Порошковое покрытие наносит сухой, тонкоизмельченный полимерный порошок — обычно полиэфирные, эпоксидные, полиуретановые или гибридные эпоксидно-полиэфирные составы — на металлическую поверхность с помощью электростатического распылителя. Пистолет придает положительный электрический заряд частицам порошка, которые притягиваются и электростатически прилипают к заземленной (отрицательно заряженной) металлической детали. Затем деталь с покрытием перемещают в печь для отверждения, где порошок плавится, вытекает и сшивается в сплошную твердую липкую пленку при температуре 180–200 ° C в течение 15–20 минут.
Электростатическое нанесение является ключом к качественным преимуществам порошкового покрытия: заряженные частицы порошка притягиваются не только к непосредственно открытым поверхностям, но и обволакивают края и углубления со степенью самокоррекции, недоступной при распылении жидкости. В результате получается более равномерная толщина пленки по сложной трехмерной геометрии, включая внутренние углы, радиусы кромок и углубления, чем достигается при распылении жидкости. Толщина пленки 60–100 микрон является стандартной для нанесения одного порошкового покрытия, что значительно толще, чем один слой жидкой краски, и напрямую влияет на долговечность покрытия.
Жидкостная окраска распылением распыляет жидкую краску — растворенную в растворителе (на основе растворителя) или суспендированную в воде (на водной основе) — через распылитель при контролируемом давлении воздуха, нанося тонкую пленку краски на поверхность детали. Нанесенная пленка затем высыхает за счет испарения растворителя (для воздушно-сухих систем) или отверждается за счет химического сшивания (для двухкомпонентных полиуретановых и эпоксидных систем). Полная система жидкой окраски металлических деталей обычно включает в себя несколько слоев: металлическую грунтовку для адгезии и защиты от коррозии, промежуточный слой для образования пленки и верхний слой для цвета и качества поверхности — три отдельных цикла нанесения и сушки по сравнению с процессом нанесения порошкового покрытия в один слой.
Жидкая окраска предлагает возможности, с которыми не может сравниться порошковое покрытие: ее можно наносить при комнатной температуре без духовки, что делает ее пригодной для больших сборок, термочувствительных узлов и подкраски в полевых условиях, для которых порошковое покрытие было бы непрактично. Специализированные жидкие покрытия — термостойкие, химически стойкие, антимикробные двухкомпонентные эпоксидные покрытия — применяются там, где стандартные составы порошковых покрытий недоступны. А с помощью жидкой окраски можно получить очень тонкие пленки (10–25 микрон), используемые в аэрокосмической отрасли, автомобилестроении и прецизионном приборостроении, где на жесткие допуски размеров влияет толщина покрытия.
| Особенность | Порошковое покрытие | Жидкая окраска распылением |
|---|---|---|
| Способ применения | Электростатический сухой порошок; отверждение в духовке при 180–200°C | Распыленная жидкость; сушка на воздухе или в духовке, в зависимости от системы |
| Толщина пленки (стандартная) | 60–100 микрон — один слой | 25–50 микрон на слой; многослойная система, обычно общая толщина 80–150 мкм |
| Равномерность покрытия | Отлично — электростатическая пленка закрывает края и углубления. | Переменный — скатывается и провисает на вертикальных поверхностях; тонкий по краям |
| Ударопрочность | Отлично — толстая сшитая пленка устойчива к сколам. | Умеренная — более тонкие пленки легче отслаиваются. |
| Устойчивость к царапинам | Отлично — твердая термореактивная поверхность | От хорошего до умеренного, в зависимости от типа верхнего покрытия |
| Химическая стойкость | От хорошего (полиэстер) до отличного (эпоксидная смола), в зависимости от состава. | Отлично — доступны двухкомпонентные эпоксидные и полиуретановые системы. |
| Коррозионная стойкость | Отлично — толстая сплошная пленка | Хорошо — многослойная система с грунтовкой обеспечивает хорошую защиту. |
| Устойчивость к ультрафиолетовому излучению / атмосферным воздействиям | Отлично (полиэстер) — стандартные составы для использования на открытом воздухе. | Отлично сочетается с полиуретановым верхним покрытием; эпоксидные покрытия мелом на открытом воздухе |
| Цветовая гамма | Полный диапазон RAL; нестандартные цвета с минимальным заказом | Полный диапазон RAL; индивидуальное смешивание в небольших количествах |
| Варианты блеска/текстуры | Матовый / сатиновый / глянцевый / текстурный / морщинистый / молоткообразный | Матовый/сатиновый/глянцевый; меньше вариантов текстур |
| Чувствительность к теплу | Требуется отверждение в печи при 180–200°C — не подходит для термочувствительных деталей. | Применимо при комнатной температуре — подходит для любой сборки. |
| Ограничение размера детали | Ограничено размером печи и покрасочной камеры. | Нет практических ограничений по размеру — можно применять на месте. |
| Избыточное распыление отходов | Низкий — избыточное распыление можно восстановить и использовать повторно. | Высокое избыточное распыление является расточительством; его невозможно восстановить |
| Выбросы ЛОС | Незначительно — нет растворителей | Значительный (содержащийся в растворителях); уменьшено, но присутствует (переносится через воду) |
| Экологическое соответствие | Низкое нормативное бремя — в большинстве юрисдикций нет разрешений на ЛОС. | Более высокая нормативная нагрузка — ограничения по ЛОС, опасные отходы |
| Срок смены цвета | Между окрасками требуется более длительная уборка кабины | Быстрее — промывка и заправка пистолета; возможна быстрая смена цвета |
| Ремонт/подкраска | Сложный — требуется отверждение в печи; часто требуется полная перекраска | Легко — доступен жидкий спрей для подкраски для ремонта в полевых условиях. |
| Стоимость единицы продукции при серийном производстве | Нижний — высокая эффективность переноса, один слой, быстрый цикл. | Выше — многослойное покрытие, меньшая эффективность переноса, более длительное время высыхания. |
| Лучшее приложение | Стандартные промышленные и коммерческие детали из листового металла | Крупногабаритные сборки, термочувствительные детали, применение в полевых условиях, специальные покрытия. |
Для подавляющего большинства компонентов, изготовленных из листового металла — корпусов, панелей, кронштейнов, рам, корпусов — порошковое покрытие является стандартным требованием, и не без причины. Сочетание толстого и прочного покрытия за один этап нанесения, нулевых выбросов растворителей, утилизируемых отходов избыточного распыления и более низкой общей стоимости покрытия на квадратный метр делает его технически превосходным и экономически оптимальным выбором для стандартных промышленных и коммерческих применений.
Толщина пленки стандартного порошкового покрытия толщиной 60–100 микрон обеспечивает значительно лучшую ударопрочность, чем сопоставимая система жидкой окраски, поэтому детали из листового металла с порошковым покрытием сохраняют свой внешний вид в условиях обращения, транспортировки, установки и обслуживания, которые вызывают сколы и царапины на более тонких покрытиях жидкой краской. Для продуктов, которые будут собираться, транспортироваться и использоваться в промышленных или коммерческих условиях (панели управления, ограждения машин, электрические шкафы, мебельные каркасы), такая ударопрочность напрямую снижает количество претензий по косметическим повреждениям и доработок.
Порошковые покрытия на основе полиэстера являются стандартным составом для наружного и общепромышленного применения. Чистый полиэстер обеспечивает превосходную устойчивость к ультрафиолетовому излучению — цвета сохраняют блеск и оттенок в течение 5–10 лет при прямом воздействии на открытом воздухе — в сочетании с хорошими механическими свойствами и устойчивостью к слабым химическим веществам. Полиэфирное порошковое покрытие подходит для любых деталей из листового металла, используемых на открытом воздухе: электрических шкафов, уличной мебели, архитектурных металлоконструкций, фасадных компонентов и корпусов оборудования в открытых средах. Сверхпрочные полиэфирные составы продлевают сохранение цвета на открытом воздухе до 15–20 лет и предназначены для применения в архитектурных фасадах, где соответствие цвета заменяемых панелей в течение срока службы здания имеет решающее значение.
Эпоксидные порошковые покрытия обеспечивают превосходную защиту от коррозии и химическую стойкость по сравнению с полиэфирными, что делает их идеальными для деталей, подвергающихся воздействию промышленных химикатов, производственных сред и морских условий. Компромиссом является устойчивость к ультрафиолетовому излучению: эпоксидные верхние покрытия быстро мелеют и разрушаются под прямыми солнечными лучами, что делает прямое эпоксидное порошковое покрытие непригодным для наружного применения. Эпоксидное порошковое покрытие широко используется в качестве грунтовки под полиэфирное покрытие — эпоксидная грунтовка обеспечивает антикоррозионные и адгезионные свойства; верхнее покрытие из полиэстера обеспечивает устойчивость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям. Эта двухслойная система предназначена для высокопроизводительных промышленных деталей, требующих как максимальной защиты от коррозии, так и долговечности на открытом воздухе.
Эпоксидно-полиэфирные гибридные порошковые покрытия уравновешивают коррозионную стойкость эпоксидной смолы с улучшенным качеством поверхности по сравнению с обычной эпоксидной смолой. Они являются наиболее распространенным составом для общих внутренних деталей из листового металла — электронных корпусов, компонентов мебели, панелей приборов — где не требуется устойчивость к ультрафиолетовому излучению на открытом воздухе, но необходима хорошая механическая и химическая стойкость. Гибридные покрытия, как правило, дешевле, чем составы из чистого полиэстера или чистой эпоксидной смолы, и являются выбором по умолчанию для стандартных внутренних коммерческих и промышленных применений.
Эффективность как порошковой, так и жидкой окраски во многом зависит от подготовки поверхности перед нанесением покрытия. Ни один состав покрытия не компенсирует неадекватную подготовку основания — плохая подготовка поверхности является основной причиной преждевременного выхода из строя покрытия, независимо от того, является оно порошковым или жидким.
Для деталей из листового металла стандартная подготовка поверхности под порошковое покрытие включает три этапа: обезжиривание для удаления машинного масла, смазок для волочения и загрязнения при обработке; механическая или химическая очистка от оксидной и прокатной окалины; и конверсионное покрытие — обычно фосфат железа или фосфат цинка — для обеспечения химической адгезии порошка и улучшения коррозионной стойкости под покрытием. Конверсионное покрытие особенно важно: порошковое покрытие, нанесенное без предварительной обработки фосфатом, будет отслаиваться от стали в местах сварки и кромках порезов под воздействием влаги, независимо от того, насколько хорошо работает само покрытие.
Система предварительной обработки, используемая поставщиком порошкового покрытия, является одним из наиболее важных вопросов качества, которые следует задать при оценке партнера по производству листового металла: линия предварительной обработки с полным фосфатированием является минимальным стандартом для порошкового покрытия промышленного качества. Дробеструйная очистка в качестве варианта предварительной обработки, которая создает механический анкерный профиль на стальной поверхности, обеспечивает еще лучшую адгезию покрытия к деталям, требующим максимальной долговечности, например, сельскохозяйственной и строительной технике.
Да, для большинства случаев применения листового металла порошковое покрытие более долговечно, чем стандартная жидкая аэрозольная краска. Более толстая пленка (60–100 микрон против 25–50 микрон для одного жидкого слоя), термореактивный сшитый химический состав отвержденного порошка и однородность электростатического нанесения в совокупности создают покрытие, которое более эффективно противостоит сколам, царапинам и коррозии, чем эквивалентные системы жидких красок в типичных условиях промышленного и коммерческого использования. Сравнение становится более детальным с высокоэффективными двухкомпонентными жидкими системами: правильно нанесенная двухкомпонентная полиуретановая или эпоксидная жидкая система может соответствовать характеристикам стандартного порошкового покрытия или превосходить его в конкретных применениях по химической стойкости, но при более высокой цене.
Нет — порошковое покрытие нельзя наносить поверх существующей краски или ржавчины. Для порошкового покрытия требуется голая металлическая основа, которая была должным образом очищена и предварительно обработана. Нанесение порошка поверх существующих покрытий препятствует правильному прилипанию и электростатическому притяжению порошка к основе; нанесение порошка на ржавчину задерживает продукты коррозии под покрытием и создает точку разрушения. Для деталей с существующим покрытием или поверхностной ржавчиной старое покрытие и ржавчина должны быть полностью удалены — путем абразивоструйной очистки, химического удаления или механического шлифования — перед нанесением порошкового покрытия. Этот этап снятия покрытия увеличивает время и стоимость операции повторного покрытия и является одной из причин, по которой порошковое покрытие более экономично для новых деталей, чем для ремонтного покрытия изношенных деталей в полевых условиях.
Порошковое покрытие обычно является последним этапом процесса перед окончательной сборкой и отправкой в проекте изготовления листового металла. Сам цикл нанесения покрытия — предварительная обработка, сушка, нанесение порошка, отверждение, охлаждение — занимает 2–4 часа на партию. Общее время выполнения этапа порошкового покрытия в производственном цикле обычно составляет 1–3 рабочих дня, в зависимости от размера партии, мощности печи и требований к изменению цвета. Для смены цвета требуется тщательная очистка камеры, чтобы предотвратить загрязнение нового цвета остатками порошка от предыдущего запуска, что увеличивает время, когда в одной производственной партии требуется несколько цветов. Предоставление полной партии продукции одного цвета минимизирует время выполнения заказа и оптимизирует эффективность порошкового покрытия.
Несмотря на лучшую ударопрочность порошкового покрытия по сравнению с жидкой краской, оно не защищено от повреждений во время транспортировки и сборки. Детям следует дать полностью остыть после отверждения в печи, прежде чем их штабелировать или упаковывать — горячее порошковое покрытие все еще немного мягкое и оставляет следы, если сразу же сложить их друг в друга. Детали следует хранить и транспортировать на подставках с мягкой подкладкой, разделенных прослойками из пенопласта или ткани, чтобы предотвратить контакт поверхностей с поверхностями и появление царапин. На острых углах упаковки следует использовать защитные кромки. Детали с порошковым покрытием нельзя тащить по твердым поверхностям. Для глянцевых покрытий, на которых следы обработки видны легче, чем на матовых или текстурированных покрытиях, рассмотрение спецификации текстуры или сатиновой отделки может значительно уменьшить видимость незначительных следов обработки, не влияя при этом на производительность.
Услуги по нанесению распыления | Полировка | Лазерная резка | Сварка | Гибочная машина | Услуги по индивидуальному изготовлению | Запросить цену