Оборудование для подготовки поверхности перед порошковой покраской (окраской) – обезжиривание и фосфатирование, продажа оборудования для подготовки поверхности перед порошковой покраской (окраской)

 

Полное удаление всех нежелательных примесей, например, таких как окалина, смазка, эмульсионное масло, грязь, сварочные отходы и т.д. с поверхности изделия.

Приведение состояния поверхности изделия к требуемым техническим условиям для нанесения краски.

Предварительная подготовка должна осуществляться равномерно, чтобы с поверхности изделий были удалены все нежелательные примеси.

Технологический цикл предварительной подготовки поверхности может быть различным в зависимости от конечных требований предъявляемым к окрашенным изделиям, начиная с одноступенчатого процесса подготовки и заканчивая сложным многоступенчатым процессом - нанесением конверсионного покрытия (фосфатного, хроматного).

 

Чаще всего порошковые краски наносят на такие металлы как сталь, алюминий, медь, а также на оцинкованные сплавы и оцинкованную сталь. В большинстве случаев, при правильном выборе технологического цикла подготовки поверхности под покраску, можно получить покрытие, обладающее высокими эксплуатационными характеристиками.

 

Чтобы лакокрасочное. Эти поверхности могут представлять значительную сложность при формировании покрытий, связанную с «потерей покрытия» из-за наличия крупных пор, так как в этих порах содержатся отходящие газы, которые в процессе отверждения могут выделятся и нарушать сплошность пленки. Необходимо строго контролировать структуру поверхности металла и толщину покрытия. Иногда предварительный нагрев изделий позволяет преодолеть вышеизложенные сложности.

 

Оксидная пленка и окалина удаляется с поверхности небольших изделия с помощью механической обработки (зачистки). Если покрытие на стальном изделии обладало максимальной антикоррозионной стойкостью и устойчивостью к солевому туману его поверхность нужно обработать цинкфосфатным раствором.

 

Хотя очищенная поверхность алюминия и его сплавов хорошо окрашивается и покрытие на алюминии обладает превосходной адгезией, можно значительно улучшить его эксплуатационные характеристики, если перед процессом нанесения провести хроматирование поверхности алюминия.

 

Поверхность всех оцинкованных сплавов и оцинкованной стали рекомендуется подвергнуть процессу фосфатирования.

 

площадь поверхности изделия довольно большая, то можно провести механическую обработку пескоструйной установкой. В качестве абразивного материала во многих Европейских странах используется песок.

В настоящее время ряд крупнозернистых абразивных материалов одноразового применения (песок) и металлических абразивных материалов многоразового применения дополняет широкий спектр сверхтонких абразивных материалов (т.е. такие же мелкодисперсные, как порошок талька), и спектр мягких абразивов растительного происхождения, таких как скорлупа грецкого ореха и персиковые косточки. Диаметр этих растительных абразивных частиц составляет менее 25 микрон. При использовании таких сверхтонких абразивов можно получить поверхность металла с минимальной шероховатостью, что в свою очередь приведет к получению равномерного покрытия. При использовании очень тонкого абразивного материала процесс удаления окалины с поверхности металла протекает очень медленно, в то время как крупнозернистый абразив делает поверхность металла шероховатой, вследствие чего растекание порошка во время отверждения будет замедляться, что в свою очередь приведет к потере глянца.

 

Чтобы дать некоторое представление об относительной шероховатости стальной поверхности, которая прошла струйную механическую обработку, приведем

следующие данные: перепады шероховатостей микрорельефа поверхности должны составлять около 100 микрон; при использовании плавленого глинозема (сорт 180/120) они должны составлять 3-5 микрон; при использовании стеклянных шариков перепады должны составлять 1-5 микрон.

 

Удаление масел и смазки является первым шагом в подготовке поверхности к покраске. Существует несколько способов выполнения этой технологической операции, краткое описание которых приводится ниже.

Смазку можно удалить посредством протирания поверхности изделия тканью, смоченной растворителем. Этот метод позволяет достаточно эффективно удалять смазку и твердые вещества. Однако, со временем, ткань становится грязной и начинает происходить размазывание загрязнений по поверхности изделия. Для более эффективного очищения поверхности, необходимо частая смена ткани и растворителя. Если нужно удалить только пыль с поверхности изделия, то для этого следует использовать слегка смоченную ткань.

Этот метод достаточно прост, удобен и не занимает много времени, особенно когда нужно обработать небольшую партию изделий. Недостатки этого метода заключаются в необходимости высоких материальных затрат и заработной плате дополнительного рабочего персонала. В зависимости от используемого растворителя существует риск возникновения пожара и нанесения вреда здоровью рабочего персонала.

 

Этот метод заключается в следующем:

Обрабатываемое изделие погружают в резервуар с растворителем. После извлечения изделия, когда растворитель улетучился с его поверхности, удаляются масла и смазка.

 

Этот метод также эффективен, как и метод протирки растворителем, но недостаток его заключается в том, что все загрязнения осаждаются на дне резервуара.

Наилучшие результаты достигаются при использовании нескольких резервуаров для погружения. Однако для них требуется больше производственных площадей. Кроме того, это очень дорогостоящий процесс, так как испаряется слишком большое количество растворителя. Также в зависимости от используемого растворителя существует риск возникновения пожара и нанесения вреда здоровью рабочего персонала. Таким образом, ни один из этих методов подготовки поверхности под окраску не является оптимальным.

 

Этот метод заключается в том, что изделия проводят подготовку поверхности под покраску в парах хлорсодержащего растворителя, например в парах трихлорэтилена, в обезжиривающей установке специальной конструкции. Обезжиривание поверхности металлического изделия протекает под действием конденсированного пара растворителя, который растворяет масла и смазочные вещества. Эти растворенные вещества вместе удаляются с поверхности изделия водой и, затем, водный раствор направляется на отстаивание.

Этот метод является более эффективным, чем два других метода с использованием растворителя, так как происходит постоянная конденсация чистых паров на поверхности изделия.

 

В своем роде этот метод обезжиривания является очень эффективным, но после удаления всех масел и смазки на поверхности изделия могут оставаться твердые частицы.

Наилучших результатов можно достигнуть, если нагрев растворителя (для его перевода в парообразное состояние) будет постоянным или использовать этот метод в комбинации с ультразвуком. Кроме того, в хлорсодержащий растворитель можно добавлять специальные добавки для повышения эффективности очистки.

 

Обрабатываемое изделие погружают в раствор или проводят его обработку струйным методом, затем промывают и сушат. Обезжиривающий раствор должен быть нагрет до определенной температуры. Этот метод позволяет эффективно удалять легкие загрязнения с поверхности, но он не подходит для удаления окислившихся масел, смазки или сильных загрязнений.

 

Эмульсионные составы обычно предварительно смешивают с керосиновыми/водными концентратами или концентратами на керосиновой основе, которые превращаются в эмульсию при добавлении в воду. Также как и щелочные составы, эмульсии очень эффективны, если их использовать при струйном методе обработки поверхности изданий Во многих случаях эффективность струйной обработки изделий эмульсионными составами можно сопоставить с методом обработки окунанием. В отличие от щелочных составов, эмульсии эффективнее при более низких температурах. Эмульсионное обезжиривание может быть эффективнее в некоторых случаях - при комнатной температуре.

 

Обрабатываемое изделие погружают в раствор или проводят его обработку струйным методом, затем дважды промывают и сушат. Обезжиривающий раствор должен быть нагрет до определенной температуры. Струйное обезжиривание значительно эффективнее и менее дорогостоящее, чем погружное, так как при погружном методе необходимы более высокие температурные режимы (70-90°С) и более концентрированный раствор щелочи. Процесс струйной обработки занимает по времени 5-60 секунд, а погружение 1-5 минут. Обезжиривающие растворы, применяемые при погружном методе, могут растворять смазочные материалы и масла, переводя их в объем раствора. Поэтому в состав такого раствора должны входить специальные добавки, которые удаляют масла с поверхности изделия. Удаленные с поверхности изделия масла, затем удаляются с поверхности раствора в ванне флотацией.

 

Щелочные составы эффективно удаляют масла, смазочные материалы и другие загрязнения, а также хорошо справляются с очень сильными загрязнениями.

Имеется широкий ассортимент щелочных растворов, обеспечивающих эффективную очистку любого загрязнения с поверхности металла. Чаще всего в рецептуру растворов входят специальные добавки -центры кристаллизации, которые придают фосфатным слоям, нанесенным на поверхность изделия, зернистую кристаллическую структуру.

 

Помимо щелочи, чистящие растворы содержат моющие вещества, эмульгаторы, связывающие соединения, осветлители и добавки для смягчения воды.

Следует отметить, что щелочное обезжиривание легких сплавов, цинка, оцинкованного металла или алюминия необходимо проводить при строгом контроле условий обезжиривания во избежание появления щелочной коррозии.

 

При кислотном травлении с использованием ингибированной серной и соляной кислот можно полностью удалить ржавчину, смазочный материал и очистить поверхность изделия. Этот метод можно использовать для очистки поверхности железных и стальных изделий.

При подготовке поверхности под покрвсеми вышеперечисленными методами необходимо включить в техпроцесс стадии промывки после обработки обезжиривающими (травильными) растворами. Последующие промывки необходимы для того, чтобы на поверхности изделий не оставались следы кислоты, щелочи или эмульсии. Если конверсионное покрытие наносилось с нарушением технологических условий процесса, то необходимо тщательно высушить изделие после этапа подготовки во избежание появления ржавчины на его поверхности.

 

Наиболее эффективным способом подготовки поверхности к окрашиванию стальных изделий перед нанесением порошковых красок является фосфатирование. В зависимости от используемых фосфатирующих растворов толщина конверсионного фосфатного слоя может варьироваться.

 

Толщина фосфатного соя оказывает сильное влияние на его защитные и механические характеристики. Чем толще слой конверсионного фосфатного покрытия, тем выше его антикоррозионная стойкость. Однако с увеличением толщины ухудшаются физико-механические характеристики слоя. Таким образом, перед фосфатированием поверхности изделия, необходимо четко знать в каких условиях оно будет эксплуатироваться. В зависимости от условий эксплуатации изделия выбирается система покрытий (грунт, краска) с определенной толщиной фосфатного слоя. Избыточная толщина фосфатного слоя может привести к, так называемому, кристаллическому разрыву всей системы покрытий, который возникает при механическом воздействии, например при изгибе или ударе.

Благодаря превосходной адгезии покрытия к фосфатному слою, обычно быстрее происходит разрушение связи контактной поверхности у «фосфатный слой - металлическая подложка», чем разрушение связи у контактной поверхности «фосфатный слой - лакокрасочное покрытие».

 

Для получения фосфатного слоя плотностью 1-2 г/м²рекомендуется использовать мелкокристаллический ортофосфат цинка, для получения слоя с плотностью 0,3-1 г/м² - ортофосфат железа. Процесс фосфатирования можно проводить как струйным методом, так и методом окунания. При фосфатировании поверхности хроматная пассивация активных центров фосфатного слоя необязательна.

Процесс нанесения железофосфатного слоя методом струйного распыления осуществляется в три или четыре стадии. Затем обработанное изделие промывают два раза водой и сушат.

 

Процесс нанесения цинкфосфатного слоя можно осуществлять методом погружения или струйного распыления в пять этапов - щелочное обезжиривание, промывка водой, фосфатирование, двойная промывка.

Временной технологический период после сушки от влаги до нанесения порошковых ЛКМ должен быть как можно короче.

 

При подготовке оцинкованных металлов рекомендуется наносить фосфатный слой с низким удельным весом. Нанесение фосфатного слоя на поверхность металлов, прошедших

электролитическую оцинковку не вызывает в дальнейшем нарушение всей системы покрытий. Фосфатный слой, нанесенный на горячеоцинкованную сталь, может влиять на межслойную адгезию на границе "фосфатный слой - ЛКП." Повышение содержания цинка в фосфатном слое приводит к уменьшению адгезии.

 

Самым эффективным конверсионным покрытием для алюминия и его сплавов является хроматное покрытие, которое может быть бесцветным, желтого или зеленого оттенка. Рекомендуемая плотность нанесенного хроматного слоя должна составлять 0,1- 0,5 г/м².

 

Типовой технологический процесс подготовки поверхности при хроматировании включает в себя пять этапов - щелочное обезжиривание, промывка водой, хроматирование, двойная промывка.

 

Для обеспечения максимальной адгезии хроматное покрытие должно быть тонкослойным.

Для получения высококачественного покрытия на изделии, после стадии хроматирования, конечная промывка изделия должна осуществляться деминерализованной водой. Деминерализованная вода должна содержать минимальное количество примесей. Поэтому необходимо постоянно контролировать содержания хроматов и других примесей в конечном контуре промывки.

 

Для снижения количества промывных вод и сокращения расходов на очистные сооружения был разработан технологический процесс хроматирования без использования последующих промывок. Сущность метода заключается в нанесении на поверхность изделия специального полимерного материала, содержащего соединения хрома, которое при высыхании образует полимерное покрытие. До сих пор ведутся споры о том, являются ли эти покрытия конверсионными или полимерными, которые вступили в реакцию с подложкой. Исходя из всего вышеизложенного, следует, что основным преимуществом этого способа является отсутствие последующих промывок.

Появление более жестких экологических стандартов в европейских странах привели к тому, что появилась тенденция использования материалов при подготовке поверхности, не содержащих тяжелые металлы, главным образом хрома. На начальном этапе развития этого метода подготовка поверхности растворами, не содержащими хроматы, была не очень эффективной. Однако, со временем, по мере совершенствования рецептур материалов, эффективность подготовки поверхности увеличилась.

Местные органы власти европейских стран придерживаются различных стандартов регламентирующих количество сбросов сточных вод. Однако общей тенденцией для всех европейских стран является ужесточение экологических норм. Поэтому особое внимание сейчас уделяется технологиям и оборудованию по очистке сточных вод и воздуха.

 

Например, при планировании очистных сооружений необходимо учитывать, что железофосфатные растворы могут подвергаться дренажной очистке без дополнительной обработки, а цинкфосфатные растворы должны иметь низкую рабочую концентрацию, которая достигается за счет разбавления обычной водой.

 

Сточные воды после хроматирования требуют специальной обработки, так как, содержащиеся в них соединения хрома, являются высокотоксичными веществами.