Газопламенное нанесение полимерного покрытия
Традиционная технология полимерной порошковой покраски, обязательным условием которой является наличие печи полимеризации, столкнулась с проблемой невозможности покраски крупных или же удаленных от производства объектов, например, таких как линии электропередач, нефте- и газопроводы, мосты и водонапорные башни.
Отличным решением этой важной задачи стало применение метода газопламенного напыления, при котором используется струя пламени для нанесения полимерного порошка. Данный принцип газопламенной окраски позаимствован у технологии газопламенного напыления металлов. Пистолет распылитель создает факел пламени, в который подается порошковая краска. Пламя нагревает краску и направляет их на поверхность окрашиваемого изделия. Температурное воздействие длится лишь несколько секунд, тем самым не наносит вред поверхности, и не приводит к термической деформации. Остывание окрашенной поверхности с нанесенной краской происходит крайне быстро, после чего поверхность готова к эксплуатации.
Сущность процесса газопламенного нанесения полимерного покрытия состоит в том, что струю сжатого воздуха с взвешенными в ней частицами порошка пропускают через факел пламени (горючий газ-воздух). В пламени частицы порошка нагреваются, размягчаются и, ударяясь в предварительно подготовленную и нагретую поверхность, прилипают к ней, образуя сплошное покрытие. Газопламенное напыление порошковой краски является отличным дополнением к традиционным способам нанесения и может быть использовано там, где традиционные способы нанесения покрытий невозможны. Для газопламенного нанесения применяются специальные установки для нанесения полимерных порошковых покрытий.
Методом газопламенного напыления порошковой краски при однократном нанесении нельзя получить беспористое, равномерное по толщине покрытие, поэтому на поверхность наносится несколько слоев полимера, причем первый слой должен быть тонким и хорошо оплавленным для лучшего сцепления с поверхностью. Последующие слои покрытия наносят при перемещении горелки в продольном и поперечном направлениях. Последний слой оплавляют пламенем горелки, но без подачи порошка, для выравнивания толщины покрытия. При напылении, порошок должен направляться перпендикулярно к покрываемой поверхности, при этом расстояние от сопла горелки до изделия выбирается опытным путем, в зависимости от применяемого полимера, материала подложки и других факторов.
Расстояние от сопла горелки до изделия выбирается опытным путем в зависимости от применяемого полимера, материала изделия и конструкции газопламенного оборудования. При выборе режима нанесения следует учитывать, что температура газового потока зависит от давления сжатого воздуха (температура повышается с уменьшением давления) и расстояния от сопла, достигая максимума на расстоянии 60 мм от горелки. Наиболее качественные покрытия получаются при давлении воздуха 1.8-2.2 атм. и расстоянии от сопла горелки не менее 100 мм. При этом температура частиц полимера составляет 80-190⁰С, в зависимости от давления воздуха и расстояния от сопла горелки.
Газопламенным нанесение порошковой краски возможно нанесение толстых(1-3 мм) слоев покрытия, которые невозможно создать при других способах нанесения. Термопласты в виде порошков является превосходным материалом для газопламенного напыления на металлические и другие поверхности, так как допускают многократное нагревание и нанесение последующих слоев покрытия.
Теория процесса газопламенного нанесения термопорошков
Газопламенное напыление является отличным дополнением к традиционным способам нанесения и может быть использовано там, где традиционные способы нанесения покрытий невозможны. Для газопламенного нанесения применяются специальные установки для нанесения полимерных порошковых покрытий.
Сущность метода газопламенного нанесения полимерного покрытия заключается в том, что термопластичный порошок при напылении пропускается через пламя специальной распылительной горелки. В пламени частицы порошка нагреваются, размягчаются и, ударяясь в предварительно подготовленную и нагретую поверхность, прилипают к ней, образуя сплошное покрытие. В результате воздействия открытого пламени частицы термопластичного полимера нагреваются до размягчения или расплавления и в таком состоянии при ударе о поверхность сцепляются с ней, образуя покрытие.
При газопламенном способе нанесении полимерного покрытия происходит частичное окисление полимера под действием повышенной температуры и продуктов сгорания горючего газа. Окисление полимера при газопламенном нанесении способствует улучшению адгезии покрытия.
Для газопламенного нанесения применяются специальные установки для нанесения полимерных порошковых покрытий.
Этим способом газопламенного напыления порошков можно окрашивать практически любую поверхность: не только металлы, но и бетон, стекло, керамику, дерево и многие другие материалы. Газопламенная покраска исключает необходимость использовать громоздкие печи и камеры полимеризации, и выводит порошковую покраску на новые рубежи применения данной технологии, поскольку оборудование для распыления является портативным и универсальным. Его также используют не только для нагревания поверхности, напыления порошка, а и для повторного нагрева с целью выравнивания поверхности и ремонта дефектов покрытия.
Термопластичные порошковые покрытия и присадки
Производители разрабатывают специальные марки своих материалов для газопламенного нанесения покрытия из которые не окисляются при нанесении и сохраняют свои физико-механические свойства в течение длительного срока эксплуатации.
Для устранения этих недостатков газопламенного напыления порошков в состав порошковых композиций, предназначенных для газопламенного нанесения, добавляют специальные технологические добавки и антиоксиданты. Поэтому для газопламенного нанесения рекомендуется использовать материал, разработанный именно для газопламенного нанесения. Применение других порошковых составов, предназначенных для другого способа нанесения, может значительно ухудшить свойства и долговечность покрытия.
Фракционный состав наносимого полимера, также влияет на качество покрытия. Более мелкие частицы легко сгорают в пламени, более крупные не успевают расплавиться в полете, поэтому в результате, образуются бугристые покрытия с плохой сплошностью. Для устранения этих недостатков для газопламенного нанесения выпускаются специальные марки порошковых материалов имеющие специальные добавки и фракционный состав оптимальные для газопламенного нанесения покрытий на поверхность металла. Покрытия из таких материалов после газопламенного нанесения не ухудшают своих свойств и сохраняют их в течение длительного времени.
Ограничения применения
Метод газопламенного напыления порошковой краски имеет ограничения:
· частичное окисление полимера при напылении и связанное с этим снижение физико-механических свойств покрытия требуют применения специальных стабилизированных материалов для газопламенного нанесения для получения качественных покрытий;
· необходимость использования оборудования, работающего под давлением (газовые баллоны) и пожароопасность процесса нанесения;
· низкая производительность окраски по сравнению с традиционными методами;
· сложность контроля технологического процесса нанесения покрытия;
· более высокая стоимость покрытия. Ориентировочная стоимость 1 м2 покрытия толщиной 0,8 мм, наносимого методом газопламенного напыления, составляет в 2 раза больше чем стоимость 1 покрытия получаемого во взвешенном слое.
Уникальными достоинствами технологии газопламенного напыления:
· возможность проводить газопламенное напыление порошков в нестандартных условиях, на месте эксплуатации изделий, без демонтажа крупногабаритных конструкций;
· возможность наносить газопламенное напыление порошковых полимерных покрытий большой толщины (1-3 мм) на различные материалы (металл, чугун, бетон, стекло и т.д.);
· Гибкость технологии и простота и мобильность оборудования;
· Легкость и простота обслуживания оборудования;
· Минимальные производственные площади для размещения и использования оборудования газопламенного напыления порошковой краски .
В настоящее время разработаны специальные порошковые краски для газопламенного нанесения с прекрасными эксплуатационными характеристиками и в широкой цветовой гамме. Они прошли многократные испытания в различных климатических условиях.
# газопламенное нанесение полимерного покрытия #газопламенное напыление порошков#порошковое газопламенное напыление#газопламенное напыление порошковой краски#установка газопламенного напыления порошковой краски#газопламенное напыление порошковых полимерных покрытий#газопламенное напыление полимерной порошковой краски#
