Подготовка поверхности металла под покраску

Обновлено: 07.01.2025

Единая система защиты от коррозии и старения

Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

Unified system of corrosion and ageing protection.
Paint coatings. Metal surface preparation for painting

Дата введения 2006-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт лакокрасочных покрытий с опытным машиностроительным заводом "Виктория" (ОАО НИИ ЛКП с ОМЗ "Виктория")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 26 от 8 декабря 2004 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения международного Руководства ИСО/МЭК 21:1999 "Принятие международных стандартов в качестве региональных или национальных стандартов"

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 июня 2005 г. N 149-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9.402-2004 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2006 г.

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2006 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"

Введение

Незащищенные покрытиями металлы (черные и цветные) при эксплуатации в условиях умеренного, морского, тропического климата (в атмосфере или в помещении) подвергаются коррозии, которая может привести к их разрушению. Поэтому для защиты от коррозии, а также для придания изделиям декоративного вида металлические поверхности защищают с помощью лакокрасочных покрытий.

В технологическом процессе окрашивания металлических поверхностей первой операцией является подготовка поверхности. Подготовка поверхности - многостадийный процесс. В зависимости от количества стадий результатом подготовки поверхности может быть очистка поверхности или дополнительное химическое преобразование металлической поверхности с образованием конверсионных покрытий (хроматных, фосфатных, оксидных).

Конверсионные покрытия за счет своих изоляционных свойств ингибируют механизм подпленочной коррозии и улучшают физико-механические свойства последующего лакокрасочного слоя, что позволяет противостоять коррозионным процессам и обеспечивать требуемый срок службы изделия.

Настоящий стандарт не только устанавливает требования к качеству окрашиваемой поверхности, но и содержит рекомендации по технологическим процессам подготовки поверхности, позволяющим получать требуемое качество.

Характеристики лакокрасочных покрытий в большой степени зависят от состояния поверхности, подготовленной к окрашиванию. Основными факторами, влияющими на эти характеристики, являются наличие ржавчины, окалины, загрязнений (пыль, масла, соли, влага), качество конверсионных покрытий. В настоящем стандарте регламентированы требования к состоянию металлических поверхностей, подлежащих окрашиванию.

В данном стандарте основное внимание уделено технологическим процессам химической подготовки поверхности. Даны рекомендации по выбору технологических процессов подготовки поверхности в зависимости от типа металла и условий эксплуатации окрашенных изделий. Механическая подготовка поверхности представлена в виде обзора существующих методов. Относительно области применения, эффективности и ограничений механической подготовки поверхности приведены ссылки на международные стандарты.

При выборе типа неметаллических неорганических покрытий, используемых для окрашивания цветных металлов и их сплавов, нужно руководствоваться ГОСТ 9.303-84. В настоящем стандарте установлены требования только к фосфатным покрытиям на черных металлах.

Технологические процессы подготовки поверхности цветных металлов: оксидирование, анодное окисление и хроматирование алюминия, хроматирование цинка и кадмия приведены в ГОСТ 9.305-84.

В стандарте приведены основные термины и определения, относящиеся к подготовке поверхности. Оценка поверхности, подготовленной к окрашиванию, дана в соответствии с международными стандартами. В стандарте приведены ссылки на основные международные стандарты по подготовке поверхности стальных подложек перед окрашиванием.

В настоящий стандарт включены требования охраны здоровья и безопасности персонала и защиты окружающей среды.

Настоящий стандарт не затрагивает финансовые вопросы, но несоблюдение его требований может стать причиной серьезных экономических последствий, так как некачественная подготовка поверхности изделий существенно снижает срок службы лакокрасочного покрытия.

Введение настоящего стандарта будет способствовать оптимизации технологических процессов подготовки поверхности в промышленности, что несомненно приведет к повышению качества окрашивания.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на изделия, детали, сборочные единицы и полуфабрикаты (далее - изделия) из черных, цветных металлов и сплавов и устанавливает общие требования к качеству поверхности изделий, предназначенных к окрашиванию, и технологии подготовки поверхности, в том числе к окрашиванию методами катодного и анодного электроосаждения и к нанесению порошковых покрытий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

Обработка металла перед покраской

Обработка металла перед покраской необходима для нанесения качественного ЛКП и предотвращения дальнейшей коррозии. Если этап подготовки пропустить, то лакокрасочный слой на изделии продержится недолго, что приведет к его преждевременному старению.

Применяется как механическая, так и химическая обработка металлической поверхности перед нанесением слоя краски. Первая заключается в удалении ржавчины, изъянов, вторая – в обезжиривании, грунтовании, фосфатировании. О том, как правильно проводится обработка металла перед покраской, вы узнаете из нашего материала.

Причины коррозии металла под лакокрасочным покрытием

Лакокрасочные покрытия не способны обеспечить металлу полную защиту от влаги, действуя по принципу полупроницаемой мембраны. Эксплуатация в непростых климатических условиях с высокой влажностью, скачками температуры приводит к тому, что под действием осмотического давления влага попадает на само изделие через поры покрытия. В результате на металлической подложке запускаются коррозионные процессы. Ржавчина негативно сказывается на адгезии между конструкцией и лакокрасочным слоем, поэтому со временем последнее начинает отслаиваться.

Использование химических средств для обработки металла перед покраской приводит к формированию конверсионных покрытий. Они улучшают физико-механические и защитные характеристики лакокрасочного слоя, продлевая срок службы окрашенных металлических поверхностей.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Обработка металла перед покраской предполагает обязательную очистку и создание защитного конверсионного покрытия. Покрытия представляют собой неорганические соединения, которые формируются на поверхности металлов под воздействием специальных химических составов. Это могут быть фосфатные, хроматные и оксидные соединения – все зависит от использованного для подготовки средства.

За счет микрокристаллической структуры конверсионные покрытия обладают разветвленной поверхностью, что позволяет им формировать прочные адгезионные связи с лакокрасочным слоем.

Такого рода покрытия стабильны и затормаживают подпленочную коррозию. А при появлении царапин или сколов на лакокрасочном слое не позволяют ржавчине распространяться по всему изделию.

4 этапа обработки металла перед покраской

От добросовестной обработки холоднокатаного и иного металла перед покраской на 50–60 % зависит качество итогового покрытия, а также его срок службы.

Большинство металлических поверхностей нуждается в очистке перед окрашиванием, что наиболее актуально для изделий, прежде уже обрабатывавшихся краской. Подготовка зависит от металла изделия, его общего состояния, назначение покрытия и требований к его свойствам.

Прежде чем наносить грунтовку, необходимо выполнить такие этапы:

Очистить поверхность от грязи и пятен масла

Это обязательный шаг обработки металла перед порошковой или любой другой покраской. Когда на предмете есть лишь загрязнения, такие как смазка, пыль, можно ограничиться обезжириванием с применением растворителей и щелочных водных моющих средств. Возможно использование механической обработки.

Однако если на металле есть следы коррозии, окалина, старая краска, новое покрытие наносить нельзя. Все загрязнения необходимо убрать химическим способом, то есть травлением, например, может использовать обработка металла ортофосфорной кислотой перед покраской, либо при помощи механических методов.

Процедуру травления проводят после обезжиривания либо параллельно с ним.

Обезжиривание металла

В роли действующего средства здесь выступают растворители. Они одновременно убирают пыль, мусор и удаляют все виды жира, так как последние способны изменить свойства красящего состава. После обезжиривания поверхность оставляют на несколько минут, чтобы она успела просохнуть.

Если на изделии присутствует сильно въевшаяся ржавчина, рекомендуется протереть его десятипроцентным раствором уксусной кислоты. После такой обработки металла от ржавчины перед покраской важно тщательно смыть кислоту водой и просушить предмет.

Грунтование

Грунтовка позволяет решить сразу несколько задач: создать дополнительную защиту, придать поверхности большую ровность и обеспечить хорошее сцепление финишного покрытия и основания.

Для нанесения грунтовки могут использоваться разные инструменты:

Валик. С ним просто работать, однако данный способ предполагает значительный расход состава и низкую скорость нанесения в сравнении с краскораспылителем.
Кисть. Может использоваться лишь в труднодоступных местах.
Краскораспылитель. Обеспечивает низкий расход грунтовки. Так, при работе с данным устройством на квадратный метр поверхности уходит 60 г грунта ГФ-021, а в случае с кистью и валиком этот показатель находится на уровне 100 г/м2. Скорость окрашивания распылителем в 10–20 раз выше, чем другими способами.

Здесь важно равномерно нанести грунтовку на поверхность изделия и дать ему время высохнуть.

Устранение локальных инородных включений

Покрытую грунтовкой поверхность обрабатывают мелкой наждачной бумагой – таким образом удаляются соринки, оказавшиеся на металле вместе с защитным составом. Далее изделие протирают чистой тряпкой, после чего можно переходить к нанесению краски.

Обработку металла перед покраской ручным или механизированным инструментом выбирают в соответствии с тем, из какого именно материала изготовлена конструкция.

Поскольку подготовка поверхности к нанесению ЛКП предполагает несколько этапов, необходимо после каждого из них отслеживать качество проведенных работ. Обычно для этого используют преимущественно визуальный контроль.

Методы механической обработки металла перед покраской

Подобная обработка металла осуществляется при помощи ручного или механизированного инструмента с применением разнообразных абразивных материалов и механических установок.

За счет механической обработки с поверхности снимают окалину, следы коррозии и обугливания, окислы, остатки прежнего покрытия, грубые загрязнения, песок и шлак. Кроме того, данный подход позволяет создать шероховатую поверхность, что положительно сказывается на адгезии красочного слоя.

Прежде чем заниматься механической очисткой, изделия со следами масла очищают уайт-спиритом, растворителем Р-4 либо щелочным водным раствором. Если металл имеет толщину от 6 мм, значительные органические слои загрязнений можно убрать посредством газопламенной очистки кислородно-ацетиленовой горелкой.

Ручные инструменты, такие как проволочные щетки, шпатели, скребки, идут в ход при небольшом количестве работ. Тогда как с большими объемами справляются механизированным способом, применяя щетки, шарошки, абразивные круги, бесконечную абразивную ленту, игольчатые пистолеты.

Также может использоваться галтовка и виброабразивная обработка – оба способа предполагают использование насыпных абразивов.

Галтовка представляет собой метод обработки металла перед покраской, при котором мелкие детали очищаются во вращающихся барабанах. Существует две разновидности галтовки: сухая, то есть используется лишь абразив, и мокрая. Во втором случае абразив дополняется специальными жидкими составами. В любом случае, с поверхности изделий удаляется окалина, заусенцы, неровности, снижается шероховатость.

Виброабразивная обработка – это механический либо химико-механический процесс, при помощи которого с обрабатываемого изделия снимают мельчайшие частицы металла и его оксиды. Немаловажно, что данный подход способствует сглаживанию небольших дефектов за счет множества микроударов абразивом.

Также сегодня активно используется струйная очистка металла с применением абразивных материалов. Это может быть сухая или водная абразивная очистка, а также водная струйная очистка. Все названные виды обработки металла перед покраской требуют применения специализированного оборудования. Роль абразивов обычно играют металлический песок либо дробь, стеклянные шарики, шлаки.

Очистка струйным абразивным методом подходит только для металла толщиной от 3 мм. Обработка тонкостенных изделий может проводиться лишь при условии, что она не приведет к изменению геометрии предмета. По завершению сухой чистки изделия избавляют от пыли и обезжиривают, если это требуется.

После данной процедуры металл очень активен, поэтому его важно как можно скорее покрыть грунтовкой либо покрасить, чтобы не допустить формирования вторичной коррозии. По той же причине при механической очистке нужно следить, чтобы влажность воздуха не выходила за пределы 85 %, а температура изделия была выше точки росы минимум на 3 °C.

Механические методы обработки металла перед покраской выгодно отличаются от других тем, что подходят для изделий из черных и цветных металлов вне зависимости от их габаритов. Также подготовка конструкции осуществляется без ее перемещения в другие цеха – прямо на рабочем месте.

Среди минусов данного способа стоит назвать высокую цену и большие трудозатраты. Кроме того, он не может использоваться для тонкостенных изделий сложной конфигурации.

За счет механической обработки создается шероховатая поверхность, а значит, обеспечивается лучшая адгезия лакокрасочного покрытия. Однако метод не способен защитить металл от ржавчины. Добиться сразу двух целей можно химическими способами.

Химическая обработка металла перед покраской

Данная технология предполагает работу в несколько этапов и использование водных растворов специальных составов. Количество стадий подбирают в соответствии с типом металла, состоянием поверхности, условиями эксплуатации изделий в будущем.

Чаще всего в процесс химической обработки металла перед покраской входят такие этапы:

Обезжиривание, очистка.
Удаление следов ржавчины, окислов.
Активация.
Конверсионная обработка.
Финальная обработка или пассивация, промывка обессоленной водой.
Просушивание.

После каждого этапа изделия промывают водой, в некоторых случаях даже дважды.

Если планируется использовать конструкцию в тяжелых условиях, то есть на открытом воздухе, выполняют всю описанную подготовку с нанесением защитных конверсионных покрытий. Для изделий, которые будут использоваться в закрытых помещениях при нормальной влажности, достаточно лишь обезжиривания.

Если поверхность конструкции из черного металла прошла только очистку от следов жира, ее защищают пассивацией от вторичной коррозии в процессе сушки. Рекомендуется применять средства на базе трех- либо шестивалентного хрома. Важно подчеркнуть, что здесь нельзя использовать растворы нитрита натрия, три- и моноэтаноламина.

Химическая подготовка черных металлов к покраске

Обработка металла перед покраской с формированием конверсионных покрытий также во многом зависит от типа металла.

Черные металлы, к которым относятся сталь, чугун, фосфатируют. Алюминий, магний и сплавы на их основе – хроматируют. Для цинка и кадмия, оцинкованной стали и цинковых сплавов допускаются оба названных типа обработки.

По составу среди фосфатных покрытий выделяют кристаллические или цинкофосфатные и аморфные, то есть железофосфатные. Первые имеют более высокую стойкость к ржавчине, поэтому их советуют выбирать для обработки металла перед покраской, если конструкция будет эксплуатироваться в сложных климатических условиях.

Именно цинкфосфатирование позволяет подготовить поверхности автомобильных кузовов, сельхозтехники, строительных конструкций. Железофосфатирование необходимо для обработки заготовок металлической мебели, бытовых приборов, светильников, пр.

Весь процесс фосфатирования включает в себя не менее 5-6 этапов, при этом могут использоваться методы погружения и распыления. Если данную обработку совмещают с обезжириванием, удается сократить число стадий до 3-4.

Наиболее современные фосфатирующие составы призваны улучшить потребительские свойства фосфатных покрытий и экологическую составляющую данного вида обработки металла перед покраской. Для этого в состав вводят катионы никеля и марганца, а также сокращают долю цинка.

Химическая подготовка цветных металлов к покраске

Когда цветные металлы обрабатывают вместе со сталью, стараются использовать фосфатирование. Нужно отметить, что далее идет этап пассивирования, который должен присутствовать в обработке любых металлов перед покраской.

Учитывая дальнейшие условия эксплуатации конструкции, иногда можно отказаться от сложной подготовки в пользу одного обезжиривания. Тогда важно помнить про недостаточную стойкость цветных металлов к воздействию щелочных моющих средств. Дело в том, что обработка сильнощелочными водными растворами приводит к травлению и потемнению поверхности. А значит, лучше обезжиривать подобные материалы специализированными моющими составами.

Полная подготовка алюминия с нанесением конверсионного хроматного или бесхроматного покрытия отличается своими тонкостями. Важно избавиться от оксидной пленки на поверхности заготовки травлением в сильнощелочных или в кислых растворах.

Если присутствует незначительная зажиренность изделия, травление допускается совместить с обезжириванием.

Среди российских производителей распространено мнение, что таким металлам, как алюминий и оцинкованная сталь не требуется полной обработки перед покраской с нанесением конверсионных покрытий. Однако это не так.

Использование предметов из этих металлов при высокой влажности чревато тем, что без хроматирования, пассивации, фосфатирования под ЛКП появится легкая белая коррозия. Она приводит к потере надежного сцепления металла с краской, что может вызывать отслаивание последней.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

цветные металлы;
чугун;
нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Химическая и механическая подготовка поверхности под покраску

Что включает процесс подготовки поверхности под покраску?

Подготовка поверхности под окраску — включает в себя ряд операций, как правило, это многостадийный процесс.

По сути, подготовка поверхности под покраску решает две задачи.

Первая и необходимая — это очистить поверхность, так чтобы на нее ровным слоем лег лакокрасочный материал. С поверхности нужно удалить консервационные масла, СОЖ, продукты коррозии, остатки старого лакокрасочного материала, грязь, металлическую пыль и т.п.

Эта задача решается с использованием таких стадий подготовки металлической поверхности под окраску, как обезжиривание и травление.

Очистку можно проводить с использованием механических методов подготовки поверхности под покраску.

Вторая задача состоит в существенном улучшении физико-механических и защитных свойств Пк.

Лакокрасочные покрытия в определенной степени влагопроницаемы, т.е. действуют практически как полупроницаемые мембраны. При эксплуатации, особенно в жестких климатических условиях (тропический, морской климат, перепады температуры), за счет осмотического давления влага попадает на поверхность изделия через поры лакокрасочного покрытия и инициирует коррозионные процессы на подложке, прежде всего металлической. Продукты коррозии разрушают адгезионную связь лакокрасочного покрытия и подложки, в результате чего покрытие начинает отслаиваться.

При использовании специальных химических средств подготовки поверхности под покраску на подложке формируются конверсионные покрытия, которые значительно улучшают физико-механические и защитные свойства последующего слоя лакокрасочного покрытия, увеличивая срок службы окрашенных металлических поверхностей.

Полный технологический процесс подготовки поверхности под покраску состоит из стадий очистки и формирования защитных конверсионных покрытий.

Что представляют собой конверсионные покрытия?

Это неорганические соединения, образующиеся на поверхности металлов под воздействием химических средств подготовки поверхности. В зависимости от химического состава, с помощью которого выполняется подготовка поверхности металла под покраску, формируются фосфатные, хроматные и оксидные соединения.

Конверсионные покрытия имеют разветвленную поверхность благодаря микро-кристаллической структуре и поэтому образуются прочные адгезионные связи с лакокрасочным покрытием.

Конверсионные покрытия находятся в стабильном состоянии и ингибируют подпленочную коррозию, а в случае повреждения лакокрасочного покрытия (царапина, скол) препятствуют распространению коррозии от места повреждения.

Как влияет тип окрашиваемой поверхности на ее подготовку под покраску?

Подготовка металлической поверхности под покраску зависит как от типа этой поверхности, так и от ее исходного состояния.

Первой и обязательной операцией подготовки поверхности является очистка.

Если на изделии присутствуют только загрязнения (смазка, пыль и т.д), то достаточно обезжиривания. Обезжиривание может проводиться с использованием растворителей и щелочных водных моющих средств.

Можно так же использовать различные методы механической обработки.

Но если на поверхности присутствуют продукты коррозии, окалина или остатки старой краски, то окрашивать такой металл нельзя. Эти загрязнения удаляют с помощью как химического метода (травление), так и различных механических методов подготовки металла под покраску.

При использовании операции травления, ее проводят после обезжиривания или совмещают с ней.

Тип металла также влияет на подготовку поверхности под покраску. Если говорить о полной подготовке поверхности с получением конверсионных покрытий, то тип конверсионного покрытия зависит от типа металла.

Черные металлы (сталь, чугун) фосфатируют. Алюминий, магний и их сплавы хроматируют. Эффективной обработкой для цинка и кадмия, а также оцинкованной стали и цинковых сплавов может быть как фосфатирование, так и хроматирование.

При совместной обработке цветных металлов со сталью предпочтение отдают фосфатированию. Пассивирование, как заключительная обработка, применяется для всех металлов.

Какие существуют методы механической подготовки поверхности под покраску?

Механическая обработка поверхности под покраску может проводиться ручным и механизированным инструментом и различными абразивными материалами с использованием механических установок.

Механическая обработка поверхности позволяет удалить окалину, ржавчину, окислы, старое лакокрасочное покрытие, грубые загрязнения, продукты обугливания, остатки песка и шлака, а также получить необходимую шероховатость поверхности, способствующую увеличению адгезии лакокрасочного покрытия.

Перед механической очисткой замасленные изделия предварительно обезжиривают уайт-спиритом, растворителем Р-4 или щелочным водным раствором. Толстые органические слои загрязнений при толщине металла не менее 6 мм перед механической обработкой иногда удаляют газопламенной очисткой кислородно-ацетиленовой горелкой.

Ручные инструменты (проволочные щетки, шпатели, скребки) применяют при небольшом объеме работ. Для больших объемов используют механизированный инструмент (щетки, шарошки, абразивные круги, бесконечную абразивную ленту, игольчатые пистолеты).

При галтовке или виброабразивной обработке применяют абразивные насыпные материалы.

Галтовка — обработка мелких деталей во вращающихся барабанах. Она может быть сухой только с применением абразива или мокрой с использованием специальных жидких средств и абразива. В результате галтовки происходит очистка изделий, с поверхности снимаются окалина, заусенцы, неровности, уменьшается шероховатость изделий.

Виброабразивная обработка представляет собой механический или химико-механический процесс удаления мельчайших частиц металла и его оксидов с обрабатываемой поверхности, а также сглаживания микронеровностей в результате нанесения абразивом большого количества микроударов.

Среди различных методов механической подготовки поверхности под покраску широкое распространение получила струйная очистка с применением абразивных материалов. К ним относятся сухая абразивная очистка, водная абразивная очистка, водная струйная очистка. Эти виды обработки проводят с применением специального оборудования. В качестве абразивов чаще всего используют металлические песок или дробь, стеклянные шарики, шлаки.

Струйную абразивную обработку изделий проводят при толщине металла не менее 3 мм, обработка тонкостенных изделий допускается лишь в том случае, если при этом не нарушается их геометрическая форма. После сухой абразивной обработки изделия следует обеспылить и при необходимости обезжирить.

Нужно отметить, что обработанный механическими методами металл очень активен и во избежание появления вторичной коррозии должен быть немедленно окрашен или загрунтован. По этой же причине рекомендуется проводить механическую обработку при относительной влажности ниже 85%, при этом температура металла должна быть выше точки росы не менее чем на 3 ºС.

К несомненным достоинствам механических методов подготовки поверхности под покраску следует отнести возможность обработки изделий любых размеров, особенно крупногабаритных, как из черных, так и из цветных металлов, непосредственно на рабочих местах.

Недостатки механической обработки — значительная стоимость, высокая трудоемкость, невозможность обработки тонкостенных изделий сложной конфигурации.

Механическая подготовка поверхности под покраску решает задачу улучшения адгезии лакокрасочного покрытия за счет создание оптимальной шероховатости поверхности, но не придает поверхности антикоррозионных свойств. Одновременно эти задачи можно решить только с помощью подготовки поверхности под покраску химическими способами.

Какие материалы и технологии применяют для химической подготовки поверхности?

Технологический процесс химической подготовки поверхности под покраску проводится с использованием водных растворов специальных составов и состоит из ряда стадий.

Число этих стадий зависят от таких факторов, как тип металла, состояние поверхности, условия эксплуатации окрашенных изделий.

Между всеми стадиями подготовки поверхности под покраску проводится промывка водой, лучше в два этапа.

Для жестких условий эксплуатации покрытий (открытая атмосфера), необходимо применять полный технологический процесс подготовки поверхности под покраску с нанесением защитных конверсионных покрытий. Если окрашенные металлические изделия эксплуатируются внутри помещения при нормальной влажности, то можно ограничиться только обезжириванием.

В нашем институте разработан широкий ассортимент слабо- и средне щелочных составов марки КМ для обезжиривания, состоящих из смеси солей (фосфаты, бораты, кальцинированная сода, силикаты) и ПАВ. Они могут применяться в ваннах окунания или в установках распыления.

Для обезжиривания стали рекомендуются составы: КМ-1, КМ-19, КМ-17, КМ-22; для цветных металлов — КМ-25, КМ-18М. Для обезжиривания и межоперационного хранения стальных и чугунных деталей — КМ-27, ХОС-3.

Если для подготовки поверхности черных металлов под покраску используется только обезжиривание, то для предотвращения вторичной коррозии при сушке необходимо проводить пассивацию. Хороший результат дает применение растворов на основе хрома (трех или шестивалентного).

Отметим, что недопустимо применять для пассивации перед окраской металла растворы нитрита натрия, три- и моноэтаноламина.

Перечень всех стадий процесса подготовки поверхности под покраску, включая конверсионную обработку, зависит от типа металла.

Какая конверсионная обработка применяется для черных металлов?

Стальные изделия перед окраской фосфатируют. В процессе фосфатирования на металлической поверхности образуется неорганическое покрытие из трудно-растворимых фосфорнокислых солей тяжелых металлов.

Фосфатные покрытия по своему составу делятся на кристаллические (цинкфосфатные) и аморфные (железофосфатные). Цинкфосфатные Пк превосходят железофосфатные покрытия по коррозионной стойкости, поэтому рекомендуются для подготовки поверхности изделий под покраску, эксплуатируемых в жестких климатических условиях.

Цинкфосфатирование применяется для подготовки поверхности кузовов автомобилей, сельхозтехники, строительных конструкций; железофосфатирование — для металлической мебели, бытовых приборов, светильников и т.п.

Полный технологический процесс фосфатирования состоит как минимум из 5 — 6 стадий и может осуществляться методами погружения и распыления.

Операцию железофосфатирования можно совмещать с обезжириванием, тогда количество стадий обработки сокращается до трех-четырех.

Промышленностью выпускаются разработанные нашим институтом современные фосфатирующие составы для подготовки поверхности перед всеми видами окраски.

Создание новых фосфатирующих составов идет по пути улучшения потребительских свойств формируемых фосфатных покрытий и экологических характеристик процесса фосфатирования. Это достигается за счет введения в рецептуры дополнительно катионов никеля и марганца и снижения концентрации цинка.

В автомобильной промышленности успешно применяются составы для кристаллического фосфатирования КФ-12, КФ-14, КФ-15, КФ-16, созданные взамен КФ-1, КФ-3.

Для одновременного обезжиривания и аморфного фосфатирования разработан новый состав КФА-10, формирующий утолщенные железофосфатные слои повышенной коррозионной стойкости взамен КФА-8.

Особенность подготовки поверхности под окраску металлов, относящихся к группе цветных

Из цветных металлов чаще всего окрашивают оцинкованную сталь и алюминий, а также их сплавы.

Если условия эксплуатации изделий позволяют ограничить подготовку поверхности под покраску процессом обезжиривания, то необходимо учитывать особую нестойкость этих металлов к воздействию щелочных моющих средств.

При обработке в сильно щелочных водных составах они травятся и темнеют, поэтому для их обезжиривания рекомендуется использовать специальные моющие композиции.

Если необходимо провести полный технологический процесс подготовки поверхности алюминия с нанесением конверсионного (хроматного или бесхроматного) покрытия, то с поверхности алюминия под покраску необходимо травлением в сильнощелочных или в кислых растворах удалить оксидную пленку.

При небольшой зажиренности изделий процесс травления можно совмещать с обезжириванием.

У отечественных производителей изделий из окрашенного алюминия и оцинкованной стали бытует ошибочное мнение, что эти металлы не требуют полной подготовки поверхности под покраску с нанесением конверсионных покрытий.

Практика эксплуатации изделий из этих металлов во влажных условиях показала, что в отсутствие конверсионной обработки (хроматирования, пассивации, фосфатирования) под слоем лакокрасочного покрытия образуется легкая белая коррозия, вызывающая потерю адгезии вплоть до отслаивания покрытия.

На сегодняшний день наиболее эффективным методом подготовки поверхности металла под окраску является хроматирование.

На практике используются процессы желтого хроматирования (Алькон-1, Экомет А-001) и зеленого хроматирования (Алькон-4). Однако применение хроматирования ограничено из-за высокой токсичности соединений хрома. В нашем институте разработан и внедрен процесс беспромывочной экологически безопасной хроматной обработки в составе Формихром для обработки рулонного металла.

Ведущие европейские фирмы начинают внедрять бесхроматную обработку цветных металлов. Для этих целей используются химические средства на основе комплексных фторидных соединений циркония, титана или обработка с получением покрытий из сложных окислов никеля, кобальта, оксисиланов.

Для обработки цинка и оцинкованной стали вместо хроматирования с успехом может применяться фосфатирование, особенно если одновременно обрабатывается сталь.

Какие технологии применяют при подготовке поверхности неметаллических поверхностей: полимеров, древесины, бетона, шифера, асбоцемента?

Наша лаборатория занимается разработкой технологии и составов для химической подготовки поверхности металлов под покраску.

На практике мы сталкивались с подготовкой поверхности изделий из пластмасс, и хорошие результаты были получены при использовании кислого обезжиривающего состава КИМОС-5.

Однако выбор состава и технологии подготовки поверхности под покраску должен проводиться конкретно для каждого типа полимеров.

Какими методами контролируют качество подготовки поверхности под покраску?

Поскольку процесс подготовки поверхности под покраску многостадийный, то контроль его качества должен проводиться после каждой стадии обработки. На практике используется, прежде всего, визуальный контроль поверхности.

Качество обезжиривания оценивается протиркой поверхности белой ветошью или по смачиваемости поверхности водой при последующей промывке. Степень очистки от ржавчины и продуктов коррозии определяется осмотром поверхности при пятикратном увеличении.

Если используется конверсионная обработка, то контроль качества фосфатных и хроматных покрытий проводится на образцах-свидетелях: определяются масса покрытия на единицу поверхности, размер кристаллов.

Самый главный показатель эффективной подготовки поверхности под покраску — хорошие характеристики лакокрасочного покрытия: коррозионная стойкость и физико-механические свойства.

Как влияет подготовка поверхности на свойства лакокрасочных покрытий?

Определенная сложность состоит в том, что влияние качества подготовки поверхности на свойства комплексного лакокрасочного покрытия проявляется не всегда сразу после окраски. И часто за нарушения, связанные с подготовкой поверхности под подготовку, расплачивается потребитель.

Например, на плохо обезжиренную поверхность плохо наносится ЛКМ, остатки масла могут быть причиной кратерообразования. При плохом качестве обезжиривания покрытие имеет плохую адгезию.

Некачественная окончательная промывка или использование жесткой воды вызывают осмотическое вспучивание, особенно порошковых полиэфирных покрытий при эксплуатации во влажных условиях.

Причиной осмотического вспучивания лакокрасочных покрытий, образования пузырей, нарушения адгезии является ручная подготовка поверхности под покраску с использованием водорастворимых обезжиривающих средств без промывки и горячей сушки.

Долговечность лакокрасочного покрытия, защита от нитевидной и подпленочной коррозии напрямую связаны с такими стадиями подготовки поверхности, как фосфатирование, хроматирование и пассивация.

Плохо проведенная подготовка поверхности под покраску или неправильный выбор ее стадий обязательно проявятся в разрушении лакокрасочного покрытия тем быстрее, чем жестче условия его эксплуатации.

Как правильно выбрать материалы и технологию подготовки конкретных окрашиваемых поверхностей?

Выбор технологии подготовки поверхности под покраску зависит от трех основных факторов: условий эксплуатации окрашенных изделий, типа металла и состояния исходной поверхности. Гост 9.402-2004 «ЕСЗКС». Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию предусматривает десятки различных схем подготовки поверхности для разных металлов и условий эксплуатации.

Именно условия эксплуатации определяют, будет ли процесс подготовки поверхности под покраску полным с включением конверсионной обработки или достаточно ограничиться только очисткой.

Тип металла определяет вид конверсионной обработки (фосфатирование, хроматирование, пассивация). Состояние исходной поверхности (наличие ржавчины, окалины, оксидных слоев) диктует необходимость использования операций травления или механической очистки.

Кроме того, необходимо учитывать тип применяемого ЛКМ, габариты изделия, производственные площади, имеющееся оборудование, финансовые возможности.

Способы нанесения и тип ЛКМ предъявляют требования к качеству конверсионных покрытий, особенно при использовании электроосаждения или нанесения порошковых ЛКМ.

Габариты изделия, программа производства обусловливают способ нанесения составов:

погружение в ванны или распыление в камерах;
циклический или непрерывный конвейер.

К сожалению, из-за отсутствия финансовых возможностей часто отказываются от оптимальной технологии в ущерб качеству окраски.

Материалы для подготовки поверхности выбирают, когда известны технологии и оборудование для подготовки поверхности под покраску.

Сейчас на рынке представлен широкий ассортимент отечественных и зарубежных составов, при выборе которых нужно обязательно быть уверенным, что эти материалы обеспечат необходимое качество подготовки поверхности под покраску, а их цена соответствует качеству.

В заключение хочется отметить, что выбор технологии подготовки поверхности и используемых материалов под покраску является ответственным этапом и должен производиться индивидуально для каждого конкретного случая с привлечением квалифицированных специалистов. Обращайтесь к нам — всегда поможем.

Подготовка металла к порошковой покраске

Прежде чем приступить к окрашиванию любой поверхности, необходимо ее предварительно обработать. Именно от того, насколько тщательно будет выполнена обработка – процесс достаточно длительный и трудоемкий – зависит качество итогового покрытия. Подготовка металла к покраске влияет на качество, стойкость, эластичность и долговечность покрытия, оптимальное сцепление краски с поверхностью и повышение антикоррозийных характеристик. О том, что представляет собой подготовка металла к порошковой покраске, расскажем в этой статье.

Влияние подготовки металла к порошковой покраске на конечный результат

Некоторая сложность заключается в том, что заметить, каким образом качество подготовки поверхности влияет на свойства лакокрасочного покрытия, можно спустя определенное время после того, как окраска будет выполнена. А потому зачастую именно потребитель становится жертвой нарушений, допущенных в процессе подготовки поверхности к нанесению краски.

К примеру, если поверхность не была тщательно обезжирена, то лакокрасочное покрытие может на нее плохо ложиться, из-за остатков масла могут возникать кратерообразования. Недостаточное обезжиривание является причиной низкой адгезии покрытия.

Из-за некачественной окончательной промывки или использования для нее жесткой воды возможно возникновение осмотического вспучивания, вероятность которого повышается при эксплуатации изделий, окрашенных порошковыми полиэфирными составами в условиях повышенной влажности.

Осмотическое вспучивание лакокрасочных покрытий, образование пузырей, нарушение адгезии связано с ручной подготовкой металлов к порошковой покраске, в процессе которой используются водорастворимые обезжиривающие средства, но при этом не выполняется последующая промывка и горячая сушка.

Насколько лакокрасочное покрытие будет долговечным, защищенным от нитевидной и подпленочной коррозии, зависит от таких стадий подготовки металла к порошковой покраске, как фосфатирование, хроматирование и пассивация.

Если поверхность плохо подготовлена к покраске, допущены нарушения при выборе ее способов, то разрушения лакокрасочного покрытия проявятся достаточно быстро, при этом на скорость появления разрушений напрямую влияет жесткость условий эксплуатации.

На выбор технологии подготовки металла к порошковой покраске влияют три основных фактора – условия эксплуатации окрашенных изделий, тип металла и состояние окрашиваемой поверхности. Существует множество схем подготовки различных металлических поверхностей к окрашиванию в зависимости от условий дальнейшего использования изделий, все они определены в ГОСТе 9.402-2004 «ЕСЗКС. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию».

Именно от условий эксплуатации зависит, каким будет процесс подготовки – полным, включая конверсионную обработку, либо можно будет ограничиться очисткой поверхности.

На выбор вида конверсионной обработки (фосфатирование, хроматирование, пассивация) влияет тип окрашиваемого металла. В зависимости от того, в каком состоянии находится исходная поверхность (есть ли на ней ржавчина, окалина, оксидные слои), применяют травление или механическую очистку.

Помимо этого, необходимо исходить из типа используемых лакокрасочных материалов, размеров окрашиваемого изделия, производственных площадей, имеющегося оборудования, финансовых возможностей.

Качество конверсионных покрытий зависит от способов нанесения и типа используемых лакокрасочных материалов. Особое значение качество обработки поверхности обретает в случае использования электроосаждения или окрашивания порошковыми красками.

От размеров изделия и программы производства зависит, каким способом будут наноситься лакокрасочные составы. Детали и конструкции могут окрашиваться путем:

погружения в ванны или распыления в камерах;
использования циклического или непрерывного конвейера.

Зачастую отсутствие финансовых возможностей приводит к отказу от оптимальных технологий, что в свою очередь сказывается на качестве окраски.

Способы подготовки металла к порошковой покраске

Наиболее широкое распространение получили механические методы очистки поверхности, которая затем подвергается окрашиванию. Они заключаются в абразивном воздействии на имеющиеся загрязнения металлов. При этом снимается также часть поверхностного слоя, благодаря чему повышаются адгезионные свойства покрытия.

Механическая обработка может заключаться в крацевании при помощи быстро вращающихся проволочных дисковых щеток, в обработке с использованием абразивных дисков, кругов, тканей, бумаги, а также в сухой или влажной струйной обработке абразивными составами.

Лучший результат достигается за счет дробеструйной очистки с использованием воздуха. В связи с тем, что в процессе очистки в качестве абразивного агента выступает кварцевый песок, она также называется пескоструйной. Суть обработки состоит в том, что на обрабатываемую поверхность при помощи сжатого воздуха подается через сопло песок.

Кроме того, подготовка металла к порошковой покраске и очищение его поверхности возможно при помощи центробежной безвоздушной пескоструйной обработки. В этом случае абразивы направляются на обрабатываемую поверхность механически, сжатый воздух при этом не используется. Данный способ является менее энергозатратным. Пескоструйная очистка предполагает разгон мелких частиц за счет большого объема чистого и сухого сжатого воздуха.

Рекомендуем статьи по металлообработке

Безвоздушный способ позволяет существенно экономить электроэнергию, потребление которой составляет лишь 10 % от затрат, необходимых для очистки воздухоструйным способом. В то же время, применение пескоструйного метода позволяет регулировать сопла, чтобы абразив достигал полостей, которые недоступны при работе центрифужных лопастей. Ознакомиться с критериями и рекомендациями, позволяющими выбрать оптимальные пескоструйные установки, можно в соответствующих изданиях.

Применение гидроочистки и предварительной подготовки.

«Систему гидроочистки» (HCS) впервые ввела в эксплуатацию компания Dürr Ecoclean. Данный метод подготовки металла к порошковой покраске предполагает использование ударного воздействия воздушной струи одновременно с очищающей жидкостью, скорость потока при этом достигает 800 км/ч, то есть действует принцип «воздушного ножа».

Данный способ позволяет глубоко очистить поры и гарантирует, что на обрабатываемой поверхности не останется никаких загрязнений. В зависимости от того, какие требования предъявляются к очистке, в процессе может применяться либо очищающая жидкость, либо пар. Для второго характерна электропроводимость меньше 10 μS/cm, что позволяет эффективно удалять отложения с поверхности металлов.

Большая кинетическая энергия приводит к созданию мощного механического воздействия, а высокая температура, варьирующаяся от +100 до +130 °С, приводит к уменьшению числа поверхностных загрязнений (масел). Так как все компоненты очищающей среды непрерывно корректируются, эффект от очистки будет постоянным. По сравнению с классической подготовкой металла к порошковому окрашиванию данный способ обработки на 50 % лучше очищает поверхность от твердых частиц, кроме того, зачастую он более эффективен для удаления масляных загрязнений (в данном случае на эффективность влияет форма обрабатываемых деталей).

Применение химической очистки и подготовки поверхности.

Поскольку масляные и жировые загрязнения не могут быть удалены с поверхности подготавливаемых деталей при помощи абразивоструйного способа, то в данном случае подлежит применению химический метод. Использование его обусловлено в том числе и тем, что такого рода загрязнения отрицательно сказываются на самих абразивах (дроби, песке). Для обработки любых типов поверхностей подходит обезжиривание растворителями.

Обезжирить поверхность можно, просто протерев ее растворителем. Кроме того, можно использовать пары галогенизированных углеводородов, таких как трихлорэтилен. При этом следует иметь в виду, что подобная обработка не способна удалить с деталей твердые загрязнения, следовательно, если в дальнейшем не будет проведена дробеструйная очистка, то поверхность должна быть протерта либо обработана путем жидкостно-парового обезжиривания.

В настоящее время трихлорэтилен продолжает широко применяться, несмотря на существенные недостатки, такие как вредное воздействие на здоровье, низкая безопасность и необходимость использования нагревательного оборудования, благодаря которому обеспечивается должный очищающий эффект.

Ввиду безопасности, отсутствия вредного воздействия на здоровье и окружающую среду все большее применение находят очистительные средства на водной основе. К самым распространенным и при этом экономичным относятся эмульсионные очищающие составы, являющиеся растворителями, включенные в водную фазу за счет эмульгаторов. Так как поверхности, которые окрашиваются при помощи порошковых красок, могут быть различными, то очистительные составы разрабатываются в основном для подготовки деталей, выполненных из холоднокатаной, горячекатаной и оцинкованной стали, алюминия.

Антикоррозионная защита выполняется путем грунтования двумя видами порошковых грунтов, которые затем покрываются порошковой краской.

Пассивная антикоррозионная защита заключается в применении эпоксидного антикоррозионного грунта, благодаря которому образуется прочная пленка, обладающая хорошим сопротивлением к различным воздействиям, как химическим, так и механическим.

Ее использование позволяет защитить стальные и алюминиевые изделия, эксплуатация которых предполагается в мягких условиях (покрытие сварных конструкций, используемых в помещениях, диски из алюминиевых сплавов и пр.). Этот тип защиты помогает сгладить мелкие дефекты поверхности, возникающие в том числе после пескоструйной обработки.

Активная антикоррозионная защита предполагает использование эпоксидного цинкосодержащего грунта. Благодаря ей изделия получают высокую степень коррозионной устойчивости, позволяющую эксплуатировать их в жестких условиях. Небольшие проникающие повреждения поверхности могут привести к появлению следов местной коррозии, что никак не скажется на адгезии покрытия рядом распложенных зон. Грунт в данном случае ограничит область распространения коррозии.

Таким способом защищают любые стальные конструкции, которые эксплуатируются на открытом воздухе (речь идет о решетчатых настилах, заборах, ограждениях, лестницах, строительных конструкциях и пр.).

Нюансы подготовки алюминия к порошковой покраске

Подготовка металла к порошковой покраске, включая алюминиевые изделия, предполагает их обезжиривание пароводоструйным способом, термическую очистку или промывку с помощью чистящих средств. При значительном повреждении поверхности ржавчиной, оксидной пленкой и другими налетами необходимо проведение ее ручной, механической или пескоструйной зачистки.

Достаточно часто до покраски на алюминий наносят конверсионный слой (хроматирование), что позволяет добиться повышения долговечности и лучшего сцепления порошковой краски с поверхностью металла в 2-3 раза.

Если поверхности не требуется существенная механическая очистка от ржавчины, ручная зачистка неровностей и ремонт имеющихся дефектов, то можно обойтись лишь одним этапом подготовки металла к порошковой покраске – хроматированием.

Данный процесс состоит из обезжиривания, осветления алюминия с помощью кислых растворов (удаления оксидной пленки) и самого хроматирования. По окончании каждого из этапов хроматирования изделие необходимо тщательно промывать.

Для обезжиривания детали погружают в специальные ванны, которые наполняются растворителями либо щелочными или кислотными составами. В ряде случаев изделия обрабатываются обезжиривающими растворами, подающимися струей под давлением, что значительно повышает эффективность очистки, поскольку в этом случае поверхность подвергается не только химическому, но и физическому воздействию, а постоянная подача чистящего раствора не дает ему загрязниться.

Вторым после обезжиривания этапом является химическое травление, которое удаляет с поверхности металла оксидную пленку. Последняя значительно усложняет окрашивание алюминия, так как образующийся в результате взаимодействия воздуха и алюминия налет снижает адгезивные свойства поверхности, приводя к быстрой потере лакокрасочным слоем защитных и декоративных свойств. Именно поэтому хроматирование является наилучшим способом подготовки металла к порошковой покраске. Для травления используются наполненные растворами соляной, азотной, фосфорной или серной кислоты ванны, в которые погружают алюминиевые изделия.

Заключительным этапом является непосредственно хроматирование – нанесение на поверхность тонкого слоя фосфата хрома.

Хотя конверсионное покрытие (хроматирование) обладает неоспоримыми преимуществами, используется данный способ далеко не всегда. Зачастую подготовка металла (алюминия) к порошковой покраске заключается в травлении или пескоструйной обработке с использованием силуминовой дроби, позволяющей удалить с алюминия оксидную пленку. После того как оксидный налет снимается, изделия сразу покрывают краской. Несмотря на то, что подобное покрытие нельзя назвать надежным и долговечным, данный способ достаточно широко применяется на практике.

Почему следует обращаться к нам

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Читайте также: