Технология нанесения порошковой краски на алюминиевый профиль

Порошковая окраска - экологически чистая безотходная технология получения высококачественных защитных и защитно-декоративных покрытий алюминиевых профилей. Порошковая покраска обеспечивает образование ударопрочного антикоррозийного покрытия, которое работает в температурном диапазоне от –60 до + 150С и обеспечивает надежную электроизоляцию.

Особенности подвешивание профиля перед окраской.

Перед тем, как на профиль нанести краску, его подвешивают. Для крепления профиля к траверсе его предварительно просверливают или пробивают на штампе отверстия диаметром 5 мм на расстоянии 15 мм от торца профиля. Для простых алюминиевых профилей отверстия необходимо выполнять на нелицевой поверхности, для комбинированных профилей отверстия просверливают в алюминиевой части.

Крепят профили к траверсе на специальных крючках или алюминиевой проволокой. В зависимости от типа окрасочной лини присутствуют свои особенности в ориентации профиля на системе подвески. На окрасочных линиях с горизонтальной системой подвески комбинированные профили необходимо подвешивать за алюминиевую, более тяжёлую часть, чтобы избежать перекоса комбинированного профиля.

Для горизонтальной системы

подвески профили должны быть подстрахованы во избежание чрезмерного прогиба.

Причиной прогиба может быть тяжелый вес комбинированных профилей, либо их неодинаковое поперечное сечение. Как следствие после процесса окраски – наличие прогнутого профиля.

Для вертикального окрашивания

При использовании оборудования для вертикального окрашивания следует учитывать, чтобы комбинированный профиль был подвешен за самую тяжелую чашу. Если обе чаши тяжелые, то крепление выполнять за каждую чашу комбинированного профиля.

Категорически избегать подвешивания комбинированного профиля за термовставку.

Нанесение порошковой краски на окрашиваемую поверхность.

После подвешивания профили помещаются в камеру напыления, где на них наносится порошковая краска ручным или автоматическим способом.

Основное назначения камеры напыления - в улавливании порошковых частиц, не осевших на изделии, утилизации краски и предотвращении ее попадания в помещение. Окрасочная камера оснащается системой фильтров и встроенными средствами очистки (например, бункерами, виброситом и т.д.), а также системами отсоса.

Камеры делятся на порционные и проходные. Обычно в порционных камерах окрашиваются малогабаритные изделия, а в проходных – длинномерные.

Наиболее распространенным способом нанесения порошковых покрытий является электростатическое напыление. Оно представляет собой нанесение на заземленное изделие заряженных частиц порошковой краски при помощи пневматического распылителя (пульверизатора).

Толщина покрытия на выходе 50-60 мкм.

Распылитель сочетает в себе ряд различных режимов работы:

• напряжение может распространяться как вверх, так и вниз;
• скорость выхода порошка (сила потока краски) может регулироваться;
• расстояние от выхода распылителя до детали может меняться.

Различают две разновидности электростатического распыления:

• электростатическое напыления с зарядкой частиц в поле коронарного заряда, т.е. частицы краски получают заряд от внешнего источника электроэнергии - коронирующего электрода;
• трибостатическое напыление, когда частицы краски получают заряд в результате их трения о стенки турбины распылителя.

Недостатком первого способа считается то, что при его использовании могут возникать затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Поскольку частицы краски прежде осаждаются на выступающих участках поверхности, она может быть прокрашена неравномерно. При трибостатическом напылении источник питания не требуется, поэтому этот метод гораздо дешевле. Его применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму. К недостаткам трибостатического метода можно отнести низкую степень электризации, которая заметно снижает его производительность: в 1,5-2 раза по сравнению с коронирующим электродом.

Полимеризация в печи.

После нанесения порошковой краски изделие проходит этап формирования покрытия. Он включает оплавление слоя краски, последующее получение пленки покрытия, его отвержения и охлаждения. Процесс оплавления происходит в специальной печи оплавления и полимеризации.

Оплавление и полимеризация происходит при температуре 150-220 °С в течение 15-25 минут, после чего порошковая краска образует пленку (полимеризуется). Основным требованием, предъявляемым к камерам полимеризации, является поддержание постоянной заданной температуры (в разных частях печи допускается разброс температуры не менее 5°С) для равномерного прогрева изделия.

При нагреве в печи изделия с нанесенным слоем порошковой краски частицы краски расплавляются, переходят в вязкое состояние и сливаются в непрерывную пленку, вытесняя при этом воздух, находившийся в слое порошковой краски. Часть воздуха может все же оставаться в пленке, образовывая поры, ухудшающие качество покрытия. При дальнейшем нагревании профиля краска глубоко проникает в поверхность и затем отверждается. На этом этапе формируется покрытие с заданными характеристиками структуры, внешнего вида, прочности, защитных свойств и т.д.

При окраске больших металлических деталей температура их поверхности поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий, поэтому покрытие не успевает полностью затвердеть, в результате чего снижается его прочность и адгезия. В этом случае деталь предварительно нагревают или увеличивают время отвержения покрытия. Необходимо помнить, что для нанесения порошкового покрытия на термовставки решающую роль также играет температура.В этом случае температура окрашиваемой конструкции не должна превышать 180 °C – 200 °C, а время пребывания в печи - приблизительно 20 мин.

Превышение температуры и времени приведёт к деформации профиля, а также к тому, что термовставка потеряет свою прочность и, следовательно, не сможет обеспечить стабильность геометрии комбинированного профиля.

Печи полимеризации делятся на проходные и порционные, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Для порционных печей важным моментом является скорость подъема температуры. Этому требованию в наибольшей степени соответствуют печи с рециркуляцией воздуха.

Охлаждение профиля

После отверждения поверхность профиля подвергается охлаждению, которое обеспечивается за счет удлинения конвейерной цепи. Также для этой цели используются специальные камеры охлаждения, которые могут являться частью печи отверждения. После остывания окрашенное изделие готово для упаковки.

Нормативная документация

ГОСТ 9.031-74. ЕСЗКС. Покрытия анодно-окисные полуфабрикатов из алюминия и его сплавов. Общие требования и методы контроля. ГОСТ 9.301-86. ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические. Общие требования. ГОСТ 9.302-88. ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические. Методы контроля. ГОСТ 9.303-84. ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования к выбору. ГОСТ 9.410-88. ЕСЗКС. Покрытия порошковые полимерные. Типовые технологические процессы.

Вклад участника:

Бирюков И.А.