Печь полимеризации порошковой краски своими руками: устройство, принцип работы, изготовление

Печь полимеризации порошковой краски своими руками

Но существует другая, экономичная и удобная возможность окраски деталей, особенно мелких. Печь полимеризации – это установка, позволяющая проделать такую процедуру. Подобные агрегаты впервые были сконструированы и применены в США в 1970-х годах.

Печь для порошковой окраски представляет собой термическую установку, в которой на окрашиваемое изделие происходит нанесение полимерного покрытия с помощью сухой краски под воздействием температуры. Она расплавляется и проникает в мельчайшие поры окрашиваемой детали. Именно поэтому такой способ нанесения покрытий наиболее качественный.

Устройство

Агрегат для окрашивания с помощью краски в виде порошка состоит из двух основных узлов:

Окрасочной  камеры, в которой происходит нанесение вручную, либо с помощью специального пистолета. Он по своему устройству порошковый. Краска под давлением обволакивает окрашиваемое изделие, проникая во все неровности поверхности материала.

Полимеризационной печи, в ней происходит нагрев и расплавление полимера на обрабатываемом изделии.

Принцип работы

В начале всего процесса ведется предварительная очистка и обезжиривание окрашиваемых деталей. Для механического удаления шероховатостей на изделии применяют дробеструйные и пескоструйные установки.

В качестве обезжиривающих агентов используются моющие средства с кислой или щелочной средой, а также органические растворители, вроде уайт-спирита, ацетона или иных составов. Большое количество деталей обезжиривают в специальных емкостях при температуре 40 – 60 градусов Цельсия растворами специальных моющих средств.

На окрашиваемую деталь или изделие наносится слой порошковой краски, делается это разными способами, в зависимости от типа полимеризационной установки. Далее окрашиваемое изделие перемещается в печь, в которой происходит нагревание и расплавление полимерного порошка на поверхности обрабатываемого изделия.

За счет высокой агдезии, полимер заполняет все микроскопические шероховатости на поверхности обрабатываемой детали и плотно сцепляется с ней. Далее происходит спекание, что делает его структуру прочной и однородной, происходит еще большее сцепление порошковой краски с поверхностью окрашиваемого изделия.

Преимущества и недостатки

При окраске с помощью полимерного порошка с окрашиваемой поверхностью происходит взаимодействие на молекулярном уровне, поэтому у такого способа нанесения краски целый ряд преимуществ, основными их них являются:

Высокая устойчивость окрашиваемого изделия к механическим воздействиям, таким как удары, трещины, изгибы, сколы.

Отсутствие коррозии на окрашенном изделии, подобное покрытие не пропускает воду, а сама деталь не подвержена ржавчине.

Поверхности, окрашенные подобным способом, отличаются блестящим и гладким внешним видом. При использовании жидких красок, такой эффект может быть достигнут только после дополнительной полировки изделия.

Нанесенное полимерное покрытие прослужит долгие годы, так как микроскопические частицы краски при нагревании внедряются в структуру металла на уровне молекул.

Высокая экологичность способа подобной окраски, расход покрасочного материала мал, а также минимизировано количество отходов и их выброс в окружающую среду.

Но существует и ряд недостатков, связанных с таким способом нанесения покрытий, они носят экономический характер:

Процесс нанесения покрытия сложен, требует должной классификации оператора, продолжительного времени на каждую операцию.

Работы с порошковыми красками требуют наличия вспомогательного оборудования, такого, как краскопульт или электроники для печи. Если саму полимерную камеру можно изготовить самостоятельно, то их все равно придется приобретать дополнительно.

Высокая стоимость полимерной краски порошкового типа, ее труднодоступность.

Большая конечная цена на готовое изделие, окрашенное подобным способом.

Виды

Все многообразие печей для окраски с помощью полимеризации можно разделить на несколько основных групп по разным признакам:

1. По степени механизации процесса выделяют проходные и тупиковые печи. В проходных печах заготовка помещается в один технологический вход, а выходит готовое изделие через другой. В печах тупикового типа выгрузка и загрузка изделий совершается через один и тот же проем.
2. По потребляемой энергии для функционирования печей, разделяют электрические установки и печи, работающие на углеводородном топливе (соляре, мазуте, природном газу).
3. По степени нагрева все печи для полимеризации порошковой краски делятся на индукционные, терморадиационные и конвективные. Самым распространенным вариантом является конвективный, когда нагрев заготовки происходит за счет движения потоков нагретого воздуха.
4. По ориентации рабочих камер в пространстве, разделяют печи горизонтального и вертикального типов.

Как правильно выбрать?

Выбирать печь для получения окрашенных поверхностей с помощью метода полимеризации следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества окрашиваемых деталей в единицу времени.

Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки заготовок.

Следует учитывать и  финансовые возможности, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования. Оборудование и приспособления для подобного окрашивания недешевы, также как и сырье (полимерные сухие краски).

Производители

Основными российскими производителями подобных установок и порошковой краски являются:

Производственная компания «Уральский дом»;

Компания «Атланта»;

Компания «Принтметалл» (производство порошковых красок, г. Подольск);

Компания «КрасТех»;

НПП «Радуга»;

ООО «Завод нестандартного оборудования» (г. Старый Оскол);

ООО «Уфимский завод технологического оборудования».

Из зарубежных производителей печей для полимеризации порошковой краски можно отметить продукцию компаний Украины, Турции, Болгарии, Казахстана, Польши, Беларуси, Румынии.

Модели

1. Радуга-32. Это мощная конвейерная установка, размеры обрабатываемых изделий 1000х700х60 мм, при односменной работе линия способна окрашивать 30000 деталей в месяц. Цена на печи полимеризации этой марки составляет 1.35 миллиона рублей.
2. Радуга-30. Еще более мощная конвейерная установка, от 36 до 100 кВт. Ее габаритные размеры 3600х2400х2500 мм. Стоимость такого агрегата – 4.7 миллиона рублей.
3. Печь для порошковой покраски КП-150. Она предназначена для нанесения покрытий на автомобильные диски. Вмещает в свое рабочее пространство до 8 дисков диаметром 16 дюймов за 1 рабочий цикл, либо 4 диска размером до 24 дюймов. Ее цена – 130000 рублей.
4. Печь для порошковой покраски КПМ. Универсальное устройство, находящее применение во многих сферах металлообработки. В ней можно окрашивать как секции заборов, так и велосипедные рамы, баки, скамейки, радиаторы отопления и и т.д. Максимальный вес закладываемой продукции – 500 кг. Ее стоимость – 232000 рублей.
5. МАХ-ПТ-3200. Внутренний размер печи 1500х3200х1800 мм, максимальные размеры изделий, которые можно в ней обрабатывать – 1.4х3.1х 1.6 метра. Ее цена – от 310000 рублей.
6. МАХ-ПТ-2500-1. Внутренний размер печи 1400х2500х1800 мм, максимальные размеры изделий, которые можно в ней обрабатывать – 1.3х2.4х1.6 метра. Ее цена – от 270000 рублей.
7. КП-450. Она предназначена для окраски электрических шкафов, элементов ограждения, листов и прочих изделий из металла. Имеет малые габариты и хорошо подходит для тесных производственных помещений. Стоимость такого агрегата – 317000 рублей.
8. КП-040. Печь с малыми габаритами для окраски мелких деталей, рабочая температура до 160 градусов Цельсия. Ее стоимость – 67000 рублей.
9. КП-230. Аналог печи КП-150, но с увеличенными габаритными размерами, она способна обрабатывать детали с габаритами до 1.1 – 1.5 метров. Ее стоимость – 156500 рублей.
10. Печь полимеризации Актэк 3500х1500х2000. Установка с большими габаритами, выпускается как в тупиковом, так и в проходном варианте. Ее цена составляет от 350000 рублей.

Изготовление своими руками

Печь полимеризации порошковой краски своими руками изготовить достаточно просто.

Материалы и инструменты

Для самостоятельного изготовления подобного устройства будут необходимы:

Строительный уровень;

Сварочный аппарат;

Углошлифовальная машина (болгарка);

Ножницы по металлу;

Рулетка;

Металлический профиль;

Листы стали;

Электрический кабель;

Вентилятор;

Электронагревательные тэны;

Блок контроля температуры;

Утеплитель;

Петли и защелка для загрузочного люка.

Сборка конструкции

Камера полимеризации для порошковой окраски своими руками изготавливается следующим способом:

Из профильных труб сваривается основной каркас.

Далее он утепляется минеральной ватой.

В каркасе предусматривается место для загрузочного отверстия, привариваются петли будущей двери.

Каркас обшивается металлическими листами.

Внутри (либо сбоку) крепятся тэны, термопары и протягивается электрический кабель.

Провода подсоединяются к блоку контроля и регулировки температуры, а он подключается к сети 220 или 380 вольт.

Производится закрытие электрики внутри нагревательной камеры с помощью листовой стали.

В корпусе проделывается два отверстия и подключается вентилятор, который должен быть расположен снаружи установки.

Производится пробный пуск печки.

Залогом успешного нанесения полимерного покрытия будет строгое соблюдение всех этапов окрашивания. В начале, нужно тщательно обезжирить заготовку. Потом следует равномерно нанести порошок на деталь с помощью специальных приспособлений.

Далее нужно выдержать все температурные режимы, вплоть до полного остывания окрашенных деталей. И не нужно забывать о правилах техники безопасности при работе с электрическими печами, пользоваться спецодеждой, средствами защиты лица и рук.

Вывод

Окрашивание с помощью порошковых красок – весьма удобный и современный способ нанесения покрытий. Несмотря на свою дороговизну и сложность работы с порошковыми полимерами, он активно внедрился в современную металлообрабатывающую промышленность и продолжает стремительно развиваться.