Как подготовить кованое изделие к порошковой покраске?

После ковки на металле сидит окалину (окисная плёнка от нагрева до 900–1200 °C ). Её снимают пескоструем чугунной дробью или колотой стальной крошкой до степени Sa 2,5, либо кислотным травлением. Без снятия окалины краска отвалится пластами через 1–2 месяца . После абразива идёт обезжиривание и фосфатирование или аморфное покрытие цирконием.

Почему порошок не прокрашивает глубокие впадины кованого узора?

Работает эффект клетки Фарадея: заряженные частицы порошка отталкиваются друг от друга и не залетают во внутренние углы и глубокие впадины, электрическое поле туда почти не проникает. Во впадину глубиной больше 15–20 мм при узкой горловине порошок садится тонким слоем. Лечится снижением заряда пистолета до 30–50 кВ , ручной подкраской впадин на малом напряжении и правильным углом напыления.

Сколько времени полимеризовать массивную кованую ограду?

Считают не по толщине краски, а по массе металла. Пруток 16–20 мм и ворота массой 15–40 кг набирают 180 °C в сердцевине дольше тонкого листа. К паспортным 15 минут при 180 °C прибавляют время прогрева массы: для секции 30–40 кг полное время в печи выходит 40–55 минут . Отсчёт выдержки начинают, когда 180 °C достигнет сам металл, а не воздух в камере.

Какую фактуру выбрать для кованых изделий под старину?

Под антик и старую бронзу берут муар или структурную краску: она матовая, с мелким рельефом, прячет неровности швов и следы ковки. Для эффекта старого металла делают двухслойку: базовый муар (чёрный, коричневый, графит) плюс патина сухой кистью по выступам после полимеризации базы. Гладкий глянец на ковке смотрится дёшево и показывает каждую окалину и раковину.

Нужно ли зашлифовывать сварные швы перед покраской ковки?

Да. Сварной шов после сборки калитки или решётки покрыт шлаком и брызгами, на нём краска ложится буграми и позже трескается. Швы зачищают лепестковым кругом до металла, брызги сбивают. Литьевую окалину со шва снимают тем же пескоструем, что и с остального изделия. Непроваренные швы перед покраской проваривают заново: под краской ржавчина из щели полезет наружу.

Какая толщина порошкового покрытия на кованых изделиях?

На гладких участках держат 70–100 мкм , как обычно. На кованых впадинах и глубоком рельефе допускают 120–150 мкм , потому что ровно нанести туда тоньше не выходит. Уличная ковка под атмосферу требует минимум 80 мкм базового слоя плюс контроль на просвет: тонкие места на кромках прутка ржавеют первыми.

Можно ли красить ковку без пескоструя, просто щёткой по ржавчине?

Нет. Металлическая щётка снимает рыхлую ржавчину, но окалину и плотную окисную плёнку не берёт, а именно под ними краска теряет сцепление. Ковку без пескоструйной или химической подготовки красить бесполезно: покрытие продержится сезон и отслоится. Абразивоструйная очистка обязательна, ручная зачистка годится только для мелкой локальной доработки.

Двухслойная система муар плюс патина: как её полимеризовать?

Базовый муар наносят и полимеризуют полностью: 180 °C плюс поправка на массу, полное время 40–55 минут для тяжёлой секции. Патину (декоративный порошок или пасту) наносят по остывшей базе только на выступы, затем ставят на вторую полимеризацию по тому же графику. Класть патину на непропечённую базу нельзя: слои спекутся неровно и патина стечёт.

Главная / Покраска изделий

Порошковая покраска художественной ковки и кованых изделий

Короткий ответ

Ковку нельзя красить по окалине: её снимают пескоструем до Sa 2,5 или кислотным травлением, иначе покрытие отвалится за 1–2 месяца. Порошок плохо садится в глубокие впадины узора (эффект клетки Фарадея), поэтому напряжение пистолета снижают до 30–50 кВ и подкрашивают углы вручную. Выдержку считают по массе металла: тяжёлую секцию 30–40 кг держат в печи 40–55 минут, а отсчёт 15 минут при 180 °C начинают с момента, когда сам пруток набрал температуру. Под старину берут муар с патиной по выступам.

Кованая ограда, покрашенная по свежей окалине, начинает шелушиться на второй месяц: краска слезает пластами вместе с чёрной коркой, а под ней голый металл идёт рыжими точками. Дело не в порошке и не в печи. После ковки заготовку грели до 900–1200 °C, на поверхности наросла окисная плёнка, и порошок сцепляется не с металлом, а с этой рыхлой коркой. Убери окалину до чистой стали, и то же покрытие держится годами. Художественная ковка ставит перед покраской три задачи, которых нет у ровного листа: снятие окалины, прокрас глубокого рельефа и прогрев массивного металла.

Кованая решётка со сложным рельефом перед порошковой покраской, видна окалина после ковки — fig.01 — кованая секция до подготовки: чёрная окалина на прутке и завитках, сварные швы со шлаком, глубокие впадины узора, куда порошок садится хуже всего

01 / окалинаСнятие окалины после ковки

Окалина это окисная плёнка, которая образуется на стали при нагреве под ковку. Она плотно сидит на металле, но с самим металлом связана слабо, а с краской ещё слабее. Покрытие поверх окалины держится ровно до первого перепада температуры и влаги: корка отходит, покрытие уходит вместе с ней.

Снимают её двумя путями. Пескоструй абразивом (чугунная дробь, колотая стальная крошка, купершлак) сбивает окалину до чистого металла со степенью очистки Sa 2,5, когда поверхность матово-серая без чёрных пятен. Абразив заодно создаёт шероховатость, за которую цепляется порошок. Второй путь это кислотное травление в ванне: окалина растворяется, а раствор берёт сложный рельеф там, где струя абразива в глубокие впадины не достаёт.

Что будет, если покрасить ковку прямо по окалине?

Покрытие отслоится за 1–2 месяца на улице и чуть позже в помещении. Порошок сцепится с рыхлой коркой, а не с металлом, и первый же цикл нагрев-охлаждение оторвёт краску вместе с окалиной. Причины отслаивания разобраны в отдельной статье, окалина одна из главных.

Пескоструй или травление, что лучше для ковки?

Пескоструй быстрее и даёт шероховатость под адгезию, но в узкие впадины узора струя не залетает. Травление добирается всюду, но после него нужна тщательная промывка и пассивация, иначе остатки кислоты полезут из-под краски. На практике комбинируют: пескоструй по основному телу, травление или ручная доработка сложных мест.

02 / фарадейЭффект клетки Фарадея в глубоком рельефе

Порошковый пистолет заряжает частицы, и они летят по силовым линиям электрического поля на заземлённую деталь. На гладкой поверхности это работает идеально. В глубокой впадине кованого узора поле почти не проникает: заряженные частицы, уже осевшие по краям, отталкивают следующие и экранируют углубление. Это и есть эффект клетки Фарадея. Во впадину глубиной больше 15–20 мм с узкой горловиной порошок садится тонким пятном или не садится вовсе.

На кованой решётке это стыки завитков, внутренние углы корзинок, зазоры между близко посаженными прутками. Лечится напряжением и техникой.

Снизить напряжение пистолета до 30–50 кВ против штатных 60–100 кВ. Меньше заряд, слабее взаимное отталкивание, частицы охотнее заходят в углы.
Сначала прокрасить впадины, потом плоскости. Если сперва закрыть гладкие участки, они экранируют глубину ещё сильнее.
Держать сопло ближе и под углом к впадине, подавать порошок точечно, а не заливать секцию одним проходом издалека.

Как проверить, что впадины прокрашены до полимеризации?

Осмотреть узор на просвет и под косым светом фонаря: непрокрашенные места видны как тёмные тени голого металла или тонкий полупрозрачный слой. Подкрасить их вручную на малом напряжении до печи. После полимеризации исправить уже нельзя, останется только перекрывать вторым слоем.

03 / швыПокраска после сварки и зачистка швов

Кованые ворота и калитки собирают сваркой: завитки, прутки и рама соединяются десятками швов. Свежий шов покрыт шлаком, вокруг него россыпь брызг металла. Порошок на такой шов ложится буграми, а через брызги вообще не сцепляется с основой, и позже покрытие в этих точках трескается.

Порядок такой. Швы зачищают лепестковым кругом до чистого металла, брызги сбивают. Непроваренные и пористые швы проваривают заново: под краской в щель зайдёт влага, и ржавчина полезет наружу рыжими подтёками. Только после механической зачистки изделие идёт на пескоструй, где с самих швов снимается окалину заодно с остальным телом.

Зачистка сварного шва лепестковым кругом на кованой калитке перед порошковой покраской — fig.02 — сварной шов зачищают до металла лепестковым кругом, сбивают брызги; иначе порошок ляжет буграми и растрескается по контуру шва

Красить кованую конструкцию в сборе или по частям?

В сборе, если она влезает в камеру. Разборная покраска оставляет непрокрашенные торцы в местах стыка, а сварка после покраски выжигает порошок вокруг шва и требует локальной переделки. Сначала полная сварка и зачистка всех швов, потом подготовка и покраска целиком.

04 / массаНагрев массивного металла и ступенчатая выдержка

Тонкий лист набирает 180 °C за пару минут, порошок на нём пропекается быстро. Кованая ограда из прутка 16–20 мм и массой секции 15–40 кг ведёт себя иначе: воздух в камере уже на 180 °C, а сердцевина прутка ещё холодная. Если начать отсчёт выдержки по воздуху, металл не дойдёт до температуры полимеризации, и краска останется недопечённой (мажется, слабая адгезия).

Выдержку считают по массе. Паспортные 15 минут при 180 °C это время реакции полимеризации после того, как сам металл прогрелся. К нему прибавляют время прогрева массы. Ориентиры для утеплённой камеры:

Масса секции	Прогрев до 180 °C	Выдержка	Полное время
до 10 кг	10–15 мин	15 мин	25–30 мин
15–25 кг	20–30 мин	15 мин	35–45 мин
30–40 кг	25–40 мин	15 мин	40–55 мин

Ступенчатый режим помогает тяжёлым секциям: сначала камеру выводят на 160 °C, дают массе прогреться равномерно без перепала тонких кромок, затем поднимают до 180–200 °C на выдержку. Так толстый пруток и тонкий завиток доходят до режима без того, чтобы кромка перегрелась и пожелтела, пока сердцевина ещё холодная. Подробности температурных графиков в статье про температуру и время.

Как понять, что массивная секция прогрелась до 180 °C?

По температуре самого металла, а не воздуха. Замеряют пирометром или контактной термопарой на толстой части прутка. Пока прибор на металле не показал 180 °C, отсчёт выдержки не начинают. Метод контроля разобран в статье про пирометр.

Почему толстый пруток перепекается на кромках, а в середине сырой?

Тонкие кромки и завитки набирают температуру за минуты, а массивная сердцевина отстаёт. Если гнать сразу 200 °C, кромка успеет перегреться и краска на ней пожелтеет, пока середина дойдёт до режима. Ступенчатый нагрев через 160 °C выравнивает прогрев по массе.

05 / фактураФактуры под антик, старую бронзу и медь

Гладкий глянец на ковке показывает каждую раковину, след молота и остаток окалины, которую не добил пескоструй. Под художественную ковку берут фактурные покрытия: муар и структурную краску. У них мелкий рельеф и матовая поверхность, они прячут неровности металла и швов, дают вид старого кованого изделия.

Базовые цвета под старину это чёрный муар, коричневый, графит, тёмная бронза. Один слой муара уже даёт достойный результат для калиток и решёток. Для эффекта состаренного металла (антик, патина, старая медь) идёт двухслойная система, о ней ниже. Выбор типа краски под задачу разобран в статье про фактурные покрытия.

Почему муар, а не гладкая эмаль

Муар при полимеризации даёт микрорельеф, который рассеивает свет и скрадывает дефекты поверхности. На кованом прутке с окалинными раковинами и следами ковки это разница между «фабрично» и «кустарно». Плюс матовая фактура не бликует и визуально роднится со старым коваными металлом.

Какая толщина покрытия на кованых изделиях?

На гладких участках 70–100 мкм, во впадинах и глубоком рельефе допустимо 120–150 мкм, тоньше туда ровно не нанести. Уличная ковка требует минимум 80 мкм базы плюс контроль тонких мест на кромках. Про слои и мкм есть отдельный разбор.

06 / двухслойкаДвухслойные системы: муар плюс патина

Эффект старой бронзы или античной меди делают в два прохода. Сначала базовый муар (тёмная бронза, чёрный, графит) наносят на всё изделие и полимеризуют полностью по графику для его массы: 40–55 минут для тяжёлой секции. База должна пропечься целиком, недопечённую нельзя трогать вторым слоем.

Кованый светильник с двухслойным покрытием муар и золотая патина по выступам рельефа — fig.03 — двухслойная отделка: тёмный муар как база, золотая патина сухой кистью по выступам завитков; впадины остаются тёмными, рельеф читается контрастом

По остывшей базе наносят патину: декоративный порошок бронзового, золотого или медного оттенка либо специальную патинирующую пасту. Кладут её только на выступающие грани рельефа сухой кистью или тампоном, оставляя впадины тёмными. Контраст выступов и теней рисует объём и вид старого металла. Затем изделие ставят на вторую полимеризацию по тому же графику для его массы.

Так делают мангалы, кованые светильники, каминные наборы, декоративные решётки. Один цвет по всему изделию выглядит плоско, двухслойка с патиной по выступам вытягивает рельеф ковки.

Можно ли нанести патину до полимеризации базы, за один заход?

Нельзя. Мокрый по мокрому порошковые слои не наносят: непропечённая база и патина спекутся неровно, патина стечёт во впадины и смешается с базой. Каждый слой полимеризуют отдельно. Это две загрузки в печь, не одна.

Держится ли патина на улице или это только для интерьера?

Если патина полимеризована как порошок и закрыта совместимой базой, покрытие уличное и держит атмосферу. Пастовые патины без запекания стираются и годятся для интерьерных изделий: светильников, каминных решёток, декора. Для уличных ворот выбирают порошковую двухслойку.

07 / бракЧастые дефекты на кованых изделиях

Три беды повторяются от заказа к заказу, и все три растут из подготовки или режима. Отслоение пластами это непобеждённая окалина: краска отходит вместе с чёрной коркой, лечится только возвратом на пескоструй. Непрокрас впадин это клетка Фарадея, тени в глубине узора остаются голыми и первыми ржавеют на улице. Мажущаяся плёнка это недопёк массивной секции: воздух дошёл до 180 °C, а металл нет, полимеризация не завершилась. Разбор дефектов поверхности собран в отдельной статье.

Проверка перед печью

Осмотреть все впадины узора на просвет, зачищены ли швы, снята ли окалину со всего тела включая торцы прутков и внутренние углы. Пять минут осмотра до печи дешевле, чем перекраска после. Полимеризованный брак не исправить, только перекрывать или снимать до металла и красить заново.

Что делать, если уже покрасил, а во впадинах голый металл?

Нанести второй слой прицельно во впадины на сниженном напряжении 30–40 кВ и полимеризовать повторно. Порошок хорошо ложится на уже полимеризованную краску. Если голого металла много, проще смыть покрытие и переделать подготовку, чем латать в несколько заходов.