Tehnologii moderne Colorarea produselor metalice se dezvoltă rapid. Utilizarea vopselelor lichide se estompează treptat în fundal, iar majoritatea producătorilor de structuri din oțel sau aluminiu acordă din ce în ce mai mult preferință produselor sub formă de pulbere. Utilizarea lor garantează un strat protector de calitate superioară, care poate dura mult timp.
Domenii de aplicare a vopselelor pulbere
Vopselele pulbere sunt printre materialele de înaltă tehnologie care au caracteristici unice care nu sunt caracteristice vopselelor lichide. Compoziția lor constă din pigmenți de colorare, catalizatori și rășini necesare formării unui strat durabil. Catalizatorii joacă rolul unui accelerator pentru întărirea compoziției. Spre deosebire de analogii lichizi, produsele pe bază de pulbere nu conțin un solvent, iar aerul joacă rolul unui mediu de dispersie. Acest lucru face posibilă reducerea toxicității lor și economisirea semnificativă a producției lor.
Metoda de aplicare a acestor materiale nu este potrivită pentru toate scopurile. A găsit aplicație în cazurile în care este necesar să se asigure o protecție fiabilă împotriva coroziunii. În anumite cazuri, această metodă va ajuta la îmbunătățirea izolației electrice.
În industrie, aplicarea unor astfel de materiale este utilizată în următoarele scopuri:
- vopsirea produselor forjate, zincate si profile din aluminiu;
- lucrul cu echipamente medicale și de laborator;
- fabricarea mobilei;
- producerea de aparate electrocasnice;
Această metodă este adesea folosită și în procesul de fabricație a echipamentelor sportive. Adesea, tehnologia de aplicare a unor astfel de produse este folosită de producătorii auto bine-cunoscuți.
Avantajele și dezavantajele tehnologiei moderne
Acoperirea cu pulbere are multe avantaje. În primul rând, ca urmare a lucrării, se generează un minim de deșeuri. Lucrul cu aplicația echipamente de calitate cât mai eficient posibil.
În al doilea rând, lucrarea se desfășoară în cele mai bune condiții sanitare și igienice. Această tehnică este ecologică. Chiar și în interiorul cuptorului specializat care este utilizat pentru întărirea vopselei, cantitatea de toxine nu depășește limita maximă admisă,
În al treilea rând, nu se folosesc solvenți în timpul lucrului, datorită cărora contracția este redusă și practic nu există pori pe suprafața metalelor vopsite.
Utilizarea compozițiilor este considerată o metodă de pictură destul de economică. Nu va dura mai mult de 30 de minute pentru ca stratul să se întărească, rezultând un strat dur pe suprafață. Datorită acestui fapt, nu va trebui să aplicați straturi suplimentare de material, iar în timpul transportului veți cheltui mai puțini bani pentru ambalare.
Suprafața vopsită este foarte rezistentă la razele de soare si umezeala. În plus, produsele vopsite sunt mai puțin susceptibile la foc direct.
Printre dezavantaje se numără topirea vopselelor pulbere la temperaturi peste 150 °C. Din acest motiv, nu puteți picta plastic și lemn cu ele. Aplicarea unui strat subțire de compoziție este destul de problematică. Este important să rețineți că va trebui să utilizați recipiente separate pentru a pregăti și utiliza fiecare nuanță. Este destul de dificil să pictezi obiecte de formă nestandard cu acest colorant. În plus, dacă se formează zgârieturi la suprafață, nu va fi posibil să le îndepărtați local - va trebui să pictați o suprafață mare. Nu există produse de nuanțare în magazine, așa că pot fi folosite doar culorile standard din fabrică.
Clasificarea compozițiilor de pulbere
În funcție de tipul de peliculă format, compozițiile de pulbere sunt împărțite în termorigide și termoplastice. În primul caz, acoperirea se formează ca urmare a anumitor reacții chimice. În al doilea, acoperirea cu pulbere a obiectelor metalice pregătite se realizează în condiții de expunere la temperaturi ridicate, fără participarea substanțelor chimice.
Compușii termorigizi sunt mai populari. La producerea lor se folosesc rășini epoxidice, poliester și acrilice. Principalul lor avantaj este că suprafața vopsită nu se va topi sau deforma atunci când este încălzită din nou. Acest tip de vopsea este potrivit pentru lucrul cu obiecte care sunt destinate a fi utilizate în condiții extreme.
În fabricarea compușilor termoplastici, rolul rășinilor este jucat de viniluri, nailon și poliesteri. Învelișul dur se formează atunci când stratul se răcește și în cele din urmă se întărește. Când este reîncălzită, vopseaua se va topi.
Metode comune de aplicare a vopselei
Acoperirea cu pulbere a diferitelor produse metalice se poate face în mai multe moduri. Prima dintre ele este atomizarea cu un curent de aer. Pentru a face acest lucru, obiectul procesat trebuie încălzit, după care particulele sunt distribuite uniform pe suprafața sa. Pentru a îmbunătăți calitatea, este necesar să se încălzească obiectul de vopsit la cea mai mare temperatură posibilă acasă.
Tratamentul electrostatic implică aderența particulelor de material cauzate de stresul electrostatic. La sfârșitul polimerizării, articolul trebuie lăsat să se usuce în mod natural. Această tehnologie este potrivită pentru pictarea obiectelor mici și de formă simplă.
A treia metodă se bazează pe utilizarea flăcării. Pentru lucru, se folosesc pistoale speciale, care sunt echipate cu un arzător cu propan. În timpul procesului de aplicare, particulele care trec prin flacără se topesc și cad pe suprafața produsului în stare semi-lichidă. Suprafața produsului în sine nu se încălzește. Ca urmare a utilizării acestei tehnologii, stratul aplicat este uniform și subțire. Această metodă este folosită exclusiv pentru pictarea obiectelor mari.
Echipamente de vopsit – ce instrumente sunt necesare?
În procedura de vopsire cu pulbere, aplicarea agentului de colorare nu este etapa finală. Pentru ca compoziția să adere în mod fiabil la suprafață, produsul va trebui încălzit într-un cuptor special.
Pentru a aplica vopsea, veți avea nevoie de o cameră etanșă în care să faceți lucrul. Pentru pulverizare veți avea nevoie de un pulverizator electrostatic. Datorită prezenței electricității statice, vopseaua va fi distribuită uniform pe orice structură.
Procedura va necesita, de asemenea, un compresor, care ar trebui să fie conectat la camera de vopsire. În fabricile mari de producție, sunt necesare și dispozitive pentru mutarea obiectelor vopsite. Acest lucru este necesar în cazurile de vopsire a structurilor mari și grele.
Procedura de aplicare a agentului de colorare
Vopsirea produselor se efectuează într-o cameră special pregătită, la care este conectat un compresor pentru a pompa aerul. Obiectele mari sunt pictate în camere de trecere, iar obiectele mici sunt pictate în camere fără fund. În producția mai avansată din punct de vedere tehnologic, vopseaua se aplică cu pistoale speciale controlate de oameni din exterior.
Întreaga procedură de pulverizare se efectuează cu ajutorul unui pistol. În ea, particulele de vopsea sunt încărcate, după care sunt pulverizate pe suprafața produsului și se lipesc. Algoritmul de lucru arată astfel:
- 1. Într-un buncăr special, vopseaua este amestecată cu aer. Supapele sunt folosite pentru a regla proporția;
- 2. Amestecul trece printr-un pulverizator echipat cu o sursă de înaltă tensiune;
- 3. Ca rezultat, particulele încărcate pozitiv sunt pulverizate peste produs și aderă rapid la suprafața acestuia.
În timpul funcționării sistemului de pompare a aerului, particulele care nu au avut timp să se încarce sunt aspirate din cameră. Din exterior, acestea intră într-un coș special pentru a putea fi folosite din nou sau aruncate.
Cum are loc procesul de polimerizare?
După aplicarea vopselei, produsul trebuie introdus într-un cuptor, unde, în condiții de temperatură ridicată, piesa se va încălzi și vopseaua de pe ea va începe să se întărească. Particulele compoziției se vor topi, rezultând formarea unui film. Imediat după aceasta, produsul ar trebui să se răcească. Procedura de polimerizare nu va dura mai mult de 20-35 de minute.
Temperatura este un factor foarte important pentru uscarea cu succes a vopselei. Ar trebui să ajungă la 170-200 °C. Cu ajutorul acestuia, particulele topite vor umple toate microfisurile, formând o peliculă perfect netedă și durabilă.
Compoziția colorantă va începe să-și dobândească toate proprietățile în timpul procesului de întărire. Va dura cel puțin 20 de minute pentru ca produsul să se răcească complet. În acest caz, structura ar trebui să se răcească natural, dar utilizarea oricăror dispozitive de răcire este strict interzisă.
Metalul este unul dintre cele mai populare materiale pentru producerea de produse în diverse domenii, dar spre deosebire de materialele plastice sau materialele naturale care au propria lor culoare atractivă, metalul trebuie vopsit. Vopsirea produselor metalice este necesară pentru a conferi un aspect estetic și pentru a proteja oțelul sau fonta de coroziune.
Acoperire cu pulbere din metal - acoperire monolitică adaptată la conditii diferite Operațiune. Acoperirea rezultată pe produsele metalice este rezistentă la medii sărate și abrazive.
În condiții industriale, utilizarea vopselelor și a lacurilor pe bază de solvenți organici este înlocuită treptat cu vopselele pulbere, deoarece această tehnologie prezintă o serie de avantaje față de vopsirea clasică a produselor metalice. Vopseaua pulbere este o pulbere polimerică care are diverse nuanțe și proprietăți. Catalogul Euro-Decor prezintă produse certificate Calitate superioară.
Aplicarea produselor metalice vopsite
Vopsirea produselor metalice este solicitată în industriile în care este nevoie să confere produselor metalice un aspect estetic și să le protejeze de coroziune. Folosit pentru vopsirea suprafetelor in contact cu alimentele sau in spatii rezidentiale. Radiatoare din aluminiu, aparate electrocasnice, inclusiv congelatoare și camere frigorifice, mașini de spălat, precum și diverse articole de interior.
Vopsirea produselor metalice este, de asemenea, utilizată pentru condiţiile străzii. Se folosesc tipuri de vopsire adaptate pentru funcționare în condiții de expunere constantă la atmosferă. Fluctuațiile constante ale temperaturii și umidității, precum și radiațiile ultraviolete, nu sunt periculoase pentru o structură metalică dacă este selectată vopsea pulbere certificată QUALICOAT corectă.
Materialele sub formă de pulbere pot fi folosite pentru vopsirea oricărui tip de metal, realizate din aliaje neferoase și feroase, ceea ce le face foarte populare. Dacă se respectă tehnologia, apariția incluziunilor de aer și, ca urmare, umflarea suprafeței dintre stratul de vopsea și suprafața metalică este complet eliminată. Această metodă de vopsire a produselor metalice s-a dovedit mai ales bine în orașele Rusiei, unde există un climat umed constant, care afectează negativ structurile metalice vopsite și obișnuite. acoperiri de vopsea, care necesită în mod regulat actualizări.
Compus
Vopsirea metalelor se realizează folosind vopsele pulbere cu compoziție diferită, dar aparținând uneia din două grupe, conform tehnologiei de formare a acoperirii.
- Amestecuri termoplastice - acoperirea se obtine prin topirea masei de pulbere urmata de solidificare. Rezistent la apă, atmosferă și alți factori, dar are o structură reversibilă. Grosimea stratului vopsit este de la 250 de microni sau mai mult.
- Amestecuri termorigide - formarea unei structuri tridimensionale are loc ca urmare a acțiunii termice asupra pulberii, dar factorul de conducere pentru formare este termic reacții chimice. Metalul vopsit are o structură ireversibilă și o grosime mică a stratului - de la 80 la 120 de microni și este rezistent la solvenți.
Caracteristici de acoperire
Acoperirea cu pulbere a produselor metalice pe bază de rășini epoxidice are caracteristici de înaltă calitate în ceea ce privește stabilitatea mecanică și se caracterizează printr-o bună aderență, dar nu tolerează supraîncălzirea, ca urmare a căreia poate deveni galben. Când este expus la radiații ultraviolete, stratul superior începe să se prăbușească ca creta. Potrivit pentru vopsirea produselor metalice în interior.
Acest dezavantaj este compensat în compozițiile cu umpluturi epoxi-poliester, care au capacitatea de a crea filme de poliester la suprafață. Datorită acestei soluții, a fost posibil să se reducă probabilitatea de îngălbenire și, în același timp, să se mărească limita de temperatură.
Pentru utilizarea completă în exterior a structurilor metalice, se produc amestecuri de poliester; acestea sunt complet neutre la influențele atmosferice și, prin urmare, nu se prăbușesc. Pentru a conferi produsului vopsit o rezistență ridicată la uzură, metalul este vopsit vopsele poliuretanice rezistent la contactul cu uleiuri minerale, solvenți și combustibili lichizi.
Este posibil să vopsiți metal și produse metalice nu numai la Moscova, ci și în orice regiune a Rusiei.Prin contactarea noastră sau a reprezentanților noștri, veți primi informații despre companiile care oferă servicii de vopsire pentru structuri metalice și metalice.
Vopsirea produselor metalice
Baza pentru o bună aderență și, în consecință, o durată lungă de viață a acoperirii produsului metalic este pregătirea de înaltă calitate pentru vopsire. Suprafața tablei sau a piesei metalice se spală în prealabil cu soluții degresante, spălarea finală se efectuează cu apă deionizată special preparată. Produsul se usuca si in etapa urmatoare se efectueaza curatare mecanica fina, cu un strat de pudra coloranta.
Pulverizarea pulberii pe metal se realizează folosind două metode:
- Pulverizare electrostatică - particulele de vopsea primesc o încărcare pe măsură ce zboară pe lângă un electrod de înaltă tensiune;
- Pulverizarea folosind metoda tribostatică - vopseaua este încărcată prin frecare pe suprafața interioară a unui pistol de pulverizare realizat dintr-un material special (cel mai adesea teflon).
După topire, polimerizare într-o cameră de căldură și răcire, produsele metalice vopsite sunt gata de utilizare.
Îngrijirea unui produs vopsit
Îngrijirea ulterioară a produsului metalic este efectuată în conformitate cu instrucțiunile producătorului, iar dacă modul de funcționare respectă recomandările din instrucțiuni, atunci durata de viață a acoperirii o depășește semnificativ pe cea garantată.
Compania noastră furnizează consumabile pentru vopsire cu pulbere întreprinderilor din Moscova, precum și în majoritatea regiunilor Rusiei, ceea ce face ușor să găsiți un antreprenor și să aveți încredere în calitatea comenzii.
Procesul tehnologic de vopsire include următoarele operații: pregătirea suprafeței pentru vopsire, aplicarea acoperirilor și întărirea lor (uscare)
Pregătirea suprafeței pentru vopsire
Caracteristicile de performanță și durata de viață a vopselei și vopselelor de lac depind în mare măsură de metoda și curățenia pregătirii suprafeței. Scopul pregătirii ■ este de a îndepărta de la suprafaţă orice contaminanţi şi straturi care interferează cu contactul direct al acoperirii cu metalul. Acestea includ oxizi (calar, rugină), ulei, grăsimi și contaminanți mecanici, acoperiri polimerice vechi.
Metodele de pregătire a suprafețelor pot fi împărțite în trei grupe principale: mecanice, termice și chimice.
Metode de curățare mecanică
Dintre metodele mecanice de pregătire a suprafețelor, prelucrarea cu jet abraziv și cu jet de apă sunt deosebit de frecvente: sablare, hidrosablare, sablare, sablare. Curățarea prin această metodă presupune expunerea suprafeței metalice la particule abrazive care ajung cu viteză mare și au energie cinetică semnificativă în momentul impactului cu metalul. În acest caz, suprafața metalică devine aspră (depresiunile ajung la 0,04-0,1 mm), ceea ce îmbunătățește aderența acoperirilor. Cu toate acestea, prelucrarea cu jet abraziv este aplicabilă numai atunci când vopsiți produse cu pereți groși (mai mult de 3 mm grosime); Produsele cu pereți mai subțiri se pot deforma în timpul acestui tratament.
La sablare și hidrosablare, se utilizează de obicei material fără argilă. nisip de cuarț cu dimensiunea particulelor 0,5-2,5 mm, carbură de siliciu, oxid de aluminiu topit. Abrazivul pentru sablare și metode suplimentare de sablare este fonta turnată sau zdrobită, precum și împrăștierea de oțel cu o dimensiune a particulelor de cel mult 0,8 mm sau împușcătura tăiată din sârmă de oțel cu un diametru de 0,3-1,2 mm. Pentru a curăța suprafața metalelor feroase, este cel mai recomandabil să folosiți împușcătura zdrobită cu o dimensiune a particulelor de cel mult 0,8 mm. În acest caz, eficiența curățării crește de 1,5-2 ori față de curățarea cu împrăștiere turnată. Metalele ușoare și aliajele (aluminiu, aliaje de magneziu etc.) sunt tratate cu abrazivi moi - pulberi din aliaje de aluminiu (uneori cu adaos de 5-6% nisip de fontă). Cel mai ieftin abraziv este nisipul de cuarț. Cu toate acestea, se uzează rapid (se rupe); aceasta produce praf fin, care este dăunător sănătății lucrătorilor, deci este utilizat limitat - numai în instalatii automate cu etanșare și ventilație bună pentru a preveni răspândirea prafului în incintă.
Nisipul metalic, spre deosebire de nisipul de cuarț, aproape că nu produce praf, consumul său este mult mai mic, iar eficiența acțiunii mecanice este, de asemenea, destul de mare. Curățarea cu nisip metalic (împușcat) se efectuează în camere închise sau cabine dotate cu ventilație de alimentare și evacuare.
Pentru sablare se folosesc aparate tipuri variate. Cele mai răspândite sunt dispozitivele cu o singură și două camere pentru periodic și acțiune continuă, în care împușcătura este pulverizată sub o presiune de 0,5-0,7 MPa. Productivitatea aparatelor pe suprafata de curatat este de la 1 la 8 m 3 /h.
Sablarea cu împușcare diferă de împușcare prin împușcare prin aceea că fluxul de împușcare este creat nu de aer comprimat, ci sub influența forței centrifuge a unei mașini rotative. frecventa inalta(2500-3000 rpm) rotor - roată turbină cu palete. Metoda de sablare este de 5-10 ori mai productivă decât metoda de sablare și de câteva ori mai economică; Când îl utilizați, conținutul de praf al incintei este minim. Dezavantajele metodei de sablare includ uzura rapidă a lamelor (durata de viață a lamelor din fontă nu depășește 80 de ore) și neadecvarea pentru prelucrarea produselor de forme complexe.
La curățarea cu jet de apă, se folosește o suspensie sau suspensie de abraziv într-un mediu lichid. În acest caz, abrazivi sunt nisip de cuarț, granit, electrocorindon, sticlă, zgură măcinată și alte materiale pulbere solide cu o dispersie de 0,15-0,50 mm, iar mediul lichid este apă cu adaos de agenți tensioactivi și inhibitori de coroziune. În special, pentru prelucrarea produselor din metale feroase, se folosește o suspensie constând din nisip de cuarț sau electrocorindon, nitrit de sodiu și sodă. Pentru hidrosandblast se folosesc dispozitive de tip GPA-3, TO-266, GK-2, TV-210 de tip injecție și aspirație, în care pulpa este furnizată la o presiune de 0,5-0,6 MPa.
Metode de curățare termică
Îndepărtarea depunerilor, ruginii, vopsea veche, uleiurile și alți contaminanți de la suprafață pot fi efectuate folosind o metodă termică, de exemplu prin încălzirea produselor de flux ale unui arzător cu oxigen cu gaz (curățare la foc), electric
arc (curățare aer-arc electric) sau recoacere în cuptoare în prezența unui mediu oxidant sau reducător.
În timpul curățării focului și a arcului electric de aer, metalul (lingouri de oțel, plăci) este încălzit rapid la 1300-1400 °C. În acest caz, stratul de suprafață contaminat arde și se topește parțial, după care este îndepărtat mecanic și metalul este răcit.
Recoacerea într-o atmosferă reducătoare (de protecție) este utilizată pentru a pregăti suprafața metalului laminat. Oțelul laminat este încălzit într-o atmosferă de amestec de azot-hidrogen (93% N2 și 7% H2) la 650-700 ° C. Urmele de lubrifiant prezente la suprafata sunt sublimate, iar oxizii de fier sunt redusi la fier metalic.
Îndepărtarea termică a contaminanților organici (acoperiri vechi, depuneri de grăsime și ulei) se realizează în mod convenabil într-un mediu oxidant. Când sunt încălzite la 450-500 °C, majoritatea substanțelor organice se sublimă, se descompun sau ard. Totuși, pentru a evita formarea cocsului, produsele sunt recoapte la temperaturi mai ridicate (600-800 °C) în cuptoare cu foc convectiv sau cu termoradiere (deschise sau cu mufă) echipate cu ventilație. Puteți folosi și arzătoare cu gaz sau kerosen-oxigen.
Metodele de curățare termică sunt economice și productive, dar pot fi utilizate numai pentru produse cu grosimea peretelui de cel puțin 5 mm pentru a evita deformarea și deformarea metalului.
Metode de curățare chimică
Degresarea. Suprafața metalică a produselor de vopsit conține de obicei grăsime și alți contaminanți, deoarece multe piese metalice și semifabricate (în special cele din aliaje de aluminiu) sunt protejate cu diverși lubrifianți în timpul depozitării. În plus, produsele se pot contamina în timpul prelucrării.
Înainte de vopsire, suprafețele metalice trebuie degresate. Procesul de degresare poate fi efectuat prin diferite metode, a căror alegere este determinată în principal de tipul de contaminare, gradul necesar de curățare și cost. Cele mai multe aplicații obţinute metode de degresare cu soluţii alcaline, solvenţi organici şi compoziţii emulsii.
Degresarea în soluții apoase alcaline se bazează pe distrugerea chimică a grăsimilor și uleiurilor saponificate și solubilizarea, precum și pe emulsionarea contaminanților nesaponificabili. Ca electroliți se folosesc hidroxidul și carbonatul de sodiu, silicatul de sodiu (sticlă lichidă), fosfatul trisodic și pirofosfatul de sodiu. Pentru a crește capacitatea de degresare a acestor compuși, ei sunt injectați cu
surfactanți - emulgatori OP-4, OP-7,
syntanol DS-10, DNS etc.).
Alegerea compozitiei de degresare depinde de gradul de contaminare, tipul de productie (singura sau in serie); Modul de prelucrare este determinat de metoda de prelucrare (în băi, pulverizare). Cele gata făcute sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă detergenti: KM-1, KME-1, ML-52.
Dacă există emulgatori în soluții apoase (sticlă lichidă, OP-7 sau OP-Yu), grăsimile animale sunt saponificate, formând săpunuri solubile, iar uleiurile minerale rămase sunt emulsionate. Sticla lichidă ajută și la reducerea efectului agresiv al soluției asupra aluminiului. Formarea unei emulsii și amestecarea soluțiilor accelerează separarea particulelor de grăsime de pe suprafața metalului.
Degresarea pieselor într-o soluție proaspăt preparată nu durează mai mult de 3 minute, iar pe măsură ce se consumă hidroxid de sodiu, nu mai mult de 5 minute. Supraexpunerea la o baie de degresare duce la crăparea suprafeței pieselor și la formarea de fosfați puțin solubili.
Contaminanții grasi care se adună pe suprafața soluției trebuie îndepărtați periodic prin buzunarul de scurgere al căzii. După degresare, piesele sunt spălate mai întâi în apă caldă curentă la o temperatură nu mai mică de 20 ° C, iar apoi în apă rece.
Calitatea degresării poate fi controlată de aspectul filmului care curge apă rece. Apa curge de pe o suprafață bine degresată într-un flux continuu; Dacă apa persistă la suprafață sub formă de picături, degresarea trebuie repetată. Piesele cu diferite îmbinări sudate nu sunt degresate în soluții alcaline, deoarece sunt dificil de îndepărtat din spațiul de îmbinare.
Degresarea în solvenți organici se bazează pe dizolvarea uleiului și a contaminanților grași. În aceste scopuri, se folosesc solvenți cu activitate ridicată împotriva contaminanților, stabilitate, tensiune superficială scăzută și volatilitate moderată. Cele mai utilizate sunt hidrocarburile alifatice și clorurate. Acestea din urma sunt neinflamabile, dar mai toxice decat cele alifatice, ceea ce necesita procesul de degresare in instalatii speciale de tip inchis.
Degresarea pieselor în hidrocarburi clorurate se realizează secvenţial în două faze: abur şi lichid. Se folosește și un sistem în două faze. Esența procesului este că în instalație se toarnă apă și un solvent organic care nu se amestecă cu acesta. Clorura de metilen și tricloretilena sunt utilizate ca solvenți pentru sistemul bifazic. La procesarea pieselor într-un sistem cu două faze, nu numai compușii grasi, ci și solubili în apă sunt îndepărtați.
Părțile curățate se țin într-un strat de apă pentru ceva timp. După descărcarea din instalație, piesele sunt spălate cu apă pentru a îndepărta picăturile de solvent și particulele de murdărie, apoi se usucă cu aer cald.
Degresarea cu solvent poate fi folosită pe aproape orice metal. Cu toate acestea, pentru degresarea aluminiului, magneziului și aliajelor acestora, tricloretilena poate fi utilizată numai cu adăugarea unui inhibitor pentru a evita interacțiunea solventului cu suprafața metalului.
Degresarea în emulsie este o metodă combinată care vă permite să profitați de curățarea cu solvenți organici și soluții alcaline apoase. Cele mai comune emulsii se bazează pe hidrocarburi clorurate și soluții apoase alcaline, stabilizate de agenți tensioactivi. Aceste emulsii sunt rezistente la explozie și la foc. Dacă emulsiile conțin solvenți precum tricloretilena și clorura de metilen, acestea pot fi folosite nu numai pentru degresare, ci și pentru îndepărtarea vopselelor vechi.
Degresare cu ultrasunete. Degresarea cu solvenți, compoziții detergente alcaline și emulsii este accelerată atunci când procesul se desfășoară într-un câmp ultrasonic. Această metodă de curățare și-a găsit aplicație pentru îndepărtarea uleiului, a depunerilor de carbon, a reziduurilor de pastă de lustruit și a altor contaminanți din produsele de dimensiuni mici cu găuri adânci sau oarbe. Metoda de curățare cu ultrasunete se bazează pe crearea de vibrații de înaltă frecvență în lichidele folosite ca soluții de curățare. Vibrațiile transmise lichidelor au o energie mecanică ridicată, ceea ce asigură distrugerea și separarea particulelor de contaminanți în timpul aprovizionării continue cu soluție la suprafața produselor. În funcție de compoziția și proprietățile contaminanților, procesul poate dura de la câteva secunde până la câteva minute. Curățarea cu ultrasunete se realizează în băi speciale echipate cu traductoare magnetostrictive, piezoceramice sau ferite. Cele mai comune băi cu ultrasunete sunt UZV-15m, UZV-16m și UZV-18m.
Gravurare. Scara, rugina și alți oxizi sunt cel mai adesea îndepărtați de pe suprafața metalelor prin gravare în soluții acide. Pentru metalele feroase, acizii sulfuric, clorhidric și ortofosforic cu diverși aditivi sunt cei mai folosiți ca soluții de gravare. Pe oțelurile carbon, scara este formată din mai multe straturi de oxizi de fier - FeO, Fe 3 0 4 și Fe 2 0 3.
Oxizii de fier sunt solubili în acizi minerali; Oxidul de FeO este solubil în special, care este gravat mai întâi și promovează decojirea straturilor de dedesubt.
Dizolvarea scalei are loc prin mecanisme chimice și electrochimice. Procesul de dizolvare poate fi împărțit în patru perioade. În prima perioadă, are loc impregnarea solzii cu acid, o ușoară dizolvare a oxizilor și metalului în partea inferioară a porilor și crăpături în scară; metalul practic nu se dizolvă. În a doua perioadă, impregnarea cântarei cu o soluție acidă continuă și începe dizolvarea chimică și electrochimică a oxizilor. La sfârșitul perioadei, poate apărea un nou proces - depunerea sărurilor produselor de coroziune în pori și fisuri. A treia perioadă, în timpul căreia aproximativ 70% din scară este îndepărtată, se caracterizează prin viteze mari scara de dizolvare. La mijlocul perioadei, hidrogenul începe să fie eliberat, afânându-se și smulgându-se. Dizolvarea oțelului are loc în principal ca urmare a lucrului perechilor galvanice de metal; În plus, coroziunea metalelor are loc cu depolarizarea hidrogenului. În a patra perioadă, are loc dizolvarea electrochimică a reziduurilor de calcar și componenta puțin solubilă a calcarului, Fe 3 0 4, este îndepărtată cu hidrogen. În această perioadă, 25-30% din scară este îndepărtată și are loc dizolvarea intensivă a metalului.
Trebuie remarcat faptul că solubilitatea oxizilor metalici și viteza de dizolvare a calcarului în acid clorhidric mai mare decât în acid sulfuric, la concentrații egale. În plus, reacționează mai puțin activ cu fierul, astfel încât pierderea de metal în timpul gravării în acid clorhidric este oarecum mai mică. În acidul clorhidric, îndepărtarea depunerilor are loc în principal datorită dizolvării sale, în timp ce în acidul sulfuric - în principal datorită separării sale de suprafață ca urmare a gravării metalului și a slăbirii calcarului de către hidrogenul eliberat.
Pentru a reduce dizolvarea metalului și hidrogenarea acestuia, în soluțiile de gravare sunt introduși inhibitori de coroziune: catapină, ChM, BA-6, PKU, I-1-A etc.
Gravarea metalelor în acid fosforic se realizează mult mai rar decât în acidul sulfuric și clorhidric, datorită activității sale mai reduse și a costului mai mare. Acidul fosforic este folosit pentru a îndepărta rugina la niveluri scăzute de contaminare cu metal. În acest caz, sunt potrivite soluții diluate (1-2%) de H 3 P0 4, care, împreună cu dizolvarea oxizilor, provoacă pasivarea metalului - formarea de fosfați de fier insolubili la suprafață. Un alt avantaj al utilizării acidului fosforic este că, după tratamentul cu acest acid, metalul nu trebuie spălat la fel de bine ca atunci când se utilizează acizi sulfuric și clorhidric.
Gravarea metalelor se realizează în băi și camere cu jet. În acest din urmă caz, se folosesc soluții de gravare cu concentrații mai mici, iar procesul se desfășoară la temperaturi mai ridicate. În același timp, productivitatea crește semnificativ.
Pentru a îndepărta produsele de coroziune de pe suprafața produselor de dimensiuni mari, se folosesc compoziții speciale lichide sau vâscoase (paste). Acestea sunt preparate prin introducerea de umpluturi (pământ ciliat, azbest, caolin) și polimeri în soluțiile lichide de gravare. Pastele se aplica la suprafata cu o spatula si se lasa 1-6 ore.Dupa aceasta se spala suprafata cu apa, se aplica o pasta de pasivizare si dupa 0,5 ore se spala si se usuca din nou.
Îndepărtarea straturilor vechi. Metoda chimică de îndepărtare a straturilor vechi de pe suprafața unui produs se bazează pe dizolvarea, umflarea sau distrugerea chimică a filmului, adică transformarea filmului într-o stare în care poate fi îndepărtat cu ușurință de pe suprafață mecanic.
Pentru îndepărtarea acoperirilor se folosesc detergenți și unele emulsii. De obicei, detergenții constau din solvenți organici, agenți de îngroșare, retardanți de evaporare și emulgatori. Pentru a preveni scurgerea spălărilor aplicate pe suprafață, acestora li se adaugă agenți de îngroșare, de exemplu, nitrat de celuloză, etil și metil celuloză, iar pentru a încetini volatilizarea, la spălări se adaugă cantități mici de substanțe ceroase, cel mai adesea parafină. În acest caz, este necesară spălarea suplimentară a suprafeței cu solvenți organici pentru a îndepărta reziduurile de parafină.
Clorura de metilen este utilizată în principal ca solvenți împreună cu alcooli, cetone și esteri. La unele substanțe de îndepărtare se adaugă acizi pentru a accelera pătrunderea în straturile vechi.
Industria autohtonă produce următoarele mărci de îndepărtare: SD(SP), AFT-1, SP-6 și SP-7, SPS-1. Detergenții organici se aplică pe suprafață cu o spatulă. La 5-30 de minute de la aplicare, stratul umflat este îndepărtat mecanic sau spălat cu un jet de apă.
Fosfatarea suprafeței este o metodă de pregătire a suprafeței care implică crearea unei pelicule pe metal constând din fosfați insolubili, care, în combinație cu o peliculă de vopsea, asigură o durabilitate sporită acoperirii. Structura fin-cristalină a peliculei de fosfat promovează o bună absorbție a vopselelor și lacurilor și, prin urmare, îmbunătățește aderența acestora. În plus, cu deteriorarea locală a peliculei de vopsea și a stratului de fosfat, răspândirea ruginii este localizată, în timp ce pe metalul nefosfatat, rugina se răspândește rapid sub pelicula de vopsea. În cea mai mare parte, oțelul, zincul și oțelul galvanizat sunt supuse fosfatării.
Fosfatarea se realizează prin scufundarea produsului într-o baie cu o soluție de fosfatare sau pulverizarea soluției într-o cameră cu jet. Această din urmă metodă este de preferat, deoarece atunci când este utilizată, uniformitatea stratului de fosfat în grosime crește și masa acoperirii scade; aceasta creează un strat mai dens.
Cele mai utilizate în industrie sunt zincul-
soluții de cofosfat care conțin monofosfat de zinc, acizi azotic și fosforic. Se mai produc concentrate lichide de fosfatare gata de utilizare: KF-1, KF-3, KFA-4A etc.
După fosfatare, produsele sunt spălate cu apă și apoi suprafața este pasivată.
Oxidare anodica. Vopseaua și lacurile au o aderență slabă la aliajele de aluminiu, mai ales în condiții umiditate crescută. Pentru a îmbunătăți aderența și a crește proprietățile de protecție ale vopselei și vopselelor de lac, aliajele de aluminiu sunt supuse oxidării anodice. Oxidarea anodică sau anodizarea este procesul de prelucrare electrochimică a aluminiului și aliajelor sale într-un electrolit pentru a produce o peliculă de oxid la suprafață. Acidul sulfuric este folosit ca electroliți și, mai rar, acizii cromic și oxalic.
Principala metodă de oxidare anodică a pieselor din aliaje de aluminiu este acidul sulfuric. Avantajele acestei metode în comparație cu altele includ cea mai mare rată de oxidare, costul mai mic al electrolitului și consumul mai mic de energie. Materialele din tablă, aliajele forjate de toate calitățile și piesele prelucrate sunt anodizate în acid sulfuric. Această metodă nu este potrivită pentru oxidarea pieselor cu îmbinări nituite, a ansamblurilor formate din diferite metale, precum și a pieselor turnate cu pori.
Pe lângă anodizarea în acid sulfuric, se folosește metoda oxidării anodice în acid cromic. Este folosit pentru prepararea pieselor din aliaje de turnare. Nu se recomanda anodizarea aliajelor in care continutul de cupru depaseste 6% intr-o solutie de acid cromic. Cuprul se dizolvă în acidul cromic mai repede decât în acidul sulfuric, astfel încât pelicula de oxid rezultată are proprietăți de protecție insuficiente.
Anodizarea pieselor în acidul cromic se realizează în același mod ca și în acidul sulfuric. Deoarece conductivitatea electrică a soluțiilor de acid cromic este mai mică decât conductivitatea electrică a soluțiilor de acid sulfuric, este necesar să se folosească o tensiune mai mare și să se încălzească electrolitul. Filmele anodice incolore sau cenușii formate în timpul oxidării au o grosime mică (3 microni), dar sunt mai dense decât peliculele obținute în acid sulfuric. Aderența straturilor de vopsea și lac la suprafețele anodizate în acid sulfuric sau cromic este aproximativ aceeași.
Oxidarea chimică sau cromatarea este utilizată pe scară largă. Scopul oxidării este de a îmbunătăți proprietățile decorative și de protecție ale metalelor. Acoperirile formate pe suprafața metalică contribuie la creșterea semnificativă a aderenței vopselelor și lacurilor. Avantajele acestei metode în comparație cu anodizarea sunt
simplitate, economie și durată scurtă a procesului. Acoperirile obținute prin oxidare chimică sunt folosite nu numai ca substrat pentru vopsea și vopsele de lac, ci și pentru protecția temporară a pieselor atunci când sunt depozitate în depozite încălzite. Atât metalele feroase, cât și cele neferoase sunt supuse oxidării. Acoperirile de oxid sunt utilizate în combinație cu vopsea și vopsea de lac și independent. În ceea ce privește capacitatea de protecție, acestea sunt semnificativ inferioare celor cu fosfat, astfel încât oxidarea este mai des folosită la pregătirea suprafeței metalelor neferoase pentru vopsire; metalele feroase sunt preferenţial fosfatate.
Dintre metalele neferoase, aluminiul, magneziul, cuprul, zincul și aliajele lor sunt cel mai adesea supuse oxidării chimice. Acidul cromic și sărurile sale, nitriții și persulfații de metale alcaline sunt utilizați ca agenți de oxidare. Oxidarea se realizează într-un mediu acid sau alcalin; Durata oxidării la 15-20 °C este de 10-20 minute. După oxidare, piesele sunt spălate la rece, apoi în apă caldă și apoi uscate la o temperatură care nu depășește 60 ° C sau suflate cu aer cald.
Metode de aplicare a vopselelor și lacurilor
Metodele manuale de aplicare a vopselelor și a lacurilor - cu o perie, role de mână, tampoane și, de asemenea, folosind cutii de aerosoli - sunt utilizate pentru volume mici de lucrări de vopsire, în principal în viața de zi cu zi. Într-o serie de ramuri ale ingineriei mecanice, metodele manuale de vopsire sunt, de asemenea, utilizate atunci când se folosesc materiale care conțin componente foarte toxice, cum ar fi plumbul roșu, compușii de cupru etc.
Metodele de vopsire manuală sunt economice. Dezavantajele lor includ productivitate scăzută și intensitate ridicată a muncii.
Scufundarea și turnarea sunt utilizate în principal pentru a obține grunduri și acoperiri cu un singur strat pe produse de complexitate diferită.
Principiul aplicării prin scufundare și turnare se bazează pe umezirea suprafeței de vopsit cu un material lichid de vopsea și lac și menținerea acesteia într-un strat subțire datorită vâscozității materialului și a aderenței. Avantajele acestei metode sunt simplitatea echipamentului folosit și calitate bună acoperirile rezultate. Dezavantajele acestor metode includ pierderi relativ mari de materiale și unele denivelări ale grosimii acoperirilor de-a lungul înălțimii. Acest lucru poate fi evitat prin expunerea produselor proaspăt vopsite la vapori de solvenți. Această metodă, numită pulverizare cu jet, și-a găsit o aplicare largă în întreprinderile agricole, tractoare și de inginerie de transport. Este una dintre cele mai productive metode de aplicare a vopselelor și lacurilor, oferind condiții de muncă bune sanitare și igienice.
Esența metodei de turnare cu jet urmată de expunerea produselor în vapori de solvenți este următoarea. Produsele de pe un transportor aerian se deplasează în interiorul instalației. Pe măsură ce produsele trec prin zona de vopsire, acestea sunt stropite cu materiale de vopsea din sistemul de duze. În zona de vapori a tunelului, concentrația vaporilor de solvenți se menține în intervalul 15-20 mg/l. În aceste condiții, evaporarea solvenților din produsele proaspăt vopsite încetinește, ceea ce favorizează răspândirea vopselei și a materialului de lac pe suprafața de vopsit și formarea unui strat de acoperire mai uniform ca grosime decât în timpul recuperării.
Pulverizarea pneumatică este una dintre cele mai comune metode de vopsire. Aproximativ 70% din vopselele și lacurile produse sunt aplicate prin această metodă. În timpul pulverizării pneumatice, materialul de vopsea este zdrobit de un jet aer comprimat. Aerosolul rezultat se coagulează la ciocnirea cu produsul și un strat de material aplicat se așează pe suprafața produsului. Folosind această metodă, puteți aplica straturi uniforme de grund, lac, email (inclusiv cele cu uscare rapidă) pe suprafață sau vopsiți peste grunduri sub-uscate sau un strat de vopsea „fără aderență”.
Dezavantajele metodei de pulverizare pneumatică includ formarea de ceață, care înrăutățește condițiile sanitare și igienice de lucru și duce la pierderi semnificative de materiale de vopsea și lac (până la 25-55%). În plus, la utilizarea acestuia, crește consumul de solvenți pentru a aduce vopseaua și materialul de lac la vâscozitatea necesară.
În timpul pulverizării pneumatice, temperatura vopselei și a materialelor de lac, pe măsură ce ies din duza duzei, scade brusc. Acest lucru se datorează expansiunii adiabatice a aerului și evaporării solvenților. O scădere a temperaturii în zona de pulverizare și volatilizarea parțială a solvenților duce la o creștere semnificativă a vâscozității materialului pulverizat, ceea ce împiedică răspândirea acestuia. Prin urmare, este adesea necesar să se aplice lacuri și vopsele cu o vâscozitate evident mai mică (diluate cu o cantitate mare de solvent). Vâscozitatea poate fi redusă prin încălzirea vopselelor sau a suprafeței pe care sunt aplicate.
Încălzirea vopselelor și a lacurilor poate crește semnificativ eficiența și economia procesului de vopsire a produsului. Datorită scăderii vâscozității la încălzire, devine posibilă utilizarea materialelor mai vâscoase fără a recurge la diluare suplimentară cu solvenți.
Pentru aplicarea vopselelor și lacurilor încălzite se folosesc instalații staționare precum UGO și pulverizatoare de vopsea echipate cu încălzitoare portabile.
Pulverizatoarele manuale de vopsea sunt folosite pentru a aplica vopsele și lacuri. diverse mărci: KR-Yu, KRU-1M, 0-45, ZIL, GAZ, KRM, S-592 etc. Metoda de aplicare a vopselelor și lacurilor cu pulverizatoare manuale de vopsea are multe dezavantaje, deoarece productivitatea și calitatea vopsirii sunt în mare măsură determinate prin munca operatorului. Prin urmare, când producție în linie produse avand aceleasi dimensiuni si relativ forma corectă, se recomanda folosirea pulverizatoare automate de vopsea dotate cu actionari pt pornire automatăși oprire. În inginerie mecanică, pulverizatorul automat de vopsea KA-1 este cel mai utilizat.
Spray fără aer. În această metodă, vopseaua și materialul de lac sunt pulverizate sub influența presiunii hidraulice ridicate create de o pompă în cavitatea internă a dispozitivului de pulverizare și deplasarea vopselei și a materialului de lac prin deschiderea duzei. În acest caz, energia potențială a vopselei și a materialului de lac sub presiune, atunci când este eliberată în atmosferă, se transformă în energie cinetică, iar materialul de vopsea și lac dispersat se deplasează către produsul care este vopsit. Când vopseaua și materialul de lac iese din duza de pulverizare cu o viteză care depășește valoarea critică pentru o anumită vâscozitate, partea foarte volatilă a solventului inclus în materialul de vopsea și lac se evaporă intens, ceea ce este însoțit de o creștere semnificativă a volumului de lac. materialul și dispersia suplimentară a acestuia.
Utilizarea metodei de pulverizare fără aer sub presiune mare a vopselelor și lacurilor, datorită reducerii pierderilor datorate aburirii, face posibilă reducerea consumului de vopsele și lacuri (cu 20%) și solvenți datorită vâscozității mai mari a materialele. Dezavantajele metodei includ dificultatea utilizării acesteia pentru vopsirea produselor cu configurații complexe.
Prin metoda de pulverizare fără aer, materialele de vopsea și lac pot fi aplicate folosind pulverizatoare de vopsea atât încălzite (UBR-3), cât și fără încălzire (Fakel-3; Raduga-0.63P; VIZA-1; VIZA-2; KIT-1654). Instalația KIT-1654 este utilizată și pentru aplicarea de compuși cu vâscozitate ridicată, mastice și materiale tixotrope.
Spray electrostatic. Principiul metodei de vopsire câmp electric tensiunea înaltă este după cum urmează. Un câmp electric este creat între doi electrozi activați, aflați la o anumită distanță unul de celălalt. Unul dintre electrozi este piesa de prelucrat care urmează să fie vopsit (electrodul pozitiv împământat), iar celălalt este electrodul corona (negativ). Un material de vopsea și lac pulverizat este introdus în câmpul electric constant de înaltă tensiune creat între ele, ale cărui particule, încărcate de la ionizat.
aer sau marginea electrodului, se deplasează de-a lungul liniilor câmpului electric și se depun pe produsul împământat, formând o acoperire uniformă pe suprafața acestuia.
Doar vopseaua și lacurile care au anumite proprietăți electrice pot fi pulverizate într-un câmp electric (de exemplu, rezistivitate volumetrică - 1 ■ 10 6 -1 10 7 Ohm-cm; constantă dielectrică 6-10).
Pentru vopsirea produselor în câmp electric, se folosesc pulverizatoare electrostatice de mână sau dispozitive de pulverizare montate permanent pe suporturi separate.
Electrodepunerea este una dintre cele mai promițătoare metode de aplicare a vopselelor și lacurilor, care constă în depunerea materialului de vopsea sub formă de sediment concentrat pe suprafața produselor sub influența curentului electric continuu. Depunerea este realizată ca urmare a conferirii particulelor de vopsea și material de lac situate într-un mediu lichid conducător de electricitate a unei sarcini electrice în semn opus sarcinii produsului acoperit. Dacă un material de vopsea și lac este capabil să treacă într-o stare ionică într-un mediu dat, atunci transferul său se realizează datorită încărcării ionilor - cationi sau anioni. În funcție de faptul că produsul vopsit servește ca anod sau catod, se distinge depunerea anodică (anaforeză) sau depunerea catodică (cataforeză). O condiție necesară pentru electrodepunerea este prezența unui mediu conductiv electric. Această metodă aplică dispersii apoase și organice de polimeri și oligomeri.
În industrie, metoda cea mai utilizată este electrodepunerea anodică, în care produsul din baie este anodul, iar corpul băii este catodul. Metoda electrodepoziției catodice este din ce în ce mai utilizată. Cu această metodă, produsul de vopsit este catodul, iar ca anod se folosesc plăci speciale; Baia este impamantata. Prin metoda depunerii catodice se pot obtine acoperiri cu rezistenta mare la coroziune si grosime uniforma. Acest lucru se explică prin faptul că în timpul depunerii catodice, reacția oxidativă a lianților cu oxigenul nu are loc, deoarece hidrogenul este eliberat la catod.
Precipitații autoforetice - Metoda noua aplicarea de vopsele și lacuri de dispersie fără utilizarea curentului electric. Metoda se bazează pe coagularea „perete” a dispersiilor apoase (latexuri) de substanțe formatoare de plecum stabilizate de surfactanți ionici prin crearea unui gradient de concentrație de electroliți la interfața suprafață-mediu. Pentru a obține acoperiri folosind această metodă, se folosesc latexuri din diverși formatori de peliculă. Electroliții sunt acizi anorganici și organici: fluorhidric, fosforic, tartric etc. Viteza de dizolvare a metalului și stabilitatea dispersiilor sunt reglementate prin introducerea de agenți oxidanți, agenți tensioactivi, precum și prin utilizarea diferitelor metode de pregătire a suprafeței metalice.
Principalele avantaje ale acestei metode sunt continuitatea ridicată a acoperirilor, absența consumului de energie și posibilitatea de a obține acoperiri pe produse de orice complexitate.
Aplicarea vopselelor și lacurilor pulbere
Toate metodele de aplicare de mai sus sunt aplicabile vopselelor și lacurilor lichide. Aplicarea vopselelor și lacurilor pulbere se bazează pe capacitatea acestora de a se transforma ușor în aerosoli, care se depun pe o suprafață solidă ca urmare a electrificării particulelor de aerosoli; contactarea aerosolului cu o suprafață încălzită; contactarea aerosolului cu suprafața lipicioasă a substratului; condensare de aerosoli pe o suprafață rece.
Vopselele și lacurile pulbere se aplică prin metoda gaz-flacără, în pat fluidizat, în câmp electric și prin metoda plasmei.
Metoda de pulverizare cu flacără implică trecerea unui curent de aer comprimat cu particule de polimer suspendate în el prin flacăra unei torțe cu oxigen-acetilenă. În acest caz, particulele de polimer sunt încălzite, topite și direcționate de un curent de aer pe suprafața încălzită. Aderând la suprafață, particulele fuzionează și formează o acoperire continuă care are o bună aderență la metal. Pentru pulverizarea cu flacără se folosește o instalație de tip UPN.
Avantajul pulverizării cu flacără este că atunci când se utilizează această metodă nu este nevoie de solvenți și de uscarea acoperirilor.
Aplicare în pat fluid. Părțile încălzite deasupra punctului de topire al polimerilor sunt scufundate într-un aparat cu fund poros, unde se creează un strat fluidizat de pulbere cu ajutorul aerului. În acest caz, pe suprafața pieselor se formează o acoperire uniformă.
Aplicare în câmp electric. Polimerul sub formă de pulbere intră într-o zonă de câmp electric de înaltă tensiune, capătă o sarcină cu polaritatea corespunzătoare și se depune pe o suprafață metalică, care are sarcina opusă. Polimerul poate fi aplicat cu pulverizatoare electrostatice automate și manuale; într-un pat fluidizat ionizat; într-un nor de particule încărcate.
Metoda de aplicare a plasmei constă în faptul că materialul pulbere este încălzit într-un flux de plasmă având o temperatură de până la 8000 ° C, iar, topindu-se, este aplicat pe suprafața de tratat cu viteză mare. Plasma se obține prin trecerea unui gaz inert (argon, heliu, azot) printr-un arc voltaic. Încălzirea rapidă (în câteva secunde) într-un mediu cu gaz inert previne descompunerea polimerului. Cu această metodă, pulverizatoarele cu plasmă sunt folosite pentru a aplica vopsea și material de lac.
Metode de întărire a acoperirii
Procesul de întărire a acoperirilor din sistemele de vopsea și lac poate fi efectuat în condiții naturale la temperatura mediului ambiant și în condiții create artificial - sub influența termică și a radiațiilor asupra materialului.
Atunci când alegeți o metodă și un mod de întărire (uscare) acoperiri, sunt luați în considerare mulți factori: tipul de vopsea și materialul de lac, natura substratului, dimensiunea și gradul de complexitate al produsului acoperit, fluxul de producție etc. În acest caz, ar trebui să se țină cont de rentabilitatea, productivitatea, forța de muncă și intensitatea energetică a metodei și posibilitatea de a obține acoperiri de înaltă calitate.
Întărirea naturală este utilizată în primul rând pentru acoperirile cu uscare rapidă. Poate fi folosit și pentru unele acoperiri „ireversibile” (alchidice, epoxidice, poliuretanice), mai ales în cazurile în care acoperirile sunt aplicate pe produse mari care nu se încadrează în camerele de uscare, precum și pe produse care conțin piese nemetalice ( cauciuc, plastic) care nu permit uscarea la temperaturi ridicate.
Procesul de uscare este accelerat semnificativ de circulația continuă a aerului, care îndepărtează vaporii de solvenți de pe suprafața produsului vopsit. Cu toate acestea, viteza de evaporare a solvenților nu trebuie să fie excesiv de mare, deoarece pot apărea tensiuni interne în acoperire, afectând negativ proprietățile acesteia. În plus, dacă solvenții sunt îndepărtați prea repede din stratul superior al acoperirii, vâscozitatea acelui strat crește brusc și se formează o peliculă de suprafață, ceea ce face dificilă îndepărtarea solventului din straturile inferioare. Odată cu uscarea ulterioară, vaporii solventului rămas, încercând să se evapore, umflă filmul rezultat și apar în ea bule mici, pori și alte defecte. Modul de uscare a acoperirii este selectat astfel încât volatilizarea solvenților să aibă loc treptat: la începutul uscării, solvenții care se volatilizează rapid ar trebui să se evapore, iar apoi solvenții cu punct de fierbere ridicat.
Vindecare în condiții create artificial. Încălzirea este utilizată pentru a accelera formarea acoperirilor. Pe baza metodei de furnizare a căldurii acoperirii, se disting următoarele metode de întărire: convectivă, termoradiere, inducție.
Metoda de întărire convectivă se realizează datorită transferului de căldură din aerul înconjurător sau gazele de ardere. Căldura transferată la suprafață se răspândește treptat în film, astfel încât întărirea acoperirii are loc de la interfața film-gaz.
Datorită conductibilității termice scăzute a gazelor, doar stratul în contact direct cu produsul participă la transferul convectiv de căldură către acoperire. Pentru a îmbunătăți transferul de căldură, se recomandă amestecarea gazelor încălzite, ceea ce determină un consum suplimentar de energie. În consecință, metoda de întărire convectivă este ineficientă și consumatoare de energie. Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a acestei metode se explică prin versatilitatea sa (potrivită pentru întărirea oricăror materiale de vopsea și lac), uniformitatea încălzirii, simplitatea designului și ușurința în exploatare a instalațiilor de uscare.”
Pentru întărirea convectivă se folosesc uscătoare periodice (capătă sau cameră) și continue (de trecere sau coridor), echipate cu unități de ventilație termică. În funcție de tipul de lichid de răcire, uscătorul este împărțit în abur, electric, abur-electric și gaz.
Metoda de întărire prin termoradiere se bazează pe utilizarea energiei radiante emise de corpurile încălzite (lămpi cu incandescență, plăci metalice și ceramice, spirale, arzătoare cu gaz etc.). ‘
Gradul în care vopselele și lacurile percep energia radiantă cu lungimi de undă diferite nu este același, iar efectul acțiunii sale în timpul întăririi este în mod corespunzător diferit. Vopselele și lacurile lichide nepigmentate, precum și acoperirile dure în straturi de până la 50 de microni, sunt suficient de permeabile la razele IR; în acest caz, permeabilitatea scade odată cu creșterea lungimii de undă. Acest model este valabil și pentru materialele sub formă de pulbere. Pe măsură ce se formează acoperirile, permeabilitatea formatorilor de peliculă de pulbere la razele IR crește brusc.
Întărirea prin termoradiere a acoperirilor este, de asemenea, influențată de factori precum masa și proprietățile termofizice ale materialului substratului, puterea emițătorului și distanța acestuia față de suprafața de vopsit. Pe substraturi cu pereți groși cu conductivitate termică ridicată, acoperirile se formează mai lent decât pe substraturi cu pereți subțiri cu conductivitate termică scăzută.
În timpul întăririi prin termoradiere, furnizarea de căldură a produsului este accelerată semnificativ, drept urmare etapa de creștere a temperaturii produsului vopsit este redusă drastic. Stratul de vopsea și material de lac este încălzit nu din exterior, ci din interior, din substrat, ceea ce asigură eliberarea nestingherită a produselor volatile din peliculă. Datorită acestui fapt, procesul de formare a acoperirii este accelerat semnificativ: cu încălzirea prin termoradiere, timpul de întărire este
comparativ cu metoda convectivă, se reduce de 2__ de 10 ori.
Pentru a întări acoperirile sub influența radiației infraroșii, se folosesc camere de uscare continuă și continuă. acţiune periodică. Ca surse de radiație sunt folosite lămpi speciale cu incandescență, încălzitoare cu panou-țigla, încălzitoare electrice tubulare cu reflectoare din aluminiu etc.
Metoda de întărire prin inducție se bazează pe faptul că produsul vopsit este plasat într-un câmp electromagnetic alternativ de curenți de diferite frecvențe. Încălzirea are loc datorită curenților turbionari induși într-un substrat format din materiale feromagnetice. Pentru întărirea acoperirilor, se folosesc instalații de uscare sub formă de scuturi metalice sau camere în care sunt montate casete cu un set de elemente de încălzire - inductori. Când curentul alternativ trece prin spirele inductorului, se creează un câmp magnetic pulsatoriu puternic. Dacă un produs vopsit este plasat în imediata apropiere a inductoarelor, acesta se va încălzi, transferând căldură învelișului. Încălzirea se poate face cu orice viteză și la orice temperatură. De obicei, acoperirile sunt întărite la 100-300 °C. Timpul de uscare pentru acoperiri (de exemplu, alchidice) este de 5-30 de minute.
Instalațiile cu încălzire prin inducție sunt utilizate în industrie pentru întărirea acoperirilor pe mașini, containere, benzi de oțel, sârmă și alte produse.
Subiectul acestui articol este vopsirea produselor metalice în condiții de producție. Materialul prezentat atenției cititorului, desigur, nu pretinde că acoperă totul solutii posibile: în cadrul său, ne vom familiariza cu doar câteva tehnologii care sunt utilizate pe scară largă în industria modernă. Vom studia vopsirea cu pulbere a produselor metalice și galvanizarea la cald.
Cerințe
Straturile aplicate industrial combină două funcții: decorative și protectoare.
De ce poate proteja vopseaua produsele metalice?
- În primul rând, din coroziune, transformarea în oxizi instabili la contactul cu apa și oxigenul atmosferic.
Util: nu numai oțelul negru este susceptibil la coroziune. Coroziunea electrochimică a aluminiului, de exemplu, se reduce la migrarea particulelor încărcate de pe suprafața sa. Pentru ca procesul să aibă loc, este suficient să plasați orice produs de cupru împreună cu aluminiu într-un electrolit (să zicem, apă bogată în săruri minerale).
- În plus, vopseaua și straturile de lac protejează metalul de contactul cu mediile agresive prezente în multe industrii.
- În cele din urmă, oferă protecție de bază împotriva deteriorării mecanice. Această proprietate este relevantă în special pentru metalele moi (cum ar fi aluminiul).
Tehnologii
Să trecem de la studiul teoriei la familiarizarea cu practica.
Vopsire cu pulbere
Avantaje
De ce este atât de populară acoperirea cu pulbere a produselor metalice?
Lista avantajelor este destul de lungă.
- Vopselele pulbere sunt extrem de economice. Spre deosebire de pictura tradițională Unelte de mana si mai ales pulverizare pneumatica, pierdere material de colorare redus la aproape zero. Cea mai mare parte a pulberii se depune pe suprafața produsului care se vopsește; acea parte a colorantului care se varsă în timpul aplicării poate fi reutilizată.
- Acoperirea cu pulbere a produselor metalice nu necesită utilizarea solvenților, care sunt utilizați doar ca purtător pentru pigmenți. Nu numai atât: elimină poluarea atmosferică cu vapori toxici, care are un efect pozitiv asupra mediului și elimină daunele aduse sănătății lucrătorilor.
Vopseaua constă dintr-o singură componentă - pulbere de polimer pigmentat.
- Este nevoie de un minim de timp până când primiți produsul finit. Acoperirea se aplică într-un singur strat.
- Vopseaua nu necesită pregătire preliminară sau diluare, nu se îngroașă în timp și are o perioadă de valabilitate nelimitată.
- Procesul poate fi complet automatizat, ceea ce înseamnă o calitate stabilă a acoperirii indiferent de profesionalismul angajaților.
- Stratul protector este practic lipsit de pori. Motivul a fost deja menționat - absența solvenților care se evaporă în timpul procesului de uscare.
- În cele din urmă, apariția picăturilor și a colorării neuniforme este imposibilă datorită tehnologiei în sine.
Costul vopsirii unui metru liniar al unui profil cu o secțiune transversală de până la 30 mm este de aproximativ 20-27 ruble, cu o secțiune transversală de 60-250 mm - 50-55 ruble.
Tehnologie
Cum arată procesul de vopsire cu pulbere?
Cea mai consumatoare parte a muncii este pregătirea suprafeței. Constă în curățarea completă a murdăriei, ruginii și a straturilor vechi. În medii industriale, mașinile de sablare sunt de obicei folosite pentru aceasta, folosind nisip de cuarț în aer ca abraziv.
Este interesant: în cazul pregătirii suprafețelor complexe, o parte semnificativă a muncii se face cu propriile mâini, folosind unelte electrice de mână.
Înainte de vopsire, suprafața este degresată cu un solvent. Și această muncă este adesea făcută manual - cu cârpe obișnuite.
O metodă alternativă de pregătire a suprafeței, care implică un grad mai mare de automatizare, este gravarea cu soluții de acizi sau sodă caustică. Cu toate acestea, după utilizarea lor, este necesară spălarea temeinică a metalului.
Procesul de vopsire în sine constă din două operații tehnologice.
- Pulberea încărcată electrostatic este pulverizată într-o cameră echipată cu filtre pentru a o capta cu ajutorul pistoalelor de pulverizare manuale sau automate. Datorită staticii, se așează uniform pe suprafața părții împământate.
- Apoi produsul vopsit este mutat într-un cuptor, unde la o temperatură de 150-200 de grade pulberea colorantă este topită, formând o acoperire monolitică și polimerizată. După răcire în aer, produsul este gata pentru livrare către client.
Zincare la cald
Acest tip de acoperire este de obicei aplicat exclusiv în scopuri de protecție: proprietăți decorative Galvanizarea, sincer vorbind, lasă mult de dorit. Cu toate acestea, galvanizarea oferă rezistență și durabilitate excepționale de protecție: de la 65 de ani într-un mediu industrial până la 120 de ani atunci când este utilizat în condiții casnice.
Fotografia prezintă coloane de alimentare cu apă din țevi galvanizate după o jumătate de secol de funcționare.
Avantaje
- Rezistența la coroziune a metalului în timpul galvanizării la cald se apropie de cea a oțelului inoxidabil și depășește cu mult toate straturile de vopsea și lac.
Curios: în caz de deteriorare minoră a dispozitivului de protecție sau protejați-l în alte moduri. Instrucțiunea este legată de plasticitatea zincului și de tendința acestuia, datorită proceselor electrochimice, de a se distribui independent pe suprafața oțelului cu o viteză de aproximativ 2 milimetri pe an.
- Filmul de zinc este mult mai rezistent la impact decât orice material de acoperire.
Tehnologie
- Pregătirea unui produs pentru galvanizare se rezumă la gravarea acestuia cu o soluție acidă și spălarea lui cu multă apă.
- Este apoi încărcat într-un tambur cilindric și scufundat într-o baie de zinc topit. Rotirea tamburului creează un flux de topire care umple uniform toate neregularitățile și porii metalului.
- Tamburul este scos din baie și rotit pentru a elimina excesul de zinc din cauza forțelor centrifuge.
Concluzie
După cum am menționat deja, am descris doar două tehnologii printre nenumărate metode de vopsire industrială ().
Cititorul poate găsi informații suplimentare utile în videoclipul din acest articol. Noroc!
Ecologia cunoașterii. Imobil: Uneori, în decurs de un an sau doi, sau chiar mai puțin, structurile metalice aparent noi pot fi acoperite cu un strat de rugină. Pentru vopsirea unor astfel de suprafete, exista vopsele si lacuri care pot fi vopsite fara a indeparta stratul de metal ruginit.
Una dintre principalele condiții pentru vopsirea de înaltă calitate, inclusiv vopsirea anticorozivă, este pregătire atentă suprafetele de acoperit. Dar nu este întotdeauna posibilă curățarea și pregătirea unei suprafețe metalice acoperite cu un strat de rugină. Există vopsele și lacuri speciale care pot fi vopsite fără a îndepărta stratul ruginit de metal.
Ruginirea metalelor
Structurile metalice sunt supuse ruginii, iar aceste procese au loc în etape, reacțiile chimice curg una în alta. Condiții și condiții pentru începerea procesului de ruginire: metalul conține anumite impurități (carbon și sulf), oxigenul și apa au acces la suprafață. Carbonul și sulful, care sunt incluse în compoziția oțelurilor ca aditivi, acționează ca amplificatori de coroziune - stratul de rugină format este distrus, un nou strat de metal este expus și procesul continuă.
Dacă există un mediu acid și/sau sunt prezente săruri, procesul de ruginire se va accelera și mai mult. Aciditatea este crescută de substanțele conținute în apa atmosferică - acid sulfuros și carbonat. Apa provoacă coroziunea suprafețelor metalice neprotejate, indiferent de starea de agregare- sub formă de vapori, fază lichidă sau gheață.
Când metalele ruginesc, stratul de rugină rezultat nu protejează suprafața, ca în cazul pasivării (crearea unei pelicule de protecție pe metale) și nu poate preveni coroziunea ulterioară. Rugina are o structură liberă și higroscopică, acumulează instantaneu umiditatea din aer și o reține. În consecință, dacă a început ruginirea, creșterea straturilor ruginite accelerează procesele oxidative din două motive: grosimea relativă a metalului scade și durata contactului cu umiditatea și oxigenul crește.
În cazuri obișnuite, vopsirea metalelor peste un strat de rugină nu are sens. Umiditatea și aerul s-au acumulat în porii structurii libere, care sunt suficiente pentru a continua procesele de distrugere a metalelor sub stratul de vopsea. În plus, densitatea ruginii nu poate fi comparată cu oțelul; este un strat slab și liber și, ca urmare, sub stratul de vopsea se formează o zonă de stres - o expansiune a metalului corodat. Ca urmare, stratul de vopsea este acoperit cu fisuri prin craquelura, iar vopseaua se descompune rapid și zboară de pe suprafață, chiar dacă stratul de vopsea este deteriorat local.
În ce condiții pot fi vopsite metalele fără decapare?
Pregătirea unui element metalic pentru vopsire constă în decapare, șlefuire, amorsare de două ori și aplicarea unui strat protector de vopsea pentru finisare. Dar nu este întotdeauna posibilă curățarea suprafețelor metalice, deoarece diverse motive- etanșeitatea, inaccesibilitatea elementului etc. În unele cazuri, este posibil și mult mai ușor să se utilizeze acoperiri speciale. Dar prezența acestor vopsele și lacuri speciale, desigur, nu înseamnă că te poți descurca fără nicio pregătire pentru vopsire. Acest lucru nu este adevărat din mai multe motive.
În primul rând, stratul ruginit liber al suprafeței a acumulat umiditate, aer și, eventual, substanțe care pot activa coroziunea chiar și fără acces la oxigen și apă. În acest caz, reacțiile de oxidare vor continua sub un strat de vopsea și nu se știe cum va afecta acest lucru stratul de vopsea - condițiile de funcționare ale vopselei vor fi prea extreme.
În al doilea rând, suprafața elementului de vopsit poate avea caracteristici diferite calitate. Dacă rugina s-a format într-un strat uniform de grosime subțire, ca un strat de pulbere, atunci vopseaua va putea adera la metalul de bază, pătrunzând în stratul ruginit și va exista aderență.
În acest caz, stratul vopsit va fi durabil, iar ruginirea fie va încetini foarte mult, fie se va opri complet. Dar dacă stratul ruginit se umflă, rugina începe să se desprindă, atunci orice vopsea, chiar și vopsea specială, se va desprinde de pe o astfel de suprafață. Decojirea stratului de vopsea este garantată și dacă pe metal există un strat de ulei (de exemplu, profilul laminat nu a fost degresat). Dacă impuritățile de ulei sunt reziduale pe suprafață, atunci comportamentul stratului de vopsea este dificil de prezis.
Despre pregătirea suprafeței pentru vopsire
Toate structurile metalice necesită pregătirea suprafeței pentru vopsire, cel puțin la minimum. Metodele de pregătire depind de starea acestor suprafețe:
- Dacă rugina apare sub formă de pete mici sau de un strat subțire uniform, atunci pregătirea constă în degresare și îndepărtarea prafului. Ștergeți suprafețele metalice cu o cârpă și umeziți-le generos cu solvenți. Efect bun Ceea ce este diferit sunt produsele de degresare din pachetele de aerosoli, care conțin inhibitori de coroziune (inhibitori) care reduc activitatea chimică sub stratul de vopsea la zero.
- În cazurile în care suprafața este puternic ruginită, curățați-o manual, folosind o racleta. Rugina care se descuamează este îndepărtată și apoi tratată cu perii metalice. Curățarea la o strălucire metalică nu este necesară; un strat de rugină poate rămâne dacă este dens, puternic și aderent la suprafața metalică și, de preferință, uniform.
Uscarea completă a suprafeței metalice înainte de vopsire este o condiție prealabilă. Dacă este posibil, produsele sunt păstrate sub acoperiș în condiții apropiate de normal - umiditate până la 45% și temperatură 18 - 30⁰С. Pentru a picta structurile staționare cu cea mai înaltă calitate în condiții atmosferice, vopsirea este programată să aibă loc pe vreme caldă și însorită, cu cel puțin trei zile înainte de vopsire. Este important ca umiditatea să se evapore din straturile de rugină cât mai mult posibil, acest lucru va reduce semnificativ riscul de deteriorare rapidă a straturilor de vopsea.
Grund
Este posibil să aplicați vopsea fără a îndepărta mai întâi straturile ruginite în mai multe moduri, dar tehnologiile de bază sunt posibile doar într-un mediu de fabrică. Structurile metalice grele suferă un tratament special de protecție înainte de a fi trimise la șantier. Pentru construcția privată, sunt posibile două metode:
- Pasivarea suprafeței cu compuși care conțin acid ortofosforic și apoi acoperirea cu vopsele bicomponente. Aceste vopsele sunt considerate scumpe, dar utilizarea lor are un efect. Stratul cu care se aplică compoziția bicomponentă este mai gros și formează o peliculă durabilă. Un astfel de film face imposibil chiar și schimbul minim de gaze; oxigenul și vaporii de apă nu intră sub acoperire. In afara de asta, vopsele bicomponente Au elasticitate cu o duritate mare a stratului, iar umflarea ruginii este limitată, stratul său este compactat și reacțiile ulterioare de oxidare pe suprafața de sub stratul de vopsea sunt încetinite până la zero.
- Aplicarea unui strat de grund universal, cu condiția ca compoziția să fie adecvată pentru acoperirea împotriva ruginii, și vopsirea ulterioară cu emailuri alchidice sau poliuretanice. Aceasta metoda clasificate ca buget. Grundul și emailul vor proteja structura timp de aproximativ doi până la trei ani, după care stratul de acoperire va trebui reînnoit. Straturile de smalț se degresează și se curăță din nou, iar deasupra se aplică stratul următor. În timp, grosimea totală a acoperirii va fi suficientă pentru a asigura izolarea completă a structurii de mediul atmosferic.
Cerințe de vopsea și aplicare
- Pentru a acoperi o suprafață netratată, se folosesc vopsele și lacuri care au următoarele proprietăți:
- Grosimea filmului rezultat rezistent la intemperii nu este mai mică de 150 de microni
- Inhibă coroziunea sub stratul de vopsea (compoziția conține inhibitori de coroziune)
- Modificarea ruginii formate, pasivare parțială
Diferitele compoziții de vopsea dau grosimi diferite de acoperire, iar rezistența finală la influențele externe este influențată de calitatea și gradul de puritate chimică a bazei. Vopselele rezistente la intemperii se bazează pe baze de solvenți organici și conțin diverși aditivi și aditivi. Aceste suplimente pot avea efecte diferite. În mod ideal, învelișul de protecție acționează în așa fel încât rugina să fie dezactivată simultan cu eliberarea zero a tuturor substanțelor introduse. Reactanții trebuie să reacționeze, iar toate substanțele rezultate ar trebui, în mod ideal, să fie compuși neutri.
Dar un astfel de rezultat ideal este imposibil în viața reală, deoarece rugina este ușor diferită peste tot - atât în compoziția chimică, cât și în proprietăți fizice, în funcție de condițiile de funcționare ale structurii care se vopsește, calitatea oțelului și condițiile de mediu. Proporția optimă de aditivi și aditivi este dezvoltată de producători vopsele speciale, iar rețetele exacte sunt un secret. Efectul complex este obținut prin utilizarea următoarelor substanțe:
- Compuși și substanțe pasivante care modifică straturile superioare de rugină
- Substanțe care măresc aderența nu numai în zona de contact a stratului de rugină și a stratului de vopsea, ci și pe întregul volum al stratului deteriorat de rugină, până la o adâncime
- Legarea oxigenului care pătrunde sub stratul de vopsea prin adăugarea de substanțe active
- Solvenți penetranți și grund, asigurând pătrunderea profundă a compoziției vopselei în structura poroasă a stratului deteriorat de rugină
Rezultatele vopsirii structurilor metalice depind direct de calitatea vopselelor si a lacurilor folosite. Este imposibil să oferi protecție timp de mulți ani folosind email pentaftalic de buget.
Pentru a proteja metalul expus la influente atmosferice, împotriva coroziunii, trebuie folosită vopsea specială rezistentă la intemperii. Aceste date sunt disponibile în etichetarea compozițiilor: codurile alfabetice și digitale conțin toate informațiile. De exemplu, numărul unu după cratimă indică faptul că această compoziție este rezistentă la intemperii, cinci - în consecință, specială.
Emailurile alchidice și poliuretanice oferă un efect de protecție bun. Aplicarea emailurilor speciale este reglementata de producator - in ceea ce priveste permisiunea vopsirii cu role, pensule sau pulverizatoare. Pachetele de vopsele și lacuri conțin informații relevante sub formă de pictograme și puteți decide alegerea unei compoziții specifice pentru prelucrarea elementelor de diferite dimensiuni și forme.Dacă aveți întrebări pe această temă, adresați-le experților și cititorilor proiectului nostru.