Оборудование и технологии порошковой покраски

Отдел продаж +38(067)218-85-30
Бухгалтерия +38(0472)38-36-77
Дирекция +38(067)735-79-88
polma@i.ua г. Черкассы, ул. Смелянская, 161/21

Особенности нанесения порошковых полимерных красок в условиях серийного и мелкосерийного производств

Быстрый рост производства и расширение ассортимента порошковых материалов нашли свое отражение в усилении деятельности производителей оборудования для нанесения порошковых покрытий с целью создания наиболее совершенных и эффективных систем нанесения. Порошковые покрытия наносятся в основном ручными или автоматическими распылителями методом электростатической или трибостатической зарядки в камерах напыления тупикового или проходного типа.

Технология нанесения полимерных порошковых красок - экологически чистая, безотходная технология получения высококачественных защитных и защитно-декоротивных полимерных покрытий. Покрытие формируют из полимерных порошков, которые напыляют на поверхность изделия, а затем в печи под определенной температурой проходит процесс термообработки (полимеризации).

Основной принцип нанесения покрытия заключается в притяжении заряженных частиц краски к заземленной поверхности детали. Для нанесения порошковых красок годится большинство термостойких твердых тел и прежде всего металлических деталей.

Технологический процесс получения покрытий из порошковых красок включает три основные стадии: Сжатие рисунков подготовка поверхности нанесение порошкового материала полимеризация (оплавление) порошкового слоя

Качество покрытий зависит от строгого соблюдения технологических режимов всех стадий процесса. Порошковые краски, как правило, наносят на изделия после завершения всех механических и термических операций: Изделия не должны иметь заусенцев, открытых кромок (радиусом закруглений менее 0,3 мм), выступающих сварных швов, сварочных брызг, прожогов, трещин; поверхность должна быть сухой, чистой, без окалины и ржавчины (в случае металлов), не содержать масляных и других загрязнений.

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ.

Для очистки поверхности от ржавчины, окалины, старых покрытий в основном используют механические и химические способы. Из механических способов наиболее распространение струйная абразивная обработка с применением дробеметных, дробеструйных и пескоструйных аппаратов.

В качестве обезжиривающих веществ применяют органические растворители, водные моющие (щелочные и кислые) растворы. Органические растворители (Уайт-спирит, 646) из-за вредности и огнеопасности применяют для обезжиривания способом ручной протирки х/б ветошью не оставляющей ворсы на поверхности изделий, ограниченно, главным образом при окрашивании небольших партий. Основной промышленный способ обезжиривания связан с использованием водных моющих составов - концентратов. В основном они представляют собой порошки. Обезжиривание проводят при 40-60оС; продолжительность обработки окунанием 5-15 мин, распылением 1-5 мин. Большинство составов пригодно для обезжиривания как черных, так и цветных металлов (алюминий, медь, цинк и магниевые сплавы). Обезжиривание требует не только обработку моющим составом, но и последующую их промывку и сушку.

Химическое удаление оксидов основано на их растворении или отслаивании с помощью кислот (в случае черных металлов) или щелочей (для алюминия и его сплавов). Эта операция преследует цель улучшить защиту изделий, сделать ее более надежной и длительной. наиболее распространено фосфатирование черных металлов и оксидирование цветных, в первую очередь алюминия и его сплавов. Цветные металлы (алюминий, магний, их сплавы, цинк) для улучшения адгезии и защитных свойств покрытий оксидируют. Завершающей стадией получения конверсионных покрытий, как и любых операций мокрой подготовки поверхности, является сушка изделий от воды.

ПОДГОТОВКА ПОРОШКОВОГО МАТЕРИАЛА И СЖАТОГО ВОЗДУХА.

Порошковые полимерные материалы промышленного изготовления, у которых не истек срок годности, как правило, пригодны для получения покрытий без какой-либо подготовки. Исключения могут быть в тех случаях, когда нарушались условия хранения или транспортировки материала.

Наиболее типичные дефекты красок, связанные с их неправильным хранением: комкование, химическое старение; увлажнение сверх допустимой нормы. Рекомендуемая температура хранения порошковых красок не выше 30°С. Слежавшиеся краски, имеющие крупные или даже мелкие агрегаты, не пригодны для применения и требуют переработки - измельчения до требуемого размера частиц и просева. При малой агрегации частиц иногда ограничиваются просевом. Рекомендуемая ячейка сита для просеивания должна быть в пределах 150-200 мкм.

Химическому старению в наибольшей степени подвержены термореактивные краски с высокой реакционной способностью при несоблюдении условий их хранения. Краски, имеющие признаки химического старения, должны выбраковываться, их исправление практически невозможно. Краски с повышенной степенью увлажнения (что видно по их пониженной сыпучести, склонности к агрегации, плохой заряжаемости) подлежат – сушке при температуре не выше 35оС на протвине слоем 2-3см. в течение 1-2часов. с периодическим перемешиванием краски.

Полимерные порошковые краски являются гигроскопичными и поглощают из окружающего воздуха пары воды в результате чего, краски плохо транспортируются по трубопроводу распылителей, распыляются, заряжаются (особенно касается трибостатического напыления). Подготовка сжатого воздуха заключается в его очистке от капельной влаги и масла с последующей осушкой от их паров. Воздух, используемый для распыления порошковых красок, должен удовлетворять следующим требованиям: содержание масла - не более 0,01 мг/м3; содержание влаги - не более 1,3 г/м3; точка росы - не выше 7°С; содержание пыли не более 1мг/м3. Подготовка осуществляется пропусканием сжатого воздуха через маслоуловители и установку осушки сжатого воздуха ОСВ-30, в котором освобождение от влаги сжатого воздуха достигается пропусканием последнего через слой сорбента забирающий из сжатого воздуха пары воды и масла. Регенерация сорбента осуществляется прокаливанием сорбента при температуре 120-150оС в течение 2-3 часов с последующим охлаждением последнего. Срок использования сорбента около 5 лет.

ОКРАШИВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ.

окрашивание изделий

При окрашивании порошковыми красками, как и жидкими, важно обеспечить высокую производительность, равномерность и полноту осаждения материала на изделии. Это зависит от многих факторов: конструктивных особенностей установок, параметров их работы, квалификации оператора (при ручном нанесении порошковых материалов) и др.

Наиболее распространен процесс с использованием электростатически (или трибостатически) заряженной порошковой краски, распыляемой пистолетом-распылителем установки ручного напыления УРН-2 и удерживаемой на поверхности заземленного окрашиваемого изделия силой электростатического притяжения.

Процесс осуществляется в камерах нанесения, которые оснащены системами отсоса воздуха для предотвращения попадания порошковой краски в помещение и совмещенными с ними системами аспирации для улавливания не осевших на окрашиваемое изделие порошковой краски для возврата ее в процесс. Различают два типа камер: тупиковая с завеской изделий внутрь камеры через рабочее окно или сбоку КН-2, КН-5 и проходные, где детали транспортируются через рабочую область напыления камеры (мимо маляра) КН-3, КН-6. При этом если необходимо красить длинномерные изделия, то проходные камеры делают двухпостовые КН-3-2, КН-6-2 по сути это однопостовые камеры развернутые друг относительно друга на 180 градусов типа «валет». Каждая камера оснащается вытяжным вентилятором в алюминиевом исполнении, аспирационной системой для улавливания и возврата в производство порошковой краски, импульсной продувкой для сброса в питатель краски с фильтровальных патронов, освещения люминесцентными лампами, обдувочным пистолетом. Как опция возможна поставка вибросита с питателем, псевдоожижением и инжектором забора краски. Камеры изготавливаются из холоднокатаного металла с полимерным покрытием и полированным нержавеющим дном, предотвращающим искрообразование при случайном падении детали в камере.

технологии порошкового напыления

Установки ручного напыления УРН-2 с пистолетами-распылителями, обеспечивают получение смеси порошковой краски с воздухом, образование факела и приобретение частицами порошковой краски электрического заряда достаточного для уверенного осаждения на заземленной детали.

технологии порошкового напыления

Была разработана установка ручного напыления УРН-2 с целью минимизации простоев окрасочного оборудования в мелкосерийном производстве, где предусмотрена частая смена цвета или типа краски. Подача порошка происходит непосредственно из оригинальной тары (коробки), в которой порошок поставляется потребителю. Всасывающий патрубок оснащен устройством псевдоожижения, что в комплексе с мощным инжектором и вибростолом, расположенным под углом, позволяет перерабатывать без остатка даже самые сложные порошки повышенной влажности. Установка может укомплектовываться электростатическим, трибостатическим или совмещенными пистолетами распылителями. Совмещенный пистолет распылитель был специально разработан с целью универсальности применения установки для разных видов краски, сложности поверхности нанесения и позволяет практически мгновенно переходить с режима электростатической зарядки в режим трибо. Переход с одного распылителя на другой часто обусловлено перекраской деталей в случае обнаружения брака после термообработки (полимеризации) деталей. В этом случае если изначально детали покрывались электростатическим пистолетом, то для перекраски деталей необходимо поменять знак зарядки краски, то есть перейти на трибостатическую зарядку со знаком плюс. Не вдаваясь в подробности, этот способ перекраски годится для деталей типа «панели», где в силу до конца не изученных процессов возможен непрокрас отдельно взятой локальной области в случае перекраски с тем же знаком заряда, что и первый слой. Для регулирования подачи порошковой краски имеется пневмопульт с регуляторами давления, где происходит регулировка режимов работы нанесения краски. Электронный блок с генератором высокого напряжения позволяет регулировать высокое напряжение в широких пределах от 20 до 80 Кв со стабилизацией по току или напряжению. Также с пульта происходит переключение режима работы электростатика-трибостатика.

технологии порошкового напыления

Вылетая из пистолета, порошковая краска образует факел той или иной формы в зависимости от применяемого сопла (насадки) пистолета, движется под влиянием струй воздуха в факеле и силы электрического притяжения к заземленной окрашиваемой детали и оседает на ее поверхности, удерживаясь теми же силами электрического притяжения.

Применяют два способа заряда частиц ПК: электростатический - с принудительной зарядкой посредством коронирующего электрода, находящимся под высоким напряжением, и с использованием "трибоэффекта", т.е. эффекта приобретения заряда частицами краски при прохождении ее через трибоэлектризующий узел трибоствола .

При первом способе применяется подвод высокого (20-100 КВ) постоянного по знаку напряжения к коронирующему электроду от генератора высокого напряжения

При втором способе зарядки частиц ствол и другие детали пистолета, с которыми соприкасается порошковая краска, изготавливается из специального материала (обычно фторопласта - для эпоксисодержащих порошковых красок).

технологии порошкового напыления

Наиболее существенная разница в эффективности этих способов зарядки порошковой краски и выбора между ними при окраске тех или иных деталей заключается в наличии при первом способе зарядки сильного электрического поля, принуждающего частицы порошковой краски двигаться по его силовым линиям, или полном отсутствии такого поля при трибозарядке. Поэтому принудительная зарядка порошковой краски от коронирующего электрода распылительного пистолета обуславливает значительную разницу в количестве осевшей на поверхности изделия порошковой краски в местах выступов и ровных поверхностей. Играет роль также расположение изделий относительно пистолетов, расстояние и направление ствола последних, применяемые насадки на ствол. При близкой навеске деталей они могут взаимно экранировать друг друга.