Попередня підготовка поверхні – це найперший і важливий етап у ланцюжку процесів порошкового фарбування, адже якісна підготовка поверхні знижує ризик появи дефектів та забезпечує стійке та надійне покриття.
У процесі напилення порошкова фарба заряджається і утримується на поверхні виробу за рахунок електростатичних сил. Під час нагрівання виробів в печі відбувається розплавлення порошку і перетворення його в гель, що рівномірно розтікається по поверхні.
При подальшій полімеризації утворюється покриття з певною адгезією до поверхні.
Якщо поверхня забруднена, гелеподібна маса може розтікатись на ній нерівномірно, що в подальшому негативно позначається на адгезії і призводить до дефектів порошкового покриття.
Якщо виріб буде експлуатуватися в зовнішніх атмосферних умовах, то, як правило, перед фарбуванням на поверхню виробу наносять стійкі до корозії покриття.
Одним із методів очищення поверхні виробів від забруднень і створення стійких до корозії покриттів є хімічна підготовка поверхні.
Для видалення масляних та інших органічних забруднень зазвичай використовують лужні розчини. Оксиди та інші мінеральні забруднення видаляють за допомогою кислотних розчинів.
Для поліпшення стійкості поверхні до корозії найчастіше використовують фосфатні покриття, які покращують адгезію порошкової фарби і запобігають поширенню корозії на поверхні основи.
Фосфатні покриття являють собою плівку важкорозчинних у воді фосфорнокислих з’єднань, що утворилися в результаті взаємодії металу з фосфорною кислотою та її кислими солями. В звичайних атмосферних умовах вони стійкі до нейтрального водного середовища.
Класична схема підготовки поверхні зі сталі складається з п’яти етапів:
1-й етап – знежирення,
2-й етап – промивка від знежирюючого розчину,
3-й етап – фосфатування,
4-й етап – промивка технічною водою від фосфатного розчину,
5-й етап – остаточна промивка демінералізованою водою.
Сьогодні в сучасних установках підготовки поверхні з метою економії застосовуються сучасні комбіновані розчини одночасного знежирення-фосфатування, що дозволяє скоротити кількість етапів обробки поверхні, і, як наслідок, розміри самої установки попередньої підготовки поверхні.
Схема підготовки поверхні з комбінованим розчином знежирення-фосфатування має три етапи:
1-й етап – одночасне знежирення і фосфатування,
2-й етап – промивка технічною водою,
3-й етап – остаточна промивка демінералізованою водою.
Демінералізовану воду використовують в якості остаточної промивки, тому що фосфатні покриття стійкі до нейтрального водного середовища, а також після висихання поверхні виробу на ній не залишиться ніяких домішок, які можуть міститися в звичайній водопровідній воді. Завдяки такій промивці порошкове покриття після полімеризації в печі утворює міцне з’єднання з фосфатною плівкою, яка, в свою чергу, на молекулярному рівні з’єднана з металевою основою.
Автоматичні і напівавтоматичні установки підготовки поверхні
Каскадні тунелі
В автоматичних лініях, де вироби безперервно переміщаються по конвеєру, використовують каскадні тунелі хімічної підготовки. Тунель, вздовж якого переміщаються деталі, називається каскадним, тому що етапи підготовки поверхні із зонами промивки між ними розташовані послідовно один за одним. Деталі послідовно піддаються обробці певними розчинами, і в результаті на їхній поверхні утворюється захисна фосфатна плівка.
Тактові напівавтоматичні камери
Для ділянок з ручним фарбуванням виробів застосовують тактові напівавтоматичні камери підготовки поверхні.
Камеру називають напівавтоматичною, тому що оператор вручну завантажує в камеру траверсу з навішеними виробами і закриває двері. Далі в автоматичному режимі відбувається обробка виробів знежирюючими фосфатними розчинами та промивка. Етапи обробки деталей розчинами і промивання розділені в часі.
Спершу виріб обробляється одним розчином, який через спеціальні клапани стікає в свою ємність. Після того як обробка першим розчином завершена і весь розчин стік в свою ємність, починається промивка розчином з іншої ємності.
Після обробки виробу усіма розчинами і його промивки система управління подає сигнал про закінчення циклу обробки і оператор, відкривши двері, переміщує траверсу з виробами в піч сушки, де відбувається видалення вологи з поверхні виробу.
Основні елементи та принципи роботи установок попередньої підготовки поверхні, необхідні для їх правильного функціонування:
• Фіксовані рамки з форсунками розпилення
• Швидкоз’ємні з’єднання для форсунок
• Вертикально занурені насоси з нержавіючої сталі
• Герметично зварені тунелі з нержавіючої сталі
• Водозберігаючий принцип
• Автоматичне регулювання рівня води
• Вибір джерела підігріву: газ, дизпаливо, електрика, парове опалення
• Оптимальні нейтральні зони між процесами
• Вентиляційна система