

Оборудование для порошковой покраски

Чтобы воспользоваться этим методом окрашивания, вам потребуется определенное оборудование. Среди необходимых для работы приспособлений вам понадобится:

• распылитель;
• камера для запекания краски.

При помощи распылителя будет распыляться непосредственно сам лакокрасочный материал. Этот инструмент бывает двух видов — ручной и автоматический. Камера запекания необходима для осуществления процесса полимеризации. Именно благодаря ему порошок приобретет необходимые свойства, превратившись в надежную плёнку.

Если у вас нет намерения впоследствии регулярно пользоваться технологией порошкового окрашивания, то можно не тратиться на приобретение специальной печи. Ее отлично сможет заменить обычная духовка.

Чтобы процесс покраски проходил по всем правилам, вы должны обеспечить соблюдение определенных условий:

• хорошее освещение;
• достаточная вентиляция.

Особое внимание необходимо уделить последнему пункту: не позаботившись о создании хорошей вентиляции в помещении, вы рискуете нанести серьезный вред своему здоровью. Даже если у вас нет специального помещения для проведения подобных работ, вы можете этим заниматься и в обычном гараже.

Что же касается выполнения второго условия, то обеспечить достаточное освещение для качественного проведения покраски можно при помощи обычных ламп дневного света. Если вы решите пренебречь этим требованием и станете проводить порошковую покраску без использования этих источников освещения, то краска при распылении будет оседать на горячие лампы.

Когда вы закончите работу по окрашиванию, вам придется подумать о том, как собрать остатки краски. Лучше всего с этой задачей справится пылесос циклонного типа. Ни в коем случае не используйте обычный агрегат, так как он очень быстро засорится.

Подготовка поверхности к окрашиванию

Советуем запастись терпением, когда вы начнете подготавливать металлическую поверхность к окрасочным работам. Это потребует от вас значительных временных и трудовых затрат. Но помните, что от того, как вы проведете этот важный этап, будет зависеть и конечный результат. Поэтому уделите этому особое внимание.

Во время подготовки металла к покраске вам придётся выполнить ряд этапов:

• очистить металлическую поверхность от загрязнений;
• удалить следы жира;
• обработать материал антикоррозионным составом;
• нанести фосфатирующие средства для улучшения сцепления краски.

Обработку поверхности металла можно выполнять вручную или с использованием химических средств. В первом случае вам понадобятся металлические щётки или шлифовальный диск. Дополнительно необходимо протереть металл чистой тканью, предварительно смоченной в растворителе. Второй способ предполагает использование специальных составов — кислот, щелочей и растворителей. При выборе наиболее подходящего состава исходите из типа материала, с которым вам предстоит работать и масштаба и сложности загрязнений.

Во время обработки металла не помешает нанести на него конверсионный подслой. Он защитит краску от проникновения влаги и грязи, что исключит ее отслаивание, а это позволит сохранить результат вашей работы в первозданном виде надолго. Непосредственно на конверсионный подслой можно наносить фосфатирующие средства.

В рамках подготовки поверхности к покраске необходимо не забыть выполнить такую важную процедуру, как пассивирование. Смысл ее заключается в нанесении на поверхность нитратов хрома и натрия. Благодаря этой процедуре вы защитите металл от коррозионных процессов после окрашивания.

Закончив подготовку поверхности и обработав ее необходимыми веществами, обязательно сполосните металл и высушите. После этого можно начинать саму процедуру окрашивания.

Распыление порошка

Возьмите распылитель и начинайте равномерно наносить сухую краску на подготовленную поверхность. Рекомендуется предварительно защитить рабочую зону специальной ширмой, иначе во время окрашивания краска будет разлетаться по всему помещению.

Процесс полимеризации

Закончив работу по нанесению порошковой краски, можно переходить к следующему этапу — закреплению с помощью горячей печи. Учтите, что у сухого порошка температура плавления составляет 150—220 градусов Цельсия. Для качественного проведения процедуры запекания вам потребуется примерно 20—30 минут. Но в каждом случае температура и время процедуры нагревания будет различаться. Это во многом зависит не только от объекта, с которым вы работаете, но и от краски и печи.

Во время этой процедуры следите за тем, чтобы температура печи была постоянной. Только при соблюдении этого условия вы сможете обеспечить равномерное плавление краски, и покрытие получится аккуратным и ровным.

По окончании процедуры запекания изделие вытаскивают из печи и дают ему остыть на свежем воздухе. После охлаждения процедуру окрашивания порошковой краской можно считать завершенной.

Традиционный метод окрашивания с использованием жидкой краски имеет ряд существенных недостатков. Поэтому всё чаще в строительстве, а также в быту используют более производительный метод — порошковое окрашивание. И хотя он является более производительным, для него требуется определенное оборудование и наличие специальных навыков.

Об этом должен позаботиться каждый домашний мастер, который решил воспользоваться этим высокотехнологичным методом. Но в любом случае все эти затраты окупятся, поскольку при значительной экономии времени и меньших физических усилиях технология порошкового окрашивания позволяет получить более качественное лакокрасочное покрытие.

Если инструмент для нанесения сухой краски, в качестве которого используют распылитель, невозможно заменить, то вместо печи для осуществления полимеризации можно использовать обычную духовку. Таким образом, можно еще больше сэкономить на приобретении оборудования для порошковой покраски.

Следует понимать, что этот метод не является универсальным и обладает определенными ограничениями. Так, его можно использовать не для всех типов поверхности. Поэтому прежде чем воспользоваться подобной технологией, мастер должен разобраться, сможет ли она принести ему ощутимую выгоду при окрашивании выбранного объекта.

Как выполняется полимерная покраска металла

Полимерная покраска металла пришла на смену более традиционным способам. Технология заключается в нанесении на поверхность спекаемого порошкообразного красителя из полимеров. В обиходе его называют «сухой покраской», по причине отсутствия растворителя. Порошковый состав краски состоит из эпоксидных и полиэфирных смол. Термическое воздействие образует плотный слой, сроки службы не менее 20 лет.

Как выполняется операция

• 1 этап – предварительно металл обезжиривают, удаляют с него всю грязь, обрабатывают специальным составом – фосфатирование, который повышает адгезию и антикоррозийные свойства;
• 2 этап – наносится слой краски;
• 3 этап – спекание покрытия и полимеризация в сушильной печи, для формирования пленочного покрытия. К примеру, оцинкованные листы с полимерным покрытием используются в фасадных и кровельных работах.

Способ обработки металлических рулонов

Окрашенный прокат получают путем нанесения полимерной покраски толщиной до 200 мкм, покрытие может быть одно- и двуслойным. Изделия из оцинкованной стали, покрытые специальным составом полимерного слоя, эффективнее справляются с коррозией и обладают широкой сферой применения. Распространенные полимерные краски – полиэстер матовый, алюцинк, пурал и пластизол.

Обработка металлоконструкций

Преимущества обработки металлоконструкций с точки зрения нанесения – отсутствует неприятный запах, после нанесения не оставляет потеков, пузырей и трещин. Полезные свойства порошковой краски:

• • антикоррозионная защита;
• • электроизолирующие свойства;
• • невосприимчивость к ультрафиолету;
• • устойчивость к механическим нагрузкам;
• • широкий диапазон температурной эксплуатации;
• • декоративные свойства.

Виды полимерных красок

Полимерные краски бывают всех цветов и оттенков радуги. Но кроме цвета, есть и другие классификации. Например, в зависимости от материала, который образует полимерную гладкую плёнку при покраске, порошки могут быть: эпоксидными, полиамидными, полиэфирными, полиэфирно-эпоксидными и сделанными на основе эпоксидных смол. Фактура полимерной краски может быть матовой, глянцевой или текстурной, а также различают оттенки «муар» и «металлик». Красители бывают для наружных работ и для внутренней отделки металлоизделий. В зависимости от способа застывания полимеры тоже бывают разные: есть такие, которые «схватываются» на поверхности изделия методом простого нагревания, а есть краски, застывающие только под воздействием ультрафиолетового излучения. Если покрытие формируется в следствие химической реакции – это термоактивная краска, а если методом плавления и нагревания в камере полимеризации, то это – термпластичнае покрытие.

Преимущества полимерных красок

Порошковые красители имеют ряд преимуществ, за счёт которых ими можно обрабатывать наружные и внутренние изделия из разных видов металла.
К достоинствам полимеров относятся:
— им не страшны механические повреждения: если металлоизделие повредится или деформируется, то окраска просто примет новую форму, оставшись на поверхности;
— водо- и влагозащищённость: полимерное покрытие не утрачивает свои качества, даже если изделие длительное время находится в воде или под водой;
— стойкость к воздействию УФ-лучей: в то время, как другие виды красок от солнечного света могут выцвести, разрушиться и потерять все свои свойства, полимерное покрытие останется такими же прочным и ярким, с ним ничего не случится даже в самый солнечный день;
— могут выдерживать огонь и высокую температуру: так как полимерное окрашивание производится под сильным тепловым воздействием, то в дальнейшем высокий температурный режим покрытию не страшен; порошковой краской можно даже покрасить мангал и котёл отопления.
— не разрушается от химических веществ.

Как выбрать краску

Полимерную краску выбирают в зависимости от вида работы, изделия и места его дальнейшего использования. Для отделки элементов в помещении выбирают экологически чистые красители, без резкого запаха. Для окрашивания поверхностей, которые будет использовать снаружи, полимерные краски должны обладать устойчивостью к влаге, солнцу, пыли. Рекомендуют выбирать быстросохнущие типы порошковых красителей. Кроме того, для металлоизделий необходимы краски, обладающие защитой от коррозии. Также необходимо определиться, какая поверхность вам подходит – глянцевая или матовая. Глянцевую легче мыть, она более практична. Но матовой можно замаскировать мелкие дефекты на поверхности металла. Обязательно нужно смотреть на срок годности – чем он ближе к дате изготовления – тем лучше.

Область применения окрашивания

Полимерные красители используют, чтобы обрабатывать металлические изделия для наружного и внутреннего пользования. Красками на основе полимеров покрывают трубопроводы, металлические полы, элементы складских помещений и кораблей. Краску используют не только как декоративное украшение поверхности, но и в качестве защитного покрытия – например, красят конструкции из металла в бассейнах, которые постоянно контактируют с водой. Полимерной краской окрашивают автомобили, бытовую технику (ванные, котлы, бойлеры, холодильники), обрабатывают элементы мостов и виадуков, зданий и других металлических конструкций.

Подготовка поверхности

Перед тем, как наносить полимерное покрытие на поверхность металлического изделия, его нужно подготовить. Это нужно, чтобы краска легла ровно, не создавала комок и быстро застыла. Подготавливая изделие для полимерной окраски, мастер должен очистить поверхность, убрать все дефекты, устранить жировые загрязнения, масляные пятна. Если изделие старое, то сперва нужно избавиться от остатков прошлого окрашивания и удалить продукты коррозии. Очистку и подготовку металлоизделий осуществляют механическими, термическими и химическими способами. Цель подготовки: готовая поверхность должна стать максимально совместимой с полимерным покрытием, не терять при этом свои свойства и качества и не снижать защитное качество окрашивания.

порошковая окраска. Оборудование для порошковой окраски и технология покраски :: BusinessMan.ru

Все большей популярностью на сегодняшний день пользуется порошковая окраска. Что же это такое? Это современная технология, предназначенная для получения декоративных и защитных покрытий высокого качества. В работе используют полимерные порошки (отсюда и название – «порошковая»). В покрытие же они превращаются благодаря воздействию высоких температур. Из-за такой особенности процедуры наиболее распространена порошковая окраска металла и стекла.

Преимущества

Данный процесс обладает рядом положительных сторон. К ним можно отнести:

— Экономичность. Дело в том, что такая краска может использоваться повторно, если она не оседает при распылении на обрабатываемой поверхности. Таким образом, потери материала составляют не более 5 %. К слову, этот показатель для обычных красок будет в 8 раз выше – около 40 %. Также в данном случае нет необходимости в растворителях.

— Простота применения. Материалы для данного вида работ выпускаются полностью готовыми. Это гарантирует стабильно высокое качество покрытий. К тому же, чистить оборудование после работы очень просто, ведь порошок легко убирается с деталей.

— Скорость. Порошковая окраска не требует просушки изделий перед их помещением в печь. Если поверхности, покрытые обычной краской, необходимо сушить довольно долго, то в данном случае процесс сокращается в разы.

— Долговечность. Технология данных работ предполагает полимеризацию слоя эластичной пластмассы, обладающей довольно высокой адгезией, непосредственно на той поверхности, которая окрашивается. В результате получается прочное покрытие, которое может похвастаться отличными электроизоляционными и антикоррозийными свойствами, а также стойкостью к воздействию различных веществ.

— Экологичность. Как уже упоминалось, растворители в данном случае не используются, что благоприятно сказывается на экологии. Также играет роль безотходность производства.

— Декоративность. Порошковые краски дают возможность получить поверхность любого оттенка. Палитра представленных материалов на сегодняшний день насчитывает больше 5 тысяч цветов и оттенков с различными фактурами. При желании можно получить глянцевую или матовую поверхность, а также под гранит, муар и т. д.

Порошковая покраска как идея для бизнеса

Если учесть все преимущества данного вида работ, то становится очевидным, что такой бизнес будет довольно выгодным. Если у вас нет возможности сразу вложить большую сумму в свое дело, желательно хотя бы просто узнать, как выполняется порошковая окраска своими руками.

Но стоит учесть, что потратиться все равно придется. В первую очередь нужно будет позаботиться о наличии специального оборудования и отдельного помещения. В качестве последнего вполне подойдет простой гараж, но при условии, что в нем достаточно много места для размещения всех инструментов и непосредственного проведения работ. А какое необходимо оборудование для порошковой окраски?

Камера

Проведение работ будет невозможным без специальной камеры. Именно в ней выполняется большая часть всего процесса. Камера порошковой окраски нужна для очистки воздуха (процесс рекуперации), кроме того, именно за счет неё остается возможность использовать материал повторно. Здесь краска, не попавшая на обрабатываемую поверхность, отправляется в фильтры, а затем сбрасывается.

Такое оборудование может иметь различные размеры. Какое именно выбрать – решать нужно в каждом случае индивидуально, предварительно определив, с какими изделиями вы планируете работать.

Печь и пистолет

Также вам будет необходима печь оплавления. Это сборная конструкция, состоящая из панелей (их толщина – 100 мм). Теплоизоляционный материал – базальтовое волокно. Если вы пока только пробуете себя в данном виде работ, необязательно сразу же покупать специальную печь. С этой целью вполне можно использовать обычную духовку. Однако для построения бизнеса все-таки рекомендуется приобрести профессиональное оборудование.

Технология порошковой окраски также требует наличия пистолета-пульверизатора, который позволяет использовать сжатый воздух. В качестве него можно воспользоваться и компрессором. Если вы сделали выбор в пользу последнего, то обратите внимание, что на нем обязательно должен быть установлен фильтр для высокого давления.

Рекуператор и транспортная система

Остатки порошковой краски собирают с помощью рекуператора. Вместо него на первых порах можно использовать циклонного типа пылесос. В данном случае нужно предварительно проверить мощность электросети в помещении и проследить за тем, чтобы присутствовало заземление.

Если вы планируете работать с крупногабаритными изделиями, то стоит также подумать о приобретении транспортной системы. В ней обрабатываемые детали передвигаются на специальных тележках, которые двигаются по рельсам. Таким образом выстраивается линия порошковой окраски. Такое оборудование улучшает производительность процесса, обеспечивая его непрерывность.

Технология порошковой окраски

Сам процесс выполнения работы разделяется, как уже можно было понять, на несколько этапов:

1. Расскажем о каждом этапе отдельно.Подготовка изделия, а точнее его поверхности, к обработке.
2. Нанесение краски в виде порошка.
3. Полимеризация, т. е. нагрев изделия в печи.

Подготовительный этап: очистка, обезжиривание

Можно сказать, что этот этап является самым трудоемким. И именно от него зависит, насколько качественным и стойким получится покрытие. В процессе подготовки поверхности необходимо удалить с нее все загрязнения, обезжирить ее.

Очистка производится посредством механического либо химического способа. Первый вариант предполагает использование стальных щеток или шлифовального диска. Можно также выполнить притирку чистой материей, предварительно смочив ее в растворителе.

Второй вариант очистки подразумевает применение щелочного, нейтрального или кислотного состава, а также растворителей. Их выбор зависит от того, насколько поверхность загрязнена, из какого материала выполнено изделие, какого оно типа и какие имеет размеры.

Фосфатирование и хроматирование

Далее на изделие может быть нанесен конверсионный подслой, который предотвратит попадание влаги и грязи под покрытие. Процедуры фосфатирования и хроматирования обеспечивают лучшую адгезию и защищают поверхность от ржавчины. С этой целью чаще всего используют фосфат железа (для стали), цинка (при работе с гальваническими элементами), хрома (для алюминия) или марганца и хромовый ангидрид.

Затем нужно будет удалить окислы, что осуществляется с помощью абразивной и химической чистки. Первая производится посредством абразивных частиц (дробь, песок), скорлупы ореха. Эти вещества подаются сжатым воздухом с довольно высокой скоростью. В результате, частицы «врезаются» в поверхность изделия и отскакивают от нее вместе с загрязнениями.

Травление (хим. очистка) – это удаление различных загрязнений с помощью специальных травильных растворов, основными компонентами которых являются серная, соляная, азотная, фосфорная кислота или едкий натр. Этот способ считается более производительным, однако после такой обработки изделие необходимо промыть от растворов.

Пассивирование

Это заключительный шаг на этапе подготовки поверхности. Нужно обработать деталь соединениями натрия и нитрата хрома. Это выполняется для того, чтобы предотвратить вторичное появление коррозии.

После того как будут произведены все подготовительные работы, изделие ополаскивают и сушат в печи. Вот теперь может выполняться непосредственно порошковая окраска поверхности.

Нанесение краски

Что представляет собой сама технология порошковой окраски? Подготовленное изделие необходимо поместить в камеру. Здесь на него будет наноситься порошок (краска). Если у вас тупиковый бокс, то в нем можно будет покрасить только небольшие детали. Большие изделия можно обработать только в длинномерных камерах.

Чаще всего для нанесения краски используют метод электростатического напыления. В данном случае применяют пистолеты для порошковой окраски. Такие инструменты также называют пульверизаторами или аппликаторами. Это устройство представляет собой пневматический распылитель, с помощью которого электростатически заряженное вещество наносится на деталь, предварительно заземленную.

Формирование покрытия

Переходим к следующему этапу работу. Краска нанесена, теперь нужно сформировать покрытие. В первую очередь изделие отправляют в печь для полимеризации. Такие камеры могут быть различными: вертикальными, горизонтальными, опять же, тупиковыми или проходными, одно- и многоходовыми.

Упомянутое оборудование для порошковой окраски обеспечивает нагрев поверхности до определенной температуры – 150-220 ^оС. Обработка длится около получаса, в результате чего образуется пленка. На данном этапе важно, чтобы деталь прогревалась равномерно, что возможно только при стабильности температуры в камере.

Какой выбрать режим для обработки конкретной детали, зависит от нее самой, от вида краски и оборудования. После того как полимеризация будет выполнена, изделие нужно охладить на воздухе. Все, работа выполнена.

Сферы применения

Как видите, порошковая окраска – это довольно трудоемкая работа, требующая определенных вложений. Какие изделия ей подвергаются? Рассматриваемый способ покраски идеально подходит для обработки алюминиевых или кованых изделий, а также оцинкованных поверхностей.

Порошковые краски в наше время находят все больше «поклонников». Сейчас их применяют и в приборостроении, и в строительстве, и в автомобилестроении, а также в других сферах. С их помощью окрашивают медицинскую технику, кровельные материалы, бытовую технику, предметы из керамики, гипса и стекла, мебель. Среди автолюбителей все большую популярность обретает порошковая окраска дисков.

Организация бизнеса

Данные работы в специализированных центрах сегодня стоят довольно дорого. Если вы хотите попробовать себя в этом деле, то при наличии финансовых средств вполне можете приступать. Конечно, линия порошковой окраски (автоматизированная система) по карману далеко не всем, но благодаря нашим рекомендациям вы сможете некоторые элементы в первое время заменить другими инструментами.

Начните с небольших изделий. Это могут быть гипсовые статуэтки, керамическая посуда и много другое. Попробуйте для начала покрасить что-то в своем доме (начните с того, что не жалко испортить). Постепенно у вас появятся необходимые навыки и сноровка, тогда вы сможете принимать заказы у знакомых. Однако большого дохода ожидать не стоит, если перебиваться только разовыми заказами от физических лиц.

Наилучший вариант развития событий предполагает наличие большого стартового капитала. В этом случае можно сразу закупить необходимое оборудование и нанять работников. Клиентов же следует искать среди предприятий, занимающихся производством изделий из металла. Только наличие таких заказчиков позволит вашему бизнесу существовать и развиваться.

справочная информация о порошковой покраске

Принцип порошковой окраски

Метод порошковой покраски был изобретен еще вы 50-х годах 20-го века. Технология была разработана, чтобы решить сразу несколько наболевших проблем. При покраске средствами на растворителе, более 20% красящего вещества остается на кисте или не закрепляется на поверхности. К тому же вещества токсичны, отходы от лакокрасочных материалов стали серьезно угрожать экологии окружающей среды. К тому же защитные свойства и долговечность такого покрытия не были достаточно надежными. Все это было разрешено изобретением порошковой краски. Полимерные частицы в порошковом состоянии наносятся на поверхность с помощью электростатического распыления. Части примагничиваются к изделию. Более 98% красящего состава попадает на поверхность. А значит, минимизируются отходы и расходы на материал.

Способы порошковой окраски

Существует несколько способов порошковой окраски. Первый заключается в искусственном сжижении порошка при помощи сжатого воздуха. Такой способ имеет ряд преимуществ. Он позволяет разделить слипшиеся частицы и избавить их от поглощенной влаги. Другой способ нанесения подразумевает распыление краски на разогретую поверхность. Частицы оседают и мгновенно запекаются. И наиболее передовой способ окрашивания – это электростатическое распыление частиц. Специальный «пистолет» заряжает полимерный порошок зарядом, за счет чего он магнитится к поверхности. Именно этот способ мы применяем на производстве.

 

Технология нанесения

Поверхность изделия отчищают – химическим или механическим  способом. Под первым понимаются различные растворы и  абразивные вещества. Во втором случае используют щетки,  протирание тканью и т.д.

Затем наносится полимерный состав уже упомянутым методом  электростатического распыления. После этого изделие  отправляется в печь. Слой запекается при температуре 200 градусов. Частицы расплавляются и превращаются в единую  пленку. После этого изделие оставляют остывать.

как, какое оборудование необходимо

На сегодняшний день довольно часто прибегают к одной из технологий окраски металла, которая была известна 50 лет назад в Северной Америке. Этот процесс настолько прост и практичен, что быстро стал востребован на всех континентах. Порошковая покраска металлических изделий довольно популярна и актуальна среди мастеров в этой области, благодаря своим неоспоримым качествам.

Материал, обработанный таким способом, становится достаточно прочным по структуре и долговечным.Более того, внешний вид изделия становится безупречным и безупречной красоты. Поэтому очень часто порошковое покрытие используют как декоративную отделку (внешнюю и внутреннюю), ведь цветовая гамма настолько велика, что проблем с выбранным оттенком не возникает.

Особенности применения порошковых смесей для окрашивания

Чтобы оценить все преимущества порошковой окраски, необходимо учитывать все преимущества и особенности этого процесса:

• Нанесение однослойного покрытия.Их химический состав не нужно несколько раз красить, как при первом покрытии, все идеальные цвета.
• Экономьте деньги. Процесс изготовления краски довольно прост, так что в исходном виде ее можно обработать порошком. Благодаря этому методу сырье можно использовать многократно по мере необходимости.
• Порошковые покрытия не требуют раствора для насыщения цвета. И не нужно доводить жидкость до определенного уровня вязкости. Они готовы работать естественным образом без каких-либо дополнительных примесей.
• Автоматический метод покраски. Из-за специального оборудования требовался дополнительный персонал для выполнения задачи.
• Эффективность и надежность. По качеству порошковая окраска намного превосходит любые другие покрытия, срок службы окрашенного изделия значительно увеличивается. Причем поверхность материала после нанесения на нее красителя приобретает более улучшенные эксплуатационные свойства.
• Экологически чистый. Этот способ покраски считается самым чистым, не выделяющим вредных примесей.

Технические детали покраски

Вся порошковая покраска состоит из трех основных этапов:

• Подготовка поверхности. Важно химически обработать и очистить (обезжирить) ненужные составы, продукт, чтобы краску можно было легко нанести на подготовленную основу.
• Нанесение порошковой краски. Этот процесс произвел полную окраску поверхностного слоя.
• Полимеризация. Способ обжига при высоких температурах валяния (до 250градС).

Порошок, который применяется для окраски металлических изделий из полимерных смол в сочетании с добавками отвердителя и определенным соотношением пигментов и модификаторов текучести. Все эти элементы смешиваются, а затем охлаждаются до нужной консистенции и измельчаются. В результате получается порошковая масса, по внешнему виду напоминающая муку зерновых культур.

Для того, чтобы произвести покраску любой поверхности, следует использовать устройство-распылитель в виде пистолета (краскопульта). Этот процесс называется электростатическим покрытием.Все измельченные частицы порошка проходят через измельчитель, где они заряжаются электрическим зарядом и плотно прилегают к основанию исследуемой палочки.

Далее изделие помещается в специальную печь (камеру отверждения), где происходит плавление элементов под воздействием высокой температуры и равномерное растекание краски по всей поверхности. Причем для каждого порошка нужна определенная степень запекания.

, сервис «translate.yandex.ru»

что это такое и где применяется?

Дома использовали краску в воздушных шарах, но качество окрашенной поверхности оставляло желать лучшего.Лакокрасочные материалы иногда просто неэффективны. Но есть другой способ, точнее даже не метод, а целая технология. Итак, порошковая покраска — что это? Попробуем узнать ответ на этот вопрос.

На что это похоже?

Итак, краской этого типа называют порошковую тонкодисперсную дисперсию, которая получается плавлением пленкообразующих компонентов, различных пигментов, а также специальных добавок. Затем все компоненты смешиваются, а затем расплав экструдируется, и в результате получается тонкая пластина.Затем эта тарелка измельчается, измельчается и фракционируется.

Что касается пленкообразующих материалов, это часто полиэфирные или эпоксидные смолы или любые их смеси. Реже используются акрилатные и уретановые материалы. Одна частица такого порошка имеет размер от 10 до 100 мкм.

Порошковая покраска — что это?

Считается, что такие краски полностью экологически чистые, технология окрашивания их совершенно безотходная. В результате получаются максимально качественные декоративные, а также декоративно-защитные полимерные покрытия.

Образуется полимерное порошковое покрытие.

Наносится на поверхность, которую необходимо обработать. Для этого есть специальный метод. Слой порошка очень тонкий. Затем этот слой плавится при температуре от 160 градусов. И тогда образуется максимально равномерное и сплошное покрытие.

Так как технология предусматривает высокие температуры, то покраска порошковой краской применяется только для изделий из металла или стекла. За последние 10 лет эта инновационная технология смогла проложить свой путь во многих областях, где ранее применялись более традиционные покрытия на основе красок и лаков.

Сегодня с помощью порошковых красок окрашивается около 15% всей продукции. И эта цифра увеличивается с каждым днем.

Технологические преимущества

Порошковая покраска, что это такое, почему этот метод так популярен? Это просто. Эта технология очень экономична. Операций не много, скорость полимеризации очень высокая. Оборудование для порошковой покраски имеет компактные размеры. Также нужно сказать, что краска твердая. В составе нет растворителя.Коэффициент использования более 95%. Это так, благодаря специальной системе восстановления таких соединений. Таким образом, неиспользованная часть порошка возвращается в процесс и может быть использована повторно.

Если говорить о традиционных жидких лакокрасочных продуктах, примерно от 40 до 60% красителя остается в растворителе, а не на покрытии. Следовательно, коэффициент использования традиционной краски составляет всего 40-60%. Это если не учитывать различные потери, которые иногда возникают при окрашивании.

Высокая экономия, низкая стоимость

Низкая стоимость — еще одно преимущество. Цена зависит от площади поверхности, а также от сложности объекта. Также цена формируется в зависимости от типа краски. Какая экономия?

Порошковая покраска — что это? Это бесцветное окрашивание, которое в жидких аналогах играет роль просто носителя для пленкообразующего вещества. Благодаря экономии энергии на отопление и вентиляцию, а также благодаря отсутствию необходимости тратить деньги или энергию на испарение растворителей, стоимость технологии очень и очень доступная.

Также нет необходимости в больших помещениях — оборудование можно разместить в небольшой мастерской.

Скорость работы

Технология позволяет значительно сократить время застывания обрабатываемых покрытий. Итак, пленка образуется очень и очень быстро, поэтому необходимо сушить слой только один раз, а не повторно, как в случае с обычными лакокрасочными материалами. Порошковая покраска металла, например, автозапчастей, сегодня — очень актуальная услуга.

Простота использования

Процесс окрашивания очень прост.Нет необходимости в постоянном контроле вязкости красок и постоянной доводке до нужной консистенции. Это обеспечивает не только экономию, но и высокую стабильность обрабатываемых поверхностей. Удалять порошок из распылителей намного проще.

Разнообразие цветов и оттенков

Порошковая покраска — что это? Это возможность использовать более 5000 различных цветов, их оттенков, а также самых разных фактур. Любая поверхность может приобрести такие свойства, которые при традиционных технологиях окраски просто невозможны или очень дороги.

Например, порошковая покраска металла в серебре или алюминия металлик, краска флуоресцентного типа, с эффектом «антисик», имитирующая муар или гранит — все это доступно. Кроме того, можно сделать поверхность более глянцевой, или, наоборот, более матовой.

Долговечность и поверхностная прочность

Порошковое покрытие отличается от традиционных лакокрасочных покрытий повышенным химическим составом

Порошковое покрытие по сравнению с краской | Отделочные системы

• бесплатно | 800-582-3693
• местный | 717-764-1106

• Свяжитесь с нами

×

• Абразивы
  • Оксид алюминия
  • Черная красавица
  • Starblast
  • Стальная дробь и песок
    • Дробь стальная
    • Зернистость стали
    • Дробь и зерно из нержавеющей стали
  • Абразивы для стекла
    • Стеклянные бусины
    • Стеклянный колотый
  • Карбид кремния
  • Скорлупа грецких орехов
  • Кукурузные початки
  • Пластиковый абразив
  • Керамический материал для галтовки
  • Средства массовой информации и материалы для отделки
• Оборудование
  • Абразивоструйная очистка
    • Переносное пескоструйное оборудование
    • Взрывные шкафы
    • Пневматическое оборудование и пескоструйные установки под ключ
    • Центробежный пескоструйный аппарат
  • Промышленное отделочное оборудование
    • Кабины для влажной окраски
      • Помещения для смешивания красок
      • Покраска кухонь
    • Установки подпитки для покрасочных кабин
    • Открытые окрасочные камеры
    • Кабины для порошкового покрытия
      • Пакетные будки
      • Автоматизированные конвейерные системы
    • Шлифовально-шлифовальные кабины
    • Духовки
    • Промышленные стиральные машины
    • Модульные чистые помещения
    • Промышленные ненесущие стены
    • Рекуперация тепла
    • Промышленные покрасочные камеры
    • Оборудование для удаления заусенцев и отделочного барабана
  • Комплексные установки под ключ
  • Массовая вибрационная чистовая обработка
• Запчасти и аксессуары
  • Принадлежности для покрасочной камеры
  • Детали и аксессуары для будки
  • Абразивные принадлежности
    • Абразивно-струйные лампы
  • Респираторное оборудование
  • Защитное оборудование и запчасти
• Job Shop & Services
  • Абразивоструйная очистка
  • Удаление заусенцев пескоструйной очисткой
  • Вибрационное удаление заусенцев и полировка
  • Абразивоструйная обработка и травление опоры наружного освещения
  • Очистка резервуара для гидравлической жидкости и подготовка краски
• ресурсов
  • О нас
  • FAQ
  • Анкеты клиентов и отзывы
  • Отрасли промышленности
    • Аэрокосмическая промышленность
    • Морские суда и яхты
    • Ювелирные изделия
    • Ремонт печи
    • Перекраска кузова грузовика
    • Подготовка пистолета
    • Хирургические детали
  • Акции
  • Блог
  • Контакт

Главная Блог Порошковое покрытие vs.Покрасить

типов 3D-печати на металле

Металлический порошок — это основа 3D-печати металлом. Хотя с ним трудно и опасно обращаться в необработанном виде, его уникальные особенности делают его предпочтительным типом металлической заготовки. В подавляющем большинстве технологий 3D-печати металлом используется металлический порошок. В результате основные различия между типами принтеров по металлу связаны с тем, как они расплавляют порошок на металлические детали. Эти методы сильно различаются: от использования лазеров высокой энергии для плавления рыхлого порошка до экструдирования нити накала из связанного металлического порошка.В этой статье мы рассмотрим наиболее часто используемые типы металлической 3D-печати, как они работают и почему они полезны.

Powder Bed Fusion

Известный под многими именами, плавление в порошковом слое в настоящее время является наиболее распространенным типом 3D-печати металлом. Эти машины распределяют тонкий слой порошка по рабочей пластине и выборочно плавят поперечное сечение детали в слой порошка. Существует два различных типа методов плавления в слое порошка: селективная лазерная плавка и электронно-лучевая плавка.

Селективная лазерная плавка (SLM)

Также известна как: прямое лазерное спекание металла (DMLS), селективное лазерное спекание (SLS), прямая печать металла (DMP), лазерная порошковая наплавка (LPBF).

Большинство машин для плавки с порошковой пленкой — это машины для селективной лазерной плавки (SLM). В машинах SLM используются высокомощные лазеры для сплавления металлических слоев на детали. После печати оператор извлекает деталь (или детали) из порошкового слоя, отрезает деталь от рабочей пластины и выполняет постобработку детали.Это текущий стандарт печати на металле — сегодня большинство компаний Metal AM продают машины SLM.

Машина SLM во время печати.

Как наиболее зрелая разновидность 3D-печати металлом, SLM часто считается стандартом, по которому оцениваются другие технологии. Детали, напечатанные SLM, отлично подходят для точных, геометрически сложных деталей, которые иначе невозможно было бы обработать. Они подходят для самых разных сфер применения: от стоматологии / здравоохранения до авиакосмической отрасли. Объемы печати варьируются от очень маленьких (куб 100 мм) до больших (800 x 500 x 400 мм), а скорость печати умеренная.Точность этих машин определяется шириной лазерного луча и высотой слоя. Большинство материалов, доступных для 3D-печати сегодня, можно использовать на машине SLM.

Несмотря на то, что эти машины являются революционными, широкий спектр требований к оборудованию и постобработке ограничивает возможности использования этих машин промышленными пользователями. Для работы с машинами SLM требуются обученные профессионалы. Из-за сложного процесса многие детали необходимо распечатать и несколько раз настроить, чтобы получить результаты. После печати большинство деталей требует значительной постобработки и термообработки.Кроме того, металлический порошок, используемый в этих машинах, чрезвычайно опасен и дорог в обращении: большинство полностью обожженных машин SLM стоит более 1 миллиона долларов для внедрения и использования специального специалиста для работы.

Электронно-лучевая плавка (EBM)

В машинах EBM для изготовления деталей используется электронный луч вместо лазера. GE Additive — единственная компания, производящая машины EBM. Электронный пучок дает менее точную деталь, чем SLM, но процесс в целом быстрее для более крупных деталей.Эти машины имеют почти все те же ограничения, затраты и проблемы, что и машины SLM, но чаще используются в аэрокосмических и медицинских приложениях, чем где-либо еще. Как и в случае с SLM, установка EBM-машин стоит более 1 млн., И для их работы требуется специальный технический специалист.

Прямое нанесение энергии

Прямое нанесение энергии использует металлическое сырье и лазер для изготовления деталей. В отличие от сварки в порошковой подложке, запас (который может быть порошком или проволокой) и лазер находятся на одной печатающей головке, которая одновременно распределяет и расплавляет материал.Получаемые в результате детали очень похожи на Powder Bed Fusion, с некоторыми ключевыми отличиями и возможностями.

Порошок DED

Также известен как: лазерное осаждение материала (LMD), выдувной порошок

Родственный принцип селективной лазерной плавки, осаждение прямой энергией также использует лазер и металлический порошок для изготовления металлических деталей. Вместо того, чтобы рассыпать порошок по станине и расплавить его лазером, машины DED точно выдувают порошок из печатающей головки на деталь, используя лазер на головке, чтобы сплавить его с конструктивной деталью.

3D-принтер BeAM DED для нанесения и плавления металлического порошка с печатающей головкой двойного назначения.

Поскольку обе машины используют металлический порошок и лазер, детали, напечатанные с помощью DED, очень похожи на детали, напечатанные SLM, за одним ключевым исключением: машины DED могут использовать свою уникальную систему распределения порошка для «лечения» непечатных деталей, у которых есть недостатки. Доступные материалы, постобработка и требования к обращению с порошком аналогичны требованиям SLM, а стоимость оборудования составляет 1 миллион долларов.

Wire DED

Также известное как: Electron Beam Additive Manufacturing, или EBAM

Wire DED-машины используют лазер для плавления сырья, очень похожий на их порошковые DED-родственники, однако их сырьем является металлическая проволока. вместо выдувного порошка. Это нишевая технология, используемая для создания больших объемов (до 5 м x 1 м x 1 м) и сокращения времени печати за счет точности и качества. В результате детали Wire DED имеют значительно больший размер и меньшую точность, чем машины с порошковым покрытием.Эти машины стоят несколько миллионов долларов за единицу и крайне редко встречаются в космосе.

Binder Jetting

Binder Jetting — это крупномасштабный высокоточный метод 3D-печати металлом, который может заменить SLM в качестве основного метода 3D-печати на основе рыхлого порошка. За последние два года сфера деятельности расширилась от одного производителя до множества компаний (включая лидеров отрасли AM). Благодаря своей скорости и масштабируемости, это может быть технология, которая продвигает возможности аддитивного производства металлов в объемы производства.

Технология струйной печати металлического переплета отражает то, что обычный (2D) принтер использует для быстрой струйной печати чернил на бумаге. Во-первых, струйная машина для связующего равномерно распределяет металлический порошок по своей печатной платформе, образуя несвязанный слой. Затем струйная головка, очень похожая на головку в 2D-принтере, распределяет связующий полимер по форме поперечного сечения детали, свободно прилипая к порошку. Процесс повторяется до тех пор, пока машина не произведет законченную сборку готовых деталей.

Цифровая струйная машина для переплета металла, способная обрабатывать мелкие детали.

Детали, напечатанные на машинах для струйной печати Binder, требуют стадии постобработки, называемой «спеканием», чтобы стать полностью металлическими. В этом процессе напечатанная часть нагревается в духовке до температуры чуть ниже температуры плавления. Связующий материал выгорает, и металлический порошок соединяется в цельнометаллическую деталь. Этот процесс можно выполнять партиями, а это означает, что он не оказывает значительного влияния на пропускную способность.

Вакуумные печи обычно представляют собой массивные машины промышленного класса.

‍
Струйная обработка связующим имеет два основных преимущества перед селективной лазерной плавкой.Во-первых, машины МОГУТ печатать намного быстрее, используя несколько головок для струйной печати в нескольких местах одновременно. Во-вторых, машина может изготавливать десятки или даже сотни одинаковых деталей за одну сборку. Эти детали можно спекать в большой печи для создания управляемой инфраструктуры серийного производства. В результате струйная печать на переплетах выполняется значительно быстрее для каждой детали, чем любой другой тип печати на металле. Такая скорость (и требования к управлению порохом) влечет за собой огромные затраты — в настоящее время единственные машины в этой области стоят более миллиона долларов.

Экструзия связанного порошка

Также известна как: Атомно-диффузионное аддитивное производство, нанесение связанного порошка

Экструзия связанного порошка (BPE) — захватывающий новичок в области аддитивного производства металлов. В отличие от почти любого другого крупного процесса 3D-печати, в машинах BPE не используется сыпучий металлический порошок. Вместо этого порошок связывается в воскообразных полимерах таким же образом, как и металлический материал для литья под давлением. В результате получается материал, который намного безопаснее и проще в использовании, чем сыпучий порошок: экструзионный материал из связанного порошка можно обрабатывать вручную, и для него не требуются меры безопасности, как в машинах для рассыпного порошка.Нить BPE экструдируется из сопла способом, очень похожим на стандартную 3D-печать FFF, давая «зеленую» часть, которая содержит металлический порошок, равномерно распределенный в воскообразном полимере. После печати BPE проходит две стадии постобработки: во-первых, полимер в основном растворяется в «стиральной» машине; во-вторых, вымытая деталь спекается в печи (аналогично струйной очистке связующего). Во время процесса спекания деталь сжимается, чтобы учесть пространство, открытое растворенным связующим, в результате чего получается полностью металлическая деталь.

Система печати Metal X содержит 3D-принтер для металла, станцию ​​промывки деталей и печь для спекания.

Что касается процесса печати на основе филамента, то ограничения деталей деталей из BPE практически совпадают с ограничениями традиционной печати на пластике FFF: он хорошо работает почти для всех геометрических форм деталей и может печатать с заполнением открытых ячеек. Детали, напечатанные на системах BPE, по-прежнему часто требуют последующей обработки — термообработки деталей, требующих улучшенных свойств (хотя это требуется для каждого металла), и последующей обработки / полировки для улучшения качества поверхности — но здесь нет управления порошком и сокращенных возможностей требования.В машинах BPE используется более простой процесс, что делает их гораздо более доступными, чем все другие основные типы металлической 3D-печати, причем машины стоят от 120 000 до 200 000 долларов. Markforged Metal X использует этот процесс — чтобы узнать больше об этом процессе, ознакомьтесь с этой статьей о процессе Metal X.

‍

Производство металлических порошков | Современные методы

Джонсон Матти Технол. Ред. , 2019, 63 , (3), 226

1.Последние изменения в индустрии порошковой металлургии

Проведя много лет в области порошковой металлургии (ПМ) и распыления, очень отрадно видеть нынешний значительный всплеск интереса к этой области. «Классический» бизнес спеченных деталей из PM не вызывал особого интереса исследователей в Великобритании в 1980-х и 1990-х годах, но за последние двадцать лет сначала появились технологии MIM и HIP, а в последнее время — AM или трехмерные (3D ) печать (1). За последние десять лет или около того они привели к огромному росту исследований и промышленных инвестиций в PM по всему миру.Эти новые отрасли PM предъявляют совершенно другие требования к металлическим порошкам, которые они используют. Мировые объемы потребляемого порошка все еще скромны по сравнению с «классическим» бизнесом по производству деталей из БДМ, на который приходится ~ 1 млн. Тонн в год ^–1 порошка Fe (1), но они имеют темпы роста в тоннажном выражении на 10–40% в год. в год и высокие значения порошка (обычно в диапазоне 7–200 евро ^–1 по сравнению с 1–2 кг порошка Fe ^–1 (2). Таким образом, произошел значительный рост инвестиций в заводы по производству такие ценные порошки.Однако производственная мощность для порошков, расплавленных в вакууме, распыленных газом, составляет всего около 20 000–30 000 тонн в год ^–1 .

2. Требования новейших технологий порошковой металлургии

Новые технологии имеют определенные общие черты в том, что касается требований к качеству порошка, но также и некоторые очень важные различия. Процесс MIM (, рис. 1, ) состоит из смешивания порошка с пластмассами или воском, литья под давлением крупногабаритных деталей, удаления связующего (удаления связующего) и последующего спекания детали до полной плотности.

Рис. 1.

Процесс MIM. Адаптировано из (3), CC BY-SA 4.0

Для этого требуются, прежде всего, мелкие порошки, чтобы иметь требуемую высокую степень спекающей активности, позволяющую спекать сырую деталь до высокой плотности. Типичные порошки имеют (массовый) средний размер частиц 5–15 мкм с максимальным размером частиц от 15 мкм до 50 мкм. Форма порошка не является четким требованием; высокая плотность утряски желательна для уменьшения усадки (обычно ~ 15%) при спекании до полной плотности, но чрезмерно сферические и гладкие частицы могут снизить «коричневую прочность», которая представляет собой прочность компонентов после удаления связующего.Требования к чистоте умеренные, например, содержание кислорода не критично, поскольку высокотемпературное спекание позволяет восстановить большинство оксидов. Сплавы включают низколегированные стали, множество нержавеющих сталей (~ 50% рынка) и некоторые суперсплавы, такие как IN718. Водное распыление широко используется для нержавеющих сталей, но суперсплавы требуют вакуумного распыления инертным газом (VIGA).

Процесс HIP ( Рис. 2 ) состоит из заполнения профильных металлических контейнеров («банок») порошком, которые после удаления воздуха и запечатывания подвергаются горячему изостатическому прессованию, как правило, при давлениях порядка 1000–2000 бар. и температуры 1000–1200 ° C.

Рис. 2.

Процесс HIP. Перепечатано с разрешения (4)

Это требует воспроизводимой и высокой плотности утряски для уменьшения усадки (обычно ~ 10–15%) при прессовании, а превосходная сферичность и гладкость являются наиболее желательными для помощи при заполнении формованных банок. Чистота жизненно важна, так как при HIP невозможно изменение содержания кислорода. Таким образом, распыление газа для этого практически обязательно. Размер частиц является второстепенным соображением, хотя для критических аэрокосмических применений используется мелкий порошок, обычно <53 мкм, чтобы гарантировать, что включения выше этого размера невозможны.Используемые сплавы варьируются от нержавеющих и инструментальных сталей до суперсплавов.

Сфера AM более разнообразна по своим требованиям, так как есть несколько основных процессов, которые используются или находятся в стадии очень активной разработки (5). Самая большая область сейчас — это лазерное спекание, которое имеет разные названия, но показано на Рис. 3 . Для этого требуются порошки с превосходной текучестью, чтобы помочь распределить порошок в тонкие слои перед спеканием или, точнее, сваркой формы детали, которую нужно сделать. Содержание кислорода представляет интерес; Хотя были предприняты некоторые попытки использовать порошки, распыленные водой (7), распыление газа доминирует в этой области.Очень важной особенностью является то, что размер частиц жестко ограничен диапазоном, который может быть различным: номинально –53 + 20 мкм или –45 + 15 мкм. Таким образом, выход в этом узком диапазоне размеров имеет большое влияние на стоимость производства порошка.

Рис. 3.

Процесс селективного лазерного спекания. Перепечатано из (6), авторское право (2018), с разрешения Elsevier

Существуют и другие процессы AM, которые привлекли большое внимание в последнее десятилетие. В них используются порошки марки MIM.Один из них — это нанесение связующего (, рис. 4, ), где форма создается из слоев порошка, склеенных вместе связующим, напечатанным на каждом слое порошка.

Рис. 4.

Процесс напыления связующего. Авторское право 3DEO, США. Печатается с разрешения

Другой метод представляет собой вариант очень широко используемой технологии осаждения нити, где нить из пластмассы нагревают и сваривают на опорной плите, чтобы построить часть. В этом случае нить из пластика в высокой степени загружена металлическим порошком марки MIM, так что осажденная деталь напоминает деталь MIM.В обоих случаях машина не производит готовые детали, а выполняет операцию спекания, при которой связующее или пластмасса выгорают, а деталь спекается до высокой плотности (с высокой усадкой). Основные требования к этим процессам AM очень похожи на MIM, хотя «растекаемость» необходима для процесса распыления связующего.

3. Процессы распыления

Распыление — это распад жидкости на мелкие брызги. Если это делается на расплавленном материале, полученный спрей обычно превращается в порошок.Существует множество способов распыления металла (8), но для обсуждаемых здесь современных методов производства широко используются только распыление воды и газа. Существует также комбинация этих методов для распыления воды при сверхвысоком давлении (UHP) (7). Для всех методов распыления поверхностное натяжение обрабатываемого сплава является важным фактором, определяющим размер частиц, и обычно обнаруживается, что если сплав A образует частицы с размером x% сплава B при распылении с помощью одного метода, аналогичное соотношение будет существовать. для другого.Таким образом, олово очень легко получить в виде порошка размером 10 микрон, а сталь намного сложнее.

3.1 Газовое распыление

Термин газовое распыление теперь охватывает ряд различных методов. Возможно, наиболее важными вариантами являются распыление воздухом, распыление инертным газом (IGA) и VIGA.

3.1.1 Распыление воздухом

Распыление воздухом — это процесс распыления и плавления на воздухе. Струи сжатого воздуха используются для разрушения расплавленного металла, и часто охлаждение достигается за счет всасывания больших объемов охлаждающего воздуха через оборудование.Этот метод широко использовался с 1900 года для изготовления порошков олова, свинца, алюминия и цинка, а также для некоторых медных и медных сплавов. Он использовался для обработки сплавов Fe-C в середине 20 века, но сейчас устарел. Как и следовало ожидать, содержание кислорода в порошках, распыленных воздухом, относительно высокое, обычно в диапазоне 1000 ppm – 1%. Форма частиц варьируется от неправильной для Al, Zn до сфероидальной для меди, золота и серебра. Размеры частиц для сплавов Ni, Fe ~ 50–200 мкм, для Sn, Pb ~ 10–30 мкм.

3.1.2 Распыление инертным газом

IGA — это место, где расплав разрушается инертным газом, обычно азотом или аргоном, и таким образом защищается от окисления. Он был разработан в период после Второй мировой войны при плавлении на воздухе и использовался для очень широкого спектра сплавов, от Sn и Pb до сплавов Au, Ag, Cu, Co, Ni и Fe. Основными областями применения этой техники были порошки для термического напыления, наплавки, пайки, стоматологии и, в последнее время, HIP, MIM и AM.Содержание кислорода может быть намного ниже, чем у порошков, распыленных воздухом, обычно в диапазоне 100–500 ppm, но сильно зависит от сплава. Формы частиц обычно сферические, но могут происходить агломерации и сателлиты. Средний размер частиц обычно составляет 30–200 мкм для сплавов Fe, Ni, Co, причем верхний предел диктуется большими размерами емкости, необходимыми для предотвращения разбрызгивания еще расплавленных более крупных капель на стенки.

3.1.3 Вакуумное распыление инертным газом

VIGA — это процесс плавления и разливки сплава перед распылением в вакуумной камере, что позволяет производить наиболее чувствительные к окислению и химически активные сплавы, особенно Fe-, Сплавы на основе Ni и Co, содержащие Al, титан и редкоземельные элементы.Сюда входят «суперсплавы», такие как IN718, мартенситностареющие стали и сплавы M-Cr-Al-Y. Этот метод был разработан в 1950-х и 1960-х годах, когда возникла необходимость изучить потенциальные преимущества быстрого затвердевания (RS), позволяющие производить более высоколегированные суперсплавы для аэрокосмической и оборонной промышленности (1). Это оказалось очень сложной областью применения, но после нескольких десятилетий разработок в настоящее время ежегодно поглощаются многие тысячи тонн порошков суперсплавов, производимых VIGA.Это интенсивное развитие означает, что технология хорошо подходит для производства порошков для HIP, MIM и AM. Достижимое содержание кислорода в диапазоне 50–200 частей на миллион. Форма частиц снова сферическая с неправильной формой. Размеры частиц такие же, как для IGA.

3.2 Электродное индукционное газовое распыление

Электродное индукционное газовое распыление (EIGA, рис. 5) — это «бескерамический» вариант газового распыления, при котором поток расплава не поступает через промежуточный ковш и сопло (что чрезвычайно сложно для Ti, который атакует все возможные материалы сопла), но плавится каплями с «электрода» (или стержня), который осторожно вращается для выравнивания процесса плавления.Профилированная индукционная катушка, обычно работающая на очень высокой частоте (> 50 кГц), чтобы избежать чрезмерных магнитогидродинамических сил на расплав, расплавляет конец стержня в, как правило, конической формы, и образующаяся струя капель расплавленного сплава падает в свободную форму. форсунка для распыления газа.

Рис. 5.

Электродное индукционное распыление плавильного газа. Воспроизведено с разрешения (9). Авторские права: Carpenter Additive

Этот процесс в настоящее время широко используется для производства титановых сплавов, но страдает тем, что местоположение потока плохо определено, а скорость плавления довольно низкая, обычно 10–30 кг в час ^–1 .Это приводит к очень высокому расходу газа (аргон) на килограмм порошка, а также к относительно грубому распределению (в среднем 40–100 микрон), поэтому выход мелких частиц низок. Форма частиц неплохая, но с некоторым сателлитом. Чистота будет отличной, если система полностью вакуумная.

3.3 Плазменное распыление

Плазменное распыление ( Рис. 6 ) — это несколько двусмысленный термин, но обычно используется для описания процесса, изобретенного канадской компанией Pyrogenesis в 1995 году и в настоящее время широко применяемого для производства порошков Ti и сплавов Ti.Этот процесс без использования керамики заключается в подаче металлической проволоки в фокус трех плазменных горелок, которые плавятся и затем распыляют материал.

Рис. 6.

Плазменное распыление. Воспроизведено с разрешения (9). Авторские права: Carpenter Additive

Этот процесс стоит недешево, поскольку в качестве сырья используется дорогостоящая титановая проволока (на самом деле несколько миллиметров в диаметре), а производительность невысока, обычно ~ 10 кг в час ^–1 , но недавно заявлено, что были подняты до более чем 20 кг ч ^–1 .В настоящее время в США есть предприятие с десятью системами на одном предприятии, чтобы обеспечить существенное производство. Форма частиц очень сферическая (из-за очень низкой производительности и умеренных газовых потоков) и отличной чистоты.

3.4 Водное распыление

Водное распыление (WA) — это разработка технологии грануляции воды, которая началась веками. Расплавленный металл разрушается струей воды под высоким давлением, обычно в диапазоне 3–20 МПа. Плавка осуществляется на воздухе, а распыление сначала происходило в атмосфере воздуха, что привело к очень высокому содержанию кислорода в стали.С середины 20 века инертизация распылительной камеры позволила производить огромные объемы порошка Fe и широкий спектр легированных сталей, включая нержавеющие и инструментальные стали. Он также широко используется для сплавов Au, Ag, Zn и Cu, а также для некоторых типов сплавов Ni и Co. Содержание кислорода сильно зависит от сплава и составляет от 500 ppm для некоторых самофлюсующихся сплавов Ni-Cr-B-Si и сплавов Cu до 1% для сталей с высоким содержанием марганца. Форма, как правило, несколько неправильная, но на нее сильно влияет состав сплава и условия распыления, так что кажущаяся плотность может варьироваться от 20% до ~ 50% твердого тела.Размер частиц для сталей составляет от ~ 30 мкм до 1000 мкм, так как быстрое охлаждение водяных струй позволяет более крупным частицам быстро замерзать.

3.5 Распыление водой сверхвысокого давления

Распыление водой сверхвысокого давления (UHPWA), как следует из названия, подразумевает использование очень высокого давления воды, обычно в диапазоне 100–200 МПа. При таком давлении струи воды являются сверхзвуковыми, движутся со скоростью 400–500 м с ^–1 , и распыление частично происходит за счет ударных волн вокруг струй воды.Обычно он проводится в распылительной камере, продуваемой инертным газом, и позволяет получать очень мелкие стальные порошки со средним размером частиц около 10 мкм. Содержание кислорода, как из-за большой площади поверхности таких мелких порошков, так и из-за окислительного потенциала воды, обычно находится в диапазоне 2000–5000 ppm. Форма частиц может варьироваться от несколько неправильной до довольно сферической, что обеспечивает высокую плотность утряски ~ 4,5 г / мл ^–1 для марок MIM.

4. Основные факторы при выборе техники распыления

Взаимодействие требований различных передовых производственных методов MIM, HIP и AM; и сплавы, которые должны быть обработаны, с характеристиками основных методов распыления, описанных выше, естественно, определяют оптимальный выбор для производства порошка.

Для всех технологий выход порошков правильного размера является жизненно важным экономическим фактором. Таким образом, для MIM главной задачей является получение очень тонкого порошка для обеспечения высокой активности спекания. Типичные спецификации требуют среднего размера ~ 10 микрон с D90 20-30 микрон. UHPWA может обеспечить такой порошок с выходом 70–80% от распыленного порошка. Распыление газа изо всех сил пытается обеспечить выход более 50%. Кроме того, одно из основных соображений использования распыления инертным газом — достижение низкого содержания кислорода — представляет меньший интерес для многих сплавов, особенно нержавеющих сталей (~ 50% рынка), из-за возможности снижения количества оксидов в стадия спекания.Таким образом, газовое распыление является наиболее популярным для суперсплавов с менее восстанавливаемыми оксидами. Для ГИП, который не ограничивает (во многих случаях) минимальный размер частиц и не требует очень мелкого максимального размера (возможно, 100–300 микрон), выходы очень высоки, в диапазоне 80–98%. Для АМ с использованием лазеров, которые требуют жесткого распределения, обычно с отношением макс / мин 2,5–3, ширина распределения имеет решающее значение. Распыленные порошки обычно подчиняются логарифмически нормальному статистическому распределению и могут иметь стандартные отклонения от 1.От 8 до 2,5 и более. Разница в урожайности в диапазоне размеров 3: 1 очень велика. При стандартном отклонении 1,8 (теоретическое, 100% эффективное экранирование) выход может достигать 64%, а при стандартном отклонении 2,2 он падает до ~ 51%.

Еще одним важным фактором является текучесть. На это влияет форма частиц, на которую сильно влияет «сателлит», когда более мелкие частицы прилипают к более крупным.

Рис. 7 и На рис. 8 показано влияние эффективной противоспутниковой системы на распыление газа (10).Это может значительно улучшить кажущуюся плотность (например, с ~ 3,9 г мл ^–1 до ~ 4,5 г мл ^–1 для номинального порошка 53/20) и сделать разницу между отсутствием потока и ~ 13 с 50 г ^–1 расход холла. Таким образом, распыление газа с эффективными противоспутниковыми средствами определенно является предпочтительным для всех процессов, требующих хороших характеристик потока и высокой плотности упаковки, включая HIP, AM и MIM. Другой особенностью усовершенствованных газовых распылителей (как IGA, так и VIGA) является использование нагретого газа, который при подаче на одно и то же сопло и скорость потока расплава снижает как расход газа на килограмм, так и средний размер частиц на квадратный корень из абсолютной температуры. таким образом значительно улучшаются экономические показатели и выход тонкого порошка (11).

Рис. 7.

Обычный порошок VIGA с умеренным сателлитом. Авторское право: Atomising Systems Ltd

Рис. 8.

Распыление газа с помощью противоспутниковой системы — уменьшенное количество спутников. Авторское право: Atomising Systems Ltd

Влияние обрабатываемых сплавов также имеет большое значение. Уже упоминалось о необходимости плавления в вакууме суперсплавов (на основе Ni), но для Ti, который вступает в реакцию с керамикой и разрушается под ней, плавление без использования керамики является обязательным, что привело к внедрению EIGA и плазменного распыления, что, несмотря на их высокие капитальные и эксплуатационные затраты и низкая производительность не улучшились для этого материала.

5. Резюме и выводы

Недавно разработанные процессы для усовершенствованного производства с использованием металлического порошка, HIP, MIM и AM предъявляют различные требования по сравнению с ранее преобладающим процессом прессования и спекания PM, который в значительной степени обслуживается распылением воды.

Для HIP используется распыление газа из-за необходимости чистых поверхностей порошка с вакуумной плавкой суперсплавов. Использование нагретого газа снижает затраты, а противоспутниковые системы могут улучшить поток и плотность упаковки.

Для MIM используется распыление как газом, так и водой сверхвысокого давления. Последний является предпочтительным по экономическим причинам для многих сплавов, которые можно раскислить при спекании. Для более реактивных сплавов используется продукция VIGA. Чтобы получить порошок очень мелкого размера, очень помогает работа с горячим газом.

Для AM используется почти исключительно газовое распыление. Для улучшения текучести очень полезно использование противоспутниковых систем, а горячий газ также способствует экономичности процесса.

Сравнение порошкового покрытия и влажной краски и покрытия

.

Мир состоит из важных двоичных элементов: мужчины и женщины, добро и зло, консерваторы и либералы и многие другие. В то время как большинство этих противоборствующих сил привлекают много внимания общественности в матче недовольства в стиле утренней доски, некоторые из этих двоичных файлов только всплывают на поверхность, когда они становятся важными для конкретных выборов. В мире производства листового металла несогласованность между лучшими методами отделки отдельного продукта определяется раздельным решением.Совпадение порошкового покрытия с влажной краской и гальванического покрытия далеко не единодушно… и вместо этого решается в каждом конкретном случае. Чтобы лучше понять, какой метод отделки листового металла лучше всего подходит для производства вашего продукта. Понимая основные принципы, процессы и преимущества / недостатки как покрытия, так и влажной окраски / гальваники, вы можете создать свой продукт, который поразит всех остальных.

Порошковое покрытие

Порошковое покрытие — это завершающий процесс, при котором покрытие наносится электростатическим способом на поверхность в виде свободно плавающего сухого порошка перед использованием тепла для окончательной обработки покрытия.Пудра может быть изготовлена ​​из любого количества продуктов: полиэстера, полиуретана, полиэфирно-эпоксидной смолы, прямой эпоксидной смолы и акрила. Порошковое покрытие — это процесс отделки, при котором получается толстое твердое покрытие, более жесткое, чем у обычных красок. Порошковое покрытие можно найти на широком диапазоне продуктов, от бытовой техники до автомобильных запчастей.

Процесс —

Порошковое покрытие может быть выполнено одним из двух процессов: термореактивным и термопластическим. При термоотверждении используются дополнительные химические вещества, которые реагируют на порошок во время нагрева.Термопласты не содержат дополнительных химикатов, а просто плавятся и перетекают в окончательное покрытие. Оба процесса порошковой окраски выглядят очень похожими, за исключением этой отличительной особенности. Термореактивный или термопластический порошок создается путем взятия порошка и связывания предметов вместе. Во-вторых, нагревают смесь, раскатывают продукт, а затем разбивают полимерный продукт на стружку. Наконец, можно измельчить в мелкий порошок.

Каждый из процессов порошкового покрытия, как правило, после создания порошка путем подготовки металла для нанесения покрытия.Объект очищается с особым вниманием к удалению любого мусора и масла, которые могут препятствовать прикреплению сухого порошка. Затем сухой порошок наносится электростатическим способом — процесс, при котором частицы порошка и объект заряжаются за счет электростатического выброса высокого напряжения. Эта электростатическая стадия порошкового покрытия значительно увеличивает эффективность и производительность процесса нанесения покрытия почти на 95%. Тратится меньше краски, и металлический объект полностью покрывается.

Напыленное порошковое покрытие затем отверждается при температуре до 400 градусов в течение десяти минут, чтобы покрытие могло закрепиться на объекте.Во время схватывания порошок плавится и обтекает объект. Тепло не только плавит порошок, но и связывает полимер в более тяжелый полимер, который образует плотную сетчатую отделку. Отверждение не только покрывает изделие из листового металла, но и связывает полимер в более плотное и тяжелое покрытие.

Преимущества —

Преимущества процесса порошкового покрытия многочисленны. Во-первых, порошковое покрытие приводит к получению толстой и плотной отделки металлических изделий, которая может быть более прочной и долговечной, чем обычная окраска.Во-вторых, порошковое покрытие обычно представляет собой однослойное покрытие, поэтому процесс может быть довольно быстрым и легким. В-третьих, порошковое покрытие может включать в себя несколько индивидуальных цветов и текстур отделки, поскольку порошки, которые распыляются на предмет, могут быть умело обработаны. В-четвертых, порошковое покрытие — это экологически безопасный процесс отделки, поскольку он производит небольшое количество летучих органических соединений. Наконец, порошковое покрытие создает наиболее ровные поверхности (горизонтальные и вертикальные), потому что порошок распыляется и нагревается без капель или следов нанесения.

Недостатки —

У процесса порошкового покрытия есть два основных недостатка. Во-первых, порошковое покрытие делает металлические изделия более толстыми. Для этого покрытия может быть довольно сложно получить тонкую отделку, особенно потому, что по мере истончения полимера он имеет тенденцию к образованию неровной текстуры, похожей на кожуру апельсина. Во-вторых, для небольших работ по обработке листового металла может потребоваться менее затратный или сложный процесс отделки. Для порошкового покрытия требуются напыляемые материалы, электростатическая камера и печь — все это может быть дорогостоящим и задействованным для небольших проектов.

Мокрая краска и покрытие

Мокрая краска — это традиционный (хотя и технологичный) процесс нанесения жидкой краски на металлическое изделие для отделки. В большинстве процессов производства листового металла используется распылитель, насос или сосуд под давлением для равномерной подачи влажной краски. Покрытие — это процесс, при котором металл наносится на проводящую поверхность. (Подумайте, как можно позолочить ювелирные изделия.) Покрытие можно использовать для многих целей: украшения, ингибирование коррозии, улучшение износостойкости, упрочнение, уменьшение трения или улучшение адгезии краски.

Процесс —

Процесс мокрой окраски выполняется путем тщательной очистки металлического объекта перед струйной очисткой жидкой краски до однородной толщины примерно 15-20 микрометров. Влажная краска наносится до тех пор, пока продукт не будет равномерно покрыт краской желаемой толщины. Процесс нанесения покрытия может быть довольно сложным и зависит от желаемого металла для покрытия и желаемого эффекта. Обычно изделие покрывают желаемым металлом, и для его плавления применяется определенная комбинация тепла и давления, хотя пары, вакуум и жидкости также могут использоваться в качестве адекватной замены тепла или давления традиционных процессов нанесения покрытия.

Преимущества —

Преимущества мокрой краски и гальванического покрытия дополняют покрытие. Во-первых, влажная краска идеально подходит для изделий, которые нельзя нагревать для порошковой окраски. Мокрая краска не требует для отделки печи. Во-вторых, влажная краска может давать более широкий диапазон цветов, чем порошковое покрытие, поэтому для более нестандартной цветовой обработки может потребоваться окраска распылением и покрытие. В-третьих, влажная краска и гальваническое покрытие могут дать гораздо более тонкую поверхность, чем порошковое покрытие. Для продуктов, требующих тонкой отделки, влажная краска может принести большую пользу.Наконец, влажная окраска — гораздо более экономичный процесс отделки, особенно для небольших работ.

Недостатки —

Есть два основных недостатка влажной окраски и гальваники. Во-первых, влажная покраска не так долговечна, как порошковая окраска. Мокрая краска может потребовать обслуживания и повторной обработки позже. Во-вторых, для мокрой окраски может потребоваться нанесение нескольких слоев, чтобы получить ровную поверхность без повреждений.