Покраска рулонного металла методом Coil Coating, представляет собой сложный многоэтапный процесс, включающий в себя многостадийную очистку окрашиваемого металла, нанесение консервационно-адгезионного слоя и лакокрасочных материалов с помощью валковых машин, а также нанесение защитных пленок, предотвращающих механические повреждения при дальнейшей обработке.
- Подготовка металлопроката на линии правки
Технологии современных процессов обработки рулонной стали предъявляют особые требования к исходному материалу, которые зачастую превышают нормы, прописанные в действующих ГОСТах и ТУ на алюминиевый и стальной прокат. В связи с этим перед металлообрабатывающими предприятиями встает острая проблема в дополнительной подготовке рулонной стали перед дальнейшей обработкой.
На сегодняшний день существует два основных метода подготовки – это применение РПМ (роликово-правильная машина) и ИРМ (изгибо-растяжная машина).
Правильно-растяжная машина. Предназначена для улучшения плоскостности полосы. Представляет собой много роликовую конструкцию, в которой натянутая полоса, во время прохождения агрегата изгибается блоками роликов, расположенными сверху и снизу полосы в шахматном порядке и заключенных в кассеты. При этом полоса многократно изгибается, получая цикловое воздействие растягивающих и сжимающих усилий на поверхностные волокна с напряжениями, превосходящими предел текучести материала, а внутренняя часть полосы или нейтральное волокно не подвергается деформации. Положение верхнего блока, имеющего регулируемое осевое смещение роликов, позволяет снимать разность внутренних напряжение обрабатываемого металла, полоса получает наибольший прогиб между первыми роликами и по мере ее продвижения в сторону последних роликов деформация постепенно уменьшается, что позволяет расширить технологические возможности правки и обеспечить исправление дефектов формы полосы. При этом роликовая правка воздействует на 75% толщины что позволяет получить результат до 5- кратного уменьшения данного дефекта.
Правка на изгибо-растяжной машине (ИРМ). ИРМ представляет комбинированный механизм из двух жестких S-образных тянущих станций установленных на входе и выходе из агрегата позволяющих создать местное измененное натяжение внутри процесса, отличное от всего процесса линии подготовки. Ее центральный блок, состоящий из набора роликов, аналогично роликам РПМ, осуществляет знакопеременный упругопластический изгиб полосы, тем самым уменьшая ее неплоскостность. Главное отличие ИРМ наличие блока распределения усилий от рабочих валов на поддерживающие, создающие дополнительное натяжение и растягивающие напряжения в полосе. Что позволяет добиться максимальной плоскостности от исходного материала.
- Процесс подготовки металла перед покраской
- Безусловно, весомым этапом в окраске любых поверхностей является подготовка к нанесению защитного покрытия, от качества проведения которой будет зависеть долговечность покрытия. На сегодняшний день в промышленности принято применять несколько видов подготовки: механическая и химическая, но наиболее эффективным является комбинированный метод подготовки. Для этого метода применяется каскадная система щелочных ванн с составами различной концентрации, применение такой системы позволяет добиться высокой степени очитки, что минимизирует потребление воды, и снижает объем выделяемых отходов, требующих последующей очистки и обработки. Через эти ванны составы, нагретые до высокой температуры, подаются через форсунки - распылители под высоким давлением, что позволяет очистить поверхность от остатков прокатных смазок и масел-консервантов с поверхности листового рулонного металла. Наличие в секциях щетно-моечной установки позволяет усилить чистящий эффект под действием щелочного раствора, и удалить твердые загрязнения с поверхности.
Для повышения времени растворов и предотвращения их перемешивания в каскадной системе очистки применены отжимные валы, установленные на границах секций. После финальной промывки лента проходит через пневматическую обдувку, для удаления остатков влаги.
2. Неоспоримым плюсом в процессе окраски является применение специальных химических составов, которые усиливают адгезию (эффект сцепления поверхности ленты с полимерными составами), и для этого применяется специальная машина – химический коутер. Это многовалковая машина, предназначенная для нанесение роликом (валком) химического конверсионного раствора на полосу с лицевой и обратной стороны ленты после очистки. Для алюминия и оцинкованной стали, наиболее часто, применяется раствор BODERITE М-CR который образует сплошное конверсионное покрытие, значительно улучшает адгезию, препятствует распространению коррозии, одновременно повышая пластичность лакокрасочных покрытий.
- Процесс нанесения полимерного покрытия включает в себя:
- Нанесение полимерного покрытия с помощью коутера:
Машины нанесения полимерного покрытия на рулонный прокат валковым методом. Коутер может применяться для нанесения на поверхность полосы различных лакокрасочных материалов, таких как полиэстер (ПЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ) составов на основе полиуретановой смолы с добавлением полиамида (PUR), различных типов грунтов и много другого. В зависимости от своей конструкции, коутер может наносить покрытие на две стороны полосы одновременно, что значительно сокращает время обработки и удешевляет процесс. Сам коутер конструктивно выполнен в виде стальной рамы и двух наносящих головок, состоящих из набора валов для забора и нанесения ЛКМ. Метод регулирования толщины полимерного покрытия является основой для настройки приводов всех роликов, а так-же давления между роликами, необходимое для окраски ленты. Эти настройки обеспечивают правильное и равномерное нанесение полимерного покрытия на металлическую ленту, что дает, в итоге, готовое полимерное покрытие в соответствии с требованиями по толщине покрытия и цветной маркировки.
Стандартным значением для толщины органического покрытия является толщина полимерного покрытия, значение которого определяется для двух или только одной стороны металлического проката, в зависимости от требований заказчика. Коутер оборудован системой непрерывной подачи краски, которая обеспечивает циркуляцию и перемешивание лакокрасочных составов, предотвращает расслоение материалов и гарантирует равномерность нанесения в течение всего производственного процесса.
2.Процесс полимеризации лакокрасочных материалов в печи сушки покрытия:
Печь сушки полимерного покрытия используется для сушки покрытия. Нагрев осуществляется посредством принудительной циркуляции горячего воздуха, а источником тепла являются газовые горелки. Вдоль печи установлено два воздушных канала из нержавеющей стали над полосой, и под ней. Воздушные форсунки в виде ножа позволяют равномерно обдувать поверхность ленты горячим воздухом создавая эффект воздушной подушки. Камера для сушки подразделяется на четыре регулируемые зоны, в которых установлено 4 комплекта систем циркуляции горячего воздуха, циркуляционные вентиляторы с частотным управлением скоростью вращения, а температура контролируется регулятором объема подачи воздуха.
Отходящий газ из печи отводится в теплообменник для дальнейшего снижения температуры. Тепло от теплообменника используется для нагрева растворов в секции очистки, тем самым отработанный газ используется повторно для большей экологичности и сокращения расходов, а затем удаляется из системы. При этом, отходящий газ соответствует требованиям по защите окружающей среды и экономии энергии, что подтверждается экологической проверкой завода.
Основные параметры:
- 1 зона 150-1700С прогрев полосы до 1000С
- 2 зона 200-2500С прогрев полосы до 1500С
- 3 зона 240-3200С прогрев полосы до 2000С
- 4 зона 240-3200С прогрев полосы до 2000С
Процесс полимеризации достигается плавным нагревом ленты до заданных температур для достижения полной полимеризации, высыхания полимерного покрытия с достижением физика-механических и декоративных свойств покрытия.
- Защита декоративного полимерного покрытия
Для сохранения защитных и декоративных свойств полученного в процессе окраски полимерного слоя может применятся нанесение липкой и снимаемой защитной пластиковой пленки. В зависимости от требований по защите они могут иметь различную толщину, клеевые составы, физик механические характеристики, обусловленные требованиями к дальнейшей обработке ленты. Кроме защитных свойств, ламинация может нести и маркетинговую функцию, идентифицируя продукцию для продвижения ее на рынке. А для нанесения этих защитных материалов используется холодный ламинатор. Ламинирование осуществляется за счёт прижима плёнки к поверхности полосы приводным роликом, с силиконовым покрытием. Над установкой холодного ламинирования расположено устройство для разматывания защитной плёнки.
Нанесение клеевой защитной плёнки осуществляется по следующей технологии: после выхода полосы из выходного накопителя на лицевую сторону наносят защитную плёнку с помощью приводного ролика ламинирования, покрытого силиконом, после этого прокат с плёнкой сматывается в рулон.
Обеспечение непрерывности процесса ламинирования обеспечивается соединением концов плёнки старого и нового рулонов двухсторонним скотчем.
При нанесении защитной плёнки обеспечивается соответствие ширины плёнки фактической ширине рулонного проката.
Если ширина плёнки превышает ширину металла, то производится обрезка кромок защитной плёнки в специальном устройстве ламинатора.