Méthodes de revêtement en poudre de métal

Les avantages économiques de la peinture en poudre

• économique grâce au faible pourcentage de déchets,
• près de 100% de la peinture est transférée sur la surface de travail,
• avec une quantité excessive de peinture qui ne se dépose pas sur la surface à peindre pendant le processus de pulvérisation, elle peut être réutilisée,
• la technologie est hautement automatisée, ce qui facilite la formation des travailleurs sans avoir besoin d'entretien du revêtement,
• perte minimale de matière lors de la peinture (1-4%),
• environ 95% de la peinture collectée pendant le processus de nettoyage de l'équipement peut être réutilisée, par conséquent, l'élimination des peintures en poudre est très élevée,
• en raison de l'absence de solvants, ni le temps de son évaporation ni le coût de l'élimination de la vapeur ne sont nécessaires.

Avantages environnementaux de la peinture en poudre

• ne contient pas de composés organiques nocifs,
• la technologie est respectueuse de l'environnement
• risque d'incendie réduit,
• odeur chimique minimale,
• la technologie améliore les conditions de travail hygiéniques,
• la concentration de substances volatiles libérées lors de la polymérisation n'atteint jamais la norme maximale autorisée.

Les principaux avantages des revêtements en poudre par rapport aux peintures solvantées

• excellentes propriétés décoratives et physico-chimiques des revêtements polymères, inaccessibles avec les méthodes de peinture traditionnelles,
• des revêtements polymères de meilleure qualité et de meilleures propriétés de performance sont obtenus,
• produits de revêtement sans surface d'apprêt
• en raison de la teneur en matière sèche à 100%, le revêtement en poudre est appliqué en une seule couche, contrairement aux revêtements liquides multicouches coûteux,
• la porosité dans le revêtement en poudre est bien moindre. La plupart des peintures en poudre polymère ont des propriétés anti-corrosion et résistantes aux chocs améliorées par rapport aux peintures conventionnelles,
• le revêtement en poudre ne nécessite pas de préparation particulière ni de contrôle de la viscosité, car les peintures en poudre sont livrées au consommateur sous une forme prête à l'emploi,
• les pertes dans le revêtement en poudre ne sont que de 1 à 4%, tandis que les pertes dans la peinture liquide sont d'environ 40%,
• le durcissement du revêtement polymère en poudre se produit en seulement 30 minutes,
• les peintures en poudre n'ont pas besoin de grandes installations de stockage pour le stockage,
• la haute résistance du revêtement en poudre minimise les dommages aux produits peints pendant le transport, en plus, réduit les coûts d'emballage.

Inconvénients possibles du revêtement en poudre

• pendant le processus de coloration, un récipient séparé est requis pour chaque couleur,
• un contrôle précis du processus de peinture est nécessaire pour éviter la possibilité d'une explosion,
• il peut être difficile d'appliquer une très fine couche de peinture,
• des difficultés de peinture à basse température sont possibles,
• certaines restrictions d'utilisation, par exemple, avec des formes d'objets non standard ou des structures préfabriquées.

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Caractéristiques et applications du revêtement en poudre

La peinture en poudre est une composition liquide à base de résines polymères avec des durcisseurs et des modificateurs de flux. Pigments ajoutés pour la couleur. La température de traitement dans la chambre est de 200 à 250 degrés. La technologie de revêtement en poudre est utilisée pour les produits qui peuvent résister sans déformation à la température à laquelle le revêtement cuit.

La technologie la plus répandue a reçu:

• dans la production industrielle de produits métalliques,
• en métallurgie,
• dans la production de matériaux de construction.

Le verre, la céramique, le MDF sont également colorés par cette méthode.

La peinture en poudre couvre un large segment de biens et de structures, notamment:

• meubles, électroménagers,
• instruments médicaux, équipement,
• équipements sportifs
• tôle, profils en aluminium.

Les principaux avantages et inconvénients du revêtement en poudre

Le revêtement en poudre protège bien la surface. La peinture repose en une couche dense, de 35–250 μm d'épaisseur, le nombre de pores est moindre. Une couche remplace 2 à 3 couches de peinture ordinaire. Le film de revêtement lisse et durable ne raye pas, n'est pas endommagé pendant le transport.

La technologie du travail vous permet de collecter la peinture pulvérisée dans l'air pour la réutiliser. La perte de la composition colorante est minimisée, représentant 1 à 4% de la masse totale. Le processus de peinture du métal est simple, facile, ne nécessite pas un grand nombre de travailleurs. Ces facteurs réduisent le coût d'application par mètre carré de construction.

La corrosion du métal ainsi peint est exclue. Les produits métalliques ne se décolorent pas sous la lumière du soleil, la couleur, la qualité du revêtement ne change pas dans toutes les conditions météorologiques. Une palette diversifiée a de nombreuses nuances, reproduit la texture complexe du bronze, du granit, de l'argent. Le brillant varie du mat au brillant.

La peinture en poudre fournie par le fabricant est déjà prête à l'emploi, le solvant n'est pas utilisé. Les pièces revêtues de poudre ne sont pas apprêtées.

Les inconvénients du revêtement en poudre comprennent:

• la composition n'est pas teintée, le choix vient de la palette de teintes finie,
• impossibilité d'appliquer manuellement, uniquement dans des conditions d'atelier sur un équipement spécial,
• en cas de défaut de peinture métal, il est impossible de fixer une zone séparée, la pièce est entièrement repeinte,
• le matériau de la pièce métallique doit résister à 200–250 degrés, ce qui n'est pas toujours possible,
• les dimensions des pièces dépendent des dimensions de la chambre de polymérisation.

Revêtement en poudre

La peinture sur métal se déroule en trois étapes. Une peinture en poudre est appliquée sur la surface préparée. Après pulvérisation de la composition colorante, la pièce est envoyée au four de polymérisation.

Pour la peinture, l'équipement suivant est requis:

• Chambre d'application. Equipé d'une aspiration d'air pour recueillir la peinture, la retourner ou la recycler.
• Pistolet pulvérisateur à air. Avec le chargeur, il forme un outil pour appliquer la peinture en poudre.
• Feeder.
• Chambre de polymérisation. Crée une température suffisante pour terminer le processus.

L'installation, composée d'un pistolet pulvérisateur et d'un chargeur, crée un mélange de matières colorantes avec de l'air, forme une torche, donne une charge électrique aux particules de peinture. La forme de la torche dépend de la buse installée du pistolet. Les particules chargées qui se déposent sur la pièce sont retenues par la force d'attraction électrique.

Méthodes de mélange existantes

Les méthodes d'application selon le type d'obtention des particules d'une charge sont appelées électrostatiques et tribostatiques.

La méthode électrostatique charge la charge avec une électrode corona à une tension élevée de 20 à 100 000 V. Les installations électrostatiques sont plus puissantes et productives. En réduisant la tension de l'électrode, la vitesse du flux d'air augmente.

L'effet tribostatique est obtenu par frottement des particules les unes contre les autres et le matériau du corps du pistolet. Le corps du pistolet pour augmenter la friction est en plastique thermoplastique.

Les installations tribostatiques sont moins chères, les performances des unités sont inférieures à celles des unités électrostatiques. Le pourcentage de sédimentation des particules sur la partie ci-dessous. Toutes les peintures pour métaux ne sont pas conçues pour être chargées par friction, vous devez en choisir des spéciales ou utiliser des additifs adaptatifs. Certaines pièces du pistolet s'usent et doivent être remplacées. La méthode tribostatique est plus pratique pour traiter des pièces de forme complexe, de rainures et d'indentations. La méthode électrostatique dans de telles conditions n'est pas efficace, elle laisse improductive.

La composition des résines du mélange est divisée en trois catégories:

• peintures époxy
• compositions de polyester époxy,
• peintures polyester.

Propriétés de la peinture en poudre

Les colorants liquides sont connus et connus de tous, dans cet article, nous parlerons de la peinture en poudre, qui, en raison de ses propriétés uniques et de haute technologie, occupera très probablement un rôle de premier plan dans les revêtements de peinture et de vernis dans un proche avenir, car il s'agit du segment à la croissance la plus rapide de l'industrie de la peinture et du vernis dans le monde.

Pour la première fois, la peinture en poudre a commencé à être mise en pratique dans les années 60 du siècle dernier, développant et améliorant constamment la technologie. Initialement, son concept était basé sur le revêtement des métaux avec des peintures sèches, qui ont ensuite été fondues, formant une coloration uniforme de l'ensemble de l'objet. L'utilisation de peintures thermoplastiques a commencé, mais depuis plusieurs décennies, elles préfèrent les peintures thermodurcissables qui ont une résistance et une durabilité accrues et ont une application plus large.

Il n'y a pas de solvant dans la peinture en poudre, et c'est un atout supplémentaire pour les consommateurs.

Son application, notamment pour un grand nombre de produits, est plus économique que l'utilisation de peinture liquide. L'application de peinture en poudre est effectuée en utilisant la méthode électrostatique et une cuisson supplémentaire, et n'affecte pratiquement pas l'écologie de l'environnement.

Caractéristiques de la peinture en poudre

Comme vous le savez, la peinture en poudre est une composition solide à plusieurs composants dans laquelle le rôle d'un milieu dispersé n'est pas joué par les solvants et l'eau, mais par l'air. Malgré le fait que le soi-disant «résidu sec» de la composition soit très proche de la composition de la peinture liquide, leurs propriétés présentent des différences importantes. Et c'est précisément le milieu dispersé dans l'air qui permet à ce type de matériaux de peinture et de vernis d'être plus efficaces que les revêtements traditionnels - cela se manifeste par des caractéristiques économiques, techniques et, surtout, environnementales. Même le stockage et le transport d'une telle peinture est beaucoup plus facile, car il n'est pas nécessaire d'utiliser des conteneurs scellés spéciaux avec une position de verrouillage rigide.

Les propriétés filmogènes de la peinture en poudre sont obtenues grâce aux particules solides incluses dans sa composition, ainsi qu'aux résines filmogènes spéciales, aux durcisseurs et aux charges qui, avec les additifs cibles, forment une composition solide dispersée. En fonction de la présence de pigments colorants spéciaux dans la composition distinguer les systèmes:

La peinture en poudre pigmentée a une densité plus élevée et est utilisée plus largement comme couche de finition - en fonction du spectre de couleurs.

Ils sont également appelés vernis en poudre - ils sont utilisés pour appliquer sur une surface qui doit rester transparente, par exemple pour le vernissage de produits en plastique et conducteurs, ainsi que pour le vernissage de produits en bois dans la fabrication de meubles.

Étant donné que le milieu dispersé de peinture en poudre est en suspension dans l'air et que son composant principal est les particules solides, cela le distingue considérablement des peintures liquides ordinaires, et donc des indicateurs qualitatifs fondamentalement différents sont utilisés pour ces compositions de poudre solide qui sont différentes des propriétés caractéristiques des substances liquides.

La principale propriété de la peinture en poudre est la dispersion. Sa composition doit être homogène, physiquement et chimiquement stable, avec une granulométrie optimale d'environ 50 à 100 microns. Afin de respecter la finesse du revêtement, la granulométrie ne doit pas dépasser 300 à 330 microns.

Les caractéristiques qualitatives de la peinture dépendent également du degré de coulabilité de la composition et de son hygroscopicité. Lors de l'application de la composition sur la surface, il est nécessaire d'adhérer à une technique spéciale afin de se conformer à toutes les exigences pour les compositions de revêtement et pour l'ensemble des propriétés nécessaires des matériaux finis - pour la formation d'un revêtement efficace et pour la couche mince d'application. Les méthodes traditionnellement utilisées, telles que la pulvérisation, le trempage, l'application avec des rouleaux et des pinceaux, etc., ne conviennent absolument pas pour l'application de peinture en poudre; au lieu de cela, elles utilisent des méthodes plus modernes sur le plan technologique, par exemple la pulvérisation, les aérosols, l'électrostatique et l'utilisation d'un lit fluidisé.

La composition des peintures en poudre

Par composition chimique, il existe des variétés telles que:

• Peintures à base de thermoplastique

Dans les peintures thermoplastiques, il n'y a pas de transformations chimiques lors de l'application - les particules du matériau, interagissant les unes avec les autres, fusionnent et la fusion se refroidit. Les formateurs de film ont une thermoplasticité et une solubilité, et la composition reste similaire à la matière de départ.

• Peintures thermodurcissables

La technologie des peintures thermodurcies inclut des transformations chimiques, ce qui donne aux revêtements fondants une fusion et une insolubilité et change considérablement le composant chimique. À ce jour, la proportion de peintures thermodurcies représente près de 80% du total.

Polymères en peinture en poudre

En fonction des noms des polymères ou oligomères, des peintures avec un autre type de filmogène sont libérées. C'est par exemple:

• époxy
• polyester
• chlorure de polyvinyle
• polyéthylène

Au début, des peintures à l'époxy ont été développées, et aujourd'hui elles sont utilisées aussi activement, malgré la présence d'autres types. Ils ont une excellente résistance mécanique, une bonne adhérence et sont résistants aux solvants. L'inconvénient de ce matériau est le jaunissement lors de la surchauffe, il n'altère pas les caractéristiques de protection, mais gâche l'aspect.

Les peintures à base de polyester ne jaunissent pas; elles sont utilisées pour les façades, les voitures et autres objets d'extérieur. Une autre caractéristique distinctive est qu'ils sont moins résistants aux solvants.

Et en ce qui concerne la classification de ce dernier trait, alors cela comprend les peintures pour la fabrication des revêtements suivants:

• anti-friction
• isolation électrique
• résistant aux intempéries
• résistant aux produits chimiques

Des peintures en poudre de toute nuance et brillance sont produites. Ils peuvent être brillants et mats profonds. Il existe également des peintures spéciales, par exemple:

• devant
• multicolore
• anticorrosif
• Métallique
• marteau
• haute teneur en zinc

Application de peinture en poudre

Contrairement aux liquides conventionnels, l'utilisation de poudre est extrêmement économique - lors de la peinture de produits avec une peinture à base de solvant, cela prend trois fois plus que lors de l'utilisation de peinture en dispersion dans l'air, et grâce à cela, la peinture en poudre s'est répandue dans de nombreux domaines.

Son principal avantage est qu'il peut être utilisé dans la production de masse de produits, car la méthode électrostatique s'applique facilement à la surface d'un grand nombre de produits.

En utilisant des cabines de peinture spéciales pour appliquer la peinture en poudre, un revêtement esthétique et à haute résistance est obtenu - de cette façon, les produits en céramique, à la fois en bois et en verre et en métal, par exemple en aluminium et en acier, et bien d'autres sont peints. La rentabilité de cette méthode d'application est ajoutée par le fait que l'excès de peinture peut être récupéré et utilisé pour l'application sur le prochain lot de produits.

Lorsque vous travaillez avec des produits métalliques, en raison de leur conductivité électrique, la méthode tribostatique d'application de la peinture est également efficace, tandis qu'il est possible d'obtenir un revêtement de haute qualité sur des composants et des détails complexes. En outre, la peinture en poudre est utilisée avec succès pour être appliquée sur des produits en céramique, en verre et en polymères. Le revêtement polymère a l'aspect le plus esthétique et possède la meilleure couche protectrice.

En raison de sa haute technologie et de sa capacité à former une couche de revêtement uniforme sur toute la surface, la peinture en poudre est largement utilisée dans de nombreuses industries, du revêtement des équipements électriques, des produits pour le sport, des produits agricoles et des appareils électroménagers, au traitement anticorrosion des forets et des tuyaux de renforcement et des profils, et à l'utilisation dans l'industrie automobile comme apprêt et pour le traitement de diverses surfaces. Et la possibilité d'utiliser des pigments dans une large gamme de couleurs, au nombre de plus de trois cents nuances, rend la peinture en poudre encore plus populaire sur le marché des produits de peinture et de vernis.

Table. Portées de peintures en poudre.

Peintures en poudre époxy

Les peintures et vernis époxy au cours de leur développement ont acquis une bonne réputation et sont aujourd'hui très appréciés aussi bien par les spécialistes que par les gens ordinaires qui ne font pas quotidiennement face à des travaux de réparation ou de construction. Les peintures époxy sont les peintures dont le composant principal est l'époxy.

Nouvelles peintures en poudre mates à base de résines acryliques et de nano-additifs

Le projet de recherche de scientifiques du Royaume-Uni et de la Grèce prévoit le développement de nouvelles matières premières avancées à base de polymères et de matériaux composites, ainsi que des technologies de traitement et de fabrication de nouvelles peintures en poudre.

Production de peintures en poudre

Comme on le sait déjà, les peintures ont une longue histoire, elles sont largement utilisées et cela profite à la personne. L'utilisation de peintures dans la vie de tous les jours était répandue il n'y a pas si longtemps, mais les gens ont immédiatement réalisé à quel point ils pouvaient en tirer des enseignements. Il s'est avéré qu'en plus de la transformation visuelle, la surface peinte ou le sujet des ustensiles ménagers durent aussi plus longtemps!

Structure de peinture en poudre

La composition et les composants structurels de la peinture en poudre sont un mélange de particules solides de polymère et de pigments colorants, pour lesquels le milieu actif n'est pas un solvant liquide, mais un courant d'air. Et bien que les composants chimiques des compositions en poudre soient similaires à la composition des peintures liquides, en pratique, leurs propriétés et caractéristiques opérationnelles diffèrent.

Le point clé est le manque de fraction liquide, dû à:

• réduction des exigences de stockage et de transport de la peinture en poudre,
• durée de conservation accrue
• pas de fumées nocives,
• manque de substances combustibles et risque d'incendie.

La base des peintures en poudre sont des polymères qui assurent l'adhérence à la surface et la fusion du revêtement en poudre. En plus de la base, la composition du mélange comprend:

• des charges sous forme d'oxydes métalliques, par exemple de titane et d'aluminium,
• des pigments responsables des caractéristiques chromatiques de la peinture,
• formateur de film à base de résine
• durcisseurs pour époxy
• esters de résines acryliques.

Tous les composants des peintures en poudre ont une consistance fractionnelle sèche, caractérisée par une fluidité et une longue durée de conservation. Le pigment et les charges représentent environ 50% de la composition totale. Selon le type et les caractéristiques du pigment, la couleur et la texture du revêtement peuvent varier, le degré d'électrification et les performances adhésives.

Les pigments utilisés pour les formulations en poudre sont complètement identiques à ceux utilisés pour les peintures acryliques traditionnelles. Leur nombre et le rapport dans la composition sont déterminés par le type de peinture, son utilisation et la couleur finale. La couleur diffère non seulement dans la gamme, mais également dans la profondeur de la nuance, la présence ou l'absence de lustre métallique, ainsi que la texture du revêtement.

Types et polymères utilisés dans les peintures en poudre

En plus des deux principales catégories qui caractérisent la méthode de formation du film, il existe de nombreux types de peinture en poudre selon le type de base chimique et le but. Par types de substances filmogènes, les peintures sont:

• époxy - à base de résine, se caractérisent par un haut degré de résistance, une résistance à la dissolution, une bonne adhérence à la surface, mais ont tendance à jaunir à des températures élevées,
• polyester - ont d'excellentes propriétés esthétiques, maintiennent la pureté de la couleur, démontrent une résistance aux influences atmosphériques et mécaniques, mais sont sensibles aux solvants chimiques,
• chlorure de polyvinyle - peintures optimales pour la conception et l'utilisation intérieure dans les travaux extérieurs et intérieurs, ont une bonne durabilité et une variété de palettes de couleurs et de textures,
• polyéthylène - se caractérisent par une résistance à la chaleur, tolèrent les charges mécaniques et ont des propriétés hydrofuges, idéales pour peindre les communications des pipelines,
• polyamide - une catégorie décorative pour la décoration intérieure à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments.

En fonction du but et du degré de résistance, des catégories telles que les peintures résistantes aux intempéries, anticorrosion, au zinc, à isolation électrique et aux produits chimiquement résistants sont également distinguées. Avec leur aide, ils peignent des pièces de mécanismes et d'équipements, des supports et des structures métalliques pour une installation extérieure, ainsi que des canalisations de tronc, y compris sous-marines.

De plus, la peinture en poudre est disponible dans certaines catégories pour des applications spéciales, telles que la façade, la texture, le multicolore et avec un éclat métallique. À l'aide de ces couleurs, vous pouvez créer diverses compositions, simuler des matériaux et incarner toutes les idées de conception. Le numéro de couleur, le brillant et les propriétés individuelles de la peinture sont spécifiés par le fabricant.

Revêtements en poudre époxy

Les peintures époxy pour métaux sont durables, résistantes aux produits chimiques, à l'huile et au carburant. Un apprêt n'est pas nécessaire pour eux, ils peuvent eux-mêmes être une couche d'apprêt avant d'appliquer des revêtements en poudre liquide. L'épaisseur de la couche appliquée peut atteindre 500 microns.

La peinture époxy ne conduit pas l'électricité, en raison de ses propriétés isolantes, elle est demandée dans les industries électriques et radioélectriques lors de la peinture de métal qui nécessite des propriétés anti-corrosion améliorées. Les métaux ferreux, le phosphate d'acier galvanisé, l'aluminium et les alliages d'aluminium sont chromés. Un revêtement résistant aux chocs avec une bonne adhérence est formé.

Revêtements en poudre de polyester époxy

Les revêtements époxy-polyester sont plus décoratifs. Sur la base de ceux-ci, vous pouvez obtenir des textures complexes pour le cuir gaufré, les effets d'une surface vieillie, une large palette de nuances métalliques avec différents degrés de brillance. Un inconvénient du revêtement époxy-polyester est sa résistance réduite aux intempéries et sa faible résistance aux processus de corrosion des métaux.

Revêtements en poudre de polyester

Peintures en poudre polyester - revêtements résistants aux intempéries, mécaniquement solides et résistants à l'abrasion. L'adhérence élevée des compositions de polyester permet de recouvrir tous les types de métaux, y compris les alliages légers. Ils isolent bien l'électricité. Réagissant avec l'alcali, la couche de peinture est détruite.

Caractéristiques de la technologie de revêtement en poudre et de la polymérisation

L'application de peinture en poudre se déroule en trois étapes:

1. Préparation de surface. Il comprend l'élimination des contaminants et l'application de revêtements de conversion supplémentaires pour augmenter les propriétés protectrices et la durabilité.
2. Application de peinture dans la cabine de pulvérisation à l'aide de l'unité.
3. Cuisson au four à haute température.

Le dégraissage chimique du métal pour la peinture est indispensable. Les résidus d'huile, de produits chimiques ou d'humidité peuvent provoquer une décoloration, des perforations ou des éviers. La pièce est inspectée pour les arêtes vives, les bavures, les cordons de soudure et le brasage métallique.

Il est nécessaire de nettoyer la surface de la rouille et de la poussière. Donner des propriétés supplémentaires par phosphatation de surface, chromatation ou passivation dépend des exigences du revêtement.

La chambre d'application est équipée d'un système de récupération qui renvoie les microparticules au chargeur.

La température de durcissement de chaque type de peinture est indiquée par le fabricant dans les documents d'accompagnement et, en règle générale, est de 180-200 degrés. Par température de polymérisation, on entend la température de surface de la pièce et non la température du mode de fonctionnement du four.

Il est recommandé de durcir la peinture dans la chambre de polymérisation à basse température et pendant de longues périodes. Cela augmentera la dureté et évitera les défauts de revêtement tels que le cuir galuchat et l'affaissement.

Il est recommandé de réchauffer les produits métalliques massifs à l'avance, afin que la période de séjour de la pièce dans le four soit suffisante pour le durcissement final. La poussière dans la chambre n'est pas autorisée. Il est interdit de transporter un produit métallique avec de la peinture non refroidissante.