Новости

20 Апреля 2020

Следим за толщиной порошково-полимерного покрытия. Почему важно держать баланс?

34 года совместного опыта технической поддержки AMIKA показывает, что Потребители начинают экспериментировать с толщиной стандартных архитектурных и индустриальных порошковых покрытий в двух случаях:

В погоне за улучшением показателей производительности и экономии;
В стремлении сделать изделие более прочным и/или атмосферостойким.

Чем опасны в таких случаях тонкое и чрезмерное толстое порошковое покрытие?

Минусы недостаточной толищы полимерной пленки:

Просвечивает металлическое основание, покрытие имеет неравномерную структуру и цвет;
Снижается стойкость покрытия к атмосферным воздействиям;
Повышается риск появления коррозии;
Появляются дефекты покрытия - проколы, кратеры, “псевдошагрень” или “апельсиновая корка”;
Не раскрывается рисунок у структурных покрытий.

Излишне толстый порошковый слой:

искажает цвет и степень глянца покрытия;
провоцирует “апельсиновую корку”, отслаивание, подтеки, “эффект рамки”, осыпание полимерного слоя.
не позволяет порошковому покрытию пройти полный цикл полимеризации. Как следствие - ухудшение адгезии и потеря физико-механических свойств порошково-полимерного покрытия.

К тому же, излишняя толщина полимерного покрытия влечет бОльший расход материала и дополнительные затраты.

Как рассчитать расход краски на м²?

При увеличении толщины на 30 мкм ( приблизительно 3 прохода окрасочного пистолета) расход порошковой краски увеличивается на 30%.

Что влияет на формирование полимерного покрытия и его толщину?

1. Назначение лакокрасочного покрытия.

Еще на стадии разработки изделия, в конструкторской документации проектировщик/дизайнер/инженер указывает назначение и класс лакокрасочного покрытия.

Для покрытий декоративного назначения (предметы интерьера, канцелярские товары, корзинки и другие товары народного потребления) приемлема толщина до 60 мкм.

Для защитно–декоративных покрытий (металлические двери, фасадные кассеты, мебель, ограждения, доборные элементы кровли и т.д.) оптимальная толщина покрытия составляет 60–120 мкм, для покрытий со спец.эффектами - до 200 мкм.

Для защитных покрытий (корпуса и детали сельскохозяйственной техники) толщина должна быть в пределах 60–120 мкм, но в особых случаях может быть увеличена до 400–500 мкм.

Осторожно, миф!

Увеличение количества слоев порошковой краски не улучшают стойкость полимерного покрытия к выгоранию и атмосферному воздействию.Важно использовать материал архитектурного назначения (полиэфирные, полиуретановые), соблюдать технологии подготовки поверхности, нанесения и полимеризации порошковых покрытий.

2. Тип формируемой поверхности.

Производители порошковых ЛКМ в технической документации всегда указывают рекомендованные толщины для каждого вида пленкообразователя и структуры поверхности.

Только при соблюдении данных рекомендаций, производитель может гарантировать соответствие заявленным в технической документации физико-механическим свойствам.

Первое, что проверяет отдел технического контроля AMIKA - толщину пластины для физико-механических тестов. Если она не соответствует рекомендованным, лаборант обязательно делает повторный образец.

Рекомендованные толщины для полиэфирных,
эпокси-полиэфирных и полиуретановых порошковых ЛКМ AMIKA:

Тип формируемой поверхности	Рекомендуемая толщина покрытия, мкм
гладкая	60 - 80
муар	60 - 110
шагрень	60 - 120
эффект «антик»	80 - 200
эффекты «шелк», «кожа»	60 - 180

Архитектурные порошково-полимерные покрытия для алюминия Qualicoat должны соответствовать актуальной спецификации и заявленным в ней требованиям к толщине покрытия:

Класс 1	60 мкм
Класс 1.5	60 мкм
Класс 2	60 мкм
Класс 3	50 мкм
Двухслойное порошковое покрытие (классы 1 и 2)	110 мкм
Двухслойное порошковое покрытие PVDF	80 мкм

*согласно 16-го издания спецификаций Qualicoat от 01.01.2020.

3. Цвет подложки и укрывистость краски.

Чем больше контрастность между цветом металла и цветом лакокрасочного материала - тем меньше будет укрывистость лакокрасочного слоя.

Каждый цвет порошковых красок имеет разную способность укрывать подложку при одинаковой толщине краски. Белые, пастельные и желтые цвета порошковых красок, часто обладают меньшей укрывистостью. Следовательно, при большой контрастности субстрата и цвета краски, толщину слоя возможно придется увеличить.

Для того, чтобы уменьшить контрастность между металлом и порошковой краской светлого оттенка, можно использовать порошково-полимерный грунт светло-серого цвета.

4. Гранулометрический состав порошковой краски.

Гранулометрический состав характеризует размер частиц порошковых красок.

Тонкодисперсная краска (размер частиц от 10 до 50 мкм ) обладает меньшей сыпучестью, повышенной гигроскопичностью и требует тщательной настройки параметров оборудования. Толщина тонкодисперсной краски после отверждение не превышает 60 мкм. В основном, применяется для создания декоративных и тонкопленочных покрытий для бытовой техники.

Крупнодисперсный порошок (размер частиц от 110 мкм) обладает хорошей сыпучестью, но из-за большого размера частиц сложнее переносит заряд и образует гладкие покрытия с дефектом “апельсиновая корка”. Поэтому крупнодисперсную порошковую краску применяют для получения крупных текстурных покрытий муар и шагрень. Крупнодисперсные покрытия образуют толщину от 110 мкм и выше.

Порошковые краски с нестандартным гранулометрическим составом требуют изменение классической схемы производства порошковых ЛКМ и установление специальных параметров для нанесения и формирования покрытий. Поэтому в промышленной окраске широко применяют порошковые материалы с усредненным гранулометрическим составом (60 - 100 мкм)

5. Метод нанесения и настройки оборудования.

Порошково-полимерные покрытия, нанесенные методом окунания в псевдоожиженный слой, в среднем имеют толщину от 250 до 500 мм. При многократном нагревании и погружении толщина может достигать 2,5 мм, т.е. 2500 мкм.

При газопламенном нанесении толщина варьируется от 200 до 600 мкм, при необходимости может достигаться и большая толщина пленки. Покрытия, полученные методом газопламенного напыления, не всегда имеют ровную поверхность, их назначение скорее имеет защитный, чем декоративный характер.

При нанесении методом электростатического напыления, толщина получаемого покрытия во многом зависит от:

концентрации порошковой краски в факеле распылителя;
размера факела;
скорости движения факела или времени прохода изделия через факел распылителя;
напряжения на коронирующем электроде (степени зарядки порошковой краски);
заземления изделия.

6. Форма изделия.

Из-за эффекта клетки Фарадея края изделия притягивают больше частиц порошка чем углубления. Чем сложнее форма изделия, тем больше вероятность того, что толщина порошково-полимерного слоя будет меняться по всей его поверхности.

Что делать, если порошковая краска не осаждается в углублениях и внутренних углах изделия.

Проверить напряжение на коронирующем заряде. Оптимальное значение 20 мкА;
Проверить величину заземления, начиная от конвейерной цепи до подвески с деталью. Следите,чтобы величина заземления была не более 800 кОм.
Уменьшить подачу порошка;
Увеличить поток воздуха;
Установить распылительные форсунки с формой, которая удлиняет факел распыления;
Ежедневно очищать детали пистолета от слоя налипшей порошковой краски и вовремя заменяйте изношенные детали пистолета.
Отрегулировать положение пистолета так, чтобы облако краски было направлено непосредственно в углубление.

7. Человеческий фактор при ручном напылении.

Современное оборудование для нанесения порошковых покрытий сводит к минимуму человеческий фактор, однако полностью его исключить, особенно при ручном нанесении, невозможно.

Толщина порошкового покрытия при ручном напылении во многом зависит от внимательности оператора нанесения порошковых материалов и количества совершаемых им проходов .

Высокая квалификация оператора может обеспечить снижение расхода краски до 10 - 15%.

Как измерять толщину полимерного покрытия.

Для контроля толщины сформированного порошково-полимерного покрытия согласно ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007) чаще всего применяют толщиномеры, основанные на магнитном и вихретоковом действиях.

Данный толщиномер сочетает в себе оба вышеуказанных метода измерения. Для измерения на стали прибор использует магнитный метод, а для измерения толщины порошково-полимерного покрытия на алюминии - метод вихревых токов.

Толщиномер позволяет быстро определять толщину полимерного слоя на разных участках изделия и при необходимости корректировать процесс нанесения покрытий.

Новый тип приборов для измерения толщины покрытия до полимеризации основан на ультразвуковом методе. Данные приборы неразрушающего конроля можно использовать при неотвержденном порошково-полимерном слое и прогнозировать толщину финальной отвержденной пленки.

Подведем итоги

Недостаточный и чрезмерный слой порошково-полимерного покрытия ведет к появлению дефектов полимеризации, снижает адгезию и физико-механические свойства покрытия.
Толщина и равномерность полимерного покрытия зависит от назначения и типа формируемой поверхности; цвета подложки и укрывистости краски; гранулометрического состава выбранного материала; метода нанесения и настроек оборудования; формы изделия и квалификации оператора нанесения порошковых красок.
Соблюдение рекомендованных производителем толщины и режима полимеризации покрытия гарантирует соответствие заявленным в технической документации физико-механическим свойствам.
Внимательность и высокая квалификация операторов нанесения порошковых красок ожет обеспечить снижение расхода краски до 10 - 15%.
Для контроля сформированного порошково-полимерного слоя руководствуйтесь ГОСТ 31993-2013 (ISO 2808:2007).
Толщиномеры, основанные на магнитном и вихретоковом действиях, позволяют быстро определять толщину полимерного слоя на разных участках изделия и при необходимости корректировать процесс нанесения покрытий.

Возврат к списку