Полимерное покрытие металла


Металл с полимерным покрытием

Для изготовления металлочерепицы, сайдинга, профнастила, строительных конструкций, бытовой техники все чаще используется сталь с полимерным покрытием, так называемая «полимерка», «металлопласт». Полимерные покрытия для металла используются в Европе уже более 40 лет для придания строительным конструкциям декоративных свойств и защиты от коррозии. Металлы с полимерным покрытием объединяют в себе прочность  стали с коррозийной стойкостью полимерного покрытия.

Цветовая палитра металла с полимерным покрытием весьма разнообразна, поэтому при выборе цвета обычно используют каталоги цветов либо образцы цвета. Покрытие может быть матовым и блестящим, иметь различную фактуру (в том числе имитировать дерево, камень и пр.).

Структура стального листа с полимерным покрытием

Нанесение полимерных покрытий на оцинкованную сталь — сложнейший процесс, так как стальной лист с полимерным покрытием имеет многослойную структуру: стальной лист, слой цинка, пассивирующий слой, слой грунта, с лицевой стороны — слой цветного полимера, а с  нижней стороны листа «многослойный пирог» завершает защитная краска.

В качестве основы при изготовлении берется стальной прокат толщиной 0,4-2,0мм. На него может наноситься слой цинка (или алюмоцинка) как гальваническим методом, так и методом погружения в расплав. Иногда полимерное покрытие наносят сразу на черный металл (однако такие металлопласты очень недолговечны). Затем металл пассивируется, грунтуется и покрывается защитным слоем различных полимеров.

Методы нанесения полимерного покрытия

Полимерное покрытие  получают различными методами:

  • путём нанесения на полосу заранее изготовленной плёнки,
  • погружением полосы в расплав полимера,
  • валковым методом нанесения жидкого полимера(Coil Coating),
  • напылением полимера в порошкообразном состоянии электростатическим методом.

Покрытие может быть как одностороннее, так и двустороннее. Прокат с односторонним полимерным покрытием –  это прокат с двухслойным полимерным покрытием на лицевой стороне и однослойным полимерным покрытием на обратной стороне.

Двухслойное полимерное покрытие – покрытие, состоящее из слоя грунта и слоя отделочного полимера.

Однослойное покрытие – это, как правило, покрытие обратной стороны проката, состоящее из слоя защитной эмали без регламентирующих требований к внешнему виду,  толщине, коррозионной стойкости и т.д.

Нанесение полимерного покрытия является заключительным этапом производства металлопроката. По желанию заказчика может наноситься защитная пленка из полиэтилена.

Таким образом, чаще всего сталь с полимерным покрытием имеет нижеприведенную структуру.

1 — стальной лист

2 — слой цинка

3 — пассивирующий слой (антикоррозионный слой)

4 — слой грунта

5 — полимерное покрытие

6 — защитная краска с обратной стороны

 Грунтовочный слой  предназначен для обеспечения прочного сцепления и высокой коррозионной стойкости всей системы, т.е. от качества грунтовки зависит, насколько будет крепко держаться полимерное покрытие.

Виды полимерных покрытий для стального листа

В качестве полимерных покрытий используют:

  • полиэстер (полиэфир), обозначается PE. SP;
  • полиэстер матовый, модифицированный тефлоном, PEMA;
  • пурал, полиуретан, модифицированный полиамидом, PURAL;
  • пластизоль поливинилхлоридный, PVS;
  • поливинилиденфторид, PVDF, состоит из 80% поливинилхлорида и 20% акрила;
  • акрил, AY.

Полиэстер является самым популярным покрытием из-за оптимального соотношения «цена-качество» и имеет удовлетворительную устойчивость к УФ-излучению и коррозии. Однако стойкость к механическим повреждениям выше у покрытий Пурал и PVDF. Пурал дороже полиэстера, но он имеет и более высокую химическую стойкость, а также к механическому воздействию и перепадам температур. Самым устойчивым к механическим повреждениям из-за толщины, но вместе с тем и наименее стойким к перепадам температур и к УФ-излучениям является пластизоль. Самое долговечное и наиболее дорогостоящее покрытие –это поливинилиденфторид (PVDF). Наименее долговечное и нестойкое к механическому и атмосферному воздействию-это акриловое покрытие.  Все эти покрытия могут иметь различную фактуру, блеск, цвета. Таким образом, полимерные покрытия имеют разную стойкость к ультрафиолетовому излучению, к высоким и низким температурам, атмосферному воздействию, к механическим повреждениям и другим

Вышеприведенные покрытия являются изначально жидкими и наносятся валковым методом, который является наиболее распространенным и востребованным как в России, так и в других странах.

Важнейшие требования к покрытиям – прочное сцепление (адгезия) отдельных слоев друг с другом, нижнего слоя с подложкой, твердость, прочность при изгибе и ударе, влагонепроницаемость, атмосферостойкость, комплекс декоративных свойств (прозрачность или укрывистость, цвет, степень блеска, узор и др.).

Основные преимущества проката с полимерным покрытием следующие:

  • Возможность штамповки, профилирования, гибки металла в готовые изделия (металлочерепица, профилированный настил, детали бытовых приборов и пр.)
  • Однородные и стабильные свойства по всей поверхности
  • Прекрасные защитные свойства
  • Атмосферостойкость
  • Сохранение защитных и декоративных свойств более 10 лет
  • Разнообразие цветов и фактур

Изготовлением металла с полимерным покрытием занимаются чаще всего металлургические заводы, производящие тонколистовую сталь. Наиболее известные из них: Новолипецкий металлургический комбинат, Череповецкий металлургический комбинат, международные концерны Arcelor Mittal, RАUТАRUUККI OY (Финляндия), ЕСО STAНL (Германия), ISPAT KARMET (Караганда, Казахстан), HOGOVENS (Голландия), BRITISH STEEL (Великобритания), MIRIAD (Франция ) SSAB TUNNPLAT AB ( Швеция ). Однако, сейчас появляется все больше и больше производителей, оказывающих услуги по нанесению полимерных покрытий на любой необходимый заказчику типоразмер листа металлургических гигантов.

engitime.ru

Что такое полимерное покрытие? Полимерное покрытие металла

Полимерное покрытие – это уникальная возможность защитить металлические поверхности. Это самый эффективный и современный способ борьбы с коррозией, которая рано или поздно все равно появляется на металлических изделиях.

В чем суть?

Для улучшения эксплуатационных свойств металла используются полимеры, которые могут вступать в реакцию в определенных условиях. Подобные покрытия представляют собой сухие составы на основе порошка мелкой дисперсии, куда дополнительно добавляются отвердители, наполнители и пигменты. Полимерное покрытие было выбрано для повышения защитных средств металла не случайно: металлы проводят электрический ток, как следствие, заряд передается изделию, в результате чего образуется электростатическое поле. Оно притягивает частицы порошка, удерживая их на поверхности обрабатываемого изделия. Особенность полимерного покрытия – в высокой степени устойчивости к любым видам воздействия. Кроме того, оно эстетично.

Как проходит полимеризация

Цех порошковой окраски состоит из нескольких участков:

  • Участка подготовки изделий: чтобы полимерное покрытие было нанесено правильно и равномерно, металлическое изделие сначала тщательно очищается от пыли, ржавчины, грязи. Целесообразно использовать эффективную пескоструйную обработку и фосфатирование. Обязательный этап – обезжиривание металлической поверхности.
  • Камеры напыления: в окрасочной камере выполняется непосредственно покраска. Камера термическая, она способна нагреться до температуры в 200 градусов и прогревается равномерно. Порошок начинает плавиться, за счет чего образуется ровное и гладкое покрытие по всей поверхности металла, заполняются и его поры.
  • Полимеризация изделия выполняется в камере охлаждения: здесь температура постепенно падает, а полимерная пленка становится тверже. Спустя 24 часа полимерное покрытие уже готово к эксплуатации.

Технология окраски: в чем суть

Нанесение порошкового покрытия выполняется в несколько этапов. На первом обрабатываются поверхности. Очень важно, чтобы металлические изделия были тщательно очищены от загрязнений, окислов, а обезжиривание поверхности будет способствовать улучшенной сцепляемости. После подготовки выполняется этап маскировки, то есть скрываются те элементы металлического изделия, на которые не должен попасть порошковый состав.

Детали, которые должны быть обработаны, завешиваются на транспортную систему, затем отправляются в камеру покраски. После напыления на металле образуется порошковый слой. На этапе полимеризации формируется покрытие, которое представляет собой оплавление слоя краски.

В чем особенности?

Металл, обработанный полимерным покрытием, отличается надежностью и повышенной прочностью. Объясняется это тем, что образуется герметичная монолитная пленка, полностью покрывающая поверхность изделия и прочно держащаяся на нем. Благодаря полимерному покрытию металл обладает:

  • высокой адгезией к поверхности;
  • высокой прочностью и износоустойчивостью;
  • длительным сроком эксплуатации при сохранении первоначальных свойств;
  • богатой цветовой гаммой;
  • быстрым производственным циклом.

Полимерное покрытие металла выполняется на основе различных материалов и красящих порошков. Выбор конкретного вещества зависит от того, для каких целей наносится покрытие, насколько важны декоративные свойства.

Полиэстер

Для полимерного покрытия металла чаще всего используется именно полиэстер. Это недорогой материал, обладающий высоким уровнем гибкости, формуемости, к тому же он может эксплуатироваться в любых климатических условиях. Лист с полимерным покрытием на основе полиэстера отличается стойкостью к ультрафиолетовому излучению и коррозии. Материал образует качественную и прочную пленку на поверхности, благодаря чему при любых условиях транспортировки стальные листы доставляются в целости.

Широко используется и матовый полиэстер: покрытие имеет совсем маленькую толщину, а поверхность металла получается матовой. Особенность данного материала – в высокой цветостойкости, хорошей стойкости к коррозии и механическому воздействию.

Пластизоль

Еще одно популярное полимерное покрытие металла – пластизоль. В составе этого декоративного материала - поливинилхлорид, пластификаторы; внешне он привлекает внимание тисненой поверхностью. Это самое дорогое покрытие, и в то же время самое стойкое к механическим повреждениям благодаря большой толщине покрытия. С другой стороны, материал не обладает высокой температурной стойкостью, а потому под воздействием солнечных лучей при высокой температуре покрытие будет портиться. За счет большой толщины стойкость к коррозии пластизоля высокая.

Популярна сталь с полимерным покрытием на основе пурала, которая отличается шелковисто-матовой структурной поверхностью. Стойкость к перепадам температуры и воздействию химических веществ делает данный состав популярным для обработки металлов.

Характеристики стали с полимерным покрытием

Особенности материалов с полимерным покрытием – в прочности, формуемости, высокой коррозийной стойкости. После обработки сталь обретает прекрасный внешний вид, которому можно придать любые цвета и оттенки. Прокат выполняется по ГОСТ, полимерное покрытие получается качественным. Окрашенный прокат может иметь одно- или двухслойное покрытие, возможны варианты, когда вещество наносится с одной или с обеих сторон. Благодаря полимерному покрытию улучшаются эксплуатационные свойства стали:

  • металл с полимерным покрытием может быть переработан в готовые изделия;
  • покрытие распределяется по поверхности равномерно, поэтому и степень защиты равномерная;
  • отсутствие пор служит залогом хорошего уровня защитных свойств;
  • сталь отличается хорошей адгезией;
  • металл может сохранять защитные и декоративные свойства больше 10 лет.

С экономической точки зрения сталь оцинкованная с полимерным покрытием более выгодна: во-первых, она способствует высокой производительности и качеству, так как снижается себестоимость нанесения покрытий. Во-вторых, покупателю не нужно самому вкладывать средства в дополнительную обработку стали для защиты ее поверхности. Отметим, что антикоррозионные свойства оцинкованной стали, которая обработана полимерным покрытием, зависит от толщины слоя. Чтобы повысить срок эксплуатации стальных изделий, они дополнительно покрываются двумя слоями полимера, что делает защиту металла еще выше.

Особенности покрытия

Полимерное покрытие – это пленка, которая обладает целым комплексом уникальных эксплуатационных характеристик. Предварительно окрашенный прокат создается на основе нескольких типов полимеров. Любой материал, обработанный на основе такого метода – стальной лист или сетка с полимерным покрытием – отличается ударопрочностью, стойкостью к воздействию коррозии и высокой адгезией. Немаловажно и то, что порошковое окрашивание позволяет сделать поверхность металла любой с точки зрения цвета, в том числе и искусственно состаренной, например, под стиль антик.

Сегодня популярен такой способ окраски стального проката, как Coil Coating. Суть метода в том, что покрытие наносится на автоматизированной линии, то есть листы рулонного проката обрабатываются на линии, после чего на них валиковыми машинами наносится покрытие. Данная технология получила распространение благодаря тому, что нет потерь материалов, а сама линия более производительна, а потому и выгодна.

Как и при любых других отделочных работах, сначала требуется подготовить поверхность, после чего выполняется ее окраска. Данная технология позволяет вести качественную обработку стали, алюминия и белой жести. Таким образом, полимерное покрытие – это возможность улучшить эксплуатационные свойства металла, повысить его защитные свойства и обеспечить длительность эксплуатации.

fb.ru

Полимерное покрытие металла

Порошковое полимерное покрытие металла – это наиболее эффективный на данный момент известный способ защиты изделий от разрушительного воздействия коррозии. Суть метода заключается в нанесении на поверхность предмета порошковой краски, которая при затвердевании образует сплошную непроницаемую полимерную пленку. Данное средство является хорошей альтернативой:

  • жидким лакокрасочным материалам;
  • изолирующим материалам (резина, пластик);
  • оцинковке.

Прочное крепление обеспечивается за счет притяжения частичек краски к электростатическому полю металла. Важным преимуществом покрытия является способность сохраняться в самых неблагоприятных условиях. Еще один плюс полимерной пленки заключается в ее эстетичности, материалу можно придать любую расцветку. Метод позволяет значительно повысить эксплуатационные свойства и долговечность металлических изделий.

Таким образом, полимерное покрытие обладает следующими свойствами:

  • высокая эстетичность;
  • непроницаемость;
  • низкая цена;
  • стойкость в неблагоприятной среде;
  • абсолютная устойчивость к воде;
  • большая прочность;
  • жаростойкость;
  • электроизоляционные свойства;
  • экологичность;
  • абразивостойкость;
  • плотное прилегание к защищаемой поверхности;
  • высокая вариативность окраса;
  • долгое сохранение первоначального цвета.

Технология полимерного покрытия металла

Объект предварительно очищается, с его поверхности удаляются окалины, устраняются другие дефекты, например, окислы, ржавчина. С этими задачами хорошо справляется пескоструйная обработка. Непосредственно перед нанесением краски на участок последний обезжиривается при помощи химических средств. Нередко полимеризация проводится не на всей поверхности изделия. В таком случае не предназначенные для окраски участки прикрываются чехлами, данный процесс называется маскировкой.

нанесение состоит из трех этапов:

  • напыление;
  • термическая обработка;
  • полимеризации.

Предмет помещается в камеру, с помощью распылителей на него наносится порошковая краска. Важно следить, чтобы смесь распределялась равномерно. Температура в камере повышается до момента, когда порошок начинает плавиться, иногда она может достигать 200 градусов Цельсия. Расплавленный материал преобразуется в гладкую и ровную пленку, которая заполняет все поры на поверхности металла. Технология оплавления заключается в прохождении трех этапов:

  • оплавление, когда материал переходит в вязко-текучее состояние;
  • оплавленные частицы преобразуются в единый слой;
  • поверхность металла смачивается расплавленным полимером, в результате чего образуется полимерно-порошковая смесь.

Образование твердого полимерного слоя происходит в камере охлаждения. По мере понижения температуры покрытия оно постепенно становится менее вязким и стягивается, в результате изделие оказывается надежно обтянуто пленкой. Термореактивные разновидности полимерно-порошковых смесей не требуют обязательного специального охлаждения. Обычно покрытие полностью затвердевает в течение суток.

Виды материалов

Для полимерной защиты предметов чаще всего применяются:

  • полиэстер;
  • пластизоль;
  • полиуретаны;
  • поливинилдефторид.

Полиэстер является наиболее популярной разновидностью, именно он чаще всего применяется в металлочерепице и профнастилах. Толщина полимерного покрытия составляет 0,02-0,03 мм. Материал отличается прочностью и долговечностью, так срок службы кровли в среднем составляет 20-30 лет, при этом гарантия действует не менее 10 лет.

Покрытие из пластизола обычно обладает большей толщиной, около 2 мм, благодаря чему оно отличается высокой устойчивостью к механическим повреждениям и обеспечивает хорошую защиту от коррозии.

Состав полимерного покрытия

Основой любой порошково-полимерной смеси является так называемое связующее вещество, которое в свою очередь состоит из наполнителя и отвердителя. Всего в состав полимерного покрытия металла входят следующие компоненты:

  • связующее;
  • пигменты-колеры;
  • добавки для достижения технологических характеристик.

Во многие краски можно самостоятельно добавлять колеры, тем самым изменяя их первоначальный цвет.

Сфера применения

Сфера применения порошковых красок постоянно расширяется, материал позволяет значительно повысить эффективность и долговечность традиционных металлических конструкций. Также данный метод используется для покрытия других материалов:

  • бетона;
  • стекла;
  • керамики;
  • МДФ;
  • стеновых камней.

В быту полимерно-порошковая смесь применяется для обработки мебели и фурнитуры, оконных профилей, различной техники, в том числе и офисной, ограждений, кровельных материалов, перегородок, элементов фасада, спортивного инвентаря. Кроме этого, смесь задействуют для защиты производственного оборудовании, станков, складской и торговой техники, колесных дисков.

novametcom.ru

Полимерное покрытие металла

Полимерное покрытие применяется с целью увеличения срока эксплуатации металлических поверхностей и улучшения их определенных характеристик, например, стойкости к коррозии. Оно представляет собой совокупность из полимеров, цветовых пигментов и прочих добавок, способных к образованию слоя защиты металла от негативного воздействия окружающей среды.

Формируется такое покрытие нанесением на металл особого жидкого или порошкообразного состава в камере для полимеризации. Чаще всего таким способом покрывают металлические поверхности ограждений, профлистов и металлочерепицы.

Цена покрытия легко окупается долговечностью изделий из него и их способностью противостоять различным негативным воздействиям окружающей среды. Помимо практической ценности, оно обладает эстетичным внешним видом с набором таких декоративных качеств, как цвет, гладкость и блеск. Последнее достигается благодаря слою грунтовки с предварительной обработкой металлической поверхности.

Сегодня купить рулонный металл, покрытый полимерным слоем  можно в нескольких вариантах. Из множества существующих видов покрытий наибольшее распространение имеют такие полимерные материалы, как полиэстер, ПВДФ, пластизоль и пурал. Любой из них наделен рядом достоинств и выбирается в зависимости от условий предстоящей сооружению эксплуатации.

Покрытие из полиэстера

Этот недорогой материал в сравнении с другими видами покрытий имеет не очень высокие прочностные характеристики. Улучшает их посыпание полиэстера кварцевым песком, но цена металла с покрытием из полимеров в этом случае будет несколько выше. При этом транспортировка таких листов будет осложнена способностью песка царапать смежные с ним поверхности.

Покрытие ПВДФ

ПВДФ не боится механических повреждений и из всех разновидностей покрытий имеет самый продолжительный срок службы. Как правило, такую технологию покрытия металла используют для обработки наружных поверхностей стен, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды, например морского побережья.

Пластизоль

Также отличными декоративными качествами обладает полимер пластизоль. Он отличается большой (до 200 мкм) толщиной полимерного покрытия металла. По стоимости этот материал один из самых дорогих, но и устойчивость покрытия к механическим повреждениям благодаря его толщине тоже одна из самых высоких. Именно с помощью пластизоля создают фактурные покрытия, тисненые поверхности и наносят на металлические изделия штампованные рисунки.

Такое покрытие, помимо защиты металла от коррозии, климатических и механических воздействий, еще и придает сооружениям архитектурную выразительность. Однако его не рекомендуют применять в южных регионах из-за невысокой стойкости к ультрафиолету и большим температурам (+80ºС и выше). В этих условиях материал быстро изнашивается и выцветает, поэтому возможно использование только пластизоля светлых тонов, максимально отражающих свет.

Пурал

Пурал – материал на основе полиуретана, имеющий в составе модифицированный полиамид, обладает высокой термостойкостью и шелковисто-матовой поверхностью. Покрытые им металлоизделия имеют уникальную стойкость даже к значительным перепадам температур в широком диапазоне (в пределах 120ºС).

При этом листовой металл, покрытый пуралом не подвержен изменению цвета, наделен высокой химической стойкостью и другими ценными эксплуатационными характеристиками. Хотя данный материал не так стоек к пластическому деформированию, как пластизоль, и несколько дороже полиэстера, на сегодня это наиболее оптимальное покрытие по соотношению цены и качества.

Наибольшее распространение получил оцинкованный металл с покрытием из полимеров в обустройстве кровли. Профилированный и уложенный на крышу, он придает строению экологичность и красивый внешний вид. А высокие антикоррозионные характеристики покрытия, его стойкость к ультрафиолетовым лучам и механическим повреждениям обеспечивают кровле легкость монтажа и долговечность в эксплуатации.

Похожие статьи

Итогом термической обработки металлов и сплавов становится широкомасштабное изменение технических и технологических свойств металлических элементов. Высокий уровень увеличения механического сопротивления заготовки после термической обработки, если сравнивать с первоначальными...

Обработка металла на токарном станке считается одной из самых распространенных операций по производству деталей из конструкционных материалов. Сейчас с помощью снятия стружки выпускается до восьмидесяти процентов всяческих элементов, которые являются составляющими разнообразных аппаратов, приборов и агрегатов. Квалифицированные технологи...

При электроэрозионной обработке металлов рабочий инструмент должен быть подсоединен к источнику подачи электротока. Электрод служит проводником электрических импульсов от подающего источника к поверхности обрабатываемой детали. Оба компонента размещаются на определенном...

В результате анодирования алюминия на поверхности обрабатываемой детали образуется тонкая оксидная пленка, толщина которой не превышает 0,1 мм. Органические красители, которыми можно покрыть алюминиевую поверхность после...

Процесс напыления металла предполагает равномерное распределение расплавленных частиц будущего покрытия по предварительно нагретой заготовке. Качество адгезии покрытия опредляется, в первую очередь, характером взаимодействия частиц...

В первую очередь на выбор режима термической обработки стали оказывает влияние структурный состав материала. Современные технологии позволяют получать высокопрочную сталь, которая адаптирована для эксплуатации в агрессивной среде и не подвержена воздействию разрушающих факторов, таких как...

promplace.ru


Смотрите также