Coil coating технологія виробництва
Технологія нанесення полімерного покриття полягає в хімічній підготовці смуги, нанесенні фарби на смугу, термообробці смуги для полімеризації (закріплення) фарби. Завдання полягає в рівномірному нанесенні покриття протягом короткого процесу, отриманні однорідної поверхні і необхідної товщини покриття.
Вибір підкату безпосередньо впливає на властивості при обробці і корозійну стійкість продукції з полімерним покриттям. Для гарної корозійної стійкості кращим вибором є більш товстий шар цинкового покриття. З іншого боку, якщо основною вимогою до металу є можливість глибокої профілювання без появи ламкості, краще використовувати тонке і еластичне цинкове покриття, стійке до появи тріщин.
Обробка поверхні, вироблена на початку технологічного циклу перед нанесенням шару полімерного покриття, забезпечує хорошу адгезію між шаром грунту і металевою основою.
Грунт наноситься в основному для збільшення зчеплення полімерного покриття і підстави, а також для поліпшення еластичності і корозійну стійкість. Полімерне покриття лицьового боку і самоклеящаяся плівка, в разі її використання, забезпечують необхідні характеристики поверхні, такі як вид поверхні (колір, текстура, блиск, зовнішній вигляд), міцність і стійкість до стирання і ультрафіолетового випромінювання. Залежно від пропонованих вимог можливе нанесення тільки грунту або грунту з полімерним покриттям на одну або обидві сторони аркуша.
Є два основних безперервних способу нанесення покриттів: валковий (рідкі покриття) і електростатичний (порошкові фарби). У наступних частинах голови ці технології будуть розглянуті більш детально.
Нижче наведені характеристики виробничих ліній, які мають українські підприємства зараз.
Нанесення рідких покриттів методом coil coating
Попередня забарвлення листового металу дозволяє знизити загальну вартість продукції на 20-30%.
Процес є економічним за рахунок:
1. Винятки операції мастила і розконсервування металевих рулонів;
2. Виняток втрат ЛФМ і органічних розчинників;
3. Високої продуктивності установки койл-коутінг.
Технологія фарбування рулонного металу безперервним способом ( «койл-коатінг») з'явилася майже 60 років тому в США. За останні 30 років ця технологія отримала широкої популярності. Порошкове фарбування, безсумнівно, займає основну нішу в забарвленні різноманітних матеріалів, але для профільованих виробів з металу конкуренцію з койл-коутінг цей метод не витримує.
Технологічний процес фарбування рулонного металопрокату представлений наступними етапами:
1. Підготовка поверхні перед фарбуванням
- подвійне знежирення поверхні листа в спеціальних ваннах із застосуванням обертових щіток, з подальшою подвійною промиванням чистою водою розпиленням форсунками;
- пассивация поверхні листа спеціальним хроматуючі розчином з наступним сушінням гарячим повітрям
- нанесення грунтовки валковим методом (мета: досягнення адгезії);
- сушка шару грунтовки в сушильних печах за зонами при заданих температурах;
- нанесення емалі, метод нанесення - валковий (фарбувальними валами);
- сушка емалі в сушильних печах за зонами при заданих температурах;
- намотування пофарбованого листа в рулони.
Режим затвердіння змішувальні добавки вибираються в залежності від максимальної температури нагрівання металу, від його типу і товщини. Час затвердіння коливається між 20 і 70 секундами при піковій температурі металу (ПМТ) від 240ºС до 249ºС.
Крім стали, до металів, до яких застосовується технологія coil coating відносяться біла жерсть і алюміній.
ВУкаіни саме валковий метод забарвлення рулонного металу є основним. Виробництво здійснюється на обладнанні зарубіжних фірм, серед яких найбільш часто зустрічаються лінії FATA. Мінімальна вартість лінії забарвлення потужністю 50 тис. Тонн складає 2100 тис. USD (китайського виробництва, без урахування вартості доставки в Україну і витрат по установці і ін.).
Нижче наведено схематичне зображення безперервної лінії по фарбуванню рулонного металу. У таблиці наведено приклад переліку обладнання, що входять в лінію забарвлення.
Технології забарвлення рулонного металу методом coil coating постійно удосконалюються. Особлива увага приділяється процесу хімічної підготовки металу і етапу сушки покриття. Від ефективності цих процесів в першу чергу залежить якість продукції та продуктивність виробництва. Як сучасних рішень в області сушіння покриття можна привести використання інфрачервоного і ультрафіолетового випромінювання. Безумовно, поява на ринку нових полімерних покриттів з вдосконаленими рецептурами також сприяє підвищенню рівня продукції, що випускається.
Порошкове фарбування рулонного металу (powder coil coating)
Порошкове фарбування є менш поширеним методом забарвлення металопрокату. Цей процес проходить при більш високих температурах і вимагає більш високих енерговитрат, що в свою чергу робить його менш економічним. У той же час вУкаіни існують лінії порошкового фарбування рулонного металу. До підприємств, що встановив лінію порошкового фарбування відноситься "ІНСІ".
Технологія включає в себе наступні етапи:
Розмотуючий пристрій тримає рулон в натягнутому стані і центрує розмотаний ділянку металевої смуги. Випрямляє пристрій полегшує заправку рулону на лінію, дозволяє випрямляти смугу і усувати кривизну в ході розмотування рулону.
2. Попередня хімічна підготовка
Проводиться з метою поліпшення адгезійних властивостей порошкового покриття і складається з знежирення сталевого листа, промивання, деоксідаціі, промивання і пасивації.
3. Нанесення порошкової фарби
Здійснюється в кабіні напилення, оснащеної пневмоелектростатіческімі пістолетами і системою рекуперації порошкової фарби. Наявність двох кабін забезпечує швидкий перехід з одного кольору фарби на інший.
Отверждение нанесеною порошкової фарби відбувається в печі полімеризації (температура 200-2600 С) за рахунок інфрачервоного випромінювання, що утворюється при каталітичному спалюванні подається природного газу.
5. Охолодження і контроль якості
Шар полимеризованной фарби і рулонний метал охолоджуються потоком повітря (при кімнатній температурі) перед нанесенням захисної полімерної плівки.
Потім проводиться контроль фізико-механічних властивостей пофарбованого шару.
C поточною ситуацією і прогнозом розвитку українського ринку Coil Coating покриттів можна познайомитися в звіті Академії кон'юнктури Промислових Ринків «Ринок рулонного металопрокату з полімерним покриттям вУкаіни».