Miltelinis dažymas ant cinkuoto plieno

Daug kam kyla klausimas, kaip kokybiškai nudažyti karštai cinkuotą plieną. Radau apie tai nedidelį straipsnelį (http://www.powdercoatingonline.com/powder-coating-over-galvanizing) ir pateikiu jį skaitytojams. Man ir pačiam kai kurios rekomendacijos atrodo šiek tiek keistos, bet įvertinus, kad straipsnelio autorė dirba įmonėje, kuri turi ir karšto cinkavimo, ir miltelinio dažymo linijas, jos atrodo ganėtinai logiškos.

Miltelinis dažymas ant cinkuoto plieno

Miltelinis dažymas ant karštai cinkuoto plieno dažytojui sukuria „puokštę“ problemų, tačiau visas jas galima įveikti turint truputį žinių, kaip teisingai elgtis.

Viena iš patvariausių apsauginių plieno dangų, išgaunama dažant poliesteriniais dažais ant karštai cinkuoto plieno statybiniams elementams užtikrina ir aukščiausios kokybės išvaizdą.

Kas tai yra miltelinis dažymas?

Poliesteriniai milteliai yra termoreaktyvios dervos, elektrostatiškai užnešamos ant plieno paviršiaus ir sukepinamos maždaug 180 °C temperatūroje. Ši technologija leidžia išgauti tolygią dangą, turinčią patrauklią architektūrinę išvaizdą ir puikų atsparumą atmosferiniam senėjimui. Derinyje su karštu būdu atlikta cinko danga milteliais dažytas gaminys įgyja maksimalų plieno gaminiams pasiekiamą ilgalaikiškumą, paprastai tai daugiau kaip 50 metų be rūdžių daugumoje architektūros sričių.

Kokios miltelinio dažymo ant cinkuoto plieno problemos?

Karštai cinkuoto plieno paviršius nuo pat miltelinio dažymo proceso išradimo septintojo dešimtmečio pradžioje laikomas sunkiai dažomu milteliniai dažais. Australijos kompanija Industrial Galvanizers 1986 metais pradėjo tyrimus šioje srityje, kurie nulėmė sprendimą pasistatyti nuosavą miltelinę dažyklą, kuri veikia nuo 1988 metų dirba lygiagrečiai su cinkavimo linija. Yra trys pagrindinės problemos, susijusios su milteliniu dažymu ant karštai cinkuoto plieno:

·         Poros (skylutės) dangoje

·         Bloga adhezija

·         Nepilna poliesterinės dervos polimerizacija

Industrial Galvanizers šias problemas tyrė kartu su pagrindiniais poliesterinių miltelių gamintojais. Tyrimų rezultatai padėjo geriau suprasti šias problemas ir modifikuoti poliesterinių miltelių chemiją bei gamyklines procedūras taip, kad būtų užtikrinta nuolatinė poliesteriniais dažais dažytų karštai cinkuotų plieninių gaminių kokybė.
Problemos, susijusios su milteliniu dažymu ant karštai cinkuoto plieno, niekur nedingo ir nuolat visame pasaulyje keliami klausimai dėl miltelinių dangų ant karštai cinkuoto plieno broko.

1. Skylutės: Skylutės atsiranda dėl mažyčių dujų burbuliukų susidarymo poliesterinėje dangoje sukepinimo/polimerizavimo stadijoje. Šie burbuliukai sukuria mažus krateriukus ant paviršiaus ir danga praranda gražią išvaizdą. Jie taip pat mažina dangos storį, dėl ko trumpina gaminio tarnavimo laiką, ypač agresyvioje (pajūrio) aplinkoje. Pagrindinė skylučių atsiradimo priežastis ta, kad atskiros poliesterinės dervos dalelės, besiliečiančios su cinkuotu paviršiumi, lydosi ne tuo pat metu, kaip ir poliesterinių miltelių sluoksnyje esančios dervos dalelės, dėl didelės cinkuoto plieno masės*¹ ir laiko, reikalingo jam įkaisti iki lydymosi temperatūros. Specialios receptūros dervos su „dujas šalinančiais priedais“ buvo sukurtos, kad sumažintų šią problemą vėlinant miltelių lydymosi pradžią. Gaminių pašildymas pirminio šildymo krosnyje prieš miltelių užpūtimą leidžia dažyti milteliais sunkius karštai cinkuotus gaminius ir spręsti skylučių problemą, kai naudojami „atsparūs skylutėms“ poliesteriniai dažai.

*¹ Pastaba: Karštai cinkuoti gaminiai turi didesnį skerspjūvio storį nei kiti milteliais dažomi plieniniai gaminiai, tipiniu atveju – plieno lakštai. Taigi šiems gaminiams dėl didesnės jų masės įkaisti iki krosnies temperatūros reikia daugiau laiko.

2. Bloga adhezija: Paskutinė karštojo cinkavimo proceso stadija yra gaminio aušinimas vandeniu, dažniausiai silpnu natrio dichromato tirpalu. Šiame etape gaminys atvėsinamas tiek, kad su juo būtų galima toliau dirbti ir pasyvuojamas cinko dangos paviršius, kad būtų apsaugotas nuo ankstyvos oksidacijos. Pasyvacinė plėvelė ant cinko dangos paviršiaus trikdo fosfatavimo (kristalinio – cinko fosfatu arba amorfinio – geležies fosfatu) procesą ir daro šį paruošimo metodą neefektyviu. Labai svarbu, kad karštai cinkuoti gaminiai nebūtų aušinami po cinkavimo*². Tai užtikrins, kad cinko paviršius išliktų labai reaktyvus ir galėtų būti sėkmingai apdorotas prieš miltelinį dažymą.

*² Pastaba: Taip pat ypatingai svarbu, kad karštai cinkuotas paviršius iki miltelinio dažymo išliktų švarus. Sudrėkęs po lietumi ar nuo rasos jis greitai oksiduosis ir vėl sukels adhezijos ir kokybės problemų.

3. Nepilna polimerizacija: Poliesteriniai milteliai yra termoreaktyvi derva, kurios tinklinė struktūra galutinai susiformuoja išlaikius apie 10 minučių aukštoje temperatūroje (tipiniu atveju 180 °C)Sukepinimo krosnys sukonstruotos taip, kad užtikrintų tokią laiko ir temperatūros kombinaciją. Karštai cinkuoto plieno gaminiams, turintiems didesnį skerspjūvio storį, reikia užtikrinti pakankamą sukepinimo laiką, kuris tenkintų dažų polimerizavimo specifikacijas. Sunkesnių gaminių pirminis pakaitinimas pagreitins polimerizacijos procesą sukepinimo krosnyje.

Rekomenduojamos tokios priemonės

1.      Karštai cinkuotą plieną neaušinti vandeniu ar chromatų tirpalu

2.      Pašalinti visus plovimo vandens nutekėjimo pėdsakus ir paviršiaus defektus

3.      Milteliais dažyti per 12 valandų po cinkavimo. Neleisti paviršiui sudrėkti. Nepalikti lauke.

4.      Išlaikyti švarų paviršių. Netransportuoti neuždengto krovinio. Dyzelino degimo produktai užterš paviršių.

5.      Jei paviršius susiteršė arba tikėtina, jog jis susiteršė, paviršių nuvalyti tinkamu tirpikliu/plovikliu, sukurtu pirminiam valymui prieš miltelinį dažymą.

6.      Jei reikalinga geresnė adhezija, reikia naudoti kristalinį (cinko) fosfatavimą. Paviršius turi būti absoliučiai švarus. Cinko fosfatavimo tirpalas neturi valomojo poveikio ir nepašalins nuo paviršiaus tepalų ar purvo.

7.      Jei numatomas gaminio tarnavimas paprastomis sąlygomis, galima naudoti amorfinį (geležies) fosfatavimą. Amorfinio fosfatavimo tirpalai turi silpną valomąjį poveikį ir pašalins nuo paviršiaus nedidelius teršalus.

8.      Prieš dažymą gaminius pašildyti

9.      Naudoti tik „atsparus skylutėms“ poliesterinius miltelius.

10.  Naudojant tirpiklį patikrinti taisyklingą sukepinimą. Kad būtų užtikrinta pilna polimerizacija, sureguliuoti linijos greitį.

APIBENRINIMAS

Tinkamai atliktas miltelinis dažymas ant karštai cinkuoti plieno užtikrina puikų gaminio tarnavimą. Daug architektūrinių projektų, kuriuose buvo panaudota tokia technologija dar 1988 metais puikia atrodo ir šiandien.

Metalizuotų miltelinių dažų atspalvis

Milteliniai dažai, taip pat ir metalizuoti, gaminami pagal spalvinius standartus. Populiariausias yra RAL standartas, kuris sidabriniams metalizuotiems dažams numato du pagrindinius atspalvius: RAL 9006 - baltas aliuminis, RAL 9007 - pilkas aliuminis. RAL spalvų pavyzdžiai gaminami ant kartoninio pagrindo skystais dažais, dėl to vizualinio efekto pernešimas į miltelinę dangą gali sukelti daug nesusipratimų. Metalizuoti skysti dažai yra paprastesni kaip jų gamybos, taip ir dažymo požiūriu bei labiau atsikartojantys.
Miltelinių metalizuotų dažų atveju yra kitaip. Metalizuotų miltelinių dažų gamybos procesas yra daug sudėtingesnis, o galutinis produktas nėra visiškai atsikartojantis.
Dažymo būdas ir sąlygos turi daug daugiau įtakos galutiniam rezultatui nei dažant skystais dažais, kadangi neįmanoma užtikrinti vienodų dažymo proceso parametrų skirtingose dažyklose. Dėl to miltelinių metalizuotų dažų atveju galima laikyti, kad spalviniai pavyzdžiai rodo tik gaunamos dangos atspalvį, o ne gaunamo vizualinio efekto atsikartojimą. Negalime visiškai kontroliuoti nei tolygaus metalinio pigmento pasiskirstymo dangoje, nei pigmento grūdelių ar žvynelių išsidėstymo dažomo objekto paviršiaus atžvilgiu. Dėl to kiekvieno gamintojo metalizuoti milteliniai dažai, po nudažymo atrodys kitaip. Taipogi dažnai gali skirtis ir to paties gamintojo gaminami metalizuoti dažai.
Dangos spalvos ir efekto skirtumai reikalauja, kad būtų nustatytos ribinės sąlygos, kurios sudarytų pagrindą galimoms pretenzijoms. Pavyzdys, pagal kurį buvo patvirtinta spalva ir efektas, negali būti užsakovo naudojamas kaip vienintelis ir neabejotinas teisingos dangos išvaizdos įrodymas. Abiejų šalių labui verta nudažyti keletą pavyzdžių skirtingomis sąlygomis (skirtingas dangos storis, sukepinimo laikas, šviežių ir naudotų dažų kiekis ir t.t.) ir derybų keliu nustatyti leistinas apatinę ir viršutinę dangos išvaizdos nukrypimų ribas. Taip apibrėžtos užsakymo sąlygos leidžia sąžiningai ir realiai įvykdyti keliamus reikalavimus.

Metalizuotų miltelinių dangų atsparumas

Yra keletas faktorių, kurie turi įtakos metalizuotų miltelinių dangų atsparumui. Iš gamintojo pusės, įtaką dangos atsparumui turi: panaudoto metalinio pigmento rūšis, jo procentinis kiekis gatavame produkte, o taip pat efekto pagrindą sudarančių dažų gamybos būdas ir receptūra. Iš dažytojų pusės, visų pirma, panaudota dažymo sistema - vienasluoksnė arba dvi-sluoksnė. Planuojant metalizuotos miltelinės dangos atlikimą pirmiausiai reikia nuspręsti, kokį atsparumą turi turėti užbaigta danga. Metalizuotų dangų atveju tai turi esminės įtakos dažymo kainai. Brangiausia išgauti atsparumą atmosferos veiksniams, ypač ultravioletiniams spinduliams.
Jei metalizuota miltelinė danga turi būti atspari trynimui, įbrėžimams, cheminėms medžiagoms (pvz. žmogaus prakaitui), galima pasirinkti du būdus. Dvisluoksnės dangos: metalizuoti dažai plius skaidrus lakas, arba viensluoksnės dangos panaudojant architektūroje naudojamus lauko dažus. Skaidrus lakas, kaip išorinis sluoksnis, neabejotinai yra geresnė apsauga nuo dangos dilimo, tačiau labai sumažina jos elastingumą. Be to visada egzistuoja pavojus, kad skaidraus lako sluoksnis atšoks nuo pagrindo sluoksnio. Be to, reikia pastebėti, kad skaidrus lakas nesaugo pagrindinių dažų nuo ultravioletinių spindulių.
Pasirinkus viensluoksnę architektūrinių dažų dangą yra kitaip. Žinome, už ką mokame. Didesnę dažų kainą atsveria puikios eksploatacinės savybės. Geri architektūriniai dažai, atsparūs atmosferos veiksniams ir ultravioletiniams spinduliams, turi kokybę užtikrinančius sertifikatus. Europoje tokius dažus sertifikuoja dvi organizacijos - šveicarų QUALICOAT ir vokiečių GSB.