Порошковая покраска

Коррозионные процессы в изделиях из стали, в том числе из стального проката во время эксплуатации преимущественно провоцируются электролитической коррозией (щелевая, питтинговая, межкристаллитная и т.д.) с образованием пар «анод-катод» не только и не столько на дефектах прокатки (микротрещины, поры, включения и др.), сколько на границах раздела между зернами перлита, феррита, цементита, включениями легирующих элементов и пр. Нанесение протекторных покрытий из цветных металлов дорого и не решает проблему в полной мере, а потому в качестве дополнительного (или основного) защитного и, одновременно декоративного покрытия используются лакокрасочные и полимерные материалы (по ГОСТ 30246-2016 и ГОСТ 34180-2017 соответственно).

Полимерные покрытия наносятся методами порошковой окраски, могут быть атмосферостойкими, электроизоляционными, огне-, био-, термо-, химически стойкими, а декорирующий эффект обеспечивается цветом и фактурой поверхностного слоя. Так, согласно приложению 1 действующего ГОСТ 9.410 защитный и электроизоляционный эффект дают порошковые материалы на базе полиэтилена низкого и высокого давления, эпоксидных смол, абразивостойкий – на базе полиамида, химически стойкий – пентапласта, химически стойкий, абразивостойкий, электроизоляционный, антифрикционный, герметизирующий – на базе фторопластов, эпоксидных компаундов и т.д.

В свою очередь нанесение порошковых составов выполняется методами пневматического распыления на нагретое изделие, пневмоэлектростатического - на нагретое или холодное изделие, погружения в псевдоожиженный («кипящий») слой с использованием (или без) электрополя.

Что такое порошковая покраска, чем отличаются составы для покрытий и способы нанесения.

Впервые порошковые покрытия начали использовать еще в начале 1950-х годов и это были составы на базе полиэтилена, а для нанесения применялась технология «кипящего» слоя (напыление на предварительно нагретую поверхность изделия). В 1960-х годах были разработаны порошковые покрытия на основе полиэфиров и эпоксидных смол, но de facto в любых составах составляющие присутствуют в сухом порошке без растворителей, который изготавливается из твердых смол, сшивающих агентов, пигментов с небольшим количеством добавок (УФ-скринеры, ускорители, катализаторы, диспергаторы и др.). Причем метод получения порошковых составов с типовыми этапами вне зависимости от способа производства (непрерывного или дискретного).

Порошковая окраска имеют ряд технических и экономических преимуществ:

• поскольку в случае электростатического напыления порошок притягивается к основанию за счет электростатического заряда, то потери состава существенно ниже, чем при традиционном напылении или окрашивании;
• высокая температура нанесения (от 160 до 210 °C) ускоряет отверждение и позволяет образовывать очень плотную и высокозащитную пленку;
• порошковые составы сразу готовы к использованию, так как не нуждаются в разбавлении;
• порошковые составы простые в нанесении, поскольку не растекаются, не капают отличие от обычного жидкого покрытия;
• с помощью порошковой окраски можно покрывать сложные формы изделий равномерным слоем.

Вместе с тем, размер изделия, на который наносится покрытие, остается одним из основных ограничений, причем вне зависимости от выбранных методов нанесения, изменить цвет порошкового покрытия сложнее по сравнению с обычными красками на основе растворителей.

Порошковые покрытия сегодня делят на две основные категории - термопластичные и термореактивные порошки, причем рыночная доля термореактивных покрытий больше (90%), чем термопластичных.

Для окрашивания используются два основных метода - электростатическое напыление и погружение в кипящий слой (значительно реже применяют газопламенное напыление и погружение в псевдоожиженный слой с использованием электрополя).

Если требуется нанесение тонкопленочных слоев, то предпочтительным методом является электростатическое распыление. Перед нанесением покрытия, как и в случае с обычными красками на основе растворителей, основание должно быть тщательно очищено путем соответствующей подготовки поверхности. Также могут быть добавлены конверсионные покрытия для улучшения адгезии и коррозионной стойкости.

Электростатическое напыление порошковых составов.

Электростатическое напыление является основным процессом нанесения порошка, хотя оно и не было разработано первым. Порошок псевдоожижается в бункере и транспортируется потоком воздуха к электростатическому распылителю. Окрашиваемое изделие электрически соединено с землей таким образом, что заряженные частицы порошка притягиваются к подложке под действием электростатической силы. Воздушный поток из распылителя (автоматического или ручного пистолета) придает частицам порошка скорость и направление движения, а сами распылители сегодня бывают двух типов:

• в первом воздушно-капельная смесь порошка подается к отверстию, в котором расположен электрод, подключаемый к высокому напряжению (30–100 кВ), но с низкой амплитудой тока, что позволяет перпедавать частицам порошка довольно низкие значения энергии.
  Электроны, генерируемые электродом, вступают в реакцию с молекулами в воздухе, формируя облако («корону») ионов (в основном ОН−) вокруг сопла. Частицы порошка выходят из сопла отрицательно заряженным за счет захвата анионов, а разность потенциалов между изделием и частицами притягивает их к окрашиваемой поверхности;
• во втором используется трибоэлектрический заряд, получаемый частицами порошка за счет трения, возникающего при прохождении через политетрафторэтиленовую трубку.
  Поскольку между распылителем и заземленным изделием нет большой разницы в заряде, то повышается безопасность процесса, а также появляется возможность получения более однородных (по толщине) покрытий на изделиях сложной формы.

Порошковая окраска в ООО «Энерго-Ресурс».

Для порошковой окраски ООО «Энерго-Ресурс» использует специальные камеры бренда Electron турецкой компания Sistem Teknik A.Ş., в которых управление процессом осуществляется с помощью программируемых логических контроллеров.

Нанесение покрытий выполняется электростатическим напылением, а порошковые составы подбираются по предварительно согласованному с Заказчиком (или требованиями ТУ 27.12.31-002-44900319-2024 (Низковольтные комплектные устройства – вводные, вводно-распределительные, распределительные), ТУ 27.12.40-001-44900319-2024 (Оболочки (шкафы, щиты, щитки, ящики)) пакетом защитно-декоративных свойств. Это позволяет компании ООО «Энерго-Ресурс» поставлять изделия разного назначения с высокими защитными и декоративными свойствами, причем по лояльной цене, поскольку камеры порошковой окраски бренда Electron отличаются экономичностью по расходу материалов, энергии и высоким качеством покрытий.