Обработка металла перед покраской: требования, стандарты, технологии

О чем речь? Обработка металла перед покраской напрямую влияет на качество и долговечность покрытия. Без этого краска будет плохо сцепляться с основанием, что приведет к ее отслаиванию и появлению коррозии.

Как выполняется? Процесс включает очистку поверхности от загрязнений, ржавчины и старого покрытия, обезжиривание и нанесение грунтовки. Эти шаги обеспечивают адгезию и защиту металла от внешних воздействий.

Необходимость подготовки металла перед покраской

Незащищенная сталь подвергается коррозии под влиянием воды, воздуха, грунта, в результате чего стальные конструкции могут разрушиться.

Защиту металла от коррозионных изменений выполняют разными способами. Самый простой и доступный вариант — использование лакокрасочных покрытий.

На поверхности может образовываться ржавчина или окалина, а также накапливаться загрязнения, способствующие коррозии и мешающие наносить лакокрасочные составы. Подготовка металла перед нанесением защитного покрытия заключается в удалении загрязняющих элементов, чтобы поверхность приобрела удовлетворительные адгезивные свойства.

Таким образом, обработка металла перед покраской состоит в устранении с его поверхности соли, масла, влаги, смазки и т.д. Также должны отсутствовать окалина и участки, пораженные ржавчиной.

Фото: Justin Schüler / Unsplash

Степень подготовки металлической поверхности для окрашивания определяется следующими факторами:

• срок службы изделия или металлоконструкции;
• качество поверхности, которую нужно окрасить;
• местоположение конструкции;
• тип среды, в которой планируется использовать конструкцию, а также уровень ее агрессивности;
• лакокрасочная система, предполагаемая для защиты.

Все методы очистки поверхности делятся на две большие категории: химические и механические.

Требования и стандарты механической подготовки металла перед покраской

Качество предварительной обработки для покрытия или покраски металлических изделий или конструкций регламентируется ГОСТом по лакокрасочным покрытиям и подготовке поверхностей металла к окраске 9.402-2004. В документе указаны четыре уровня очистки металла от окалины и коррозионных элементов:

• окалина и ржавые участки не заметны при осмотре с помощью 6-кратного увеличения;
• прокатная окалина, фрагменты формовочного состава, ржавые и другие элементы не заметны без увеличения;
• литейная корка, участки окалины можно увидеть без увеличения менее чем на 5 % всей поверхности;
• с металла устранены легко отделяемые ржавые фрагменты и окалина.

Названные уровни совпадают со степенями обработки поверхности Sa3, Sa 2 1/2, Sa 2, Sa l, указанными в международном стандарте ISO, регламентирующем подготовку поверхности стали перед использованием красящих или других составов.

В документе приведены параметры визуального анализа чистоты поверхности, а также указано, как оценивать уровень коррозии и степень подготовки металлической стальной основы, не имеющей покрытия, после полного снятия предыдущих покрытий.

Для того чтобы точно установить степень очистки и удаления фрагментов ржавчины перед окрашиванием металла, нужно пользоваться Международными стандартами ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. Первый применяется по окалине. Согласно документу, различают следующие степени заражения ржавчиной:

• А — на металле есть крупные фрагменты окалины, но совсем нет ржавчины или ее немного.
• Б — поверхность с начавшимся процессом ржавления и осыпающейся окалиной.

Фото: EyeEm / Freepik

• С — поверхность с осыпавшейся окалиной и возможностью ее устранения, но с небольшим питтингом.
• Д — металлическая поверхность с осыпавшейся окалиной, но с незначительным питтингом, заметным без увеличения.

Согласно Стандарту ISO существует 8 степеней предварительной очистки металла.

• ISO-St1. Обработка ручным способом или с использованием электрических инструментов

Перед тем как начинать обработку металла от ржавчины или использовать электроинструменты, нужно обрубить толстые ржавые участки. Также необходимо устранить видимые пятна от жира и масла.

• ISO-St2. Тщательная обработка ручным способом и электрическими инструментами

Поверхность не должна иметь масляных и жирных следов, а также других загрязнений, заметных при визуальном осмотре. Кроме того, должна быть устранена плохо прилегающая окалина, краска, ржавчина, иные вещества.

• ISO-St3. Особо тщательная ручная очистка и с помощью электроинструментов

Аналогично St2, но очистка поверхности металла должна быть проведена тщательнее, чтобы появился металлический блеск.

• ISO-Sa. Пескоструйная очистка

Очистка металлической поверхности пескоструйным способом имеет буквенное обозначение «Sa».

Прежде чем начинать обработку, нужно обрубить толстые слои ржавчины. Также следует убрать масляные и жирные пятна, которые видно невооруженным глазом. После обработки пескоструйным методом на поверхности должны отсутствовать мусор и пыль.

• ISO-Sa1. Легкая пескоструйная обработка

На поверхности при визуальном осмотре не должны быть заметны пятна от жира, масла, грязи, а также ржавчина и плохо прилегающая окалина, краска и другие посторонние элементы.

• ISO-Sa2. Тщательная пескоструйная обработка

При обычном визуальном осмотре на металле не должны быть заметны жировые и маслянистые пятна, большая часть ржавчины, окалины и красящих, а также иных посторонних элементов. Все остаточные загрязнения должны плотно прилегать.

• ISO-Sa2,5. Очень тщательная пескоструйная обработка

Фото: another69 / Freepik

При визуальном осмотре на металле не должны быть заметны маслянистые, жировые и грязные пятна, также металл должен выглядеть зачищенным от основной массы окалины, ржавых и окрашенных участков. Могут оставаться слегка заметные остаточные полосы или пятна.

• ISO-Sa3. Пескоструйная обработка до визуально чистой стали

При осмотре без увеличения на металле не должны быть видны жировые, маслянистые и грязные пятна, также должна отсутствовать основная часть краски, ржавых участков и окалины. На поверхности должен присутствовать равномерный блеск металла.

Химическая обработка металла перед покраской

К химическим способам относятся:

• Обработка эмульсией. Для устранения смазочных материалов, масел, солей и других загрязняющих веществ применяются эмульсионные очистители, а затем поверхность промывается пресной водой (горячей либо холодной).
• Обработка щелочью. Для устранения солей, смазочных материалов, масел и иных загрязняющих веществ используются щелочные очистители, после чего поверхность промывается пресной водой.

• Обработка органическими растворителями с целью обезжиривания. Такой вид обработки используется перед порошковой покраской. Металл обезжиривают от масляных веществ и смазочных материалов (как правило, на маленьких участках) с помощью ветоши, смоченной в органическом растворителе.
• Кислотное травление. Очищаемый элемент погружается в ванну с подходящей ингибированной кислотой, устраняющей ржавчину и окалину. Такую обработку можно применять только под контролем в условиях завода, на объектах она не проводится. Обработку металла ортофосфорной кислотой перед покраской выполняют путем нанесения кислоты на места, покрытые ржавчиной, и высушивания в течение двух часов, остатки ржавчины устраняют сухой ветошью.

Чтобы очистить металлическую поверхность для окрашивания грунт-эмалями, защищающими от коррозии, полностью удалять следы ржавчины не требуется, важно устранить только рыхлые слои ржавчины.

Плотно прилегающая ржавчина придает поверхности необходимую шероховатость, за счет которой грунт-эмаль лучше закрепляется на металле.

Обработка металла перед покраской грунтовкой

Грунтовка поверхности металла перед окрашиванием имеет следующие преимущества:

Повышение адгезии краски

Грунтовка формирует на металлической поверхности липкое основание, благодаря чему краска лучше сцепляется с поверхностью и дольше держится, обеспечивая долговечность и надежность покрытия.

Предотвращение коррозии

Грунтовка хорошо защищает поверхность от влаги, воздействия кислот и солей, а также других коррозионных факторов.

Фото: Freepik / Freepik

Она формирует преграду между металлом и внешней средой, которая обеспечивает защиту поверхности.

Заполнение дефектов на поверхности

Грунтовка заполняет небольшие выбоины, царапины, различные неровности на металлической поверхности. Благодаря этому формируется основа под покраску, обеспечивающая равномерное покрытие и эстетичность.

Улучшение результатов окрашивания

За счет грунтовки тональность и насыщенность цвета при окраске улучшается. Она увеличивает яркость пигментов акриловых красок, благодаря чему можно получить более глубокие и выразительные оттенки.

Повышение стойкости покрытия

Грунтовка существенно увеличивает стойкость окрашивания металлической поверхности. Она устойчива к влиянию внешних факторов и сохраняет текстуру и цвет в течение долгого времени. За счет этого металлические окрашенные поверхности долго сохраняют свою привлекательность и целостность.

Улучшение сцепления слоев покрытия

По грунтовке следующие слои покрытия наносятся легче, поскольку она формирует призрачный слой между поверхностью металла и краской, за счет которого слои лучше сцепляются и смешиваются. Благодаря этому краска распределяется более равномерно, и покрытие получается более стойким.

Она обеспечивает долговечность покрытия, при этом металл долго остается защищенным и привлекательным.

Часто задаваемые вопросы об обработке металла перед покраской

Как правильно использовать смывку для обработки металла перед покраской?

Алгоритм применения смывки, независимо от ее марки, всегда одинаков:

• очистить старое покрытие от любого вида загрязнений;
• нанести смывку и выждать до получаса, чтобы покрытие размягчилось и состав начал проходить глубже;
• при образовании трещин и пузырей на поверхности удалить покрытие смоченной в растворителе ветошью и шпателем;
• удалить остатки смывки с поверхности ветошью, смоченной растворителем.

При использовании смывки нужно учитывать следующие моменты:

• перед нанесением смывки на поверхность убрать шпателем все неплотно прилегающие участки покрытия;
• если под покрытием заметны следы коррозии, нужно убрать пласты рыхлой ржавчины;
• не наносить смывку на гладкую глянцевую поверхность, особенно если она старая, даже если вы уверены в эффективности состава для смывки. Сначала нужно обработать поверхность наждачной бумагой с зернистостью выше 120;
• лучше выбирать густую гелевую смывку, чем жидкую.

Что представляют собой конверсионные покрытия при обработке металла перед покраской?

Это соединения неорганического характера, образующиеся на металле под воздействием химических веществ, используемых для подготовки поверхности. Соединения могут быть фосфатными, оксидными или хроматными, в зависимости от того, какой химический состав использовался для подготовки металла.

Такие покрытия находятся в стабильном состоянии и препятствуют подпленочной коррозии, а если появляются сколы или царапины, не дают распространяться коррозии от поврежденного места.

Какими методами контролируют качество подготовки поверхности под покраску?

Так как процесс подготовки состоит из нескольких стадий, то его качество необходимо контролировать после каждого этапа. Большое внимание на практике уделяется визуальному осмотру поверхности.

Для проверки качества обезжиривания поверхность протирают белой ветошью, а также оценку проводят по смачиваемости поверхности водой при промывке. Уровень очистки от продуктов коррозии и ржавчины определяют путем осмотра при 5-кратном увеличении.

При конверсионной обработке нужно контролировать качество хроматных и фосфатных покрытий. Это делается путем определения размера кристаллов и массы покрытия на единицу площади с использованием образцов-свидетелей.

Основным показателем качественной подготовки поверхности являются высокие характеристики лакокрасочного покрытия: физико-механические параметры и устойчивость к коррозии.

Важно правильно выбрать краску для металла, чтобы она держалась долго. Нужно учитывать тип поверхности, эксплуатационные условия, ожидаемый результат. Для внутренних работ рекомендуется отдавать предпочтение экологически безопасным материалам с высокой устойчивостью к истиранию, а для наружных работ — материалам с высокой коррозионной стойкостью.

Чтобы окрашенная поверхность металла долго выполняла защитную и эстетическую функции, нужно регулярно убирать с нее пыль и грязь, не допускать механических повреждений, обновлять покрытие при необходимости.

Изображение в шапке статьи: toa55 / Freepik