Покраска изделий из алюминия в домашних условиях

Виды красок для порошкового окрашивания алюминия

Краски, используемые при порошковой покраске алюминия, подразделяются на два вида:

1. Термопластичные порошковые краски. При нагреве они плавятся и растекаются по поверхности с образованием пленки, имеющей такой же химический состав, которым обладал исходный порошок. В состав основных компонентов входят термопластичные смолы, имеющие большой молекулярный вес. Они трудно поддаются измельчению и поэтому их преимущественно используют для нанесения специфических толстослойных покрытий. В большинстве случаев процесс нанесения порошка на деталь происходит посредством его погружения в бак с растворенным в жидкости порошком. При ожижении порошка используют сжатый воздух.

   Такая технология применяется для производства полиэтиленовых, полипропиленовых, нейлоновых, поливинилхлоридных и некоторых других видов порошков.

   При массовом производстве прессованных алюминиевых профилей или катаных алюминиевых листов термопластичные порошковые краски не применяются.

2. Термореактивные порошковые краски. Есть существенное отличие между термореактивными порошковыми красками и термопластичными. Их основными компонентами являются твердые смолы, имеющие малый молекулярный вес. При нагреве происходит расплавление термореактивных порошков, их растекание по поверхности, что приводит к слиянию друг с другом и образованию высокомолекулярных органических соединений. Такой процесс называется полимеризацией. Благодаря этому готовое порошковое покрытие приобретает другой химический состав, существенно отличающийся от химического состава исходных смол в порошковой краске.

   Благодаря устойчивости порошкового покрытия из термореактивных красок к воздействию нагрева оно не расплавляется до жидкого состояния. Такая разновидность порошковой покраски алюминия основана на применении систем из более твердых смол, которые можно измельчить на микрочастицы с размерами от 10 до 40 мкм, а в некоторых случаях еще мельче. С помощью таких смол можно нанести тончайший покрасочный слой толщиной от 25 до 75 мкм, но с техническими характеристиками, эквивалентными, а иногда даже лучшими, чем у покрытий с применением жидких красок.

При порошковой покраске изделий из алюминия, особенно листов и профилей, пользуются только термореактивными порошковыми красителями. Ниже перечислены их основные типы:

• гибридные (смешанные);
• акриловые,
• полиуретановые,
• полиэфирные,
• эпоксидные.

При выборе необходимого вида порошковой краски необходимо учитывать вид изделия из алюминия, его назначение, условия эксплуатации и некоторые другие факторы. Самыми широко применяемыми являются стандартные порошковые полиэфирные красители.

Способы покраски алюминия

При порошковой покраске поверхность алюминия обрабатывают специальными химическими веществами, после чего наносят слой краски в порошке. Затем изделие нужно поместить в термокамеру, где под воздействием высокой температуры порошковая краска расплавляется, так получается долговечный и прочный слой полимерного покрытия. Таким методом вполне можно получить широкую цветовую гамму покрытий. Если в дальнейшем на поверхности изделия возникнут дефекты, то устранить их можно будет с помощью специального красящего карандаша, который прекрасно скроет все царапины и сколы на покрашенном алюминии.

Также покрасить алюминиевые изделия можно электрохимическим способом, однако он не всем доступен и довольно трудоемкий. В первую очередь нужно выполнить электрохимическое оксидирование, после чего нанести грунтовку, а затем и краску. Перед оксидированием необходимо сделать химическую очистку поверхности. После данной процедуры на изделии появится защитная пленка оксида. Чтобы такая пленка была более устойчива к коррозии, деталь перед грунтовкой желательно поместить в раствор хромпика. Процесс оксидирования, как правило, производится электрохимическим или химическим способом. В первом случае добиваются появления слоя окиси с помощью пропускания тока через раствор кислого электролита. Только после этого поверхность обрабатывают хромпиком и покрывают краской или лаком. Во втором случае алюминий обрабатывается в специальных растворах из бихромата натрия, хромового ангидрида или фтористого калия.

В домашних условиях оксидирование выполнить довольно сложно. Для этого Вам нужно иметь определенные навыки и строго придерживаться всех правил безопасности при работе с химическими веществами. Как только Вы получили слой окиси, можете приступать к покраске алюминия. Для этого желательно приобрести анилиновые красители — это порошки, которые используются для покраски шерстяных тканей. Алюминиевое изделие необходимо поместить в горячий (50-60 градусов) раствор анилинового красителя и выдержать там не более 20 минут. После этого деталь нужно достать из воды, просушить и покрыть бесцветным лаком.

Еще один способ покраски алюминия — анодирование. В этом случае защитный слой на алюминий наносится при помощи гальванического метода. На данный момент известно множество способов покраски алюминиевых изделий в домашних условиях, однако прочное покрытие можно получить лишь при помощи анодирования. Остальные методы дают только временный результат. Анодирование — это процесс, который направлен на улучшение внешнего вида металла и защиту его от окисления. После данного метода поверхность металла приобретет красивый серый оттенок, а само изделие можно будет красить любой подходящей краской.

В первую очередь необходимо приготовить два раствора высокой концентрации — из пищевой соды и из поваренной соли. Вещества должны растворяться в воде примерно полчаса, при этом их следует периодически помешивать, далее растворы отстаиваются в течение 15 минут и процеживаются. Чтобы приготовить электролит, эти два раствора нужно смешать в стеклянной или фарфоровой емкости из пропорции 9 частей раствора с содой и 1 часть соляного раствора, при этом тщательно смешивая жидкости. Алюминиевое изделие предварительно необходимо зачистить мелкой наждачной бумагой, обезжирить специальным средством или раствором стирального порошка в горячей воде, после чего промыть под проточной водой. Чтобы на детали не оставалось следов от пальцев, желательно брать ее за края или в перчатках. В то же время электролит следует перелить в алюминиевую емкость, и затем положить туда алюминиевое изделие. Источником тока вполне может быть автомобильный аккумулятор или регулируемый выпрямитель тока с напряжением 12 вольт и величиной тока 2 Ампера. Минус должен подключаться к алюминиевой емкости, а плюс — к самой детали. Процесс анодирования длится примерно 1,5 часа, деталь при этом должна приобрести серовато-голубой налет. На следующем этапе деталь можно покрасить раствором анилинового красителя. Чтобы приготовить такой раствор, нужно развести в 1 л воды 1 мл уксусной кислоты и 15 г красителя. В зависимости от продолжительности воздействия меняется и насыщенность цвета изделия.

Особенности покраски алюминия

На поверхности всех металлических сплавов образуется тонкая оксидная пленка. С химической точки зрения механизм образования пленки прост. Атомы металла на поверхности вступают в контакт с атмосферным кислородом. Это приводит к образованию металлического оксида, который не улетучивается в атмосферу, а остается на поверхности металла. Атмосферный кислород и металлический оксид не проникают вглубь металлического сплава, а оксид оседает на поверхности объекта в виде тонкой пленки.

Сперва может показаться, что пленка является вредной, поскольку она снижает прочность материала. Однако это не так — пленка не только не снижает прочность, но и выполняет ряд полезных функций. Главная функция — оксидная пленка препятствует контакту металла с жидкостями и атмосферными газами. Это улучшает антикоррозийные свойства металла, что положительно влияет на его прочность, надежность, упругость, срок годности и другие параметры.

Физико-химические свойства оксидной пленки алюминия

Оксидная пленка алюминия имеет некоторые химические особенности, что ухудшает его покраску. Рассмотрим их с физико-химической точки зрения:

1. Из-за особенностей алюминиевой кристаллической решетки на поверхности металла образуется более толстая оксидная пленка. Она является химически устойчивой, а ее толщина слабо зависит от способа обработки металла и параметров окружающей среды (температура, влажность, давление).
2. Толстая оксидная пленка создает более прочную защиту алюминиевых деталей от воздействий окружающей среды. Поэтому обычные краски на водной основе к алюминию пристают хуже (в сравнении с другими металлами, сплавами).
3. Окраска алюминия обычной краской — практически бесполезное дело. Конечно, такая краска схватится с алюминиевой поверхностью и затвердеет, в этом проблем нет. Однако со временем она начнет растрескиваться и слущиваться. На скорость слущивания влияет форма детали — прямые однородные детали держат краску немного дольше, чем детали сложной формы.

Разновидности КМ по железу

Классификация КМ проводится по трем направлениям:

• по составу;
• по выполнению той или иной функции;
• по техническим характеристикам.

По составу выделяются виды красок:

1. КМ эпоксидный: имеет неприятный запах, что не позволяет его использовать для внутренних работ. Низкая скорость высыхания. Процесс изготовления основан на силиконовых смолах с отвердителями. Покрытие высокотермичное (выдерживает +60оС).
2. КМ масляного состава: токсичный запах есть, но ниже уровнем. В основе – масла натуральные и олифа. Покрытие не переносит колебания температур, поэтому используется для внутренних работ. На улице покрытие долго не прослужит. Материал не способен защитить металлическую основу от коррозийных явлений. Поэтому предварительно металл обрабатывается грунтовкой. Краска изготавливается в ассортименте цветов, имеет низкую цену. Большое количество недостатков покрытия заставляет масляный состав менять на другой. Он долго сохнет, быстро теряет яркость цвета, отслаивается. Перекрасить поверхность можно только таким же красителем или после снятия его специальной смывкой наносится другая краска.
3. Алкид: токсичность низкая, что позволяет его использовать для внутренних работ. Хорошая адгезия с металлом без предварительной обработки грунтовкой. Покрывающий слой ровный, с блеском, защищает от коррозии. Скорость высыхания высокая. Плохо переносит высокие температуры. Материал огнеопасный. Окрашивает оцинкованную поверхность, но выбор цветов небольшой.
4. Акрил: токсичного запаха нет. В основе состава – полимеры. Разбавителем выступает вода. Краска относится к универсальным. Используется как для внутренних, так и для наружных работ. Но акриловая эмаль для металла, применяемая на улице, дорого стоит и не переносит минусовые температуры. Можно покрывать изделия, которые в процессе эксплуатации нагреваются. Максимальный порог повышения температуры: до +110оС. Покрытие защищает от коррозии, долговечное и эксплуатируется до 8 лет. Переносятся неблагоприятные атмосферные явления, механические повреждения.
5. КМ резиновый: считается лучшим для окрашивания кровли. Неприятный запах не позволяет использовать для внутренних работ, только на улице. Резиновое покрытие легко снимается смывкой и защищает от протечек. В составе – битумная смола. Цвет материала чаще всего черный. Покрытие устойчивое к атмосферным явлениям, с длительным сроком службы. Без опыта не всегда получается равномерно нанести краситель. Краска не доступна среднему покупателю из-за высокой цены.

Специализированные КМ по металлу классифицируются по свойствам:

1. Составы антикоррозийные: покрытие защищает металл от влаги и кислорода. Основание предварительно не обрабатывается грунтовкой.
2. КМ наносится на ржавые участки: покрывается сразу, без обработки окисленное железо. В процессе уменьшаются затраты на обработку поверхности и сокращается время работы. В основе состава синтетические эпоксидные смолы с антикоррозийным пигментом. Покрытие быстро высыхает.
3. Составы молотковые: после высыхания на поверхности образуются рытвины, которые имитируют следы от ударов молотком. В составе смесь акрила, эпоксида, алкида с мелкими фракциями стекла и алюминиевой пудры. Поверхность становится шероховатой с блеском металла. Хорошая стойкость к механическим повреждениям. Если материал наносится в 2 слоя, то металлическая основа не грунтуется и не нуждается в дополнительном финальном покрытии.
4. Грунт-эмали: соединение в составе свойств грунтовки, покрытия с антикоррозийными качествами и эмали.
5. Аэрозольные нитрокраски: баллончик – это часто используемая для них тара. Имеют токсичный запах, поэтому применяются для окрашивания на улице. Покрытие ровное, без разводов.
6. КМ кузнечные: основа материала – полимеры. Высокая износоустойчивость, отличная цепкость с металлической основой – главные их плюсы.

Специалисты советуют не выбирать дешевые КМ, чтобы не приходилось каждый год перекрашивать изделия. Например, масляное покрытие лопается через пару лет, покрытие нитрокраски теряет яркость цвета за один год.  Состав от известного бренда дольше прослужит. Цена его выше, но имя производителя – это залог качества краски. Самый большой срок эксплуатации молоткового состава (10 лет). На протяжении всего периода покрытие не теряет первоначальный вид. Но заменить его на другое сложно.

Краска по металлу выбирается с учетом показателей:

• предназначение: внутри помещения или на улице;
• уровень токсичности;
• степень экономного расходования;
• цена;
• срок службы;
• требования к подготовке основы;
• состояние металлической основы.

Технология анодирования и покраски в домашних условиях

Анодирование, или анодное оксидирование, – это процесс анодного окисления металла, когда предмет погружают в раствор электролита и подвергают воздействию постоянного электрического тока. При этом формируется слой, который отличается от того оксидного слоя, который образуется при контакте с кислородом на воздухе. Полученная этим методом оксидная пленка более рыхлая, поэтому лучше впитывает краситель. Смысл анодного оксидирования заключается в том, чтобы обеспечить более прочное сцепление краски с алюминиевой поверхностью.

Цветное анодирование алюминия

В промышленных условиях для анодного оксидирования алюминия используют раствор серной кислоты и специальные емкости, устойчивые к агрессивной среде. Копировать этот процесс в домашних условиях сложно и опасно, однако существует второй, более доступный способ. Для его осуществления потребуются доступные всем поваренная соль и питьевая сода.

Этапы анодного оксидирования в домашних условиях:

1. приготовление насыщенных солевого и содового растворов (для этого соль или соду постепенно добавляют в воду, пока они не перестанут растворяться);
2. процеживание и смешивание растворов соли и соды (к 1 части солевого раствора добавляют 9 частей содового);
3. ошкуривание алюминиевой поверхности мелкозернистой наждачной бумагой (требуется для удаления имеющейся оксидной пленки);
4. обезжиривание поверхности (с помощью керосина, ацетона или специальной жидкости);
5. промывание в воде (следует как можно меньше касаться детали руками во избежание повторного загрязнения кожным жиром);
6. заполнение алюминиевой емкости раствором электролита (размер должен быть достаточным для полного погружения детали);
7. подключение минусового электрода к емкости, а плюсового – к детали (оптимальная сила тока составляет 2 А, напряжение –около 12 V, время воздействия – от 1,5 до 2 часов).

Результат анодирования алюминиевых деталей

Требуемое в нашем случае питание вполне обеспечит зарядное устройство для автомобильного аккумулятора. По мере выдержки в растворе алюминиевая поверхность утрачивает металлический блеск и начинает менять цвет с серебристого на матовый, голубовато-серый. После окончания процедуры следует отключить ток, отсоединить электроды, вынуть алюминиевое изделие из раствора, промыть под струей воды и просушить. Деталь готова к покраске.

Красят анодированный алюминий анилиновыми красителями. Для этого в литре воды растворяют 15 г краски, 1 мл 70-процентной уксусной эссенции, подогревают до 70°С и погружают в красящую смесь деталь. Время окрашивания составляет от 10 до 15 минут.

Материалы и инструменты

В домашних условиях также можно провести эту процедуру либо воспользоваться специальными грунтовочными составами. Порошковая покраска алюминия с анодированием занимает больше времени и способствует увеличению расходов, но результат стоит потраченных усилий. Предварительно нужно подготовить инструменты и материалы, без которых невозможно добиться долговечного и качественного покрытия:

• распылитель, валик или кисть;
• наждачная бумага с мелкой зернистостью (необходима для матирования алюминиевой поверхности);
• тара для размещения детали, подлежащей обработке;
• уксус для разбавления лакокрасочного состава;
• анилиновый краситель;
• средство для обезжиривания;
• ингредиенты для электролитического состава (вода, соль, пищевая сода).

Грунт ВЛ-02

Грунт ВЛ-02

Давайте рассмотрим грунт отечественного производителя, который соответствует всем стандартам по ГОСТу. Данная смесь двухкомпонентная и состоит из таких частей:

• Основа – благодаря сложным компонентам в составе материала, грунтовка приобретает прекрасную адгезию для сложной поверхности алюминия и становится ударопрочной
• Кислотный разбавитель – благодаря ему происходит травление основы алюминия во время грунтовки

Статья по теме: Особенности гипсокартона

Если говорить о способе и технологии нанесения, то придерживайтесь таких правил:

Необходимо взять стеклянную тару и вылить туда основу. Не забывайте, что емкость

должна быть кислотостойкая

• Кислотный разбавитель смешивается с основой в пропорции 1:4, где берется 1 часть разбавителя и 4 части основы
• После этого ждем 20-30 минут и хорошо перемешиваем получившийся раствор до однородного состояния. Обязательно выдерживайте не меньше данного времени, иначе поливинилбутирал не успеет раствориться. Когда грунт готов, его следует использовать в течение восьми часов
• Грунтовку по алюминию наносите тонким слоем. Можно применять распылитель или просто взять кисть. Высыхание грунта происходит очень быстро – в среднем за один час вся поверхность просохнет

Ценовая политика на материал достаточно привлекательная и позволяет использовать именно эту смесь для подготовки алюминия. В среднем за один килограмм грунта ВЛ-01 вы отдадите около 100-120 рублей.

Окрашивание, окраска или покраска?

Вместо термина «порошковое окрашивание» часто, особенно в сети Интернет, применяется сочетание «порошковая окраска». Согласно нормам русского языка слово «окрашивание» применяется для описания процесса нанесения краски. Слово «окраска» обозначает, скорее, результат этого процесса и потому может быть синонимом слова «покрытие». Так, в ГОСТ 9.072-77, который определяет термины для лакокрасочных покрытий, применяется только термин «окрашивание», а слово «окраска» вообще отсутствует. Более того, нередко в производственной среде применяется слово «порошковая покраска», что уж точно не укладывается ни в какие нормы.

Поэтому ниже мы будем придерживаться стандартизированного термина «порошковое окрашивание», а не более популярного выражения «порошковая окраска».

Советы и предостережения

Как правильно окрашивать алюминий, чтобы он не облазил:

• зачищенный наждаком металл нельзя оставлять на свежем воздухе. От реакции с кислородом деталь окислится, и грунт не возьмется. Работу придется начинать заново. Поэтому после ошкуривания и обезжиривания нужно сразу приступать к грунтованию;
• если распылитель баллончика забился, нужно встряхнуть флакон, и распылять краску на черновой поверхности, пока слой не будет ложиться ровно;
• подходящая фракция наждачной бумаги для ошкуривания — 600, 800 и 1200;
• оконный алюминиевый профиль шлифуют наждаком фракции 500, грунтуют и красят с помощью распылителя, а стекла предварительно протирают спиртом и оклеивают малярным скотчем поверх полиэтиленовой пленки;
• для окрашивания профилей из алюминия в раздвижной мебели подходит автомобильная аэрозольная краска;
• старое покрытие с алюминиевой лодки снимают шлифовальной машинкой или смывкой, окрашивать можно валиком или краскопультом. Для покраски днища лучше использовать эпоксидные составы;
• хорошо себя зарекомендовала специализированная краска Hammerite. Это стойкое антикоррозийное покрытие, которое наносится на ржавчину без грунтования. Но для нее требуется растворитель того же производителя, который трудно найти в продаже.

Техника безопасности для домашнего окрашивания алюминия:

• работать в проветриваемом помещении;
• перед покраской провести влажную уборку, чтобы пыль не оседала на детали и не смешивалась с краской;
• нельзя красить вблизи источников тепла — рядом с батареей, печью, под прямыми солнечными лучами;
• убрать из рабочей зоны химикаты, канистры с бензином, медицинские растворы, бытовую химию;
• для освещения использовать лампы.

Работать с порошковым красителем нужно в защитной одежде:

• плотном медицинском халате;
• противогазе или респираторе с защитными очками;
• перчатках.

Во время окрашивания важно поддерживать чистоту: тщательно очищать поверхность от пыли после ошкуривания, не допускать потеков и капель краски, при работе в гараже или сарае следить, чтобы в состав не попадали мошки. Покрытие на ровной поверхности держится дольше

Источник

Методики без анодирования

Дома покраска профиля из алюминия проводится другими проверенными на практике способами. Для этого понадобятся материалы:

• лист наждачки;
• грунтовочный состав;
• обезжиривающее средство;
• эпоксидный или акриловый КМ для металла. Для самостоятельного применения рекомендуется аэрозольный состав.

Технология с применением кислотной грунтовки

Чтобы окраска алюминиевого профиля была не такой проблематичной, разрабатываются и выпускаются новые средства обработки поверхности, которые усиливают адгезию КМ с поверхностью. На авторынке нужно приобрести специальную кислотную грунтовку, обычную и аэрозольную краску.

Прежде чем красить алюминий, металл зачищается, проводится обезжиривание, покрывается 2 слоя кислотной грунтовки. На высохшую основу, припорошив ее так чтобы она просвечивалась, наносится обычная грунтовка. Это покраска алюминия, технология использования аэрозольных составов. Поэтому и краситель будет аэрозольный.

Покрытие краской эмалью

Для самого простого способа покраски металла необходимы: наждачка, обезжириватель и краска-эмаль. Он очищается, обезжиривается и красится специальной эмалью. КМ наносится строго по инструкции, которая прописывается производителем на таре. Такие условия обеспечивают, что эмалевая краска для алюминия будет держаться качественно.

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

Общие сведения о технологии анодирования

Технология анодирования алюминия схожа с гальванической обработкой. Оседание ионов оксидов раствора на заготовке происходит в жидком электролите при высоких или низких температурах. Использование нагретого раствора возможно в промышленных установках, где есть возможность тщательного контроля и регулирования напряжения и силы тока в автоматическом режиме.

В домашних условиях обычно пользуются холодным методом. Данный способ достаточно прост, не требует постоянного контроля, а оборудование и расходные материалы — доступны. Для приготовления раствора можно использовать электролит, применяемый в свинцовых автомобильных аккумуляторах. Он продается в каждом автомагазине.

Высокая прочность защитной оксидной пленки зависит от ее толщины, которая в домашних условиях получается при обработке в холодном растворе. Наращивание производится ступенчатым регулированием рабочего тока.

Оксидирование алюминия в черный цвет относится к цветному анодированию. Черный цвет получают в два этапа. Вначале наносится бесцветная пленка электролитическим способом, а затем заготовку помещают солевой раствор кислот. В зависимости от кислоты цвет может быть от бледной латуни до насыщенного черного. Черный алюминий широко используется в строительстве и отделке.