Главная / Материалы и покрытия
Порошковая покраска оцинкованного стального листа: почему облазит и как готовить
Порошок облазит с оцинкованного листа по двум причинам. Первая: цинк при нагреве до 180 °C выделяет газ, он пробивает жидкую плёнку и оставляет поры без сцепления. Вторая: свежий и пассивированный цинк несёт жирную хроматную плёнку, к ней порошок вообще не липнет. Готовят так: обезжиривание, снятие белой ржавчины, лёгкий свипинг абразивом или травление, грунт для цинка. При толстом цинке от 40 мкм добавляют дегазацию при 200–220 °C. От горячего цинкования лист отличается тонким слоем электроцинка 5–20 мкм и тонким металлом 0,5–2 мм, который ведёт от нагрева.
Партию оцинкованных коробов покрасили белым муаром, а через пять месяцев на улице покрытие пошло чешуйками и стало сходить лоскутами прямо руками. Цинк под краской был цел, но краска не держалась ни на грамм. Причина не в порошке и не в режиме печи: короба взяли свежими с завода, цинк нёс заводскую хроматную пассивацию, а перед покраской их только обдули воздухом. Порошок сел на жирную инертную плёнку, к которой сцепления нет физически. Оцинкованный лист ведёт себя не как сталь и не как толстая горячая оцинковка: у него свой набор засад.
01 / две причиныПочему порошок не держится на цинке
Оцинковку красят тем же порошком, что и сталь, но получают отслоение там, где на стали держится намертво. Причин ровно две, работают они независимо, поэтому лечить надо обе.
Первая причина это газ. Цинк при цинковании насыщается водородом и имеет микропористую структуру. При нагреве камеры до 180–200 °C порошок плавится в жидкую плёнку, и в этот же момент из цинка выходит парогазовая смесь. Газ пробивает плёнку, лопается пузырями, оставляет поры и наколы. В этих точках порошок не связан с металлом, покрытие облезает от них.
Вторая причина это плёнка. Свежий и пассивированный цинк покрыт хроматным или масляным слоем, который наносят на заводе, чтобы лист не белел при хранении. Плёнка гладкая, жирная и химически инертная. Порошок на ней сидит как краска на промасленном стекле: подсох, но не прилип. Даже без единой поры такое покрытие сходит пластами. Общий механизм слабого сцепления разобран в статье про низкую адгезию и в материале про отслаивание краски.
Обе причины всегда действуют вместе?
02 / виды цинкаСвежая, выдержанная и пассивированная оцинковка
Слово «оцинковка» скрывает три разных состояния поверхности, и красят их по-разному. Спутать значит получить брак.
Свежая оцинковка это лист прямо с линии цинкования. Поверхность блестящая, часто хроматирована или промаслена для защиты при хранении. Красить в таком виде нельзя: пассивная плёнка не даёт адгезии. Свежий лист либо выдерживают на воздухе 2–4 недели, чтобы плёнка разрушилась, либо травят кислым составом.
Выдержанная оцинковка это лист, полежавший на складе или на улице. Хроматная плёнка сошла, но появился белый налёт: гидроксид и карбонат цинка, та самая белая ржавчина. Налёт рыхлый, под порошком держится слабо. Его снимают до плотного цинка, тогда поверхность матовая и цепкая.
Пассивированная оцинковка это лист со специально нанесённым защитным слоем (хромат, фосфат, полимерная пассивация). Слой инертный и стойкий, он не сходит сам за две недели. Такую поверхность обязательно травят или свипингуют, иначе порошок не пристанет.
| Состояние | Признак | Что делать перед краской |
|---|---|---|
| Свежая | блеск, масло, хромат | выдержка 2–4 нед или травление |
| Выдержанная | белый налёт | снять белую ржавчину |
| Пассивированная | матово-серая плёнка | травление + свипинг |
Как отличить пассивированный лист от просто свежего?
03 / лист против дуплексаЧем тонкий лист отличается от горячей оцинковки
Дуплекс на опорах и мачтах это толстый горячий цинк 70–140 мкм на массивной стали. Оцинкованный лист это другой мир: электроцинк 5–20 мкм на металле толщиной 0,5–2 мм. Разница меняет всю подготовку.
Тонкий цинк держит мало газа, поэтому дегазация листу нужна реже, чем толстой горячей оцинковке. Зато плёнка и белая ржавчина выходят на первый план: слой тонкий, свипинговать его надо осторожно, чтобы не пробить до стали. На горячем цинке 140 мкм можно снять 10 мкм без последствий, на электроцинке 10 мкм это половина слоя. Специфика толстого цинка в статье про дуплекс.
Вторая разница это поведение при нагреве. Массивная опора греется медленно и не коробится. Тонкий лист расширяется быстро и неравномерно, если нагрев идёт с одной стороны или слишком резко. Появляется волна, хлопуны, короба выгибает. К этому лист чувствителен, а дуплексная деталь безразлична.
Электроцинк и горячий цинк красят одинаково?
04 / подготовкаОбезжиривание, снятие плёнки, свипинг и грунт
Подготовка листа идёт в четыре шага, пропуск любого даёт отслоение: обезжирить, снять плёнку и белую ржавчину, придать шероховатость, загрунтовать.
Обезжиривание убирает заводское масло и следы рук. Работают щёлочью или растворителем, после щёлочи промывают и сушат. Дальше снимают пассивную хроматную плёнку и белую ржавчину: травлением кислым составом или механически. Поверхность должна стать матовой и однородной, без блестящих пятен пассивации.
Свипинг это лёгкая абразивная обработка. Не пескоструй под давлением, как для стали, а мягкий проход, который снимает 2–4 мкм цинка и создаёт микрошероховатость. Давление низкое, угол пологий, иначе тонкий цинк сдирается до стали и защита теряется. Финалом идёт адгезионный грунт для цинка: эпоксидный или цинк-фосфатный праймер цепляется за пассивный цинк лучше финиша и служит мостиком под него.
Обязательно ли грунтовать или можно сразу финишный порошок?
05 / дегазацияКогда листу нужен дегазационный прогрев
Дегазация выгоняет газ из цинка до покраски. Лист держат в камере без порошка при температуре выше будущей полимеризации, газ выходит через открытую поверхность, лопаться нечему.
Тонкому электроцинку 5–15 мкм дегазация чаще не нужна: газа в нём мало, поры не проявляются. Если после первой покраски вылезли наколы, лист прогревают при 200–220 °C за 15–25 минут, остужают и красят. Горячеоцинкованный лист от 40 мкм дегазируют обязательно: газа много, режим 200–230 °C и 30–40 минут. Механизм газовых пор в статье про ступенчатый нагрев, режимы времени и температуры в отдельном материале.
Дегазация удваивает цикл: прогон без порошка, остывание, потом штатная покраска. Для тонкого листа лишний нагрев сильнее коробит металл, поэтому дегазацию назначают только когда поры реально лезут, а не на всякий случай.
Как понять, нужна ли дегазация до покраски или можно проверить пробником?
06 / короблениеПочему тонкий лист ведёт от нагрева
Лист 0,5–1 мм при нагреве до 180 °C расширяется на заметную величину. Если одна сторона нагрелась раньше другой, металл выгибает: появляется волна, хлопуны, короб перекашивает. У толстой детали такого нет, у тонкого листа это штатная беда.
Первая мера это равномерный нагрев. Конвекция должна обдувать лист со всех сторон, без застойных зон и локальных перегревов от близких ТЭНов, обдув разобран в статье про неравномерный нагрев. Вторая мера это медленный разгон: резкий выход на 180 °C коробит сильнее, чем плавный за 10–15 минут. Третья это оснастка: лист держат по краям так, чтобы он расширялся, но не хлопал волной. Жёсткое защемление по всему периметру только усиливает коробление.
Как красить большой тонкий лист без волны?
07 / камераЧто учесть в камере под оцинкованный лист
Оцинкованный лист предъявляет камере два требования: ровный нагрев и вытяжку. Ровный нагрев спасает лист от коробления и от неполной полимеризации на холодных участках. Автоматику настраивают на плавный разгон, детали в статье про терморегулятор, раскладка ТЭНов для равномерности в отдельном материале.
Вытяжка нужна на случай дегазации: из цинка выходит парогазовая смесь, иначе она осядет обратно на лист и даст те же поры. Требования к ней в статье про вентиляцию. Контроль температуры лучше вести по самому листу: если термопара висит в воздухе, легко перегреть и покоробить металл. Пирометр по детали разобран в отдельной статье. Специфика цинка, алюминия и литья собрана в обзоре по металлам.
Подойдёт ли обычная камера для листа или нужна особая?
Как красить длинный оцинкованный профнастил или короба?
