Технология нанесения порошковых покрытий

Порошковые краски начали применять сравнительно недавно, в семидесятых годах прошлого столетия, когда технический прогресс позволил разработать и произвести различное технологическое оборудование для их надежного нанесения на разные поверхности. Применение этих красок значительно улучшило защиту изделий от различных разрушающих факторов. Серьезно повысился уровень экологической безопасности при технологических операциях окраски, а также снизились затраты на эти процедуры.


Порошковые краски достаточно быстро завоевали популярность и для их нанесения используют несколько опробованных методов и технологий. Например, достаточно широко используется технология нанесения порошковых красок с использованием электростатического напыления, в основе которого лежит принцип электризации частиц порошковых красок.

Рис. 1 - Технология зарядки коронным разрядом

Источником электризации служит посторонний источник тока, который и сообщает частичкам краски электростатический заряд. Существует еще трибостатический метод напыления порошковых красок, при котором электризация частиц порошка происходит в результате трения их друг о друга.

Для электростатического напыления используется специальный электростатический распылитель, в котором предусмотрено два канала, один - для подачи порошка, а второй - для сжатого воздуха. Зарядка частиц происходит под воздействием электрического тока, к источнику которого подключен распылитель. Давление сжатого воздуха составляет около 1 атм , а сам воздух предварительно очищается от влаги, масла и других примесей.


Электрическое поле создается между распылителем порошка и заземленной деталью. В результате происходит притягивание частиц порошковой краски к окрашиваемой металлической поверхности. Осаждение краски происходит равномерно, особенно на плоских поверхностях.


Однако при сложных конфигурациях окрашиваемых деталей с различными впадинами и внутренними полостями, может наблюдаться эффект клетки Фарадея, при котором частицы краски не притягиваются в труднодоступные полости, а осаждаются на ее краях. И здесь для преодоления этого эффекта приходится применять специальные приемы, позволяющие краске все же проникнуть внутрь таких полостей.
 

Рис. 2 - Эффект клетки Фарадея                                               Рис. 3 - Обратная ионизация


Сущность технологии нанесения порошковых красок в "кипящем" слое состоит в нагреве окрашиваемой детали до температуры, превышающей точку плавления порошка. Затем эту деталь помещают в емкость, где порошок посредством смешивания с сжатым воздухом доведен до “кипящего” состояния. Частицы краски, попадающие на деталь, плавятся на ее поверхности, и образуют равномерный слой по всей поверхности детали.

В дальнейшем деталь продолжают нагревать, что приводит  к получению полимерного слоя на поверхности, а последующее охлаждение формирует готовое защитное покрытие. Лучше всего по данной технологии покрываются слоем защитной краски однотипные изделия с простой конфигурацией. Чаще всего, таким образом на различные металлические изделия наносятся термопластичные краски.


Для различных целей нанесения порошковых красок и других видов защитных покрытий используются также аппараты для вибровихревого напыления, пневмовибрационные аппараты, установки "кипящего" слоя с индукционным нагревом, а также пневмолучевые напылители.

 Все эти аппараты и методы применяются в различных технологических процессах изготовления разнообразных по конфигурации металлических изделий, когда необходимо надежно защитить их от воздействия агрессивных сред или атмосферных явлений. Благодаря этим операциям значительно увеличивается срок службы деталей и узлов.