Главная / Подготовка металла

Подготовка литых алюминиевых деталей под порошковую покраску

Партия литых кронштейнов из АК7 вышла из камеры в мелкой сыпи: под лупой на каждом по 40–60 кратеров размером 0,4–1,2 мм, сидят гуще у толстых бобышек. Мыли и обезжиривали как обычно, порошок и режим сшивки не меняли. Причина была не в краске: перед покраской деталь не прогнали на дегазацию, и газ из литейных пор вышел уже сквозь плёнку. На следующей партии добавили прогонку 30 минут при 220 °C без порошка, и кратеры пропали.

01 / физикаПочему литьё газит, а прокат нет

Холоднокатаный лист плотный: газу выходить неоткуда, прямой выход на 180 °C проходит чисто. Литой алюминий устроен иначе. При заливке металл захватывает воздух, а при кристаллизации в теле остаются газовые поры и усадочные полости. В них сидит воздух, влага и остатки смазки, впитавшейся с поверхности формы.

Порошок в камере плавится в сплошную плёнку около 120–140 °C, растекается жидким и только потом сшивается в сетку с 160–180 °C. Между растеканием и сшивкой есть окно, когда плёнка сплошная и текучая. Газ из пор в этот момент расширяется и пробивает её. Если детали не дать отгазовать заранее, пузыри застынут воронками.

02 / зачисткаОблой, следы формы и литники

До любой химии деталь чистят механически. На литье остаётся облой по линии разъёма формы, заусенцы от выталкивателей, следы литников и питателей после отрезки. Все эти места держат порошок хуже и часто несут пригар смазки, спёкшийся при заливке.

Облой снимают, острые кромки притупляют: на остром ребре плёнка утончается и первой отслаивается. Пригоревшие тёмные пятна от смазки зачищают до чистого металла шкуркой P120–P180 или щёткой. Если оставить пригар под порошком, он даст локальное вздутие и потерю адгезии, как разобрано в статье про низкую адгезию порошка.

03 / смазкаРазделительная смазка от кокиля и пресс-формы

Главная засада литья под давлением это разделительная смазка. Ею покрывают пресс-форму и кокиль, чтобы деталь не прикипала. Основа часто силиконовая или масляная, и она въедается в поверхность и верхние поры. Силикон даёт рыбьи глаза и кратеры-воронки в концентрации, которую обычная мойка не снимает.

Схема очистки: щелочное обезжиривание при 50–60 °C с выдержкой 5–10 минут, тщательная промывка, потом протирка свежим растворителем чистой салфеткой в одну сторону, не размазывая. Про режимы щёлочи и растворителей есть отдельная статья про обезжиривание перед порошковой покраской.

04 / дегазацияПрогонка детали при 200–230 °C

Дегазация это сердце подготовки литья. Голую очищенную деталь без порошка ставят в камеру и держат при 200–230 °C в течение 20–40 минут. Газ, влага и лёгкие фракции масла выходят из пор заранее, пока на поверхности ещё нет плёнки, которую можно порвать. После остывания деталь красят и полимеризуют обычным циклом.

Температуру выше 230 °C не поднимают: у ряда сплавов из глубоких пор начинает выпотевать масло, и тонкие стенки ведёт. Ниже 200 °C дегазация идёт вяло и не выгоняет связанную влагу. Время отсчитывают от момента, когда сам металл дошёл до температуры, что снимают термопарой на детали, а не по воздуху. Метод описан в статье про контроль температуры детали пирометром.

Если отдельной прогонки не хочется, дегазацию частично заменяют ступенью в самом цикле полимеризации: выдержка 12–15 минут на 145 °C перед выходом на сшивку. Для плотного литья под давлением этого хватает, для пористого кокильного лучше полноценная прогонка. Ступенчатый профиль разобран в статье про ступенчатый нагрев.

05 / пропиткаКогда нужна пропитка пор

Для декоративного покрытия хватает дегазации. Пропитку берут для двух случаев: гидроплотные корпуса, которые обязаны держать давление жидкости или газа, и детали, которые газят даже после честной прогонки. Пропитка это отдельная операция: деталь погружают в анаэробный герметик под вакуумом, полости заполняются, лишнее смывают, герметик полимеризуется.

После пропитки поверхность зачищают от остатков герметика и обезжиривают заново, иначе его плёнка сама даст дефект под порошком. Пропитку держат для 5–10 процентов партии, самых проблемных отливок.

06 / разницаЛитьё под давлением против кокильного

Два вида литья готовят по-разному, потому что дефекты у них разные. Литьё под давлением плотнее по телу, крупных пор мало, зато поверхность несёт много разделительной смазки и тонкий газовый подкорковый слой. Здесь упор на обезжиривание от силикона и умеренную дегазацию. Кокильное литьё и литьё в землю пористее насквозь, смазки на поверхности меньше, но воздуха и влаги в теле больше: упор на длинную дегазацию 30–40 минут и при нужде пропитку. Облой и следы формы зачищают у обоих одинаково.

07 / диагностикаКратеры остались после всей подготовки

Если деталь зачищена, обезжирена и продегазирована, а кратеры всё равно есть, проверяют три вещи. Первое это толщина слоя: плёнка выше 120 мкм сама держит газ и пузырится изнутри независимо от подложки, это разобрано в статье про толщину покрытия. Второе это реальная температура дегазации: если металл на прогонке дошёл только до 180 °C вместо 220 °C, газ не вышел.

Третье это остаточный силикон от смазки: локальные воронки с ободком в одних и тех же зонах указывают на масло, а не на поры. Тогда возвращаются к обезжириванию. Отличить газ от смазки помогает характер сыпи, разобранный в FAQ ниже и в статье про отслаивание краски.