Malowanie proszkowe drutu polega na tym, że sucha farba osiada elektrostatycznie na uziemionym elemencie, a potem utwardza się w piecu — proszek topi się i sieciuje w jednolitą powłokę. Przy wyrobach z drutu wygoda polega na tym, że jedno przejście daje naraz ochronę antykorozyjną i kolor z katalogu RAL.
Kłopot zaczyna się przy geometrii. Cienki przekrój, ciasne łuki i gęste zwoje sprawiają, że proces bezproblemowy na płaskiej blasze przy drucie potrafi zostawić niedomalowane narożniki i ślady po zawieszkach.
Poniżej rozkładamy proces na etapy, pokazujemy, jak dobrać rodzaj farby i grubość powłoki do warunków pracy elementu, i wyliczamy, co przygotować, zanim wyślesz zapytanie.
Spis treści
Malowanie proszkowe drutu — jak przebiega proces
Proces ma cztery etapy: przygotowanie powierzchni, naniesienie proszku w polu elektrostatycznym, utwardzenie w piecu i kontrolę powłoki. Każdy odpowiada za co innego, a zaniedbanie któregokolwiek widać potem na gotowym elemencie.
- Przygotowanie powierzchni — odtłuszczenie, usunięcie zgorzeliny i odprysków spawalniczych, obróbka konwersyjna. Bez tego powłoka nie ma się czego trzymać.
- Naniesienie proszku — naładowane elektrostatycznie cząstki przywierają do uziemionego elementu i trzymają się go aż do wygrzania.
- Utwardzanie — w piecu element dochodzi do temperatury, w której proszek topi się i sieciuje. Dla standardowych farb termoutwardzalnych mieści się ona zwykle w przedziale od około 160 do ponad 200 stopni Celsjusza, mierzonym na samym detalu, a nie na powietrzu w komorze.
- Kontrola — pomiar grubości, ocena przyczepności i sprawdzenie pokrycia w miejscach trudno dostępnych.
Ten podział na temperaturę detalu i temperaturę pieca nie jest formalnością. Cienki drut nagrzewa się o wiele szybciej niż masywny odlew, więc ten sam program pieca da w obu przypadkach inny efekt — przy elementach drucianych łatwiej o przegrzanie, po którym jasne kolory żółkną.
Rodzaje farb proszkowych i dobór do warunków pracy
O doborze farby przesądzają warunki pracy elementu, nie jego wygląd — kolor uzyskamy w każdej technologii. Farby proszkowe dzieli się według rodzaju żywicy i każda grupa ma inny profil odporności.
- Poliestrowe — pierwszy wybór na zewnątrz: dobrze znoszą promieniowanie UV i kredują wolniej niż epoksydy.
- Epoksydowe — świetnie trzymają się podłoża i znoszą chemię, ale pod wpływem światła żółkną i kredują, stąd zastosowania wewnętrzne albo rola warstwy podkładowej.
- Hybrydowe (epoksydowo-poliestrowe) — kompromis na wnętrza, gdzie liczy się wykończenie i cena.
- Poliuretanowe — wysoka odporność mechaniczna i chemiczna, do elementów, których powłoka naprawdę pracuje.
Punktem odniesienia jest klasa korozyjności środowiska według normy o ochronie antykorozyjnej konstrukcji stalowych. Skala zaczyna się na C1, czyli suchych ogrzewanych wnętrzach, a kończy na C5 — strefach przemysłowych i nadmorskich o dużym zasoleniu; dla instalacji morskich przewidziano osobną kategorię ekstremalną. Drugą zmienną jest zakładana trwałość ochrony, podzielona na przedziały od kilku do ponad dwudziestu pięciu lat.
Ta klasyfikacja porządkuje rozmowę szybciej niż jakikolwiek katalog. Element do suchej hali i element do myjni samochodowej to dwa różne zadania, choć rysunek bywa co do kreski ten sam.
Grubość powłoki i normy, które warto znać
Dla powłoki jednowarstwowej standardem jest minimum 60 mikrometrów, dla dwuwarstwowej — 110 mikrometrów. Wartości te podaje specyfikacja QUALICOAT, z zastrzeżeniem, że żaden pojedynczy pomiar nie może zejść poniżej osiemdziesięciu procent minimum.
Sama grubość to jednak dopiero początek. Powłokę ocenia się w trzech wymiarach i każdy z nich ma znormalizowaną metodę badania.
- Grubość — pomiar metodą nieniszczącą, w kilku punktach elementu
- Przyczepność — test siatki nacięć; odstęp ostrzy dobiera się do grubości powłoki: do 60 mikrometrów jest to 1 milimetr, powyżej odpowiednio więcej
- Odporność korozyjna — badanie w komorze solnej z pięcioprocentowym roztworem soli w temperaturze 35 stopni; typowe ekspozycje trwają od 24 do 1440 godzin, a specyfikacje branżowe wymagają dla powłok organicznych rzędu tysiąca godzin
Wymagania warto zapisać już w zapytaniu, a nie po dostawie — bez ustalonego kryterium nie ma czego reklamować.
Specyfika drutu: klatka Faradaya, styki, uziemienie
Przy elementach drucianych najwięcej kłopotu sprawia efekt klatki Faradaya — proszek nie wchodzi w ciasne narożniki wewnętrzne ani w szczeliny między blisko biegnącymi odcinkami drutu. Pole elektrostatyczne skupia się na zewnętrznych krawędziach, a wnętrze geometrii zostaje niedomalowane.
Powłoka jest więc najcieńsza dokładnie tam, gdzie najtrudniej ją zmierzyć — i właśnie stamtąd wychodzi później pierwsza korozja. Częściowo ratują sytuację obniżone napięcie i praca impulsowa, skuteczniej jednak uprzedzić problem na etapie projektu: zaokrąglić ciasne narożniki albo rozbić kształt na łączone podzespoły.
Druga sprawa to uziemienie. Malowanie jest skuteczne przy rezystancji uziemienia nieprzekraczającej jednego megaoma, a to wymaga czystego, niepomalowanego punktu styku zawieszki z detalem. Zawieszka obrosła proszkiem z poprzednich cykli przestaje przewodzić — proszek gorzej wchodzi w narożniki, a powłoka cienieje na całym elemencie. O tym, jak konstrukcja zawieszki przekłada się na efekt, piszemy w tekście Wpływ zawieszki lakierniczej na jakość powłoki – punkt styku, geometria, uziemienie.
Z punktami styku wiąże się kompromis nie do obejścia: tam, gdzie element wisi, powłoka jest cieńsza albo nie ma jej wcale. Dlatego jeszcze przed uruchomieniem produkcji ustalamy z klientem, gdzie ślad zawieszenia jest dopuszczalny.
Trzeci detal to odpryski spawalnicze. Krople metalu przy spoinie pozbawiają farbę równego podłoża, dlatego usuwa się je mechanicznie przed malowaniem — inaczej odezwą się jako punktowe uszkodzenia powłoki.
Malowanie po cynkowaniu — system duplex
Cynkowanie ogniowe połączone z powłoką proszkową, czyli system duplex, chroni dłużej niż suma trwałości obu warstw stosowanych osobno — szacunkowo od półtora do ponad dwóch razy. Cynk daje ochronę katodową, a powłoka organiczna spowalnia jego zużycie.
Wszystko rozbija się o odgazowanie. W warstwie cynku zostają gazy, które podczas utwardzania powłoki uchodzą i zostawiają w niej pęcherzyki oraz mikroskopijne kratery. Zalecana procedura każe wcześniej wygrzać element do temperatury o co najmniej 20 stopni wyższej niż temperatura utwardzania i nanieść proszek, zanim detal ostygnie.
Producenci farb mają też receptury tolerujące odgazowanie. Procesowo jest z nimi wygodniej, ale proszek trzeba wybrać z góry — w trakcie serii się go nie zmienia.
Duplex nie jest jednak odpowiedzią na każde zapytanie. Przy wyrobach z drutu o ciasnych tolerancjach gruba warstwa cynku potrafi zmienić wymiar, a przy gęstych zwojach — skleić sąsiednie odcinki. Który wariant cynkowania kiedy się sprawdza, rozkładamy na czynniki pierwsze w artykule Cynkowanie ogniowe czy galwaniczne? Jak dobrać skuteczną ochronę antykorozyjną dla wyrobów z drutu?
Co przygotować przed wysłaniem zapytania
Wycena i harmonogram są tym dokładniejsze, im więcej wiadomo na starcie. Informacje, o które i tak zapytamy, mieszczą się w sześciu punktach.
- Rysunek lub model elementu wraz z tolerancjami — grubość powłoki wpływa na wymiar końcowy
- Warunki pracy: wnętrze czy otwarta przestrzeń, wilgoć, chemia, zasolenie
- Oczekiwana trwałość ochrony antykorozyjnej
- Kolor z palety RAL Classic, liczącej ponad dwieście odcieni, oraz oczekiwany połysk
- Miejsca, w których ślad po zawieszce jest dopuszczalny
- Wielkość serii i wymagania wobec dokumentacji jakościowej
Ostatni punkt bywa lekceważony, a to on rozstrzyga, czy przy odbiorze rozmawiamy o pomiarach, czy o wrażeniach.
W Salpark wykończenie powierzchni jest częścią projektu, a nie usługą doklejoną na końcu. Kiedy wiemy, jak element ma pracować, dobieramy nie tylko powłokę, lecz także sposób zawieszenia i kolejność operacji — przy drucie to właśnie one przesądzają o efekcie.
Podsumowanie
Powłoka proszkowa na wyrobach z drutu udaje się wtedy, gdy dobór farby, geometrię elementu i sposób zawieszenia przemyśli się razem. Co warto zapamiętać:
- Rodzaj żywicy dobiera się do warunków pracy: poliester na zewnątrz, epoksyd do wnętrz i na podkład, poliuretan tam, gdzie liczy się odporność mechaniczna.
- Minimum to 60 mikrometrów dla powłoki jednowarstwowej i 110 dla dwuwarstwowej.
- Efekt klatki Faradaya zostawia cieńszą powłokę w ciasnych narożnikach — przeciwdziała mu się najskuteczniej na etapie projektu.
- Skuteczne uziemienie to rezystancja poniżej jednego megaoma i czyste punkty styku zawieszki.
- System duplex chroni dłużej niż obie powłoki razem, ale wymaga prawidłowego wygrzania elementu przed malowaniem.
Najwięcej problemów usuwa się przed uruchomieniem produkcji — na rysunku, nie na gotowym detalu.
Skonsultuj wykończenie swojego elementu
Prześlij rysunek i opisz warunki, w jakich element ma pracować. Dobierzemy rodzaj powłoki, jej grubość i sposób zawieszenia, a przy trudnej geometrii podpowiemy zmiany, które ułatwią malowanie, nie ruszając funkcji detalu.
Pełen zakres usług znajdziesz w dziale wykończenie powierzchni. Obróbkę drutu prowadzimy kompleksowo — od gięcia i spawania po gotowy, zabezpieczony wyrób.
FAQ
1. Jaka grubość powłoki proszkowej jest wystarczająca dla wyrobów z drutu?
Dla powłoki jednowarstwowej standardem jest minimum 60 mikrometrów, dla dwuwarstwowej — 110 mikrometrów. Przy elementach z drutu liczy się nie tylko średnia, ale też utrzymanie tej wartości w ciasnych narożnikach, gdzie proszek dociera z trudem. Grubość powłoki przekłada się przy tym na wymiar końcowy detalu, co bywa istotne przy wąskich tolerancjach.
2. Czym różni się farba poliestrowa od epoksydowej?
Poliestry znoszą promieniowanie UV i nadają się na zewnątrz, epoksydy pod wpływem światła żółkną i kredują. Te ostatnie mają za to bardzo dobrą przyczepność i odporność chemiczną, dlatego trafiają do wnętrz albo w rolę warstwy podkładowej w systemach dwuwarstwowych. Na elemencie pracującym na zewnątrz sam epoksyd widać gołym okiem już po jednym sezonie.
3. Dlaczego w narożnikach powłoka bywa cieńsza?
Odpowiada za to efekt klatki Faradaya — pole elektrostatyczne skupia się na zewnętrznych krawędziach elementu, więc proszek nie sięga w głąb ciasnych narożników ani w szczeliny między blisko biegnącymi odcinkami drutu. Częściowo pomagają obniżone napięcie i praca impulsowa, najwięcej daje jednak zaokrąglenie narożników już na etapie projektu. To stamtąd zwykle wychodzi później pierwsza korozja.
4. Czy można malować proszkowo element po cynkowaniu ogniowym?
Tak, takie połączenie nosi nazwę systemu duplex i chroni dłużej niż suma trwałości obu powłok osobno. Warunkiem jest opanowanie odgazowania: element trzeba wcześniej wygrzać do temperatury wyższej od temperatury utwardzania i pokryć proszkiem, zanim ostygnie. Alternatywą są farby o recepturze tolerującej odgazowanie — taki wybór trzeba jednak zgłosić przed uruchomieniem serii.
5. Czy ślad po zawieszce na pomalowanym elemencie da się wyeliminować?
Całkowicie nie, bo w miejscu styku zawieszki z detalem powłoka jest cieńsza albo nie ma jej wcale. Można natomiast zdecydować, gdzie ten ślad wypadnie — dlatego ustalamy to z klientem przed uruchomieniem produkcji. Przy elementach z drutu o małym przekroju punktów zawieszenia jest niewiele, więc im wcześniej o tym rozmawiamy, tym większa swoboda wyboru.
Autor: Zespół Salpark
Zespół specjalistów z doświadczeniem produkcyjnym
Treści publikowane na blogu powstają w oparciu o wiedzę techniczną, wieloletnie doświadczenie oraz realne projekty realizowane dla różnych sektorów przemysłu. Dzielimy się praktycznym spojrzeniem na procesy, rozwiązania i wyzwania, z którymi spotykamy się w codziennej pracy.
Poznaj Salpark ➜ https://salpark.pl/o-nas
