Альтернативная технология нанесения порошковых красок

Преимущества покрытий на основе порошковых красок в настоящее время очевидны для многих специалистов, поэтому область их применения постоянно расширяется. В мировой практике многие машины и механизмы, в том числе крупногабаритные (например, строительно-дорожная техника), окрашиваются порошковыми красками. Для этого стоят крупногабаритные камеры для нанесения и полимеризации краски. Все это приводит к удорожанию технологического процесса как за счет стоимости камеры, так и на стадии расходов на поддержание рабочей температуры.

Вместе с тем существует другой подход к процессу нанесения и отверждения порошковой краски. Например, в ракетно-космической отрасли широко применяется технология электродугового плазменного нанесения покрытий, суть которой заключается в следующем: в специальном устройстве — плазма-троне — активизируют электрическую дугу, затем в нее подают газ, который ионизируется и превращается в высокотемпературную плазму (20 000 - 30 000 °С). В струю газа подается материал в виде порошка, который в потоке плазменной струи оплавляется и наносится на поверхности детали. Правда, покрытия, как правило, металлические, металлокерамические или керамические.

Струя по своему сечению и длине имеет различные температурные зоны и всегда можно найти способы ввода легкоплавкого порошка, который не будет сгорать или разлагаться при воздействии высоких температур.

Используя данный принцип, была проведена работа по применению технологии плазменного напыления для нанесения порошковой краски. Были разработаны система подачи и ввода порошковой краски в плазменную струю и технология создания лакокрасочного покрытия на поверхности различных деталей и конструкций.

Плазменная струя, имея высокую теплоемкость, используется в данном случае не только как источник для расплавления порошковой краски, но и как источник нагрева поверхности детали.

Проведенные опыты показали, что при использовании данной технологии могут решаться и многие другие задачи.

Так, для повышения стойкости окрашенной поверхности к истиранию на деталь вначале наносят слой металла или керамики, который создает на детали шероховатую поверхность, на которую затем наносят порошковую краску. По мере стирания слоя краски начинают работать выступающие частицы керамического подслоя, который резко замедляет процесс износа полимера.

Наиболее перспективна данная технология для защиты оборудования и конструкций в химической промышленности. Агрессивная среда существенно сокращает срок эксплуатации металла. Применение окрасочных составов на основе жидких красок не защищает в должной мере металл от коррозии. Применение порошковых полимеров (не только красок) может решить данную проблему. Так, наши работы по нанесению полиэтилена с помощью плазменного напыления показали возможность выполнения данных работ. Технология была опробована на образцах, кроме того, были выполнены опытные работы по ремонту реактора на химическом комбинате.

Учитывая, что традиционное оборудование для нанесения покрытий плазменным методом достаточно громоздко, была создана мобильная установка по нанесению покрытий. Для упрощения технологии решено использовать в качестве плазмообразующего газа воздух.

Таким образом, появился опытный экземпляр установки по нанесению покрытий в полевых условиях.

В состав установки входят:

-    источник постоянного тока (рабочая частота 20 кГц) с блоком управления системой подачи газа;

-    блок охлаждения источника тока и плазматрона;

-    дозатор для подачи материала покрытия;

-    плазматрон для нанесения покрытия.

Установка имеет следующие возможности:

• нанесение антикоррозионных протекторных покрытий (цинк, алюминий, медь, титан);

•    нанесение износостойких металлических и керамических покрытий;

•    нанесение полимерных покрытий (эпоксидные, эпоксиполиэфирные и полиэфирные порошковые краски, полистирол, сверхвысокомолекулярный полиэтилен и т.д.);

•    плазменная резка металла.

По материалам журнала "Промышленная окраска"