Экономичность применения порошковых красок

Готовность к употреблению

Порошковые краски всегда поставляются в виде смеси, готовой к употреблению. Они не нуждаются ни в разведении или подготовке и употреблению, ни в добавлении катализатора для достижения определенных свойств покрытия. Это устраняет любой риск получения бракованного продукта на фабрике или в цехе в результате ошибок при подготовке краски к применению.

Снижение пожароопасности

При отсутствии использования растворителя риск возникновения пожара значительно снижается. Поэтому в складском помещении и окрасочных камерах не требуется наличия изолированной электропроводки, специального светового и электрического обеспечения.

В экстремальных условиях порошок, будучи органическим веществом, может загореться, поэтому необходимо предотвратить попадание открытого огня на порошковую краску и избегать контакта с источниками тепла.

Отсутствие проблемы утилизации отходов от растворителя

Многие годы утилизация отходов от растворителя оставалось проблемой, требующей больших затрат. Для растворения, распыления или очистки порошковой краски не используется растворитель, в результате чего снижаются затраты по устранению отходов.

Снижение риска для здоровья обслуживающего персонала

Так как порошковая краска не содержит растворителя или летучих веществ, то количество вредных вдыхаемых веществ снижено. При контакте с кожными покровами вредное воздействие порошковой краски незначительно, она просто смывается водой с мылом. Для снижения риска инфицирования и раздражения кожи при работе с порошковыми красками желательно использовать эффективный крем для защиты кожи. Необходимо соблюдать правила техники безопасности и инструкции по хранению и использованию.

Снижение временных затрат на обработку

По сравнению с сушкой жидких красок временные затраты на обработку порошковых красок, в основном, снижены за счет отсутствия необходимости расплавления (отгона) растворителя перед сушкой.

Экономия затрат при сушке

Температура сушки, необходимая для плавления порошковой краски, одинакова с температурой сушки жидких красок. Однако, нет необходимости удалять из печи объем горячего, отягощенного растворителем воздуха, таким образом, снижаются энергетические затраты по замещению воздуха в печи.

Снижение выпуска бракованной продукции

При применении порошковых красок не образуется пыль, как при расплавлении растворителя, что ведет к образованию меньших дефектов поверхности.

Простота восстановлений поврежденной поверхности

Если перед сушкой нанесенная пленка повреждена, порошок можно легко удалить с поврежденной поверхности с помощью воздуха или вакуума и распылить повторно. Удаленный порошок можно переработать и снова использовать.

Высокая утилизация порошка

При наличии хорошего оборудования по переработке большинство порошковых красок может подвергаться переработке и повторному использованию. Утилизация на производстве достигает 96 %.

Регулирование толщины пленки

Толщина пленки от 35 до 250 микрон может быть получена без привлечения специально обученного персонала. При автоматизированном производстве хорошо регулируемое оборудование позволяет получить требуемую толщину пленки.

Хранение

Для хранения порошковых красок не требуется большого складского помещения, так как нет необходимости обеспечивать какие-либо специальные противопожарные мероприятия, не требуется специального хранилища для растворителя, так как порошковая краска готова и употреблению.

Простота очистки

Окрасочная камера для порошковых красок может быть очищена с помощью воздуха или вакуума. Для очистки стен и пола камеры используется обычный резиновый отжимной валик. Нет необходимости использовать очищающие растворители и ветошь, как это делается при очистке камер для жидких красок.

 

Преимущества

  1. Низкая стоимость – не требуется генератор.
  2. Лучшая проникаемость в глубокие выемки.
  3. Сглаживается эффект “апельсиновой корки” при заключительной отделке.

Недостатки

  1. Усложненная зарядка частиц порошковой краски; часто требуется корректировка состава.
  2. Зарядка меняется с возрастанием относительной влажности.
  3. Эффективность заряда снижается в связи с продолжительностью непрерывного применения.
  4. Скорость осаждения порошка ниже, чем при нанесении обычным электростатическим методом.

Этот метод нанесения порошковой краски применяется обычно в промышленности стран северной Европы, где влажность воздуха более постоянная и более низкая температура воздуха в летнее время.

Области применения:

офисное оборудование

автомобильные детали

бытовые приборы

радиаторы

Типы печей для сушки порошковой краски

Для сушки порошковой краски используются разные типы печей. Наиболее распространенными в промышленности являются:

Газифицированная туннельная печь (прямой и непрямой способ)

Конструкция печи проста: изолированный бокс, оснащенный горелкой, горячий воздух идет непосредственно от пламени (прямой способ) или через теплообменник (непрямой способ). Требуется небольшая откачка (выпуск) воздуха. Через печь проходит конвейер, окрашиваемые детали располагаются на определенных расстояниях и проходят зону нагревания. Для большей эффективности на входе и выходе установлены теплоуловители.

Это идеальная конструкция для непрерывного процесса производства.

Газифицированная боксовая печь

По конструкции она похожа на бытовую печь, только более масштабна. Обычно боксовая печь не оснащается конвейером для непрерывного производства. Идеальна для сушки целой партии или деталей очень большого размера.

Печь с инфракрасным излучением – прямое излучение

Эти печи обычно газифицированы и позволяют, произвести сушку порошкового покрытия за очень короткое время. Преимущества заключаются в уменьшении времени сушки и экономии площадей, а недостатки – в выполнении сушки объектов в прямом контакте с инфракрасным излучением.

Печь с инфракрасным излучением – непрямой метод

Используется энергия излучения средних волн, трансформируемая из электричества. Достигается очень быстрая сушка. Наблюдаются те же преимущества и недостатки, как и при прямом излучении.

Примечание

При использовании обоих видов печей с инфракрасным излучением трудно определить соотношение между адекватной сушкой и излишней / недостаточной термообработкой. Трудно предусмотреть количество поглощаемой энергии при покрытии.

Предварительная обработка поверхности металла для нанесения порошкового покрытия

Основные свойства и устойчивость против коррозии зависят от подготовки поверхности металла перед нанесением порошковой краски. Подготовка

поверхности перед нанесением порошковой краски не отличается от таковой для любого другого покрытия.

Сталь

Различные результаты дает следующая подготовка поверхности металла:

Обработка обезжиривающим растворителем или паром обеспечивает хорошие адгезию и механические свойства. Коррозиеустойчивость очень ограничена.

Фосфотирование железом или иммерсия (погружение) обеспечивает хорошую адгезию и механические свойства, улучшенную антикоррозийную и химикатостойкость.

Фосфотирование цинком или иммерсия обеспечивает хорошую адгезию и механические свойства, отличную коррозиестойкость.

Алюминиевые поверхности и выпрессовки

Если не применять предварительной химической обработки алюминия, может возникнуть проблема устойчивости адгезии при воздействии влажности и внешних факторов.

Хромирование или иммерсия необходимо для обеспечения лучшей адгезии и защиты от коррозии.

Для достижения лучших результатов во время предварительной обработки поверхности металла необходима консультация специалистов при выборе соответствующего химического вещества.

Типичные системы предварительной обработки поверхности металла

Иммерсионная предварительная обработка стали

1.Фосфатирование железом

а. Щелочная очистка

б. Очистка хол. водой

в. Фосфатирование

г. Очистка хол. водой

д. Очистка гор. водой

е. Сушка в печи

2. Фосфатирование цинком

а. Щелочная очистка

б. Очистка хол. водой

в. Очистка гор. водой

г. Фосфатирование

д. Очистка хол. водой

е. Очистка хол. водой

ж. Пассивирование водой/хроматом

3. Сушка в печи

65-100° С

комн. темп.

30-45° С

комн. темп.

70-100° С

140-150° С

65-100° С

комн. темп.

55-70° С

70-100° С

комн. темп.

комн. темп,

70-100° С

140-150° С

5/6 мин

1 мин.

2/5 мин.

1 мин.

1 мин.

4/6 мин.

5/6 мин.

1 мин.

1 мин.

1/4 мин.

1 мин.

1 мин.

1 мин.

4/5 мин.

Предварительная обработка стали распылением (напылением)

1. Фосфатирование железом

а. Обезжиривание и фосфатирование

б. Обезжиривание и фосфатирование

в. Очистка хол. водой

г. Очистка водой /хроматом

д. Сушка в печи

2. Фосфатирование цинком

а. Щелочная очистка

б. Очистка хол. водой

в. Очистка гор. водой

г. Фосфатирование

д. Очистка хол. водой

е. Очистка хол. водой

ж. Пассивирование водой/хроматом

3. Сушка в печи

30-50° С

30-50° С

комн. темп.

60-70° С

140-150° С

45-70° С

комн. темп.

50-60° С

55-65° С

комн. темп.

комн. темп.

60-70° С

140-150° С

1мин.

1мин.

1мин.

1мин.

4/5 мин.

1мин.

1мин.

1мин.

1/2 мин.

1мин.

1мин.

1мин.

4/5 мин.

Примечание:

Приведенные выше данные являются лишь рекомендациями по предварительной обработке металла, более подробную консультацию необходимо получить у квалифицированного специалиста. При любом покрытии качество окончательной отделки поверхности напрямую зависит от предварительной обработки металла.

Типичные системы предварительной обработки поверхности металла

Иммерсионная предварительная обработка алюминия

Хромирование

а. Щелочное обезжиривание/световое

травление (обесцвечивание)

б. Очистка хол. водой

в. Очистка хол. водой

г. Очистка от копоти (азотная кислота)

д. Очистка хол. водой

е. Хромирование

ж. Очистка хол. водой

з. Очистка гор. водой

и. Очистка гор. деионизированной

водой

к. Сушка в печи

30-50 °С

комн. темп.

комн. темп.

комн. темп.

комн. темп.

25-35°С

комн. темп.

75-85°С

75-85°С

85-100°С

1 мин.

1 мин.

1 мин.

1 мин.

1 мин.

2 мин.

1 мин.

1 мин.

1 мин.

3/4 мин.

Максимальная температура сушки обрабатываемой детали перед нанесением покрытия не должна превышать 110°С во избежание кристаллизации хромата на поверхности. Это может значительно повлиять на свойства последующего покрытия.

В настоящее время проводятся исследования возможности устранения процесса хромирования, при пассивировании стали и химической обработке поверхности алюминия, что позволит решить проблемы химических отходов и охраны окружающей среды.

Иммерсионная предварительная обработка/предварительная обработка распылением

Преимущества и недостатки.

Иммерсионная предварительная обработка

Преимущества

  • Низкая стоимость установки
  • Отсутствие конвейера (экономия площадей)
  • Хорошая защита труднодоступных мест
  • Простота загрузки небольших деталей

Недостатки

  • Сложно автоматизировать процесс
  • Медленная обработка
  • Вероятность получения пыльного покрытия
  • Длительное нагревание больших резервуаров
  • Большие энергетические затраты
  • Качество может варьироваться вследствие ручного обслуживания

Предварительная обработка распылением

Преимущества

  • простое автоматическое обслуживание
  • возможность монтирования установки вместе с линией нанесения порошковой краски (низкие затраты ручного труда)
  • низкие энергетические затраты

Недостатки

  • сложность обеспечения защиты углублений и сложных форм
  • меньшая эффективность при небольших размерах обрабатываемых деталей

Все процессы предварительной химической обработки должны отвечать химической спецификации поставщика для получения качественного непрерывного порошкового покрытия.

Экономические расчеты расходования порошковой краски

Порошковая краска не содержит растворителя и не требует предварительного смешивания или разведения, поэтому относительно просто рассчитать вес порошка, необходимого для покрытия заданной поверхности. Исходя из этого, можно вычислить и стоимость.

Расходование порошковой краски

Удельный вес х на толщину пленки (в микронах) = количество грамм порошка на кв. метр покрытия.

Например:

Белая порошковая краска с удельным весом в 1.65 нанесена с толщиной пленки в 60 микрон

1.65 х 60.00 = 99 г порошка на 1 кв. м

Отсюда площадь поверхности, которую можно покрыть 1кг краски, составляет:

1000/99 = 10.10 кв. м от 1кг порошка

Утилизация порошка:

На хорошо оснащенной и контролируемой установке при непрерывном производстве ожидаемая эффективность может достигать 95%. Это тоже должно приниматься во внимание. 95/100 х 10.10 = 9.595 кв. м чистого покрытия, принимая во внимание потери от отходов.

Если порошковая краска стоит 3.00 условных денежных единиц за кг, то стоимость затраченной краски составит: 3.00/9.595 = 0.104 единицы стоит метр покрытия.

Примечание

Часто допускается ошибка в расчете обрабатываемой поверхности. Общая площадь поверхности должна включать лицевую и заднюю стороны детали, а при нанесении на одну сторону при расчете должен приниматься во внимание эффект обволакивания.

Области применения

Кондиционеры

Велосипеды

Рамы стульев

Электрические коробки

Световое оборудование

Холодильники

Плиты

Ручной инструмент

Лабораторное оборудование

Шасси грузовиков

Мотоциклы

Оконные рамы

Офисные перегородки

Компьютеры

Стеллажи

Оборудование для магазинов

Газонокосилки

Арматурные стержни

Трубы

Клапаны

Пылесосы

Мебель для внутреннего

дворика

Рамы для картин

Масляные фильтры автомобилей

Люки автомобилей

Игрушки (во внутренних условиях)

Сельскохозяйственное

оборудование

Краны

Слесарный инструмент

Стойки под телевизоры

Решетки динамиков

Распределительные коробки

(коробки переключений)

Перила, поручни

Колеса автомобилей

Радиаторы

Оправы для очков

Обмотка моторов

Кронштейны для полок

Эпоксидная

да

нет

да

нет

нет

нет

нет

нет

да

да

нет

нет

нет

нет

нет

нет

нет

да

да

да

нет

нет

да

нет

нет

да

нет

да

нет

да

да

нет

нет

нет

нет

нет

да

нет

Эпоксиполи-

эфирная

да

нет

да

да

да

да

нет

да

нет

да

нет

нет

да

да

да

да

да

нет

нет

нет

да

нет

да

да

нет

да

да

да

да

да

да

да

нет

нет

да

да

нет

да

Полиэфирная

нет

да

нет

да

нет

нет

да

нет

нет

нет

да

да

да

да

нет

нет

да

нет

нет

нет

нет

да

нет

нет

да

нет

да

да

нет

нет

нет

нет

да

да

нет

да

нет

да