Technologia

CO TO JEST FARBA PROSZKOWA?

Farba proszkowa to mieszanina drobno zmielonych cząstek pigmentu oraz żywicy, natryskiwana elektrostatycznie na powierzchnię przeznaczoną do malowania. Jest to farba przyjazna dla środowiska naturalnego i termoutwardzalna (która nie topi się po ponownym podgrzaniu).

 

CO JE OBSAŽENO V PRÁŠKOVÉM LAKU?

 

Pigment: Pigmenty służą do barwienia i krycia powierzchni. Istnieją zarówno pigmenty organiczne, jak i nieorganiczne.

Wypełniacz: Wypełniacze w farbach proszkowych dodają objętości i są stosowane w celu ochrony przed spływaniem farby oraz dla zwiększenia odporności na ścieranie czy wilgoć.

Żywica: Żywica decyduje o podstawowych właściwościach farby proszkowej (odporności chemicznej, stabilności termicznej i właściwościach mechanicznych).

Utwardzacz: Utwardzacz w połączeniu z żywicą decyduje o specyficznych właściwościach farby: odporności chemicznej, stabilności termicznej, właściwościach fizycznych oraz mechanicznych.

Dodatki: Są to składniki decydujące o charakterze powierzchni. Istnieje 5 kategorii składników: akceleratory, dodatki odgazowujące, dodatki tiksotropowe, środek kontroli pełzania, środek do powierzchni matowych.

 

A JAKIE SĄ ZALETY MALOWANIA PROSZKOWEGO?

• Malowanie proszkowe zapewnia konsumentom, firmom oraz branży przemysłowej jedno z najbardziej opłacalnych, trwałych oraz kolorowo stabilnych wysokiej jakości wykończeń, dostępnych praktycznie dla każdego rodzaju metalu.
• Wybór kolorów jest niemal nieograniczony, dostępne są wykończenia gładkie, satynowe, błyszczące, o wysokim połysku, metaliczne, emaliowane, przezroczyste, opalizujące, fluorescencyjne, szorstkie, kute czy brokatowe.
• Szeroki zakres zastosowań pozwala na wykorzystanie w różnych branżach przemysłu.
• Podczas aplikacji zużyta farba proszkowa może zostać poddana recyklingowi, dzięki czemu możliwy jest odzysk materiału praktycznie w 100%.
• Farba proszkowa jest gotowa do natychmiastowego użycia w czasie jednej aplikacji, bez konieczności mieszania i rozcieńczania,
• bez skapywania i spływania a także z opcją zwiększenia warstwy farby (2000 mikronów).
• Farba przedstawia minimalne ryzyko pożaru,
• nie topi się ani nie zamarza,
• farba proszkowa nie zawiera rozpuszczalników i uwalnia do powietrza znikome ilości lotnych związków organicznych,
• w porównaniu z farbami płynnymi, farba proszkowa zawiera mniej odpadów, które mogłyby zaszkodzić środowisku naturalnemu,
• farby proszkowe mogą być stosowane do szerokiej gamy produktów dekoracyjnych.

 

MALOWANIE PROSZKOWE JEST PRZYJAZNE DLA ŚRODOWISKA NATURALNEGO

Farby proszkowe są bardziej ekologiczne i ekonomiczne niż powłoki płynne. Podczas gdy farby płynne zawierają nawet 50% rozpuszczalników służących do rozpuszczenia spoiw, wypełniaczy i pigmentów – farby proszkowe nie wymagają użycia rozpuszczalników. Rozpuszczalniki, które wyparowują do atmosfery są bardzo niebezpieczne dla środowiska naturalnego. Farby proszkowe produkowane są bez użycia rozpuszczalników organicznych, dlatego są przyjazne dla środowiska.

 

SPECYFIKACJE FARB PROSZKOWYCH I OBSZARY ICH ZASTOSOWANIA

Epoksydowe farby proszkowe

Epoksydowe farby proszkowe zwiększają wytrzymałość materiału, zapewniają materiałom odporność na substancje chemiczne i ścieranie. Są odporne na działanie kwasów, rozpuszczalników oraz substancji chemicznych. Stosowane są jako powłoka izolacyjna elementów urządzeń elektrycznych. Za pomocą proszku epoksydowego łatwo uzyskać matowe wykończenie, a więc świetnie się nadaje do produktów dekoracyjnych. Wadą epoksydowych farb proszkowych jest to, że przy nadmiernym utwardzeniu może dojść do ich żółknięcia. Kolejną wadą epoksydowej farby proszkowej jest to, że nie jest ona odporna na promieniowanie UV i przy długotrwałej ekspozycji na działanie promieni słonecznych uzyskuje kredowy wygląd. Dlatego nie zaleca się stosowania jej na zewnątrz.

 

Epoksydowo-poliestrowe farby proszkowe

Farba proszkowa epoksydowo-poliestrowa - znana również farbą hybrydową - jest bardziej ekonomiczną alternatywą dla epoksydów do zastosowań wewnętrznych. Nadaje się do dekoracyjnego użytku wewnętrznego, gdzie nie wymaga odporności na promieniowanie UV, w przeciwieństwie do zastosowań zewnętrznych. W porównaniu z farbami epoksydowymi, farby hybrydowe zawierają poliester, dlatego są bardziej odporne na żółknięcie.

Stosunek żywicy do poliestru może wahać się od 50/50 do 80/20 w zależności od wymagań klienta. Farba charakteryzuje się wysoką odpornością mechaniczną. Epoksydowo-poliestrowe farby proszkowe są powszechnie stosowane do mebli metalowych, sprzętu AGD, opraw oświetleniowych oraz części samochodowych.

 

Poliestrowa farba proszkowa

Poliestrowe farby proszkowe są odporne na promieniowanie UV. Z tego powodu nadają się do stosowania na zewnątrz. Są bardzo odporne na działanie czynników mechanicznych. W porównaniu z epoksydowymi i hybrydowymi farbami proszkowymi, poliestrowe farby proszkowe są bardziej odporne na żółknięcie. Ponieważ żywice i pigmenty stosowane w farbach poliestrowych są odporne na działanie wysokich temperatur, mogą być stosowane w urządzeniach grzewczych, takich jak piece czy grzejniki elektryczne. Bardzo trwałe poliestrowe farby proszkowe mają nawet 2 do 3 razy (30 lat) dłuższą żywotność od zwykłych poliestrowych farb do malowania. Bardzo często stosowane są w aplikacjach architektury zewnętrznej.

 

Poliuretanowe farby proszkowe

Poliuretanowe malowanie proszkowe zwykle wybierane jest przy malowaniu powierzchni, których wykończenie ma być matowe, i/lub wymagają odporności na promieniowanie UV. Charakteryzują się one większą rozszerzalnością powierzchniową. Znajdują zastosowanie w przemyśle motoryzacyjnym, podkreślają naturalne usłojenia drewnianych przedmiotów.

 

Sugerowane systemy malowania proszkowego dla wybranych powierzchni

E: Epoxyd EP: Poliester epoksydowy PE: Poliester

 

KONTROLA JAKOŚCI FARBY PROSZKOWEJ

Farby proszkowe poddawane są badaniom jakości pod kątem czynników takich, jak uderzenia, substancje chemiczne, promieniowanie UV, wilgoć itp., na działanie których mogą być narażone pomalowane przedmioty w miejscu ich użytkowania. Klasa odporności oraz informacje dotyczące stosowania uporządkowane są zgodnie z wynikami tych badań.

 

Kontrola wizualna

Wygląd powierzchni: W pełni utwardzona powierzchnia o optymalnej grubości warstwy powłoki lakierniczej jest badana pod kątem obecności odłamków, wgłębień, matowych plam oraz efektu skórki pomarańczowej.

Badanie połysku: Połysk jest mierzony obiektywnie za pomocą połyskomierza pod trzema różnymi kątami: 20 stopni, 60 stopni oraz 85 stopni. Najczęściej połysk mierzony jest pod kątem 60°. Jeśli jednak mierzona jest powierzchnia o wysokim połysku, należy wybrać kąt 20 stopni, albo jeśli powierzchnia jest bardzo matowa, należy wybrać kąt 85 stopni.

Nieregularność odcienia: Plamy: Pomiaru jest wykonywany pod kątem 20 stopni za pomocą połyskomierza.

Efekt skórki pomarańczowej: Według Instytutu Malowania Proszkowego (PCI) efekt skórki pomarańczowej na powierzchni oceniany jest w skali od 1 do 10, gdzie 1 oznacza najgorszą, a 10 najlepszą powierzchnię.

Test porównawczy kolorów: Za pomocą tego testu mierzony jest stopień nieregularności odcienia, czyli plamistość, która może wystąpić w wyniku zmieszania dwóch różnych rodzajów farb proszkowych.

Kolor: Mierzony jest za pomocą urządzenia do pomiaru koloru. Obliczana jest różnica liczbową między próbką badaną a próbką referencyjną.

 

Badania fizyczne

Grubość powłoki: Grubość powłoki proszkowej na powierzchni metalu mierzona jest w mikronach. Dla gładkich powierzchni do malowania proszkowego zalecane jest 70 mikronów, dla powierzchni chropowatych - zalecana grubość powłoki wynosi 90 mikronów.

Próba zginania na trzpieniu stożkowym: Stożkowy kształt powierzchni zginania umożliwia odkształcenie panelu testowego i przeprowadzenie badania zakresu sprężystości powłoki lakierniczej.

Próba odporności na uderzenia: Badanie to określa elastyczność powłok i ich odporność na uderzenia poprzez sprawdzenie, czy na powierzchni powłoki pojawiają się pęknięcia lub łuszczenie przy upadku na nią ciała z różnych wysokości.

Próba przyczepności: Na pomalowanym panelu testowym wykonywane jest cięcie poprzeczne. Na przekrój poprzeczny przyklejona jest standardowa taśma. Przekrój oceniany jest na podstawie ilości farby odklejonej po usunięciu taśmy

Próba tłoczności: Jest to test wytrzymałości na rozciąganie i przyczepności, który oceniana jest zdolność blach do ulegania odkształceniom plastycznym podczas formowania rozciąganiem. Próba polega na wykonaniu wgniecenia stemplem zakończonym kształtem kulistym na próbce zamocowanej pomiędzy uchwytem półproduktu a matrycą, do momentu pojawienia się pęknięcia przelotowego.

Pomiar twardości: Pomiar twardości bada twardość powłoki za pomocą wgniecenia prasy tarczowej z końcówką fazowaną lub za pomocą pomiaru wzorcami Buchholza.

Laserowa analiza dyfrakcyjna: Wykorzystywana jest do określenia rozkładu wielkości cząstek. Za pomocą laserowej analizy dyfrakcyjnej można uzyskać takie dodatkowe dane, jak największy lub średni wymiar cząstek.

 

Pozostałe próby wchodzące w skład kontroli jakości

Próba korozji w mgle solnej

Test w mgle solnej jest znormalizowaną metodą badawczą stosowaną do sprawdzania odporności na korozję próbek pokrytych powłoką lakierniczą. Zadaniem powłok lakierniczych jest zapewnienie metalom odporności na korozję. Czas trwania próby jest zależny od odporności powłoki na korozję; im bardziej odporna na korozję jest powłoka lakiernicza, tym jest czas trwania próby do momentu wystąpienia pierwszych objawów korozji dłuższy.

Próba odporności na wilgoć

Ta próba przeprowadzana jest w komorze w otoczeniu nasyconym wilgocią w określonej temperaturze. Próba ocenia odporność próbek na wilgoć i korozję w wilgotnym otoczeniu.

Próba utraty przyczepności we wrzącej wodzie

Malowana płyta poddawana jest próbie odporności na działanie wrzącej wody przez określony czas (około 2 godzin).

 

Próba odporności na MEK (Metyloetyloketon): Próba odporności na MEK przeprowadzana jest w celu sprawdzenia prawidłowego utwardzenia i przyczepności farby do powierzchni malowanego przedmiotu. Metyloetyloketon zostaję rozprowadzony na powierzchni malowanego elementu za pomocą bawełnianego wacika (50 podwójnych przetarć), w celu sprawdzenia, czy wiązania farby zostały przerwane. Każdy ślad blaknięcia, zmiękczenie lub łuszczenia się będzie źródłem informacji na temat odporności chemicznej powłoki lakierniczej. Próba ta daje również wskazówkę, co do szybkości utwardzania farby proszkowej.

 

Odporność na żółknięcie

Chodzi o pomiar zmiany koloru podczas procesu lakierowania. Proszkowa powłoka lakiernicza nadmiernie wygrzana przez wygrzewanie w wyższej niż określona temperaturze i/lub przez dłuższy niż określony czas jest porównywana z optymalnie wygrzaną powłoką lakierniczą.

 

Obróbka wstępna powierzchni metalowej

Niezależnie od rodzaju powłoki, powierzchnia musi być sucha i wolna od tlenków (zgorzeliny, rdzy itp.) oraz wszelkich śladów tłuszczu, pyłu lub związków, które mogłyby zaburzyć przyczepność powłoki. Czyszczenie powierzchni może jednak być niewystarczającym przygotowaniem do malowania proszkowego. Dlatego przed nałożeniem powłoki należy zastosować proces przygotowania powierzchni.

 

Taka obróbka wstępna powierzchni spełnia trzy funkcje:

• Doskonałe oczyszczenie powierzchni
• Przygotowanie do właściwego nakładania farby proszkowej
• Poprawienie odporności na korozję

 

W zależności od rodzaju materiału, obróbka powierzchniowa obejmuje fosforanowanie stali, fosforanowanie i chromianowanie cynkowe.

Farby proszkowe nakładane są za pomocą specjalnych pistoletów, które tworzą ładunek elektrostatyczny, dzięki któremu lakier przylega do podłoża. Mechanizm natryskowy jest prostym, zasilanym powietrzem urządzeniem z lejem, który wprowadza cząstki do dyszy poprzez oddziaływanie powietrza pod określonym ciśnieniem.

Istnieją dwie metody malowania proszkowego, a mianowicie wyładowanie koronowe i Tribo ładowanie.

Tribo ładowanie można zastosować tylko do niektórych rodzajów proszku. W przypadku wyładowania koronowego, nie ma takiego ograniczenia. Wyładowanie koronowe może być wykorzystane do nanoszenia proszku dedykowanego zarówno do metody koronowej, jak i do tribo ładowania.

 

 

Specyfikacja pistoletu natryskowego stosującego wyładowanie koronowe:

Pistolety koronowe są najczęściej stosowanym narzędziem do aplikacji farb proszkowych. Działają one na zasadzie ładowania cząsteczek farby proszkowej za pomocą wysokiego napięcia (max. 10 kW) w pobliżu końcówki pistoletu podczas ich rozpylania.

• Cząstki ładowane są ładunkiem ujemnym za pomocą wysokiego napięcia, które jest doprowadzane przez końcówkę pistoletu.
• Na kanciastych powierzchniach i/lub wycięciach może dojść do powstania efektu Faradaya.
• Pistolety te charakteryzują się dużą prędkością rozpylania.
• Prosta konstrukcja wymaga mniejszej ilości akcesoriów.