Технологические рекомендации

Технологические рекомендации.

1. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ПОВЕРХНОСТИ ОКРАШИВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОРОШКОВЫМ КРАСКАМ.

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА.

5. НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ.

6.ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ.

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ.

8. ДЕФЕКТЫ ПОКРЫТИЙ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ.

Данные рекомендации являются описанием технологического процесса получения защитно-декоративных покрытий из эпокси-полиэфирных и полиэфирных порошковых красок на металлических поверхностях с помощью электростатических напылителей.

Нижеперечисленные сведения не являются типовым технологическим процессом, который каждое предприятие составляет самостоятельно, применительно к собственным производственным программам, но согласно взглядам специалистов фирмы "НАУТЕХ" способствуют грамотному использованию технологии порошкового полимерного окрашивания и квалифицированной эксплуатации оборудования.

1.ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ

1.1 Операцию получения покрытий рекомендуется проводить при температуре окружающего воздуха 15-30 °С и относительной влажности не более 80%. Это особенно важно для трибостатического способа нанесения, где заряд краски особенно зависим от влажности и температуры воздуха.

1.2 Сжатый воздух, применяемый для получения покрытий, должен соответствовать второй группе по ГОСТ 9.010-80

· температура сжатого воздуха на входе в напыли°С.

· содержание в сжатом воздухе влаги и минеральных масел в виде капель не допускается.

· содержание твердых частиц, не более 2 мг/м3

· паров влаги, не более 700 мг/м3 (или 580 мг/кг).

· паров минеральных масел, не более 3 мг/м3.

2.ТРЕБОВАНИЯ К ПОВЕРХНОСТИ ОКРАШИВАЕМОГО ИЗДЕЛИЯ

2.1. Поверхности, подлежащие окрашиванию, не должны иметь заусенцев, острых кромок, радиусом менее 0,3 мм, нарушений сплошности металла в виде раковин, кратеров, трещин и др.

2.2. Для устранения дефектов поверхности изделия использование шпатлевок и грунтовок не допускается. Единичные сколы и раковины можно устранять с помощью специальных высокотемпературных шпатлевок, предлагаемых обычно поставщиками порошковых красок.

2.3. Сварные и паяные швы должны быть зачищены.

2.4. Для удаления газов литья металлические изделия после предварительной подготовки, перед окрашиванием прокаливают при температуре не ниже 220 °С в течение 30-60 мин и охлаждают до температуры помещения. После прокаливания использование жидких обезжиривающих растворов запрещено.

2.5 Поверхность изделия (металла) должна быть чистой, сухой, без окалины и ржавчины, без жировых и других загрязнений.

Степень очистки металлической поверхности от окислов-2-я,

степень обезжиривания – первая по ГОСТ 9.402-80.

2.6 Использование химических преобразователей ржавчины запрещено - результат окрашивания непредсказуем.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ПОРОШКОВЫМ КРАСКАМ

3.1. Порошковую краску для получения покрытия выбирают в зависимости от

назначения покрытия и условия эксплуатации.

3.2. Порошковые краски хранят в соответствии с ГОСТ 9980.5-86:

· в закрытых отдельных складских помещениях при температуре от -40С до +40С в упакованном виде;

· при хранении тара с порошковыми красками укладывается в штабели не более трех ящиков на деревянные поддоны.

3.3. Хранение порошковых красок в генераторах воздушно-порошковой смеси (аппаратах напыления) даже при установленных заглушках не рекомендуется. По окончании смены порошковая краска должна быть перегружена обратно в тару и храниться на складе.

3.4.Хранение порошковых красок не допускается совместно с органическими растворителями.

3.5. По истечении срока, указанного в ТУ на порошковую краску, необходимо провести испытания краски на соответствие требованиям ТУ.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ.

Технологический процесс включает следующие операции:

· подготовка поверхности изделия

· нанесение покрытия

· формирование покрытия

· контроль качества покрытия

4. ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА,

4.1. Механическая очистка

· Механическую очистку (дробеструйная, пескоструйная, шлифовальная и др.) производят при наличии на поверхности изделия окалины, окислов, ржавчины. Обработке подлежат изделия простой формы с толщиной стенок более 2 мм.

· Изделия с толщиной стенок менее 2 мм при механической обработке могут деформироваться. Для механической очистки в качестве абразивов используют кварцевый песок, металлический песок и др.

· Очистку (дробеструйную, пескоструйную) проводят в закрытых камерах, снабженных приточно-вытяжной вентиляцией, не допускающих запыленность помещения.

· Механическая очистка увеличивает шероховатость поверхности до Rz = 10-30 мкм, что улучшает адгезию покрытий.

· После механической обработки поверхность изделия необходимо обдуть сжатым воздухом для удаления пыли.

4.2. Обезжиривание

· В качестве обезжиривающих материалов используют водные щелочные растворы или органические растворители.

· Обработку в водных щелочных растворах типа КМ, МС, лабомид – 203 или др. производят при температуре 60-80 °С в течение 2-20 мин. (погружение в раствор или другие методы)

· После обработки в обезжиривающих растворах, изделия промывают водой с температурой 20-40 °С и сушат при температуре 60-80 °С до удаления влаги.

Для обезжиривания в органических растворителях используют:

Тетрахлорэтилен – для черных металлов, Трихлорэтилен – для цветных металлов, Уайт-спирит – для всех металлов. использовать уайт-спирит предпочтительнее, ввиду его низкой экологической опасности.

Обработку производят в жидкой фазе (погружение, протирка), или в паровой фазе (в установках) с последующей сушкой при температуре 18-25 °С или при температуре 40-60 °С в течение 10-30 мин.

Первая степень обезжиривания по ГОСТ 9.402-80 соответствует требованиям одного

из методов:

1 Время до разрыва пленки воды на изделии - более 30с при методе смачивания.

2 Отсутствие масляного пятна на фильтровальной бумаге при капельном методе.

3 Не явно выраженное наличие темного пятна на салфетке при испытании методом протирки

4.3 Травление:

· Травление производят в растворах кислот и щелочей (соляной, серной, ортофосфорной и др.) при наличии на поверхности изделий из черных и цветных металлов окислов, продуктов коррозии, окалины. Обработке подлежат изделия любой формы, при этом обеспечивается удаление окислов из труднодоступных мест (отверстий, пазов и др.)

· Травлению подвергают изделия, предварительно очищенные от механических и жировых загрязнений

· Для черных металлов используют серную, соляную и ортофосфорные кислоты с концентрацией 150-200 г/л Процесс травления проводят при температуре 50-80 °С, время обработки погружением в ванну – 15-30 мин, при струйной обработке время сокращается до 5 мин.

· Алюминий и алюминиевые сплавы травят в растворе едкого натра (NaOH) с концентрацией 40-60 г/л при температуре раствора 50-60 °С, время обработки погружением в ванну – до 2 мин.

· Медь и медные сплавы травят в серной кислоте с концентрацией 150-200 г/л при температуре 15-30 °С, время обработки погружением – 1-20 мин. (зависит от степени окисленности)

· После травления изделия подлежат промывке, последовательно горячей (60-70 °С) и холодной водой; остаточную кислоту нейтрализуют в 1-2% растворе кальцинированной соды

· Сушат изделия при температуре 60-80 °С в течение 20-30 мин.

ПРИМЕЧАНИЕ: изделия сушат, если после операции травления не следует операция фосфатирования или пассивирования.

4.4. Фосфатирование и пассивирование

· Фосфатирование и пассивирование поверхности производят при повышенных защитных и физико-механических требованиях к покрытию, например при эксплуатации в атмосферных условиях.

· Черные металлы обрабатывают в водных растворах фосфорнокислых солей или в водных растворах специальных составов марок КФ, КФА, и др., с концентрацией 20-35 г/л.

· Обработку поверхности производят погружением в ванны или струйным методом при температуре 50-60 °С в течении 2-10 мин.

· После фосфатирования следует промывка изделий водой при температуре 18-25 °С, продолжительность промывки не менее 30 сек, рекомендуется промывку производить в деминерализованной воде.

· Не допускается взамен фосфатирования использовать фосфатирующие грунтовки

· Цветные металлы после операции травления обрабатывать (операция обязательная) погружением в ванны или струйным методом растворами бихромата калия или хромовой кислоты (1-3 г/л) при температуре 60-70 °С в течение 2 мин.

· Сушку изделий проводят при температуре 60-180 °С до высыхания, если нет других рекомендаций в ТУ на используемый материал.

5. НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЯ

Нанесение порошковой краски (покрытия) проводят в камерах напыления, снабженных системой рекуперации или других, обеспечивающих проведение процесса окраски и удовлетворяющих требованиям техники безопасности.

5.1. Перед нанесением порошковой краски на поверхность изделия производят защиту мест, не подлежащих покрытию с использованием специальных маскирующих элементов из металлической фольги, малярного скотча и др. материалов, обеспечивающих защиту не окрашиваемой поверхности в процессе нанесения и формирования покрытия.

5.2. При проведении процесса нанесения покрытия учитывают геометрические размеры и степень сложности рельефа поверхности, в зависимости от которого выбирается режим работы распылителя. Использование электростатических напылителей, предлагаемых фирмой «НАУТЕХ», позволяет окрашивать изделия любой сложной конфигурации, любым видом порошковой краски.

5.3. Перед нанесением порошковой краски изделия закрепляют на приспособлении (подставка, подвес) так, чтобы на покрываемой поверхности не было мест, экранированных относительно распылителя.

При комплектовании деталей на приспособлении учитывают их габариты, конфигурацию, вес, программу выпуска

5.4. Приспособление с изделиями закрепляют в камере напыления на подвес для изделий.

5.5. Напыление порошковой краски производят в соответствии с руководством по эксплуатации на используемый напылитель

5.6. В зависимости от условий эксплуатации и назначения покрытие может быть выполнено однослойным или многослойным. Для защитно-декоративных покрытий достаточно одного слоя, защитные и специальные покрытия выполняются многослойными.

5.7. Для получения качественных покрытий на изделиях с толстыми стенками (8 мм и более) и обладающих большой массой, пред нанесением порошковой краски их также рекомендуется предварительно нагревать при температуре 180-200 °С. Время прогрева изделия устанавливается экспериментальным путем.

6.ФОРМИРОВАНИЕ ПОКРЫТИЯ

Процесс формирования покрытия состоит из последовательных стадий: оплавление и полимеризация

6.1. окрашенные изделия размещают на технологическом приспособлении, исключающем нарушение напыленного слоя порошковой краски (транспортная система) и помещают в сушильную установку (печь).

6.2. Покрытие формируют в непрерывном температурно-временном режиме, указанном в ТУ на порошковую краску.

Полимеризация проводит после оплавления последнего слоя.

ПРИМЕЧАНИЕ: При окрашивании тонкостенных изделий началом формирования покрытия считать время помещения изделия в печь; при окрашивании толстостенных массивных изделий началом формирования покрытия считать оплавление краски

6.4. После завершения формирования покрытия производят охлаждение изделия на воздухе в местах, исключающих попадание не горячее покрытие посторонних включений.

7. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЯ.

7.1. Контроль качества покрытия проводят не ранее, чем через 3 часа после формирования покрытия, если нет других указаний в ТУ на порошковую краску.

7.2. Требования к качеству покрытия, подлежащие к контролю, указывают в технической документации на изделие.

7.3. Контролю подвергают 1-10% от партии изделий.

Контроль качества внешнего вида (цвет, класс) покрытий проводят визуально при дневном или искусственном рассеянном свете, сравнивая покрытие с эталоном или контрольным образцом, утвержденным в установленном порядке класс покрытия оценивают в соответствии с ГОСТ 9.032-74.

· Толщину покрытия определяют толщиномерами:

МТ –41 НЦ (ТУ 25-06.2500-83)

ВТ – 10 НЦ (ТУ 25-06.2501-83)

ВТ – 30 Н (ТУ 25-06.1688-78) и др.

· Электроизоляционные или защитные покрытия на изделии дополнительно контролируют на сплошность. Сплошность покрытия определяют разрушающим методом: на участке 2-3 мм2 удаляют покрытие до металла, изделие погружают в электролит так, чтобы участок без покрытия был выше уровня электролита. Один электрод, подсоединенный к источнику тока, погружают в электролит, другим касаются очищенного участка изделия. Наличие тока в цепи указывает на нарушение сплошности покрытия.

· Сопротивление изоляции для электроизоляционных покрытий контролируют мегометром с номиналом, необходимым для проверяемого класса изоляции.

· Адгезию покрытия определяют одним из методов, установленных ГОСТ : отслаивания, решетчатых надрезов, параллельных надрезов.

· Эластичность покрытия при изгибе определяют по ГОСТ 6806-73.

· Прочность покрытия при ударе определяют по ГОСТ 4765-73.

· Предел прочности покрытия при растяжении определяют по ГОСТ .

ПРИМЕЧАНИЕ: в настоящее время методы контроля качества покрытий должны соответствовать системе качества принятой на предприятии (ГОСТ, DIN, ISO и т. д.). Вышеперечисленные методы заимствованы из ГОСТов, технологически и морально устаревших, но не отмененных на сегодняшний момент, и, поэтому, юридической силы не утративших. Методы просты в применении и могут использоваться не только на крупных промышленных предприятиях, но и на предприятиях малого и среднего бизнеса, главным образом за счет своей доступности, хотя «истиной в последней инстанции» не являются.

8. ДЕФЕКТЫ ПОКРЫТИЙ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Дефекты в покрытиях могут возникать по разным причи­нам: из-за плохой подготовки поверхности, неисправности обо­рудования, применения некачественных ЛКМ, несоблюдения предписанной технологии покрытий.

Сорность покрытия	Наличие крупных включе­ний в исходной краске или краске, поступающей из сис­темы рекуперации Загрязненность воздуха, по­даваемого на распыление или в нагревательное уст­ройство (печь)	Заменить или просеять кра­ску; проверить сита для возврата краски, Улучшить качество очист­ки воздуха
Шагрень	Низкий показатель расте­кания краски (возможно из-за превышения срока хра­нения) Низкая температура фор­мирования покрытия Очень тонкое покрытие	Заменить краску Повысить температуру в печи., Увеличить толщину, отре­гулировав подачу краски
Кратеры	Несоответствие краски тре­бованиям НТД Плохая очистка воздуха от масляных загрязнений	Заменить краску Улучшить качество очист­ки воздуха
Пузыри, проколы	Дефектность покрываемой поверхности (наличие пор, кратеров, воздушных по­лостей) Слишком высокая темпе­ратура формирования по­крытия	Краску наносить на пред­варительно нагретое изделие, Уменьшить температуру в печи
Потеки	Слишком высокий показа­тель растекания краски Нанесение чрезмерно тол­стого слоя краски	Уменьшить толщину нано­симого слоя краски
Измене­ние цвета	Завышенные температура или время формирования покрытия Плохая очистка установки при переходе с цвета на цвет	Привести в соответствие параметры формирования покрытия. Обеспечить чистоту всех элементов установки
Понижен­ный блеск глянцевого покрытия	Повышенное содержание летучих веществ в краске Загрязнение краски несо­вместимыми компонентами, в том числе другой краской Повышенная влажность краски или наличие оста­точной влаги на изделии	Способ устранения Проверить содержание ле­тучих веществ; возможна замена краски Тщательно зачистить. уста­новку Проверить содержание вла­ги в краске и на поверхно­сти изделия; при необхо­димости просушить краску
Повышен­ный блеск матового покрытия	Нанесен слишком тонкий слой краски Не соблюдается режим фор­мирования покрытия	Увеличить толщину нано­симого слоя краски Установить требуемый (в соответствии с паспортом на краску) режим форми­рования покрытия
Не-прокрасы	Экранирование изделий в результате неудачного рас­положения на подвеске Плохой контакт изделия с подвеской Сложная конфигурация изделия	Изменить расположение из­делий на подвеске Зачистить контактную по­верхность подвески Отрегулировать режим работы электростатиче­ского распылителя
Неравно­мерность толщины	Неправильное расположе­ние распылителей Нарушение формы факела потоком воздуха в камере	Отрегулировать факел распылителя. Возможно неравномерная подача сжатого воздуха (проверить компрессор).
Плохая ударная прочность и гибкость	Недоотверждение	Увеличить температуру или время формирования по­крытия. Проверить качество краски на соответствие паспортным данным по режиму формирования по­крытия
Низкая адгезия, плохая коррози­онная стойкость	Плохо подготовлена по­верхность Недоотверждение	Проверить качество очист­ки поверхности и нанесе­ния конверсионного по­крытия. Увеличить температуру или время формирования по­крытия. Проверить на кон­трольных образцах степень отверждения покрытия

НЕПОЛАДКИ, СВЯЗАННЫЕ С РАБОТОЙ ОБОРУДОВАНИЯ

Неудовлетвори­тельное осажде­ние порошка на изделии	Плохое заземление Недостаточное на­пряжение на элек­троде Слишком велика по­дача порошка или воздуха	Проверить наличие кон­такта; очистить подвес­ки от наслоений краски и смазки Проверить подачу высо­кого напряжения и пре­дохранители. Очистить электрод от наслоений порошка Уменьшить подачу по­рошка, снизить количе­ство подаваемого на рас­пыление воздуха
Плохое проник­новение порошка в углубления из­делия (отверстия, канавки, углы)	Слишком мала пода­ча порошка или вы­сокое напряжение Плохое заземление Слишком велик фа­кел распыления	Увеличить подачу по­рошка, снизить пода­ваемое напряжение (отрегулировать режим распылителя). Проверить заземление.
Недостаточная (или полностью прекращена) по­дача порошка на изделие	Загрязнен или пере­гнут шланг для по­дачи порошка Забит инжектор или распылитель Недостаток подачи воздуха на распыле­ние	Очистить шланг и уст­ранить перегиб Очистить сопло или за­менить новыми указан­ные элементы. Увеличить подачу воз­духа
Пульсирующая подача порошка	Мала подача дозиро­вочного воздуха	Увеличить подачу воз­духа на распыление. Проверить компрессор.

ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ

Получение покрытий с дефектом рассматривается как брак производства. Дефекты могут быть исправимые и неисправи­мые. Покрытия с неисправимыми дефектами подлежат удале­нию (выбраковываются). Устранение дефектов обычно достига­ется либо подкраской, либо повторным нанесением покрытия. Подкраску применяют в том случае, если дефекты незначи­тельны и занимают лишь небольшую часть поверхности. К ним относят следы от подвесок, отдельные риски, сколы, сдиры, незначительные непрокрасы и др. Повторное окрашивание про­водят тогда, когда дефекты распространены на значительной части поверхности.

Подкраску выполняют с помощью специального режима распылителя (на минимальном вольтаже). Электростатические распылители «НАУТЕХ-НТ», за счет системы гибких настроек напряжения, силы тока и параметров факела, позволяют производить повторное окрашивание любых изделий, нанося слой нормальной тлщины. Возможно использование для получения подкрасочных составов исходных порошковых красок. Так, например порошковую краску растворяют растворителем Р646 или Р647 и полученный жидкий состав применяют для исправления дефек­тов.

Устранение крупных дефектов покрытия путем повторного окрашивания изделий проводят после выявления и ликвида­ции причин их появления. Как правило, окрашивают все из­делие (не только дефектные места), нанося слой краски нор­мальной толщины.

Возможны случаи недоотверждения покрытия на изделии по тем или иным причинам. Это легко исправимо: изделие по­вторно направляют в печь, где выдерживают при той же тем­пературе положенное время. Как правило, требуемые качества покрытия при этом восстанавливаются.