Подготовка поверхности является одним из наиболее важных факторов, влияющих на качество изделия после нанесения краски. Долговечность покрытия сильно зависит от качества подготовки. Точнее, только от нее и зависит, при условии, что металл изначально качественный.
Качественное покрытие предполагает химическую подготовку поверхности, которая включает стадии обезжиривания и создания конверсионного слоя (для стали — фосфатирование, для алюминия — хроматирование) с последующими промывками водой и сушкой.
Процесс подготовки поверхности не зависит от вида используемых ЛКМ. И для жидких, и для порошковых красок он будет одинаков. Конечно, на выбор технологии окраски влияет масса факторов, однако основной фактор, определяющий выбор технологии окраски – это исходное состояние поверхности.
Оценить качество подготовки поверхности просто: перед вами должен быть чистый нежирный металл. Если металл уже окрашен, на нем не должно быть вздутий, неровностей, трещин. Это – идеальный «клиент» для подготовки под покраску.
Для порошковых красок метод подготовки поверхности меньше влияет на защитные свойства покрытия, чем в случае жидких красок, поэтому при порошковой окраске в качестве подготовки поверхности чаще всего используют аморфное фосфатирование, как более дешевый и экологически безопасный для окружающей среды способ.
Еще не так давно для удаления жира, грязи и других органических загрязнений широко использовались растворители. Сейчас же этот метод применяется в редких случаях, скажем, для очистки поверхностей небольшой площади. На значительных объемах подобный способ экономически неэффективен: единица объема практически любого растворителя может растворить максимум 5% объема жировых загрязнений.
ЭТАПЫ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ
Классический способ:
- Обезжиривание поверхности химическими реактивами (окунанием или распылением);
- Промывка в обычной воде;
- Промывка в дистиллированной воде;
- Нанесение защитного покрытия – железофосфатирование или нанокерамика;
- Пассивация.
Самый короткий, малопригодный для конструкций, которые будут использоваться на улице:
- Обезжиривание + железофосфатирование;
- Промывка в дистиллированной воде + 5–10%-ный раствор пассивации.
Когда нет необходимости в сильной защите от коррозии (например, объектом покраски является офисный стул), нет финансовых средств на автоматизированную, индивидуально разработанную линию и применяется низкооплачиваемый труд, можно применять ускоренный цикл подготовки (удаление жира + промывка). Для ручной подготовки поверхности требуется меньше оборудования (т.е. экономия на входе) и меньшее по площади помещение, так как конвейер становится короче. Но если рабочая сила квалифицированная и высокооплачиваемая, себестоимость продукции вырастает весьма ощутимо.
Степень сложности антикоррозионной обработки обычно определяют с помощью солевого теста, который фиксирует, сколько часов обработанная деталь сможет провести в максимально агрессивной тепло-соляно-влажной среде. От этого зависит количество этапов подготовки.
Самый тяжелый тест – это более 1000 часов в теплой влаге и соли. Если надо выдержать более 1000 часов (а это, по сути, любое металлическое изделие, большую часть времени проводящее на улице, в том числе автомобиль, лавка, фонарь, ограждение), изделию следует проходить через максимальное количество этапов подготовки. Если нужно продержаться меньше 500 часов, применяется железофосфатирование, больше 600 часов – цинкфосфатирование или спецнанокерамика, свыше 800 – катафорезный метод.
Процесс подготовки поверхности не обладает защитными свойствами. Это очищает материал и делает его пригодным для прилипания краски к поверхности. Обработка поверхности применяется для повышения коррозионной стойкости всех лакокрасочных покрытий. В результате обработки поверхности повышается коррозионная стойкость и адгезия краски к поверхности. Коррозия и другие проблемы с покрытием могут возникнуть в результате неправильного процесса обработки поверхности. Обычно, обработка поверхности даже важнее, чем окончательное покрытие.
Как правило, используются два типа методов подготовки поверхности, они подбираются индивидуально под задачи производства и участка окраски:
- Подготовка поверхности методом погружения в последовательно установленные ванны;
- Подготовка поверхности методом распыления через форсунки под давлением внутри подготовительной камеры.
Факторами, влияющими на последовательность процесса подготовки поверхности и ее выбор, являются в основном:
- Качество и тип металла;
- Состояние поверхности: степень загрязнения и типы загрязнений, которые необходимо удалить с поверхности;
- Готовый продукт, зоны использования и требуемый уровень защиты;
- Экономические и экологические факторы.
Самые часто используемые химические чистящие средства, в зависимости от вышеперечисленных факторов это:
- Фосфат железа
- Фосфат цинка
- Нано-покрытие
Фосфат железа
Наносится на поверхности, не требующие высокой коррозионной стойкости. По этой причине предпочтительным является покрытие изделий, используемых в закрытых помещениях, которые будут меньше подвержены коррозии. Поскольку количество ванн меньше, чем при покрытии фосфатом цинка, эксплуатационные и инвестиционные затраты ниже. Чаще, для этого способа используются линии подготовки поверхности методом распыления, где давление распыления следует выбирать в пределах 1,5–2 бар. Обезжиривающие и железофосфатные ванны находятся в пределах 60°C ±5°C. Значение pH в ванне с фосфатом железа следует контролировать так, чтобы оно оставалось в пределах 5 ± 1. Значения, которые необходимо соблюдать в соответствующем процессе, температура, pH, проводимость, давление насоса, форсунки и время.
Последовательность процессов железофосфатирования:
- Обезжиривание
- Промывка
- Фосфат железа
- Промывка
- Пассивация
- DI промывка (промывка деминерализованной водой)
- Сушильная печь
Фосфат цинка
Применяется на поверхностях, требующих высокой коррозионной стойкости. Это тип фосфатирования, обычно используемый в автомобильной, электронной и бытовой промышленности. Давление распыления следует выбирать в пределах 1,5–2 бар. Ванны для обезжиривания должны иметь температуру 60°C ± 5°C, а ванны с фосфатом цинка - 50°C ± 5°C. Значения, которым необходимо следовать в соответствующем процессе, это температура, pH, проводимость, давление насоса, форсунки и время.
Последовательность процессов:
- Обезжиривание
- Промывка
- Активация
- Нанесения фосфата цинка
- Промывка
- Пассивация
- DI промывка
- Сушильная печь
