Технология подготовки алюминиевого профиля для нанесения порошковой краски

Порошковое покрытие алюминиевого профиля представляет собой слой полимерных порошков, который напыляют на поверхность изделий, а затем подвергают полимеризации при определенной температуре.

Необходимость подготовки алюминиевого профиля перед окрашиванием.

В начальной стадии процесса окрашивания производится предварительная обработка поверхности алюминиевого профиля, так как алюминий в обычных условиях вступает в реакцию с кислородом и образует на поверхности оксид алюминия. Этот защитный слой позволяет предотвратить естественный процесс окисления металла, но природная оксидная пленка слишком тонкая и очень чувствительна к внешним воздействиям.

Основное назначение предварительной обработки – снять с поверхности алюминиевого профиля:

• органические загрязнения (антикоррозионные смазки и смазочные масла);
• неорганические загрязнения (нагары и окислы, образующиеся в результате операций предварительной обработки профиля), в том числе окисную пленку;
• смешанные загрязнения (смазки, применяемые при обработке металлов давлением, эмульсионные композиции и др.).

Подготовка поверхности закладывает основы качественного покрытия, стойкого к атмосферным и другим воздействиям, способствует оптимальному сцеплению порошковой краски с окрашиваемой поверхностью. Обработка может производиться абразивным или химическим способом.

Механический способ подготовки поверхности.

Механическая обработка поверхности классифицируется на:

• механизированную очистку абразивным инструментом, осуществляется непосредственным воздействием на профиль стальными щетками или шлифовальными дисками;
• пескоструйную и гидропескоструйную очистку;
• дробеструйную очистку.

Последние два способа отличаются воздействием при помощи абразивных частиц (песка, силуминовой дроби), подающихся на поверхность с большой скоростью с помощью сжатого воздуха.

Механическая обработка профиля, особенно в ручном режиме позволяет очистить только доступные лицевые поверхности профиля, тогда как пазы и канавки профиля остаются без обработки, т.е. сохраняют окисную пленку.

Давление воздуха, смешиваемого с абразивным материалом при пескоструйной очистке, должно составлять, как правило, от 6 до 12 атмосфер. Это позволяет достичь требуемых по технологии скоростей твёрдых частиц. Частицы песка ударяются о поверхность профиля, откалывая кусочки металла с окалиной и другими загрязнениями. Такая очистка повышает адгезию покрытия.

Однако следует помнить, что абразивная очистка может применяться только к материалам толщиной более 3 мм. Также, использование слишком крупной дроби может привести к большей шероховатости поверхности, что скажется на неравномерном покрытии слоя краски.

Химический способ подготовки поверхности.

При химической обработке профили погружаются поэтапно в ванны с химическим раствором или подвергаются струйной обработке химическим раствором под давлением.

Закрепленные на специальных траверсах алюминиевые профили погружают в ванны (в зависимости от применяемой технологии 6-9 ванн):

• 1 ванна – обезжиривание (например, удаление масла после резки профиля);
• 2 ванна - травление в горячей щелочи (снятие окисной плёнки);
• 3 ванна – промывка водой;
• 4 ванна - осветление в кислотном растворе;
• 5 ванна – промывка водой;
• 6 ванна – хроматирования, а именно нанесение конверсионного покрытия, толщиной 5 мкм, обеспечивающего адгезию;
• 7 ванна – промывка водой;
• 8 ванна - промывка деминерализованной водой для полного удаления остатков реагентов из полостей профиля;
• 9 ванна – сушка при температуре не более 70°С.

В процессе струйной подготовки эффективность значительно повышается, т.к. обрабатываемая поверхность подвергается еще и механическому воздействию, а непрерывная подача чистого раствора также улучшает антикоррозийные свойства материала.

После химической очистки профили подвергаются сушке при температуре 120°С или продуваются с использованием сжатого воздуха с целью удаления с них остатков влаги. Сушка деталей также может производиться в специальной секции печи отверждения. При использовании печи отверждения для просушки уменьшаются общие размеры линии окраски. Если сушку произвести некачественно, то остатки влаги на профиле приводят в процессе полимеризации краски к образованию пузырьков, пробоев в профиле при высокой температуре в печи, а также к повреждению под влиянием температуры печи термовставок, которые активно впитывают остатки влаги в том числе и в процессе сушки. Поэтому тщательный отвод влаги и сушка профиля после ванн химической подготовки профиля и ванн анодирования обязательна.

Химическая очистка отличается от абразивной большей производительностью, более полной обработкой всех поверхностей профиля и простотой применения, однако требует необходимости использования дополнительных очистных сооружений.

После прохождения этапа сушки, профили поступают в камеру напыления, для нанесения порошковой краски.

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.