Окраска металлоконструкций: применяемые материалы, этапы проведения работ

Краски и материалы

Для покраски оцинкованного проката используются полиэфирные эмали, покрытия с полимерными добавками, улучшающие свойства материала. Такая краска обладает необходимой эластичностью, которая позволяет гнуть, штамповать, профилировать заготовку без потери качества верхнего слоя.

В качестве основы используется сталь марки 08ПС и 10ПС. Технология производства плоского проката для получения оцинкованного листа под покраску контролируется ГОСТ 16523-97, 9045-90, 14918-80.

Для изготовления окрашенного листа или рулона применяется холоднокатаная сталь, оцинкованная горячим методом, обеспечивающим надежное покрытие. Маркируется: ПК — под краску.

Способы окрашивания тонкого проката

Окрашивание осуществляется двумя способами:

• односторонняя — только с лицевой стороны;
• двусторонняя — с лицевой и обратной стороны.

В случае, если обработка эмалью двусторонняя, в целях удешевления продукции можно делать разную толщину слоев. С лицевой стороны краска в 2 раза толще, чем с обратной. Например:

• 25±5 мкм с лицевой стороны;
• 10±5 мкм с обратной стороны.

Как окрашивается сталь?

Под покраску стальной лист покрывают цинком марок 40 и 41 согласно ГОСТ 3640-79. Для того, чтобы заготовка обладала высокими качествами, технология предусматривает следующую очередность ее обработки:

• основа — прокат стальной;
• следующий слой — цинк;
• хроматная пленка для защиты цинка;
• грунтование для улучшения адгезии;
• окрашивание.

Для защиты заготовок от механических повреждений во время перевозки, окрашенный лист покрывается транспорентной пленкой (по желанию потребителя).

Оборудование

В качестве оборудования для покраски металлоконструкций выступает сама покрасочная камера. Это технологически сложный объект, состоящий из системы фильтрации воздуха, нагрева, печь полимеризации, самого окрасочного пистолета, системы безопасности, транспортировочного устройства. Камеры бывают проходными и тупиковыми, но если рассматривать промышленные объекты, то там чаще используются именно проходные камеры – деталь заходит с одной стороны, и выходит из другой. Камера полимеризации оснащается обогревателями, которые должны разогревать воздух до нужной температуры за несколько минут.

Изделие подается в камеру с помощью тележек подвесного типа или других подобных приспособлений. Небольшие предметы подаются вручную, хотя на крупных производствах покрасочную камеру можно встроить в автоматическую линию. Оператор только контролирует работу основных процессов при помощи пульта управления. Окрашиваемое изделие автоматически закатывается в камеру, окрашивается, и снимается с тележек после остывания. Полная или частичная автоматизация оправдана тогда, когда требуется окрашивать большие партии однотипных по своей конфигурации деталей.

Категории стали

Оцинкованный металл подразделяется по способности вытягиваться без создания поверхностных дефектов:

• категория Н присваивается материалу с нормальной способностью к вытяжке;
• категория Г способна к глубокой вытяжке с получением усредненных показателей;
• в категорию ВГ включены оцинкованные листы с качеством, позволяющим тянуться очень глубоко.

https://youtube.com/watch?v=Ej9eyIQy2X4

https://youtube.com/watch?v=IsAp1ofB-XA

Классификация цинкового листа затрагивает и разницу в толщине защитного слоя по длине или ширине листа, полученного в процессе производства:

• НР говорит о нормальной разнице в толщине слоя.
• УР свидетельствует об уменьшенной разнице толщин на поверхности.

По желанию заказчика на поверхности цинкового слоя может быть выполнен рисунок кристаллизации (серия КР). Листы материала без такого нанесения относят к серии Мт.

Деление стали с оцинкованным защитным слоем производится также в зависимости от толщины полученного защитного покрытия:

• сталь повышенного класса имеет вес одного квадратного метра слоя при толщине покрытия в микронах от 60 до 40 на двух сторонах листа 850−570 грамм;
• высокого класса, при толщине в микронах от 40−19 квадрат слоя весит 570−260 грамм;
• обычный класс предполагает вест квадрата покрытия при толщине от 10 до 18 микрон в 260−142 грамма.

Каждый вид категории и класса предназначен для работы в определенных условиях эксплуатации и предполагает различную дальнейшую обработку. Для выбора требуемого качества нужно определиться с этими условиями, чтобы не переплачивать за высокое качество, которое с успехом можно заменить обыкновенной категорией.

Особенности процесса

К недостаткам применения кругов относится большой расход абразивного инструмента и необходимость навыка подобной работы.

Пескоструйная и гидроабразивная чистка незаменима при работе в труднодоступных местах, куда нельзя достать щеткой или кругом. Технология позволяет избавиться не только от ржавчины, но и от нагара, окалины, старой краски.

Процесс пескоструйной обработки подразумевает воздействие на металл песчаными струями, подаваемыми под давлением. В установку входит компрессор, емкость с песком и пистолет для подачи абразива.

При гидроабразивной или гидропескоструйной обработке подается смесь абразивного материала с водой. Подача происходит с высоким, низким или сверхвысоким уровнем давления. Низкая интенсивность дает экономию материала, но после высыхания поверхности проступают признаки вторичной коррозии.

Оба метода применимы только в производственных условиях.

Предварительная подготовка поверхности перед окрашиванием

Оцинкованную поверхность рекомендуется окрашивать по возможности сразу после цинкования, чтобы избежать взаимодействия цинка с содержащимися в загрязненном воздухе соединениями. Правильная подготовка поверхности играет определяющую роль в процессе получения защитного покрытия.

Хорошо зарекомендовал себя пескоструйный метод очистки поверхности, который кроме удаления ржавчины обеспечивает выравнивание поверхности, что положительно влияет на адгезию первого слоя покрытия. Перед пескоструйной очисткой с обрабатываемой поверхности необходимо удалить жировые и масляные загрязнения при помощи щелочной эмульсии, после чего поверхность должна быть тщательно промыта пресной водой.

Особого внимания заслуживает процесс сушки поверхности, поскольку оставшаяся в порах влага может стать причиной образования ржавчины и повреждения покрытия.

Пескоструйная очистка должна производиться на достаточном расстоянии и при невысоком давлении, чтобы избежать повреждений поверхности. Неправильно проведенная очистка может привести к отделению и частичному повреждению слоя цинка, что неблагоприятно скажется на антикоррозионных свойствах покрытия. Рекомендуемые материалы для пескоструйной очистки: кварцевый или натуральный песок, оксид или силикат алюминия.

Плюсы и минусы

Преимуществ порошковой покраски гораздо больше, чем минусов. Выделить стоит следующее:

• полимерное покрытие имеет эстетический внешний вид. Заказчик может получить любой цвет и оттенок покрытия. Коррозия на окрашенном изделии появляться не будет;
• срок покраски является минимальным, а особенность технологии позволяет говорить о том, что она практически полностью безотходная;
• краска заполняет собой углы, стыки и другие неудобные для обычной покраски места.

В качестве слабых мест стоит отметить невозможность использования деревянных или пластиковых изделий. Связано это с тем, что любой метод порошковой окраски подразумевает нагрев изделия. Для использования подобного метода нужно иметь соответствующее оборудование, то есть, в гаражных условиях порошковая окраска невозможна. Более того, используемое оборудование является узкоспециализированным. Крупные детали не покрасить в маленькой камере, а крупную печь использовать для окраски мелких деталей невыгодно с точки зрения использования энергоресурсов.

Химическая очистка

Химическое удаление следов ржавчины осуществляется путем нанесения химических преобразователей. Очистка металла от коррозии – трудоемкий процесс. Химпром выпускает средства химической очистки трех видов:

• жидкость;
• гель;
• аэрозоль.

Действует любой из преобразователей ржавчины по такому принципу. Основным действующим веществом средства является ортофосфорная кислота. После нанесения кислота вступает в активное взаимодействие с поверхностью непроницаемой пленки микроскопической толщины. Таким образом, блокируется доступ окислителя к поверхности, химическая реакция прекращается и не происходит дальнейшее разрушение металла.

Проведение работ требует строгого выполнения правил безопасности и рекомендаций производителя по применению средства.

Категории химических веществ

Смываемые – после обработки ними металл следует помыть, хорошо просушить и нанести антикоррозионный состав.

В противном случае появляются новые признаки коррозии после взаимодействия с водой.

Несмываемые или грунт-преобразователи – обработка средством такого типа не требует последующей промывки, что исключает повторное появление ржавчины.

Поможет в борьбе со ржавчиной обработка металла кислотным нейтрализатором ВСН-1. Удаляет следы коррозии и оставляет на поверхности защитную пленку спрей с содержанием цинка Цинкор-Авто. Раскислитель ржавчины Berner справляется даже с заржавленными деталями. Преимуществом антикоррозионного кислотного геля В-52 является отсутствие растекания и активное воздействие на ржавчину.

При самостоятельном приготовлении преобразователя ржавчины смешивают равные части щавелевой или лимонной кислоты с водой. В раствор добавляют чайную ложку соды из расчета на 1 л воды. Мягкую ветошь увлажняют в растворе и тщательно протирают пораженные участки на металлической поверхности.

Хороший результат получается после обработки ортофосфорной кислотой. Наносят на металл 20–30% раствор кислоты. В результате химической реакции на поверхности формируется ортофосфат железа в виде прочного защитного слоя. Усиливает эффект добавление в раствор винной кислоты (15 мл на 1 литр) или бутилового спирта (5 мл на 1 литр).

Слишком ржавый металл обрабатывается составом из вазелинового масла и молочной кислоты (100 мл/50 мл). После нанесения состав стирают ветошью с вазелиновым маслом.

Вазелиновое масло поможет бороться с ржавчиной

Чем обусловлена необходимость окрашивания

Специалисты рекомендуют окраску специальными красками для обеспечения 2-х основных функций:

• защитной, так как тонкий цинковый слой постепенно утончается и становится неспособным противостоять негативным природным воздействиям;
• декоративной, разнообразная цветовая палитра, вместо первоначального серого цвета, придаст металлоконструкциям и всему зданию оригинальный и привлекательный внешний вид.

По результатам проведённых многочисленных экспериментов сделан вывод, что покрасить оцинкованное железо лучше всего по истечении года, за это время оцинкованные листы “состарятся” естественным образом, поверхность приобретёт шероховатость, улучшающую адгезию при нанесении красок. При необходимости выполнения окрашивания в более ранние сроки поверхность листов обрабатывается абразивными средствами.

Виды

Есть несколько основных способов нанесения порошковой краски на металлическую поверхность. Они отличаются технологически, но суть остается прежней – сначала наносится сухой порошок, а уже потом он плавится тем или иным способом. Чаще всего на подобных производствах используется электрическое или электростатическое напыление. Для использования такого метода требуется приобрести электростатический пистолет. Он отвечает за распыление заряженных частиц краски на предварительно обезжиренную поверхность.

Когда порошок будет нанесен на поверхность, потребуется нагреть камеру до температуры, равной 200 градусам. Электростатическое взаимодействие обеспечивает надежное прилипание частиц. Остатки порошка собираются специальным приемником, после чего они используются повторно. Это позволяет экономить порошок.

В камере может использоваться и нанесение направленным потоком воздуха. Очередность действий в подобной технологии нанесения краски меняется – сначала нагревается само металлическое изделие, а уже потом наносится краска. Частицы краски, наносимые потоком воздуха, прочно прилипают к изделию. Тут есть несколько слабых мест, по сравнению с электрическим напылением. Специалисту потребуется максимально точно подобрать температуру нагрева рабочей поверхности. Также нужно учесть и площадь окрашиваемой поверхности.

Существует и комбинированная технология, сочетающая между собой плюсы электростатического и воздушного окрашивания. За счет того, что частицы получают электрический заряд от пистолета, они равномерно покрывают поверхность окрашиваемого изделия. Метод наиболее эффективен при окраске небольших по размеру изделий из металла, не имеющих сложную поверхностную конфигурацию. Существует и еще один, особенный метод, в основе которого лежит окрашивание пламенем:

1. Для данного метода подходит исключительно высоко термопластичный порошок.
2. Саму окрашиваемую поверхность предварительно нагревать не требуется.
3. Частицы краски, до того, как попасть на окрашиваемую поверхность, уже находятся в полу расплавленном состоянии. Соответственно, экономится и время мастера, и расход электроэнергии.
4. Метод используется для окраски массивных металлических поверхностей или деталей, которые уже установлены в конструкцию.

Виды ржавчины

Коррозия металлов бывает:

• В зависимости от протекающего процесса: химическая и электрохимическая.
• По типу разрушения: равномерная и неравномерная (местная).
• В зависимости от коррозионной среды: атмосферная, почвенная, газовая, жидкостная (щелочная, кислотная или солевая).

Выбор технологии обработки ржавчины зависит от степени поражения коррозией, которая классифицируется следующим образом:

• Поверхностные пятна малой глубины.
• Мелкие точки глубокого проникновения. На следующих стадиях приводят к появлению сквозных повреждений.
• Сквозное проникновение.
• Подпленочная ржавчина, вызывающая местное вспучивание красочного покрытия. Считается наиболее опасной, так как приводит к разрушению металла.

Чем красить оцинковку, чтобы не облезла краска

Применение традиционных масляных и алкидных красок не допустимо, так как в результате химического взаимодействия с цинком они будут окисляться с потерей сцепления с поверхностью листов.

Рекомендуется использование следующих разновидностей красок:

1. Цикроль. Специальные матовые акриловые краски для нанесения по оцинковке с добавлением полимеров в органических растворителях. В качестве разбавителей применяются этилацетат, ксилолом, бутилацетатон, сольвент. Выпускается 5-ти базовых цветов: белого, серого, зелёного, коричневого и бордового, другие цвета могут выпускаться по согласованию с производителями. Характеризуются высокой укрываемостью, светостойкостью и адгезией. Достаточно покрасить оцинковку в один слой и без предварительной грунтовки. Окрашивание выполняется при температурах от минус 10-ти до плюс 50-ти градусов. Полное высыхание при +20-ти градусах происходит за ≤ 18-ти часов. Обеспечивается прочное и долговечное покрытие.
2. Эмаль Нержалюкс. Отличается высокой способностью по прочному сцеплению с окрашиваемым основанием. Состоит из акриловых сополимеров, устойчивых к коррозии пигментов, специальных добавок и органических растворителей. Характеризуется высокой износоустойчивостью, при нанесении 3-х слоёв долговечность ≥ 10-ти лет. Стойкая к химическим воздействиям, а после высыхания практически не горюча.
3. Водостойкая антикоррозионная алюминиевая эмаль Сереброл с добавлением эпоксидных и перхлорвиниловых смол, добавок против ржавления и растворителей органического происхождения. Алюминиевая пудра, создавая своеобразный барьер для негативных воздействий, повышает защиту покрытия. Независимо от сезонных температур и осадков не меняет своих эксплуатационных качеств, что идеально для окраски оцинкованных крыш, водосточных труб и желобов, других конструкций из оцинкованных сталей при наружной эксплуатации. Обладает высокой масло- и бензостойкостью. Достаточно нанесения одного слоя, без предварительного грунтования. Быстро высыхает, при +20-ти градусах всего за три часа.
4. Идеальны порошковые составы, состоящие из целевых добавок, частиц мелкодисперсных полимерных порошков, разнообразных пигментов и специальных смол. Такая порошковая комбинация полимеризуется при нагреве, создавая максимальную прочность укрытия с высокой адгезией. Порошок наносится слоем от 60-ти до 300-т мк, формируя устойчивость к воздействиям практически всех кислот и щелочей, нефтепродуктам и даже отдельным растворителям с органической структурой. Покрытие пожаробезопасно и не вызывает аллергических реакций при работе по нанесению, отличается твёрдостью, эластичностью и стойкостью к механическим ударным воздействиям. Продаются полностью готовыми к применению, поэтому не нуждаются в растворителях.
5. Алкидная эмаль. По большинству показателей соответствует порошковым составам. Единственное неудобство — алкидные эмали наносятся только на безупречно чистые и сухие поверхности.
6. Для экстремальных условий эксплуатации применяются специальные краски, например, Быстромет — грунт-эмаль для окраски горячих поверхностей температурой до ста градусов, огнезащитная “Полистил” или проводящая электрический ток Zinga.

Советы экспертов

Рекомендации:

Для работы нужно запастись тряпочками, кисточками, валиками, другими приспособлениями. При обработке металлического основания часто выявляются коррозия, отслоение старой краски. Все эти нюансы нужно устранять, а для этого требуется разный инструментарий.
Окрашивание валиком используется для обработки больших площадей. Они должны быть ровными, хорошо подготовленными. Кисти разных размеров требуются для проникновения в более глубинные слои поверхности: углы, ребристые узорчатые детали.
Металл плохо впитывает краску. Из-за этого у новичков возникают проблемы при использовании пульверизатора. Нужно знать основополагающие моменты: непрерывное распыление по всей площади до полного окончания процесса. Сначала движения плавные, ровные, после — более активные, по параллелям. Важны: расход;
цена;
длительность эксплуатации красящего состава.

Совет
Иногда выгоднее взять дорогую краску, которая продержится десятки лет, чем нанести дешёвый состав и обновлять его ежегодно.

Любая готовая смесь имеет строго ограниченное время для использования до прихода в негодность. Время зависит от наличия в составе специальных присадок

Важно этот фактор учитывать, сопоставлять с необходимыми расчётами.
В эмалях-грунтах, предназначенных под покраску металла, содержатся соединения, называемые ингибиторами коррозии, присутствие которых замедляет её. Лакокрасочные составы следует применять только по типу разрешённых для обработки материалов

Выбирать краски нужно для металла, не использовать на нём составы для дерева или бетона.

Подготовка металлических поверхностей — важный этап перед нанесением базового и финишного слоя декоративного покрытия. В зависимости от того, насколько чистым, гладким будет основание, хорошо или плохо будет держаться покрытие.

Как отличить нержавейку от оцинковки

Оба материала часто используются для устройства покрытий не подверженных коррозии. Нержавейка отличается более долгим действием антикоррозионных свойств, долговечностью до 50-ти лет и стоит дороже, поэтому недобросовестные продавцы могут под её видом подсунуть покупателю оцинкованную сталь. Ведь нержавейка высокого качества внешним видом практически неотличима от оцинковки.

Основные отличия, видимые при внешнем осмотре:

• при достаточной толщине листов на срезах можно заметить неоднородность оцинкованного изделия;
• на оцинкованном листе могут иметься отдельные характерные пятна, получившие название узоров кристаллизации. При отсутствии таких пятен поверхность зеркальная с лёгким синеватым отливом. Поверхность нержавейки более матовая;
• магниты не притягиваются к большинству нержавеющих сталей;
• цинк активно взаимодействует с соляной кислотой, поэтому при попадании на оцинковку капли кислоты наблюдается вспучивание с постепенным растворением цинка;
• оцинковка легко царапается гвоздём.

Наиболее точно определить вид материала можно только проведением спектрального анализа, но это требует наличия соответствующего оборудования и приборов, а также затрат по времени.

Последний способ — выбор поставщиков известных фирм, работающих длительное время на рынке продаж, и юридически грамотное оформление покупки с предоставлением сертификатов качества.

В создании этой статьи участвовала наша опытная команда редакторов и исследователей, которые проверили ее на точность и полноту.

Количество источников, использованных в этой статье: 12. Вы найдете их список внизу страницы.

Команда контент-менеджеров wikiHow тщательно следит за работой редакторов, чтобы гарантировать соответствие каждой статьи нашим высоким стандартам качества.

Из-за своей гладкой, ровной поверхности оцинкованная сталь плохо поддается покраске. Перед началом покраски гладкую поверхность стали необходимо подвергнуть обработке, чтобы краска могла к ней пристать. Для начала протрите сталь химическим обезжиривающим средством. После этого протравите сталь белым уксусом, чтобы краска могла к ней пристать. Не забудьте протереть старую сталь мелкозернистой наждачной бумагой, чтобы убрать следы окисленного цинка (или «белой» ржавчины). Под конец нанесите на поверхность универсальную латексную грунтовку для наружных работ, после чего завершите покраску двумя ровными слоями качественной латексной краски для наружных работ.

Случается, что владельцам зданий, крытых тонколистовой сталью с защитой из цинка, приходится искать, чем покрасить оцинкованную крышу дома, чтобы не загнать коррозию под лакокрасочное покрытие, а остановить разрушение металла кровли раз и навсегда. На рынке представлено достаточно много марок лаков и красок, но не все они одинаково подходят для обработки оцинкованной поверхности.