Особенности формирования порошкового полимерного покрытия

После нанесения изделие со слоем порошковой краски направляется на стадию формирования покрытия, включающую процессы оплавления слоя ПК с получением пленки, ее отверждения и заключительного охлаждения.Для оплавления, образования пленки и отверждения покрытия используются печи самого различного типа: тупиковые и проходные, с электрообогревом и обогревом топочными газами, горизонтальные и вертикальные, одно- и многоходовые. Главное требование к ним для обеспечения качества покрытия — способность равномерно прогреть изделие с ПК при заданной для данной ПК температуре в течение определенного времени, достаточного для отверждения порошковой краски. Для тупиковых печей большое значение имеет также скорость подъема температуры. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают печи с рециркуляцией воздуха. Производители ПК в сопровождающей техдокументации указывают, как правило, несколько возможных режимов отверждения, обеспечивающих гарантированное качество покрытия для каждого конкретного материала. Наиболее распространенные порошковые краски отверждаются при температуре 180—200°С с точностью поддержания в объеме и во времени в пределах не более ±5°С, в течение 15—30 мин. Необходимо подчеркнуть, что под температурой отверждения подразумевается температура поверхности окрашиваемого изделия, а не температура в печи.

При нагреве в печи изделия со слоем заряженной ПК (которая удерживается на поверхности силой электрического притяжения) до 90—110°С частицы порошковой краски расплавляются, сливаясь в непрерывную пленку вязкого расплава, смачивающего поверхность изделия. При этом воздух, находившийся в слое ПК, вытесняется. Однако часть воздуха остается в пленке, создавая поры, ухудшающие защитные и механические характеристики конечного покрытия.

Наилучшие условия для создания пленки с минимумом воздушных пор — окраска изделий, нагретых до температуры выше температуры плавления ПК, и нанесение тонких слоев покрытия. В обычной практике слой порошковой краски наносят при нормальной температуре изделия.При дальнейшем нагреве и прогреве изделия расплав ПК проникает в микронеровности поверхности, обеспечивая достаточную адгезию покрытия, и отверждается.

На этом этапе отверждения обеспечивается получение покрытия с заданными характеристиками: внешний вид (уровень глянца, структура), адгезия, механическая прочность, твердость, защитные свойства и др. Очень важно понимать, что эти характеристики только тогда будут соответствовать заданным, когда режимы отверждения соответствуют рекомендуемым (нелишне еще раз напомнить, что температура отверждения — это температура на поверхности изделия при формировании покрытия). На практике при окраске массивных металлических деталей, температура поверхности которых поднимается значительно медленнее, чем у тонкостенных изделий и не соответствует показаниям прибора, замеряющего температуру в печи, покрытие не успевает полностью отвердиться, отчего снижаются механическая прочность пленки и адгезия. В этом случае применяют предварительный нагрев изделий или увеличивают время отверждения с учетом необходимости достижения поверхностью температуры отверждения.

Из предлагаемых фирмой-производителем ПК режимов отверждения лучше выбирать более “мягкий”, то есть производить отверждение при более низких температурах в течение более длительного времени. Такой режим уменьшает возможность получения таких дефектов, как шагрень, потеки и повышает механические свойства порошкового полимерного  покрытия.

Аналогично приходится учитывать время прогрева, если при загрузке изделий в печь допускается значительное падение температуры, например из-за слишком большой суммарной массы подвесок с изделиями при малой мощности обогрева.

Наряду с массой изделий следует также учитывать физические свойства (теплопроводность, теплоемкость) материала, из которого изготовлена окрашиваемая деталь. В совокупности эти два свойства влияют на время получения необходимой температуры на поверхности изделия. В процессе формирования пленки покрытия выявляются неоднородности нанесенного слоя ПК, обусловленные либо заданными заранее характеристиками ( например, структура поверхности — "апельсиновая корка", "антик" и пр.), либо загрязнениями, внесенными при изготовлении ПК или на стадии нанесения (соринки, кратеры, проколы, крапинки другого цвета и т.п.).

Состояние поверхности и материала изделия также влияют на появление дефектов: остатки масляной пленки при плохом обезжиривании дают участки покрытия с плохой адгезией; остатки химикатов, плохо отмытые после подготовки поверхности, капельки влаги из воздуха или на поверхности, плохо высушенной после промывки, могут проявляться в виде проколов, местного изменения цвета; раковины в литых изделиях, глухие отверстия или глубокие щели в местах соединений отдельных частей изделия могут вызвать, при выходе из них нагревающегося воздуха или газов термодеструкции оставшегося от подготовки поверхности вещества, образование пузырей, мест с большим количеством пор, отслоений и т.п..

Места с недостаточным слоем нанесенной ПК проявляются в виде так называемого непрокраса. При малой вязкости расплава ПК и недостаточно быстром отверждении пленки образуются потеки по нижней кромке окрашиваемой поверхности, у отверстий и выступов. При слишком высокой вязкости расплава, при размерах частиц, превышающих среднюю толщину образующейся пленки, при малой разнице температур плавления ПК и начала отверждения, при чрезмерной толщине слоя поверхность покрытия приобретает вид шагрени.

Кратеры образуются в местах включений с низким поверхностным натяжением расплава пленки, например, из-за попадания микрокапель масла из сжатого воздуха или примеси другой, более легкоплавкой ПК и смолы в результате плохой зачистки установки нанесения и нарушений технологического процесса при изготовлении ПК.

В структурированные ПК, в "антики" специально вносятся распределенные по массе ПК добавки, создающие в период отверждении участки пленки с пониженным поверхностным натяжением. После (утверждения изделие с еще горячей, иногда сохраняющей пластичность и липкость поверхности пленкой покрытия требует охлаждения для повышения твердости и во избежание повреждений при съеме с подвесок и упаковке. На конвеерных линиях нанесения с ^непрерывным движением изделий предусматриваются, как правило, участки охлаждения за счет удлинения конвейерной цепи после выхода из печи до места съема, или специальные камеры охлаждения, в ряде установок являющиеся частью печи отверждения.Нужно иметь в виду, что до полного охлаждения изделия с покрытием последнее может быть повреждено при механическом воздействии или загрязнено при наличии в атмосфере помещения или охлаждающем воздухе пыли.

В принципе дать какие-либо всеобъемлющие рекомендации по формированию покрытия невозможно. В каждом конкретном случае необходимо подбирать режимы, учитывая вид ПК и окрашиваемого изделия, тип печи и ее эксплуатационные показатели.

http://www.pkraski.ru/

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ КРАСОК В  БЕЛАРУСИ, ПОРОШКОВАЯ КРАСКА. ПО ВСЕМ ВОПРОСАМ ОБРАЩАЙТЕСЬ К НАМ, МЫ СМОЖЕМ ВАМ ПОМОЧЬ!

+375296151445

+375172026595