15 Технологические рекомендации по нанесению полимерных покрытий

В настоящее время во всех промышленно развитых странах наблюдается стремительный рост спроса на порошковые лакокрасочные материалы из-за их преимущества по сравнению с традиционными органоразбавляемыми красками.

Порошковые краски - композиционный материал на основе термопластичных и термореактивных полимеров. Это перспективный вид лакокрасочных материалов, что обосновано с экологических, экономических и технологических позиций. Они находят все более широкое распространение в различных отраслях промышленности.

Из-за большой скорости формирования покрытия из порошковых красок по сравнению с жидкими в десятки раз сокращается цикл производства покрытий. Окраска порошковыми композициями позволяет получать покрытие с оптимальной толщиной 120-250 мкм за один прием, а для нанесения пленки такой же толщины из жидких лакокрасочных материалов требуется нанесения четырех - восьми слоев краски с промежуточной сушкой каждого слоя. При использовании порошковых красок отпадает необходимость доведения вязкости красок до требуемого значения.

Порошковые полимерные покрытия значительно лучше жидких красок выравнивают шероховатости, что позволяет снизить требования к чистоте обработки поверхностей изделия на 1-2 класса. Высокая адгезия и хорошие свойства порошковых покрытий в ряде случаев позволяет отказаться от фосфотирования поверхностей деталей. Все это находит отражение в увеличении производительности труда, снижении трудоемкости основных и дополнительных операций окраски, уменьшении энергозатрат на производство покрытий.

Выбор материала покрытия

Перед нанесением покрытия, исходя из условий его эксплуатации, конструкционных и материаловедческих особенностей изделия, имеющихся технических возможностей, необходимо сделать выбор полимера и метода его нанесения. Достоинством термопластов как пленкообразователей является стабильность получаемых на их основе композиций, быстрое (в течениие нескольких минут) формирование покрытий, доступность, связанная с большими масштабами их производства. Покрытия из многих термопластов, однако, имеют низкую адгезионную прочность.

Подготовка поверхности изделия к нанесению покрытия

Правильный выбор метода и режима поверхностной обработки изделия в ряде случаев является определяющим для качественного нанесения покрытий. Полимерные покрытия следует наносить после завершения всех механических и термических операций по обработке изделия. Сварные швы должны быть очищены от окислов, заусеницы сняты. При разработке конструкции изделия должно быть предусмотрено отсутствие острых граней, кромок.

Механическая обработка наиболее эффективна при использовании дробеструйной очистки (фракция металлического песка 0,3-0,8 мкм). При этом достигается оптимальная шероховатость поверхности (1-10 мкм) и происходит удаление различных загрязнений.

При нанесении покрытий на изделия больших размеров для подготовки используется, как правило, пескоструйная очистка, которая характеризуется технологичностью и при ее правильном применении высоким качеством обработки поверхности. Она может быть реализована с помощью стационарных и передвижных установок. В качестве носителя песка используют сжатый воздух (пескоструйная очистка) или вода (гидроструйная очистка). Для исключения коррозии изделия при гидропескоструйной обработке в воду добавляют ингибитор коррозии (нитрит натрия 0,1-1 %, тринатрийфосфат 0,5-2 % и др.). Введение ингибитора позволяет пассивировать поверхность и таким образом предохранить ее от коррозии на период до 6 суток.

Нанесение порошкового материала на поверхность изделия.

Выбор оптимальной технологии осаждения покрытия определяется исходя из необходимой его толщины, требований, предъявляемых к свойствам тонкопленочных систем.

При осаждении полимерных покрытий из порошков используются методы: осаждение во взвешенном слое; распыление; насыпание. В ряде случаев применяют комплексные технологические приемы, относящиеся к различным методам формирования.

Оптимизация температурно-временного режима оплавления полимерного порошка.

Режим термообработки изделия с покрытием оказывает определяющее влияние на физико-химические, механические, электрофизические свойства. Он зависит от целого ряда факторов (природы полимера и металла, конструкции изделия и др.) и, как правило, определяется опытным путем.

Исправление брака.

Покрытия с мелкими дефектами (нарушение сплошности, пятнистость, расхождение в оттенках цвета) могут быть устранены путем локального нанесения порошка полимера с последующим оплавлением с помощью горелки. Данные дефекты можно также исправить, используя жидкие пасты или краски, приготовленные растворением порошка в соответствующей органической жидкости.

Покрытия, восстановление которых невозможно, удаляют путем выжигания в печи при 450-500 °С или растворении. При этом следует учитывать, что образующие летучие продукты термодеструкции, как правило, токсичны, могут вызывать заболевания обслуживающего персонала.