Два способа нанесения цвета на металл
Порошковое покрытие и жидкая краска оставляют на детали цветную защитную пленку, но попадают туда разными путями. Порошковое покрытие наносит сухой электростатически заряженный порошок, а затем отверждает его в печи, где он перетекает в непрерывную пленку. Жидкая краска распыляется влажной и высыхает или отверждается путем испарения растворителя, химической реакции или нагревания.
Для механически обработанных деталей и деталей из листового металла выбор влияет на долговечность, внешний вид, допуски, объемную стоимость и выживаемость мелких деталей. В этом руководстве они сравниваются с практической точки зрения.
Как работает каждый процесс
Порошковая окраска
Детали очищаются и предварительно обрабатываются, часто фосфатным или циркониевым конверсионным покрытием. Они висят на проводящих стойках, получают заряженный порошок из распылителя, а затем отправляются в печь, обычно около 180–200° C, для отверждения. Порошок плавится, течет и сшивается в жесткую пленку. Избыточное распыление часто может быть восстановлено и использовано повторно.
Жидкая краска
Детали очищаются, предварительно обрабатываются и обычно грунтуются. Краску распыляют в один или несколько слоев. Воздушно-сухие краски отверждаются при комнатной температуре, двухкомпонентные краски отверждаются химической реакцией, а выпеченные эмали отверждаются в низкотемпературной печи. Влажная краска может наноситься на детали, которые не переносят температуру печи, включая узлы с пластиковыми или резиновыми компонентами.
Сопоставительная таблица
| Тема | Порошковая окраска | Жидкая краска |
|---|---|---|
| Типичная толщина пленки | ~60–120 мкм в одном слое | ~25–75 мкм, часто в нескольких слоях |
| Долговечность | Очень хорошая устойчивость к стружке и истиранию | Хорошо; сильно зависит от системы окраски |
| Необходимое тепло | Отверждение в печи, обычно 180–200 °C | От комнатной температуры до низкой температуры выпечки |
| Тонкая пленка и мелкие детали | Тверже; имеет тенденцию к закруглению краев и заполнению мелких элементов | Легче; тонкие пальто сохраняют мелкие детали |
| Подбор цвета | Стандартные цвета широко доступны; пользовательские партии имеют минимумы | Смешанный на заказ; небольшие количества легко |
| Подкраска | Сложно; ремонт обычно выполняется соответствующей жидкой краской | Прямоленейный |
| Выбросы ЛОС | очень низкая | Различается; краски на основе растворителей выделяют больше |
| Подходящие субстраты | Металлы, которые переносят высокую температуру отверждения | Металлы, пластмассы, композиты, узлы |
Долговечность на практике
Толстая сшитая пленка порошкового покрытия хорошо противостоит сколам, царапинам и истиранию, поэтому она часто встречается на корпусах, кронштейнах, уличной мебели и защитных ограждениях машин. Наружные полиэфирные порошки сохраняют цвет и блеск на открытом воздухе лучше, чем эпоксидные порошки, которые мелят при солнечном свете, но обладают сильной химической стойкостью в помещении.
Жидкостные системы охватывают широкий диапазон. Двухкомпонентное полиуретановое верхнее покрытие поверх эпоксидной грунтовки может быть очень прочным и распространено в тяжелом оборудовании и аэрокосмической промышленности. Однослойная воздушно-сухая эмаль гораздо менее прочная. При сравнении расчёт сравнивайте полную систему, а не только слово «краска».
Конструкция пленки и допуски
Типичный порошковый слой добавляет примерно 60–120 мкм на поверхность. Этого достаточно, чтобы закрыть небольшие отверстия, заполнить мелкий выгравированный текст и сделать прорези и вкладки плотно прилегающими. Жидкая краска тоньше и ее легче держать под контролем.
Правила проектирования деталей с порошковым покрытием:
- Размер отверстий и пазов зазора с учетом покрытия
- Замаскируйте нити или постучите по ним после нанесения покрытия
- Подшипник маски и отверстия для прессовой посадки
- Избегайте крошечного гравированного или тисненого текста; используйте более крупные и смелые символы
- Слегка закругленные края и углы
Проблема края
Порошок отрывается от острых краев во время отверждения, оставляя более тонкое покрытие на самом краю. Именно здесь на наружных деталях часто начинается коррозия. Электростатическое притяжение также затрудняет покрытие глубоких углов и углублений, эффект, называемый эффектом клетки Фарадея. Углубления могут оказаться тонко закрытыми.
Практические ответы - это небольшой радиус края вместо острого угла, избегание очень узких глубоких прорезей и хорошая предварительная обработка, чтобы покрытие хорошо прилипало там, где оно тонкое. Жидкая краска не позволяет полностью избежать истончения краев, но несколько тонких слоев и грунтовка дают больше контроля.
Цвет, глянец и текстура
Обе системы предлагают широкий спектр цветов. Номера RAL являются общей европейской ссылкой, и многие поставщики порошка имеют на складе популярные цвета RAL. Блеск обычно указывается в глянцевых единицах под стандартным углом, например, матовом, атласном или высокоглянцевом.
Порошковое покрытие предлагает такие текстуры, как тонкая текстура, морщины и тон молотка, которые скрывают дефекты поверхности и отпечатки пальцев. Это может сэкономить косметическую подготовку деталей из листового металла с видимыми сварными швами или зернистостью. Жидкая краска часто выбирается для очень гладкой, глянцевой отделки или для точного соответствия цветов смешанным материалам.
Для любой программы, критичной к цвету, утвердите физический образец цвета, определите блеск и текстуру и сохраните контрольную панель. Различные партии и поставщики могут незначительно отличаться.
Маскировка и подвешивание
Оба процесса требуют маскировки для резьбы, точек заземления, сопрягаемых поверхностей и отверстий с плотным прилеганием. Силиконовые пробки и высокотемпературные ленты используются для порошка, потому что они должны выдерживать отверждение в печи.
Каждая деталь также нуждается в подвеске или точке контакта. Для порошка крючок должен касаться оголенного металла для электрического заземления, поэтому остается небольшое оголенное или отмеченное пятно. Добавьте небольшое отверстие для подвешивания на не косметической стороне, если это позволяет конструкция. Это экономит время маскировки и позволяет избежать следов на видимых поверхностях.
Заземление и электрическая цепь
Оба покрытия изолируют. Если деталь нуждается в электрическом заземлении или должна быть прикреплена к шасси, замаскируйте области контакта или спланируйте проводящие крепежные элементы, которые прорезают покрытие. Примечание к чертежу, такое как «Маска с обеих сторон вокруг шпилек заземления M4, диаметр 10 мм», предотвращает путаницу.
Стоимость и объем
Для производственных количеств в стандартных цветах порошковое покрытие обычно экономично, поскольку оно наносит толстый слой за один проход с небольшим количеством отходов. Для очень маленьких партий, необычных цветов или деталей, которые не выдерживают тепла духовки, жидкая краска может быть более простым выбором. Избегайте предположения, что это всегда дешевле; маскировка, стеллажи и изменение цвета часто доминируют в стоимости небольшой партии.
Выбор между ними
- Стальные корпуса, кронштейны и наружная фурнитура: порошковое покрытие из полиэстера или подходящей марки с нужным внешним видом
- Внутренние детали, требующие химической стойкости: эпоксидный порошок или эпоксидная лакокрасочная система
- Детали с пластиковыми компонентами или низкой термостойкостью: жидкая краска
- Мелкие детали, тонкие пленки или жесткие характеристики допуска: жидкая краска или порошок с тщательной маскировкой
- Небольшая партия в индивидуальном цвете: жидкая краска часто легче
- Самая высокая устойчивость к стружке при ограниченном бюджете: порошковое покрытие
Покрытие алюминиевое
Алюминий может быть покрыт порошковым покрытием или окрашен, но предварительная обработка имеет решающее значение для адгезии. Хроматированное или нехроматическое конверсионное покрытие обычно наносят в первую очередь. Для многих алюминиевых деталей анодирование является альтернативой, которая не добавляет проблем с толщиной того же масштаба и придает металлический вид; см. статью об анодировании для этого сравнения.
Что указывать
Укажите тип покрытия, ссылку на цвет, блеск, текстуру, диапазон толщины, если это важно, и маскировку. Пример: «Порошковое покрытие, полиэстер, RAL 9005, тонкая текстура, 60–100 мкм, нити маски и заштрихованные участки». Если требуется долговечность на открытом воздухе или эффективность солевого тумана, скажите об этом и договоритесь об испытании.
Контроль и приёмка
Толщину пленки обычно проверяют с помощью магнитного или вихретокового датчика, в зависимости от подложки. Адгезию можно проверить с помощью теста ленты с поперечным штриховкой на образцах деталей или талонах. Внешний вид обычно оценивается на заданном расстоянии просмотра при нормальном освещении, с согласованными правилами, для которых лица являются косметическими. Если деталь имеет видимые грани класса А и скрытые грани, отметьте их на чертеже, чтобы усилия по контролю направлялись туда, где это важно.
Дефекты, которые необходимо обсудить заранее, включают текстуру апельсиновой корки, небольшие включения, тонкое покрытие в углублениях и подвесные метки. Определенный уровень каждого из них является нормальным; важно то, что стандарт приемки согласовывается до производства, а не обсуждается после.
Доработка
Порошковое покрытие трудно подкрасить незаметно. Поврежденные детали обычно зачищаются и повторно покрываются, что требует времени. Жидкая краска легче поддается точечному ремонту. Если детали будут обрабатываться во время сборки, спланируйте защитную упаковку или покрытие после сборки, если это целесообразно.
Заключение
Порошковое покрытие эффективно обеспечивает прочную, толстую поверхность, но нуждается в нагреве и увеличивает толщину пленки. Жидкая краска более тонкая, более гибкая в том, где и как ее можно наносить, и ее легче сопоставлять в небольших количествах. Конструктивные особенности, которые переносят образование пленки и истончение краев, помогают любой отделке работать хорошо.