Праховото боядисване е екологична, безотпадъчна технология
за производство на декоративни и
декоративно - защитни полимерни покрития с отлични характеристики. Методът
се прилага чрез разпръскване на суха боя
под формата на прах върху предварително обработена метална повърхност,
който впоследствие, чрез термична обработка се преобразува в твърдо и
равномерно покритие.
Научното наименование на този метод на боядисване е “полимерно боядисване”. Нарича се така, тъй като покритието се получава в резултат на образувано “полимерно” вещество с високо молекулно ниво чрез прикрепване на молекули с ниско молекулно тегло към центрове с нарастваща полимерна молекула. С други думи, осъществява се процес на “полимеризация”.
Както и при другите видове боядисване, сухото полимерно боядисване преминава преминава през няколко етапа:
За да могат да бъдат постигнати възможно най-добри резултати при боядисването, материалът, които ще бъде боядисан трябва да бъде обработен и почистен предварително. От него се отстраняват всички замърсявания, които могат да повлияят на адхезията (привличането и сцеплението между молекулите на разнородни вещества) и устойчивостта на праха.
При обработката на материала се използват различни химични и механични методи, като целта е от него да бъдат отстранени всички замърсители като масла, остатъци от заваряване, метални оксиди и други. В някой случаи в края на процеса се прилага фосфатиране, за да се увеличи адхезията и да се повишат антикорозионните свойства на продукта.
Най-често прилаганият метод за прахово боядисване се нарича процес на електростатично отлагане (ESD). При него боядисването се извършва в кабина за прахово пръскане, а покритието се нанася с помощта на специален пистолетен пулверизатор.
Пистолетът придава положителен заряд на праха, след което го разпръсква към боядисвания продукт във вид на аерозол. Тъй като материала, който ще бъде боядисван е предварително заземен, в момента, в който пистолета “изстреля” аерозолния прах, той залепва плътно и равномерно по повърхността на материала.
След като върху продуктът бъде нанесена боята, той се поставя в специална пещ или камера за полимеризация, за да може праховото покритие да “изпече” и втвърди. По време на изпичането термо активният прах започва да се топи, след което реагира химически, образувайки полимер с по-високо молекулно тегло в структура, подобна на мрежа.
Този процес на “изпичане” или мрежово втвърдяване изисква прахово боядисаният продукт да бъде изложен на определена температура за определен период от време. Обикновено праховете се втвърдяват при температура от 200 С за около 10 - 15 минути.
Списъкът на необходимото оборудване и инструментариум варира в зависимост методите и обхвата на работа, от вида и дебелината на материала и от вида на покритието. Въпреки това, може да се направи основен списък на необходимото оборудване за прахово боядисване.
Камерите позволяват продуктът да бъде боядисан висококачествено, без да останалата част от помещението или производствения цех да се цапа и без да се пречи на процеса на нанасяне на покритието. Камерите за боядисване могат да бъдат открити или напълно затворени помещения, а нанасянето на боята в тях да се извършва или механично (с пулверизиращ пистолет) или автоматизирано (чрез дюзи). Модерните камери са снабдени с “рекуператор”, който събира остатъчната боя, която впоследствие се филтрира и може да бъде използвана повторно.
Пулвелизиращите пистолети варират в зависимост от спецификата на материала (дебелина, чупки и т. н.) и от обхвата на работата (дали се налага ръчно или механично боядисване).
Въпреки многото си разновидности обаче, основните видове пистолети за прахово боядисване са три:
Corona са най-често използваните спрей пистолети. Те генерират електростатично поле с високо напрежение и нисък ампераж между електрода и боядисвания продукт. По този начин праховите частици преминават през йонизирано електростатично поле, зареждат се и залепват равномерно върху заземената повърхност на боядисвания продукт.
За разлика от Corona, пистолетът за прахово боядисване Tribo не генерира електростатично поле, а зарядът се получава при триенето на праховите частици в твърд проводник във вътрешността на пистолета.
При този вид пистолети праховият материал се зарежда или чрез проводимост, или чрез коронарен разряд.
Пещите за втвърдяване са различни големини и марки, но най-общо казано представляват фурни или пещи, в които развиват температури от 325 до 420 градуса по Фаренхайт (от 162 до 215 С).
Според източниците на енергия пещите се делят на следните видове:
● Инфрачервени излъчватели
● Електрически каталитични пещи
● Пещи на природен газ
Фурните с инфрачервени излъчватели изпичат равномерно и висококачествено, но цената им е все още твърде висока. Затова и този вид пещи се използват сравнително рядко. Другите два вида за доста по-достъпни като цена и се предпочитат от големите производства за прахово боядисване.
Тази система се използва при големи производства или ако се налага да бъдат боядисвани големи метални компоненти. С помощта ѝ боядисваните продукти лесно могат да бъдат преместени от един етап към следващия.
Транспортните системи, които се използват при прахово боядисване са в две основни конфигурации:
● Партидни
● Автоматизирани
Партидните транспортни системи представляват обикновени транспортни линии. В началото на процеса по прахово боядисване продуктите се нареждат върху движещи се по релси метални стелажи, които се движат заедно с частите за боядисване по време на целия процес. След като приключи някой от етапите на боядисване, продуктите се местят ръчно към следващия етап.
При автоматизираните транспортни системи продуктите, които трябва да бъдат боядисани се поставят върху конвейерни ленти, които пренасят обработваните продукти от етап към етап, без да се налага човешка намеса.
Праховите покрития могат да се нанасят в цветове, дебелини и текстури, които не са постижими при конвенционалното боядисване. На практика, обработваният продукт може да бъде боядисан във всеки един цвят, а покривния прах може да изпълнява както само декоративни, така и декоративно - защитни функции.
Крайният завършек, постигнат с прахово боядисване може да варира от матов до блестящ и метален. Освен това повърхностите, боядисани прахово са по-устойчиви на надраскване, избледняване и износване в сравнение с други технологии на боядисване.
Праховите покрития демонстрират по-висока устойчивост на влага, удар, химикали и износване. Технологията позволява да се създаде удароустойчиво покритие с антикорозионни и електрически изолационни свойства с технически работен диапазон от - 60 до + 150 С и с дебелина от 30 до 250 микрона.
Праховото боядисване не само осигурява много по-добро покритие, но е и по-добро за околната среда. Известно е, че при конвенционалното боядисване се използват вредни летливи и канцерогенни вещества, които не само замърсяват околната среда, но и вредят на здравето. При праховото покритие не се използват вредни вещества, което ги прави по-екологична и природосъобразна алтернатива.
Процесът позволява да се събира, филтрира и рециклира аерозолния прах и той да бъде използван отново. Това намалява както количествата на отпаден продукт, така и разходите в дългосрочен план.
Тази технология е предназначена основно за боядисване метални компоненти от стомана, алуминий и месинг и в по-редки случаи за оцветяване на неметални части и материали от стъкло и фибран. Ограничения диапазон на подходящите за прахово боядисване материали се дължи на факта, че праховите покрития трябва да бъдат втвърдени. Следователно, на процеса на втвърдяване могат да бъдат подложени само материали, които издържат на високи температури, без да се стопят, изкривят или изгорят.
Въпреки, че процесът на боядисване дава отлични резултати за постигане на равномерни и гладки повърхности, когато трябва да бъдат боядисани тънки материали тази технология не се справя много добре. Това ограничение се дължи на факта, че контролирането на силата на струята на аерозолния прах е доста трудно.
Когато става дума за нанасяне на боя върху елементи с по-голяма дебелина, праховото покритие може по-лесно да скрие някой малки несъвършенства. Когато обаче трябва да бъдат обработени по-тънки елементи, с прахово покритие е трудно да се постигне равномерно покритие.
Цветовете за този тип боядисване са в широка гама, но се предлагат в сравнителни малки партиди и най-често се “забъркват” по индивидуална поръчка. Това от една страна оскъпява продукта, а от друга страна, тъкмо поради факта, че цветовете се произвеждат по поръчка, смесването на няколко цвята е доста трудно, да не кажем невъзможно.
Първоначалната инвестиция в прахово боядисване може да е в пъти по-висока от тази на конвенционалното (течно) боядисване.
Минимумът оборудване, който е задължителен за етапите на прахово боядисване са:
● Камера за боядисване
● Спрей пистолет
● Пещ за втвърдяване
В производствените цехове големите компании залагат на квалифицирани служители, които са запознати с всички етапи, през които преминава един детайл, който трябва да бъде боядисан. В тези компании служителите се обучават да работят със специализираното оборудване и регулярно повишават своята квалификация.
Но ако сте любител и имате подходящото оборудване можете да го монтирате и у дома си и да боядисвате прахово. За да използвате оборудването не се налага да имате специално образование, но ще ви е в плюс да изкарате някакви специализирани курсове по прахово боядисване.
● Електростатично нанасяне на прахообразна боя намира приложение най-вече при оцветяване на метални материали със средна дебелина.
● Технологията изисква предварително почистване на материала преди нанасянето на аерозолния прах.
● Праховото боядисване се прилага само при материали, които са термоустойчиви.