Навесные фасады. Красивые решения


О требованиях к порошковому покрытию на алюминиевых профилях

Введение

При проектировании конструкций из окрашенных алюминиевых профилей возникает проблема правильного задания требований к порошковому покрытию. Ниже представлены рекомендации международной организации Qualicoat, которая занимается сертификацией производств по порошковому окрашиванию алюминия [1-3]. Цель этих рекомендаций – помочь архитекторам, проектировщикам, строителям и владельцам зданий при согласовании требований к порошковому покрытию на алюминиевых профилях на стадиях проектирования и заключения контракта на их поставку.  

Порошковое окрашивание

Порошковое окрашивание – это метод напыления сухой краски в виде частиц мелкого порошка, которые являются электрически заряженными. Заряженные частицы порошка притягиваются к заземленному изделию с образованием равномерного тонкого слоя. Затем это изделие со слоем порошка проходит в течение 10-15 минут через печь при температуре около 200 ºС. После выхода из печи и охлаждения до комнатной температуры порошковое покрытие полностью готово к выполнению своих функций, защитных и декоративных.

Порошковые и жидкие краски

Порошковые покрытия существенно отличаются от «жидких» красок. Жидкие краски обычно представляют собой суспензии из частиц краски, которые «плавают» в растворителях, образуя суспензию. Только после того, как весь растворитель полностью испарится, краска становится готова к эксплуатации по назначению. Отсутствие растворителей является важным преимуществом применения порошкового окрашивания вместо жидкого окрашивания, так как при этом значительно снижается вредное воздействие окрасочного производства на окружающую среду.    

Полиэстерные порошковые покрытия

Основными типами порошковых красок, которые применяются при окрашивании алюминиевых изделий, являются полиэстерные, эпоксидные и акриловые. Для окрашивания алюминиевых профилей, особенно для наружных конструкций, обычно применяют полиэстерные порошковые покрытия. Полиэстерные порошковые покрытия доступны в широком диапазоне цветов, типов текстуры и металлических эффектов.

Подготовка поверхности алюминия

Чтобы правильно установить технические требования к порошковым покрытиям на алюминиевых профилях полезно вкратце проследить технологический процесс нанесения порошкового покрытия. Очень часто проблемы порошкового покрытия связаны не с качеством самого порошка, а с недостаточным качеством подготовки поверхности.

Поверхность алюминиевых профилей, которые поступают на порошковое окрашивание прямо с прессового производства, часто бывают загрязненными смазками и другими загрязнителям, например, обычной цеховой пылью. Алюминиевые профили, которые долго хранились на оптовых складах, могут иметь на поверхности белые или матовые следы общей коррозии.        

Поэтому очень важно, чтобы перед нанесением порошкового покрытия поверхность алюминия была подвергнута тщательной подготовке с жестким контролем качества.

Известно, что большинство дефектов порошкового покрытия алюминиевых профилей связано именно с нарушениями при подготовке их поверхности под окраску. Подготовка поверхности алюминия преследует две основные цели:

Химическую подготовку поверхности профилей производят на горизонтальной линии погружных ванн или на вертикальной линии с помощью спрейерных устройств. Минимальная последовательность химической подготовки включает следующие операции:

См. подробнее о технологии подготовки поверхности алюминия здесь.

В ходе всего этого технологического процесса должен производиться надежный контроль того, что состав рабочих химических растворов и степень загрязненности промывных вод соответствует заданным пределам.

Нанесение порошкового покрытия

Высушенные после химической подготовки алюминиевые профили размещаются на навесках конвейера и подаются в камеру напыления порошка. Специальные распылительные устройства – пистолеты – подают распыленный порошок на алюминиевые профили, который образует на их поверхности тонкий слой с контролируемой толщиной. Весь «лишний» порошок собирается системой возврата и затем повторно используется. Это позволяет достигать эффективности использования порошка до 95 %.

Затем профили с напыленным порошком проходят через печь полимеризации с температурой около 200 °С. Порошковое покрытие при этом претерпевает четыре стадии до полной готовности [1]:

После выхода из печи и охлаждения профилей до комнатной температуры порошковое покрытие полностью готово к применению по назначению.

Стандарт EN 12206-1

Действующим европейским стандартом по порошковому окрашиванию алюминия для архитектуры и строительства является EN 12206-1:2004. Этот стандарт устанавливает требования к процессу подготовки поверхности и методы испытаний готового порошкового покрытия.

Технические условия Qualicoat

Технические условия Qualicoat дают подробное описание требований к порошковым покрытиям, а также к технологии и оборудованию для их получения. Этот документ, который также называют стандартом Qualicoat, опирается на требования EN 12206-1:2004 и нескольких международных стандартов ISO.

Обычным способом задания технических требований к порошковому покрытию в европейских странах, например, в Великобритании [1], является включение в контракт примерно такой фразы: «Архитектурное порошковое покрытие в соответствии со стандартными требованиями Технических условий Qualicoat от сертифицированного производителя» [1]. 

Порошковые краски бывают разные

Любые порошковые покрытия стареют со временем – они теряют часть своего цвета и блеска. Применение более стойких красок дает возможность сохранить их привлекательный внешний вид дольше.

Порошковые краски для архитектурных покрытий подразделяются по стойкости к климатическим и погодным условиям на четыре класса – по степени стойкости к испытаниям под открытым небом в естественных условиях штата Флорида в США:

По окончании срока испытаний порошковое покрытие должно сохранить не менее 50 % своего первоначального уровня блеска, а потеря цвета должна быть не ниже заданных пределов.      

Видимые дефекты на значащих поверхностях

Стандарт Qualicoat устанавливают требования к внешнему виду только для значащих («видимых», «лицевых») поверхностей профилей. К значащим поверхностям относят поверхности профилей, которые являются важными для внешнего вида или работоспособности алюминиевого изделия или конструкции. Кромки, глубокие пазы и вспомогательные поверхности не относят к значащим поверхностям [3]. 

Согласно стандарту Qualicoat на значащих поверхностях не должно быть никаких царапин до основного металла. Заметим, что аналогичное требование для остальных поверхностей в стандарте Qualicoat отсутствует.

Готовое порошковое покрытие на значащей поверхности осматривают под косым углом около 60º к верхней поверхности. С расстояния трех метров не должны быть видны следующие дефекты: шероховатость поверхности, подтеки, пузыри, включения, кратеры, «булавочные уколы», ямки, царапины или другие подобные дефекты.

По согласованию между производителем порошкового покрытия и заказчиком могут быть установлены более жесткие требования к внешнему виду, например, меньшее расстояние осмотра. Такие требования должны быть четко оговорены в контракте или заказе.  

Однородность цвета и блеска

Порошковое покрытие должно иметь одинаковый цвет и одинаковый блеск на всех профилях партии. Кроме того, покрытие должно обладать полной укрывистостью, то есть полностью перекрывать цвет основного металла. Эти характеристики порошкового покрытия также оценивают только на значащих поверхностях: с 5 метров для профилей наружных конструкций фасада зданий, с 3 метров – для профилей, которые предназначены для применения внутри зданий.

Толщина покрытия

Стандарт EN 12206-1 и стандарт Qualicoat предписывают контроль толщины порошкового покрытия только на значащих поверхностях. Заданная минимальная толщина стандартного однослойного покрытия обычно составляет 60 микрометров.   

Измерение толщины покрытия на контрольном профиле производят в пяти отдельных местах профиля. При заданной минимальной толщине 60 мкм результаты измерений должны удовлетворять следующим требованиям:

Об алюминиевых сплавах

Qualicoat рекомендует применять для алюминиевых профилей суженный химический состав алюминиевого сплава по сравнению со стандартными сплавами 6060 и 6063 (в процентах) [2]:

Приведем для сравнения требования по содержанию химических элементов в стандартных сплавах 6060 и 6063, которые выходят за указанные выше пределы:

Заключение

При заказе партии алюминиевых профилей с порошковым покрытием необходимо письменно устанавливать технические требования к ним путем ссылки на нормативный документ или путем указания специальных требований. Состав технических требований к порошкового покрытия на алюминиевых профилях зависит от многих факторов, в том числе, от назначения профилей и климатических условий их применения. Важнейшим условием получения долговечного порошкового покрытия является многостадийная химическая подготовка поверхности алюминия под окраску с надежным технологическим контролем.

 

Источники:

1. Guide to correct specification of powder coated aluminium – Qualicoat UK & Ireland,  Guidance Note - No.2, 2010.

2. Recommendations for aluminium alloys – Qualicoat, Technical Information Sheet,   2017.

3. Qualicoat: SPECIFICATIONS, 14th Edition, 2015.

 

Ссылки на источники:

1) http://www.qualicoatuki.org/assets/02_specification.pdf

2) http://www.qualicoat.net/main/about-us/assured-quality/information-for-coaters.html?file=files/qualicoat/Assured%20Quality/Recommendations%20for%20aluminium%20alloys.pdf

3) http://www.qualicoat.net/main/specifications.html?file=files/qualicoat/Specifications/Specifications.pdf

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Ваше сообщение успешно отправлено

Яндекс.Метрика