Режим работы: С 9.00 - 21.00 БЕЗ ВЫХОДНЫХ
Заказать звонок
shopping_cart 0
shopping_cart 0 р.

Способы нанесения порошковой покраски

Способы нанесения порошковой покраски
15 Октября 2020

Способы нанесения порошковых лакокрасочных материалов

Порошковая окраска – это безотходная и экологически чистая технология получения полимерных покрытий с высокими защитными и декоративными свойствами. Технология порошковой окраски была разработана и начала применяться в 50-60 х годах прошлого столетия. В настоящее время порошковыми красками обрабатывается примерно 15% окрашиваемых изделий в мире.

Основное различие между технологией нанесения традиционных жидких и порошковых материалов заключается в том, что порошковые краски не содержат в своем составе органических растворителей, жидкого пленкообразователя и изначально находятся в твердом агрегатном состоянии.

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

Порошковый материал, находящийся в состоянии псевдоожижения, может быть нанесен не только на нагретое, но и на холодное изделие. В последнем случае к псевдоожиженному материалу посредством электродной сетки или специального игольчатого контура подводится высокое напряжение (знак "- "). Вторым (заземленным) электродом служит покрываемое изделие.

В результате ионной адсорбции частицы порошка приобретают электрический заряд и равномерно осаждаются на изделии. Осаждение порошка может происходить как при непосредственном погружении изделия в кипящий слой, так и при его перемещении над слоем в так называемом облаке заряженных частиц. При этом способе не требуется специальных распылительных устройств, практически отсутствуют потери порошкового материала, процесс легко автоматизируется.

Технология покрытий.

В кипящем слое чаще всего получают покрытия из термопластичных порошковых красок - поливинилбу - тиральных, поливинилхлоридных, полиэтиленовых, полиамидов, фторопластов, пентапласта. Не исключается, однако, применение термореактивных материалов. Установка для их нанесения (рис. 41) включает ванну кипящего слоя и нагревательные устройства (печи) для предварительного и дополнительного нагрева изделий. В отдельных случаях в комплект установок входят камера для охлаждения изделий и вспомогательное оборудование, например конвейер, пульт управления и др. Объем ванн выбирается с учетом габаритов покрываемых изделий и колеблется от нескольких литров до 1 м3 и более.

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

1. Технология порошковой окраски электростатическим напылением.

 Его популярность обусловлена следующими факторами: высокая эффективность зарядки почти всех порошковых красок, высокая производительность при порошковом окрашивании больших поверхностей, относительно низкая чувствительность к влажности окружающего воздуха, подходит для нанесения различных порошковых покрытий со специальными эффектами (металлики, шагрени, мауары и т.д.). Наряду с достоинствами электростатическое напыление имеет ряд недостатков, которые обусловлены сильным электрическим полем между пистолетом распылителем и деталью, которое может затруднить нанесение порошкового покрытия в углах и в местах глубоких выемок. Кроме того, неправильный выбор электростатических параметров распылителя и расстояния от распылителя до детали может вызвать обратную ионизацию и ухудшить качество полимерного порошкового покрытия.

Эффект клетки Фарадея - результат воздействия электростатических и аэродинамических сил.
На рисунке показано, что при нанесении порошкового покрытия на участки, в которых действует эффект клетки Фарадея, электрическое поле, создаваемое распылителем, имеет максимальную напряженность по краям выемки. Силовые линии всегда идут к самой близкой заземленной точке и скорее концентрируется по краям выемки и выступающим участками, а не проникают дальше внутрь.
Это сильное поле ускоряет оседание частик, образуя в этих местах порошковое покрытие слишком большой толщины.
Эффект клетки Фарадея наблюдается в тех случаях, когда наносят порошковую краску на металлоизделия сложной конфигурации, куда внешнее электрическое поле не проникает, поэтому нанесение ровного покрытия на детали затруднено и в некоторых случаях даже невозможно.

2. Технология порошковой окраски трибостатическим напылением.


В отличие от электростатического напыления, в данной системе нет генератора высого напряжения для распылителя. Порошок заряжается в процессе трения.
Главная задача - увеличить число и силу столкновений между частицами порошка и заряжающими поверхностями пистолета распылителя.
Одним из лучших акцепторов в трибоэлектрическом ряду является политетрафторэтилен (тефлон), он обеспечивает хорошую зарядку большинства порошковых красок, имеет относительно высокую износоустойчивость и устойчив к налипанию частиц под действием ударов.

В распылителях с трибостатической зарядкой не создается ни сильного электрического поля, ни ионного тока, поэтому отсутствует эффект клетки Фарадея и обратной ионизации. Заряженные частицы могут проникать в глубокие скрытые проемы и равномерно прокрашивать изделия сложной конфигурации.
Также возможно нанесение нескольких слоев краски для получения толстых порошковых покрытий.
Распылители с использованием трибостатической зарядки конструктивно более надежны, чем пистолеты распылители с зарядкой в поле коронного разряда, поскольку они не имеют элементов, преобразующих высокое напряжение. За исключением провода заземления, эти распылители являются полностью механическими, чувствительными только к естественному износу.

Установки для нанесения порошковых материалов в псевдожиженном слое в зависимости от условий образования взвешенного слоя имеют различную конструкцию и делятся на установки вихревого, вибрационного и вибровихревого нанесения.

 Установка вихревого нанесения представляет собой ванну 1 диаметром до 0,5 м и высотой до 1 м, изготовленную из тонколистовой стали. В нижней части ванны расположена воздушная камера 3, отделенная от ванны пористой перегородкой 2 и связанная с воздушной системой. На пористую перегородку насыпан слой мелкодисперсного порошка. В воздушную камеру подается сжатый воздух под давлением до 0,5 МПа. Проходя через пористую перегородку, восходящий поток воздуха разделяется на множество струй, которые, воздействуя на частицы порошка, переводят их во взвешенное (псевдоожиженное) состояние.

Одним из основных элементов установки для вихревого нанесения является пористая перегородка (ложное дно) с размером пор 40—150 мкм, равномерно распределяющая подаваемый воздух по всему сечению ванны и обеспечивающая стабильность псевдоожиженного порошка.
Для изготовления пористой перегородки применяют керамические плиты толщиной 20 мм из кизельгура и стеклянной муки, пористые фильтры, изготовленные из порошков методом спекания, стеклоткань с размером пор 50—
100 мкм, уложенную в три-четыре слоя между двумя латунными сетками, пористые плитки из поливинилхлоридных смол, технический войлок толщиной 30—35 мм и другие материалы. Для предохранения пористой перегородки от разрушения ее заключают между двумя жесткими металлическими решетками. Образование взвешенного слоя в установках вибрационного нанесения происходит в результате воздействия на порошок вынужденных колебаний определенной частоты и амплитуды (вибрации).

 При работе установки под действием вибратора днище ванны колеблется и переводит порошок в псевдоожиженное состояние.Наилучшие результаты по нанесению порошковых материалов в псевдоожиженном слое достигаются при совмещении вихревого и вибрационного способов. При вибровихревом нанесении наблюдается более равномерное распределение частиц порошка по его объему, что дает более равномерное по толщине покрытие. В этом случае установку для вихревого нанесения устанавливают на мембрану, которая при помощи электромагнитного вибратора получает вертикальное перемещение с определенной частотой.

Для нанесения порошкового материала в ионизированном псевдоожиженном слое в промышленности применяют установки, конструкции которых аналогичны устройствам для нанесения порошка в псевдоожиженном слое. Установка (рис. 48) представляет собой ванну 3, установленную на изоляторах 7 и имеющую в нижней части пористую перегородку (ложное дно) 2, Которая отделяет ванну от воздушной камеры 8. Над пористой перегородкой расположена система коронирующих электродов (ионизаторов) 6, представляющая собой решетку с иглами, сетку или тонкую нихромовую проволоку. Электроды соединены с отрицательным полюсом ИВН 1 (положительный полюс заземлен) .

При подаче в камеру 8 сжатый воздух, равномерно распределяясь, проходит через пористую перегородку и образует взвешенный слой порошкового материала. Окрашиваемые изделия 5 с помощью подвесного конвейера 4 перемещаются над ванной и погружаются во взвешенный слой. Для осаждения Порошка равномерным слоем на поверхности холодного изделия и возможности регулирования его толщины в ванне создается электрическое поле. Частицы порошка, получая отрицательный заряд, равномерно покрывают изделие, имеющее противоположный заряд, и прочно удерживаются на его поверхности. Толщина покрытия определяется временем нахождения изделия в ванне (от 2 до 10 с) и напряжением электрического поля (от 10 до 50 кВ).
При нанесении порошка в ионизированном псевдоожиженном слое на поверхность изделий сложной конфигурации в ванне размещают дополнительные электроды. Во всех случаях расстояние между электродами должно быть не менее 50 мм, а между изделием и ближайшим электродом — не менее 200 мм.

Установка имеет ванну 3 с пористой перегородкой 2 и систему электродов 6, соединенную с ИВН 1. Изделия 5 на конвейере 4 проходят над ванной с взвешенным ионизированным слоем порошка, не погружаясь в нее; электроды представляют собой решетки с иглами, острия которых подняты почти до поверхности взвешенного слоя порошка. При работе установки над поверхностью взвешенного слоя образуется облако заряженных частиц, проходя через которое заземленное изделие покрывается равномерным слоем порошка.

Поскольку в этом случае окрашиваемые изделия не погружаются в ванну, можно увеличить их размеры (по сравнению с размерами изделий при нанесении порошка в ионизированном псевдоожиженном слое), а также скорость конвейера.

Последние новости