Порошковая окраска в гараже (Продолжение)

Доброго всем здравия и доброго времени суток. 

Прошло более 6 лет с момента последней публикации. За это время многие писали и просили оказать помощь по разным вопросам. Вопросы повторяющиеся и по этой причине решил продолжить тему.

В "Продолжении" попытаюсь рассказать о некоторых нюансах в деле нанесения полимеров. Для написания статьи потребуется некоторое время.

Нанесение полимерных покрытий складывается из нескольких этапов:

1.       Механическая подготовка поверхности.  ( Снятие слоистой ржавчины, снятие заусенец, зачистка сварных швов, удаление шлака и пр.)

2.       Химическая обработка поверхности. (Складывается из многих этапов. Мойка предварительная -> Обработка химическими реагентами -> Мойка -> Пассивация -> Мойка). Данный этап крайне важен для высококачественных покрытий, но и крайне сложен. Без химика здесь не обойтись.

3.       Высокотемпературная сушка.

4.       Нанесение полимера.

5.       Полимеризация.

Каждый из этих этапов напрямую влияет на качество конечного покрытия.

Начнем с полимеризации.

Порошковое покрытие – это термореактивный  полимер, имеющий в своей основе эпоксидную, эпокси-полиэфирную или полиэфирную смолу. Для придания специальных и эстетических свойств в основу добавляются различные красители и добавки.

Термореактивный полимер – это полимер, который однажды подвергшийся термическому воздействию меняет свои свойства таким образом, что повторный нагрев не размягчает покрытие. (Это по простому).

Процесс полимеризации складывается из нескольких этапов.

В начале этапа нагрева  происходит удаление поверхностной влаги с поверхности изделия и из объема нанесенного порошка.  Это достаточно важный этап т.к. влага с поверхности металла удаляется через объем (слой) порошка. Если нагрев происходит быстро, то порошок плавится и образует сплошную пленку, а испаряемый с поверхности изделия газ прорывает эту пленку и таким образом на поверхности окрашенного изделия образуются поры.

Далее начинают выгорать легколетучие фракции полимера. Чем ниже качество порошка, тем больше он газит. Газит порошок на всем протяжении полимеризации, скорее до последнего этапа, когда уже все улетело.  Проявляется это как дым из печи. Победить это наверно не получится, это остается на совести изготовителя порошка. Дефекты как и на начальном этапе, поры и пузыри.

Следующий этап – формирование слоя пленки. На этом этапе происходит плавление порошка, растекание его по поверхности и формирование покрытия. От этого этапа зависит адгезия покрытия к поверхности изделия. Формирование структуры у антиков и пр.

Заключительный этап – собственно само превращение пленки в твердое покрытие.

На коробках с порошком производители пишут рекомендуемые параметры.

К примеру:  180*С  20мин.

Это означает, что для данного полимера при температуре 180*С в течении 20мин полимер превратится в твердое покрытие и будет обладать заявленными свойствами. Это оптимальные показатели для данного порошка.  Но это не означает, что при других температурах полимер не станет твердым. Станет, но при другом  времени выдержки. Для понимания приведу отвлеченный пример.

Имеется полимер с режимом оптимальной термообработки  180*С  20мин.

Начало плавления 140*С  - твердым он станет через 48часов.

150*С – твердым станет через 24 часа.

160*С – через 12 часов.

170*С – через 1 час.

180*С – 20мин.

190*С – 10мин.

200*С -3-5мин.

Зависимость не линейная и зависит от многих причин (Производитель, качество смолы, добавки и пр.)

Для чего я все это пишу. Да для того, что зная эти особенности можно значительно снизить кол-во брака и добиться высококачественного покрытия.  Высокая скорость нагрева печи с одной стороны благо, можно много и быстро покрасить. Это справедливо, если предварительно изделия прошли высокотемпературную сушку и порошок наносится на горячие изделия. Влага не успевает сконденсироваться на поверхности, порошок сухой , что достаточно  сомнительно, везут его не из соседнего двора и пакуют не в идеальных условиях, а порошок гигроскопичен.  

 С другой стороны в такой супер печке может получаться много брака. Причиной тому как раз высокая скорость нагрева. Чтоб избежать неприятных моментов скорость нагрева не должна превышать определенного уровня.  Для себя я выяснил, что пустая печь должна выходить на нужный режим ( к примеру 180*С) за 30-40мин. Если выходит быстрее то часть ТЭНов надо отключать, снижать скорость нагрева. Полностью загруженная печь выходит на режим от 45 до 90 мин. Все зависит от изделий. Толщина металла, плотность загрузки и пр. параметров. За указанное время происходит удаление влаги, дегазация и пр. неприятные моменты. Лучше всего для циклической печи использовать терморегулятор с программируемым профилем нагрева. К примеру: Нагреваем печь с изделиями до 130*С, когда порошок не начал плавиться, выдерживаем 10мин. За это время влага из порошка и с поверхности изделия удалится. Далее повышаем температуру до 160-165*С порошок плавится, растекается, заполняет поры, газит, летят выгорающие фракции, но порошок находится в вязко-текучем состоянии, если из объема или с поверхности изделия выходит пузырь газа, то прорвавшись наружу через пленку, образовавшаяся пора сможет затянуться т.к. полимер еще способен течь. Выдерживаем 10мин и поднимаем температуру до рабочей. Выдерживаем требуемое время и получаем качественное покрытие. В некоторых случаях время выдержки требуется корректировать в ту или иную сторону. Но это уже особенности технологии зависящие от оборудования, изделий, полимера  и опыта.

Спасибо за ваши старания! 
Хотелось бы подробнее по 2му этапу. В своей скромной покрасочной ограничиваюсь обычной протиркой растворителем ветошью. Знаю, что этого мало для действительно качественной покраски. Направьте на путь истинный, где можно почитать подробнее?

30 минут назад, Heisenberg сказал:

Спасибо за ваши старания! 
Хотелось бы подробнее по 2му этапу. В своей скромной покрасочной ограничиваюсь обычной протиркой растворителем ветошью. Знаю, что этого мало для действительно качественной покраски. Направьте на путь истинный, где можно почитать подробнее?

Просто погуглите железофосфат.

Примем шкалу адгезии/коррозионной стойкости: неудовлетворительно, удовлетворительно, хорошо, отлично.

Для железофосфата, обычно эта операция совмещается с обезжириванием, я бы оценил при правильном проведении операций: адгезия - отлично, коррозионная стойкость - хорошо. Тогда как для просто протирки растворителем - оба показателя удовлетворительно - потолок.

Но да, нужна камера струйной обработки или ванны (3-4) и сушка.

9 часов назад, Chainicheg сказал:

Но да, нужна камера струйной обработки или ванны (3-4) и сушка.

И все это в одном гараже ?

22 минуты назад, Hosco сказал:

И все это в одном гараже ?

От габаритов изделия зависит. Для изделий с габаритами системного блока от компьютера поставить даже 5 ванн и сушку с обычным тепловентилятором в ряд у стены много места не нужно. В таком варианте стока промывной воды  в канализацию не будет совсем, но сам раствор фосфатирования, конечно, рано или поздно придется менять (и тогда вопрос - куда деть отработанный).

14 часов назад, Chainicheg сказал:

Просто погуглите железофосфат.

 

У меня нагуглить не получается...

Железофосфат-это фосфат железа? Сколько валентный?

12 минут назад, sun1275 сказал:

У меня нагуглить не получается...

Железофосфат-это фосфат железа? Сколько валентный?

"Железофосфатирование" попробуйте.

18 минут назад, sun1275 сказал:

У меня нагуглить не получается...

http://lkmprom.ru/clauses/tekhnologiya/fosfatiprovanie-osnovnye-printsipy-protsedury-fosf/

То что рассказывает Анатолий бесплатно , то многие продают как готовую технологию. Я конечно благодарю Анатолия за столь щедрый подарок. 

Но все-таки предлагаю Анатолию наладить производство трибописталетов и продавать их с описанием технологии. 

В свою очередь хочу сказать, что этот трибопистолет работает не хуже оборудования за 100000р . 

16.02.2019 в 22:11, Kurara сказал:

предлагаю Анатолию наладить производство трибописталетов и продавать их с описанием технологии. 

Спасибо конечно за предложение. Старенький я для этих дел. Кому требуется, ставлю технологию на производстве, а делать распылители.... это наверно не мое.  Показанный трибо распылитель начального уровня (Пром уровня посложнее будут). Показатели не очень, но работает. Для начала годится.

По поводу хим. подготовки поверхности: Это целая отрасль науки.  В этом я не силен. Разные материалы требуют разного подхода. Для черных металлов одни реактивы, для цветных металлов другие. Если вы в химии не разбираетесь или нет поддержки химика, то связываться с этим не следует. Попробую объяснить почему.

Для низкоуглеродистых сталей применяется такой метод как фосфатирование. К примеру ортофосфорной кислотой. Концентрацию я не знаю. Контролируется 1-2 раза в смену.

Приведу пример: Изделия из под штампа, масло с них почти капает. Линия поточная.

1. Подогрев изделий для свободного стекания масла.

2. Мойка горячей водой под высоким давлением. Сбивается масло и налипшая грязь.

3. Мойка ТМС (Техническое Моющее Средство) .

4. Споласкивание предварительное под высоким давлением для удаления ТМС.

5. Споласкивание окончательное.

6. Обработка хим. составом.

7. Ополаскивание.

8. Пассивация. Если использовался кислотный состав, то пассивация проводится щелочным составом.

9. Мойка.

10. Окончательная мойка.

11. Высокотемпературная сушка.

далее остывание и на покраску.

Для малого цеха это надо? Там только одни очистные сооружения стоят по нынешним ценам ....., а еще штрафы и проверки....... А еще это хозяйство содержать надо. Это не тряпочкой с растворителем потереть.

Если кто и потянет подобное, то сложности возникнут в процессе эксплуатации. Время хим. обработки зависит от концентрации. Мало, смысла нет, много, толстый  фосфатный слой в своей толщине оставит кислотную составляющую и изделие будет корродировать быстрее чем без хим. обработки. Пассивация проводится щелочными составами, не достаточная концентрация или плохо смыли, все останется на изделии и коррозия опять проявится.  А оно это надо. 

Для защиты изделий из черных металлов имеется грунт содержащий в своем составе цинк. Своего рода протекторная защита. Как она работает, я не понимаю, но имеется такое. Это для сильно озадаченных антикоррозионной защитой. Проще грунт положить, потом декоративное покрытие и для пущей надежности лаком покрыть.

Если правильно готовить поверхность то по шкале "плохо - удовлетворительно - хорошо - очень хорошо - идеально" можно вполне обычными средствами добиться результата "хорошо" и "очень хорошо".

1. Мех очистка.

2. Ополаскивание водой (можно холодной). Если изделия в масле, то без горячей воды не обойтись.

3. Мойка ТМС.

4. Ополаскивание. Смыть ТМС.

5. Окончательная мойка.

6. Высоко температурная сушка. После мойки изделиям дают выдержку, чтоб вода стекла. Изделия закладывают в печь, выдерживают при температуре 120 - 140*С 20-30 мин. и охлаждают.

После этого можно красить в течении 2-3 часов примерно. Качество будет очень хорошее. 

Растворитель применять не нужно. Причина проста. Для обезжиривания поверхности требуется 1 литр ацетона на 1 м2 поверхности. Ацетон используется однократно. Возвращать его нельзя, идет на выброс. И это для обезжиривания, удаления следов масла, не для мойки масляных изделий.

Для маньяков: можете с помощью растворителя размазать грязь и масло по всей поверхности изделия с помощью растворителя, но только перед мойкой ТМС.

В свое время делал выкраски белой краской.

Изделие подготовлено идеально - Качество поверхности очень хорошее, мех свойства очень хорошие, практически заявленные производителем.

Изделие подготовлено идеально, но потом залапано руками, не масляными. - Практически не отличалось от первого.

Изделие подготовлено идеально, но потом залапано масляными руками. Масло не стекало с рук. - Эстетика пострадала, следы рук выступили на белой поверхности в виде желтизны. Мех свойства практически не пострадали.

Изделие подготовлено идеально, но потом поверхность забрызгана маслом и дал стечь - Эстетика плохая, желтые разводы, мех свойства удовлетворительные.

И еще одна заметка: После высокотемпературной сушки изделия выходят рыжие (Особенно это проявляется на штампованных изделиях), пугаться этого не стоит. Красить по этой рыжине надо, на качестве практически не сказывается.

Благодарю за подробный рассказ. 

Есть ли технологии покраски изделий из бетона?

После пробы выяснилось что на бетонных изделиях при нагреве выделяется влажный воздух и получается пупырышками. Как ведут себя изделия из гипса пока не знаю. На фото справа  изделия из железа слева бетон м1000. 

как быстро нагревать изделие?

‎16‎.‎02‎.‎2019 в 10:10, Chainicheg сказал:

. В таком варианте стока промывной воды  в канализацию не будет совсем

Сток таки будет. В последней промывочной ванне будет расти концентрация химии из предпоследней - нужно будет периодически менять или постоянно "освежать".... Добавлю - последнее ополаскивание крайне желательно делать обессоленной водой (например после диффузионной мембраны)....следов солей на поверхности не будет... 

2 часа назад, дуст сказал:

постоянно "освежать"

Она и будет постоянно освежаться - ванна фосфатирования греется минимум до 45-50С, т.е. водичка испаряется плюс вынос с деталями в сушку (примерно 150 мл/м²). Долив свежей обессоленой (установка обратного осмоса) проводится только в последнюю ванну. Ванна фосфатирования доливается из второй ванны (притом учет этого долива позволяет правильно дозировать ПАВ), вторая из третьей итд.

Вопреки распространенному мнению, железофосфатирование с одновременным обезжириванием процесс простейший.

6 часов назад, Chainicheg сказал:

Она и будет постоянно освежаться - ванна фосфатирования греется минимум до 45-50С, т.е. водичка испаряется плюс вынос с деталями в сушку (примерно 150 мл/м²). Долив свежей обессоленой (установка обратного осмоса) проводится только в последнюю ванну

Всё так, только например у нас не хватает обратноосмотической. Её через душирование идёт 250 - 270 л/час (практически вся производительность установки) + в последнюю промывочную ванну добавляем ещё и "не фильтрованой" 200 - 250 л/ч. При этом происходит перелив в предпоследнюю промывочную ванну, а чтобы в ней "не росла" химия приходится что то отправлять в слив. Не хватает испарения и уноса из первой ванны для необходимого "освежения" за счёт перекачки в неё из второй...(у нас всего 3 ванны -    железофосфат + 2 промывки + душирование).  Раньше почти год пытались обойтись без добавки.. иногда выскакивали проблемы по подготовке т.к. промывочные ванны довольно быстро загаживались, как только  обеспечили некоторый слив - проблемы ушли.

Но это всё для серьёзных линий, а не для гаража...  Если честно, то плохо представляю нахождение с парящей ванной (при 50 град парИт не слабо) в закрытом гараже...

29 минут назад, дуст сказал:

Но это всё для серьёзных линий, а не для гаража...  Если честно, то плохо представляю нахождение с парящей ванной (при 50 град парИт не слабо) в закрытом гараже...

Вот и я все про тоже.

1 час назад, дуст сказал:

Всё так, только например у нас не хватает обратноосмотической. Её через душирование идёт 250 - 270 л/час (практически вся производительность установки) + в последнюю промывочную ванну добавляем ещё и "не фильтрованой" 200 - 250 л/ч. При этом происходит перелив в предпоследнюю промывочную ванну, а чтобы в ней "не росла" химия приходится что то отправлять в слив. Не хватает испарения и уноса из первой ванны для необходимого "освежения" за счёт перекачки в неё из второй...(у нас всего 3 ванны -    железофосфат + 2 промывки + душирование).  Раньше почти год пытались обойтись без добавки.. иногда выскакивали проблемы по подготовке т.к. промывочные ванны довольно быстро загаживались, как только  обеспечили некоторый слив - проблемы ушли.

Но это всё для серьёзных линий, а не для гаража...  Если честно, то плохо представляю нахождение с парящей ванной (при 50 град парИт не слабо) в закрытом гараже...

Слышали что-то о выдержке для скапывания?)) Думается, что косяки проектирования у вас решили за счет увеличения расхода воды. Замкнутых по той схеме, которую я описал - 5 ванн, линий подготовки поверхности просто горы работают. Не работает - читайте Виноградова, а не лейте воду бездумно, решая проблемы сегодняшнего дня.

36 минут назад, Anato сказал:

Вот и я все про тоже. 

Т.е. находится рядом с ванной с практически 2% раствором фосфорной кислоты - это ужасно вредно (хотя легенький бортотсос вопрос решит надежно и навсегда), а дышать парами растворителей, где, в числе прочих углеводородов, чаще всего, и ароматика тоже - это нормально?))

Даже если отставить в сторону вопрос качества и дешевизны подготовки поверхности.

2 часа назад, Chainicheg сказал:

Т.е. находится рядом с ванной с практически 2% раствором фосфорной кислоты - это ужасно вредно (хотя легенький бортотсос вопрос решит надежно и навсегда), а дышать парами растворителей, где, в числе прочих углеводородов, чаще всего, и ароматика тоже - это нормально?))

3 часа назад, дуст сказал:

.  Если честно, то плохо представляю нахождение с парящей ванной (при 50 град парИт не слабо) в закрытом гараже...

Соседи наверняка возрадуются......особенно если их еще предупредить о намерении расширения до электрохимполировки алюминия ))))))

14 часов назад, Kurara сказал:

Есть ли технологии покраски изделий из бетона?

Бетон не красил. Красил другие материалы. Однако принцип один. Материал не должен газить. Можно опробовать такой принцип. Изделия предварительно разогревают в печи до температуры немного выше температуры полимеризации, а потом на горячую поверхность нанести полимер и на доотверждение в печь.

Anato, малярный цех у меня около 200м²  есть куда расти и за его пределы, но этот бы участок до ума довести над чем я тружусь с попеременным успехом уже пару лет.  Ваши советы просто бесценны для меня и многих других, спасибо вам еще раз. В химии я действительно не силен, да и нет нужды в многоэтапной подготовке, город не тот требования не те. 
Какое ТМС могли бы посоветовать? Мне скорее всего подойдет вариант с нанесением чем то вроде кисти, валика и т.п. 

4 часа назад, Chainicheg сказал:

Думается, что косяки проектирования у вас решили за счет увеличения расхода воды.

Линия у нас стоит именитая буржуйская. Правда брали Б\У и подгоняли по размеру имеющегося цеха.  В стоке (там где брали) проектировали и монтировали буржуи... Некуда 5 ванн ставить... да и изначально по проекту было 3....

По поводу скапывания... у нас конвеер и струйная обработка...  цех маловат - нет возможности тоннель растянуть ...

По дополнительной воде это уже мои придумки и реализация/решение проблемы (не проект)... Вообще не знаю как они в проекте рассчитывали душирование - установки демиводы на больший расход не хватает... льём по максимуму... Но фирменные химики (от поставщика химии иногда приежают) решение одобряют... опять же косяки с подготовкой исчезли....

2 часа назад, Anato сказал:

Бетон не красил. Красил другие материалы. Однако принцип один. Материал не должен газить. Можно опробовать такой принцип. Изделия предварительно разогревают в печи до температуры немного выше температуры полимеризации, а потом на горячую поверхность нанести полимер и на доотверждение в печь.

В принципе так и думал проделать опыт. Дай Бог вам здоровья !! Отпишусь .

18.02.2019 в 23:11, Heisenberg сказал:

Какое ТМС могли бы посоветовать?

Если из бытовых средств, то можно попробовать шампунь для мойки машины. В автомагазинах их много. Только надо брать самые дешевые, они без отдушки и пр. наполнителей.  Пром ТМС продают в бочках. Может кто и разливает в канистры, я не знаю.

7 часов назад, Anato сказал:

можно попробовать шампунь для мойки машины

Проверено, отмывает хорошо. Спрашивайте у продавцов "самый злой". Мы использовали "Димер", правда по алюминию его не рекомендуют - типа "жрёт" при длительном контакте... Нужно было подготовить обьёмные мет. конструкции. Мыли прямо как на автомойке, сначала облили пеной, потом промыли водой ...