Aluminium powder coating

Pulverbeschichtungen für Architekturaluminium

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Pulverpolymerbeschichtungen

Pulverpolymerbeschichtungen werden auf einer Vielzahl von Produkten und Objekten eingesetzt: von Fassaden bis hin zu Möbeln., vom Herd bis zum Computer, von den Rädern bis zu den Fenstern, von Fahrrädern bis zu hohen Gebäuden und von Kühlschränken bis zu Geländern. Wie ein Kühlschrank, und die Hochhaus-Klappfassade haben beide eine "Pulverbeschichtung". Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass jemand die gleiche Pulverbeschichtung auf einen Haushaltskühlschrank aufträgt., und an der Fassade eines Hochhauses, für die eine Garantie auf ein attraktives Erscheinungsbild erforderlich ist 20 und mehr Jahre. Beide sind pulverbeschichtet., Diese Beschichtungen sind jedoch völlig unterschiedlich und für völlig andere Betriebsbedingungen ausgelegt..

Zusammensetzung von Pulverlacken

Polymerpulverlacke bestehen aus vier Arten von Komponenten [2]:

  • polymere Bindemittelmaterialien und ihre Härter
  • Pigmente
  • Füllstoffe
  • Ergänzungen.

Die chemische Zusammensetzung dieser Pulverlackkomponenten und das Verhältnis ihrer Mengen bestimmen die Eigenschaften des fertigen Pulverlacks..

Das Bindematerial besteht aus einem oder mehreren organischen Harzen, sowie Härter. Zusammen bestimmen sie die Haupteigenschaften von Polymerpulverfarben (Reaktivität, Beschichtungsfähigkeit, mechanische Eigenschaften usw.. D.).

Die Art der Farbe wird durch die Hauptart des Bindemittels organisches Harz bestimmt. Gegenwärtig werden die folgenden Arten von organischen Bindemittelharzen verwendet [1, 2]:

  • Die wichtigsten Arten von duroplastischen Pulverbeschichtungen
  • Die wichtigsten Arten von duroplastischen Pulverbeschichtungen
  • Die wichtigsten Arten von duroplastischen Pulverbeschichtungen
  • hybrid (z., Epoxy-Polyester)
  • Die wichtigsten Arten von duroplastischen Pulverbeschichtungen
  • Fluorpolymer.

Neben diesen organischen Harzen und ihren Härtern enthalten Pulverlacke außerdem:

  • Pigmente. Kann organisch sein, anorganisch oder metallisch. Sie beeinflussen die Farbe und das Aussehen der Beschichtungsoberfläche., sowie die Haltbarkeit der Beschichtung.
  • Füllstoffe. Verbesserung der rheologischen oder chemischen Eigenschaften der Polymerbeschichtung.
  • Ergänzungen. Wird Polymerpulvermaterial in kleinen Mengen zugesetzt, um bestimmte Eigenschaften von Polymerbeschichtungen zu verbessern, z.B, Auf einem Labormühlenstein werden sie zu Pulver gemahlen..

Arten von Pulverbeschichtungen

Zweck verschiedener Arten von Pulverlacken [1]:

  • Epoxidpulverfarben für Produkte, die eine hohe Chemikalien- und Korrosionsbeständigkeit erfordern, sowie attraktives Aussehen, unter der Bedingung eines unbedeutenden Einflusses der äußeren Umgebung.
  • Polyurethan-Pulverlacke weisen Eigenschaften auf, die den Eigenschaften von Epoxidfarben ähneln, haben aber eine höhere Widerstandsfähigkeit gegenüber klimatischen Bedingungen.
  • Acryl-Pulverlacke werden hauptsächlich in Form von transparenten Beschichtungen verwendet..
  • Hybrid-Pulverbeschichtungen sind ein Kompromiss zwischen Epoxid- und Polyesterbeschichtungen. Sie werden in unterschiedlichen Verhältnissen dieser Polymertypen hergestellt, je nach den speziellen Anforderungen an fertige Beschichtungen..
  • Polyester-Pulverbeschichtungen, die speziell für Außenanwendungen entwickelt wurden, einschließlich als architektonische Pulverbeschichtungen auf Gebäuden und Allzweckstrukturen.
  • Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen bieten höchste Wetter- und Umweltbeständigkeit, die aktuell verfügbar sind. Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen werden auf prestigeträchtigen und monumentalen architektonischen Objekten verwendet, die einen langfristigen Erhalt von hoher dekorativer Qualität erfordern.

Normen für architektonische Pulverbeschichtungen

Derzeit gibt es weltweit mehrere internationale Industriestandards, die die Verwendung von Pulverlacken für Architekturaluminium regeln. Architekturaluminium wird normalerweise als äußere Gebäudestrukturen bezeichnet., Produkte und Details, die tragen nicht nur baulich, sondern auch eine dekorative Funktion. Das, Erstens, Fenster und Türen, Fassadenkonstruktionen, Fassadenverkleidungsmaterialien usw.. P.

Alle diese Standards haben ihr eigenes Herkunftsland., aber sind jetzt weltweit weit verbreitet. Diese Normen beschreiben vollständige Leistungsspezifikationen für Pulverbeschichtungen für architektonische Aluminiumstrukturen., Produkte und Teile. Zu diesen Merkmalen gehören:

  • mechanische Eigenschaften
  • chemische Resistenz
  • Haltbarkeit bei verschiedenen klimatischen Bedingungen im Freien.

Haltbarkeitseigenschaften, besonders beständig gegen UV-Strahlung, normalerweise anhand der Veränderung des Glanzes und der Farbe der Farbschicht beurteilt.

Derzeit sind die bekanntesten und am weitesten verbreiteten Standards für architektonische Pulverbeschichtungen:

  • GSB AL 631
  • Qualicoat-Spezifikationen
  • AAMA 2603, AAMA 2604 und AAMA 2605
  • HG/T 3793.

Tischbild 1 zeigt die Herkunftsländer dieser Standards sowie eine Liste der Länder und Regionen, wo diese Standards hauptsächlich angewendet werden.

Bild 1 – Wichtigste internationale Standards
für Baupulverlacke:
Herkunftsland, Länder und Regionen der Anwendung [3]

Haltbarkeit: Glanz und Farbe

Restglanz

Auf dem Bild 2 zusammengefasste Anforderungen, die in diesen Standards für Feldtests von Beschichtungen unter Bedingungen in Südflorida vorgeschrieben sind. Für jede Dauerhaftigkeitsklasse (Florida 1, 3, 5 oder 10) wird der minimal zulässige Glanzerhaltungswert (Restglanz) in Prozent eingestellt. Außerdem, Der Qualicoat-Standard legt Mindestglanzgrade für mehrere Testpunkte in Haltbarkeitstests fest.. beispielsweise, für Klasse 3, erforderlich, zu:

  • nach 1 Jahre in Florida war der Restglanz mehr als 90 %;
  • nach 4 Jahre - mehr 70 %;
  • nach 7 Jahre - mehr 55 % und
  • nach 10 Jahre - mehr 50 %.

Bild 2 – Klassifizierung von Pulverlacken
durch die Dauer der Feldversuche in Florida:
minimale Restglanzanforderungen
nach diversen Normen für Baupulverlacke [3]

Entgegen den GSB-Standards, Qualicoat und AAMA Chinese Standard HG/T 3793-2005 legt keine Anforderungen basierend auf Testergebnissen in Florida fest, und berücksichtigt nur die Ergebnisse beschleunigter Haltbarkeitstests mit Xenonlicht (Abbildung 3).

Bild 3 – Künstliche beschleunigte Prüfung von Pulverlacken
nach diversen Normen für Baupulverlacke [3]

Tischbild 3 zeigt die Anforderungen von Standards für künstliche beschleunigte Haltbarkeitstests und die Korrelation der Anforderungen dieser künstlichen Tests mit Tests im Originalmaßstab unter Bedingungen in Südflorida. Es wird gesehen, dass unterschiedliche Normen sehr unterschiedliche Methoden anwenden, um die Haltbarkeit von Beschichtungen zu bewerten. Einige von ihnen erfordern kürzere Testzeiten, was den getesteten Beschichtungen offensichtliche Vorteile verleiht, reduziert aber den Grad ihrer Korrelation mit natürlichen Tests [3]:

  • Der GSB-Standard spezifiziert die Prüfung mit fluoreszierendem UV-Licht, welche am schnellsten und billigsten sind.
  • Qualicoat und HG/T 3793-2005 Tests mit Bestrahlung von Proben mit Xenonlicht anwenden. Gilt als, dass der Xenon-Lichttest das gesamte Spektrum des natürlichen Sonnenlichts genauer simuliert, was ein gutes Gleichgewicht zwischen künstlichen und natürlichen Haltbarkeitstests ergibt.
  • Die AAMA führt keine künstlichen beschleunigten Haltbarkeitstests ein., sondern stützt sich nur auf umfassende Tests in Florida.

Farbwechsel

Alle vier Standards legen eine maximale Farbabweichungsgrenze nach Haltbarkeitsprüfung fest., künstlich oder natürlich (Abbildung 4). GSB und Qualicoat legen für jede RAL-Farbe eine Farbtoleranzgrenze fest, während AAMA und HG/T 3793-2005 Stellen Sie die Gesamttoleranz für alle Farben ein.


Bild 4 – Maximal zulässige Farbänderung
nach diversen Normen für Baupulverlacke [3]

Überwachung der Haltbarkeit von Pulverbeschichtungen

Typischerweise werden Pulverbeschichtungen unterteilt in:

  • Beschichtungen zur Verwendung im Inneren von Gebäuden;
  • Beschichtungen für Außenanwendungen, aber ohne dekorativen Anspruch;
  • Beschichtungen zur Verwendung im Freien auf Produkten, Einzelheiten und Strukturen, die architektonische Komponenten sind.

Offensichtlich, dass Außenbeschichtungen eine viel höhere UV-Beständigkeit aufweisen sollten, als Beschichtungstypen für den Innenbereich, wenig UV-Strahlung ausgesetzt, z.B, durch Fenster.

Beschichtungen von Typen für den Außenbereich werden hauptsächlich durch starke UV-Strahlung geschädigt., oft in Kombination mit Feuchtigkeit. Feuchtigkeit ist besonders kritisch in Gegenwart von Hydroxylradikalen, die unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung entstehen. Diese Radikale reagieren intensiv chemisch mit organischen Beschichtungspolymeren., was zu seiner Degradation führt [1].

Polyester-Pulverbeschichtungen

Heutzutage können Bauherren und Architekten Pulverbeschichtungen wählen, speziell für den Außeneinsatz konzipiert. Die bekanntesten davon sind Pulverbeschichtungen auf Basis von Polyesterpolymeren.. Typischerweise werden Polyester-Pulverbeschichtungen eingeteilt in:

  • Standard
  • erhöhte Haltbarkeit („super langlebig“).

Standard-Polyester-Pulverbeschichtungen

Standard-Polyester-Pulverbeschichtungen – Standard – gehören zur Kategorie der Beschichtungen, die "Floridas 1 Jahr" nennen. Sie sind in Mitteleuropa und in geografischen Gebieten mit geringer UV-Belastung weit verbreitet.. Sie bieten eine gute Kombination aus Erschwinglichkeit und einem ziemlich hohen Qualitätsniveau..

"Super langlebige" Polyester-Pulverbeschichtungen

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden Polyester-Pulverbeschichtungen mit erhöhter Haltbarkeit bekannt und weit verbreitet verwendet. – super haltbar ("super haltbar"). Diese Polyester-Pulverbeschichtungen werden typischerweise in geografischen Gebieten mit erhöhter UV-Exposition aufgetragen., wie Südeuropa und subtropische Klimazonen, sowie in Bereichen mit geringer UV-Belastung, jedoch mit sehr hohen Anforderungen an die Qualität der Beschichtungen. Diese "superbeständigen" Polyester-Pulverbeschichtungen sind kategorisiert als:

  • Beschichtungen, die aushalten können 3 Jahren im Freien auf einer Mülldeponie in Florida gereift
  • Beschichtungen, die aushalten können 5 jahrelanges Altern im Freien auf einer Mülldeponie in Florida [3].

Polyester-Pulverbeschichtungen der Qualicoat-Klasse 1.5

Qualicoat hat sich vor einigen Jahren entschieden, Was sind die Unterschiede zwischen Polyesterbeschichtungen der Qualicoat-Klasse? 1 è Qualicoat-Klasse 2 zu groß. Daher wurde eine zusätzliche Qualicoat-Zwischenklasse eingeführt. 1.5. Diese Klasse ist in Australien weit verbreitet und wurde dort als Mindeststandard übernommen.. Beschichtungen dieser Klasse haben eine erhöhte Beständigkeit gegen UV-Strahlung und einen höheren Restglanz., als die Beschichtungen der Klasse 1. Erwartet, dass der Pulverlackmarkt in Europa diese Klasse in den kommenden Jahren als Mindeststandard übernehmen wird.

"Hyperbeständige" Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen

Architekten, Wer nach höchster Haltbarkeit und maximaler Beständigkeit gegenüber Außenbedingungen sucht, entscheidet sich in der Regel für Fluorpolymer-Pulverbeschichtungen. Fluorpolymere sind seit langem als flüssige Bautenfarben von sehr hoher Qualität bekannt.. Vor relativ kurzer Zeit wurden ähnliche Fluorpolymertechnologien für Pulverfarben verfügbar..

Zu den Nachteilen von Fluorpolymerbeschichtungen gehören, dass sie teurer sind, im Vergleich zu Polyesterbeschichtungen, und haben auch eine begrenzte Auswahl an verfügbaren Farben.

Fluorpolymer-Pulverlacke werden fast ausschließlich im Außenbereich von Gebäuden verwendet., insbesondere auf repräsentative architektonische Objekte, die einen langfristigen Erhalt von hoher dekorativer Qualität erfordern, einschließlich, bei teuren Häusern, Eingänge zu teuren prestigeträchtigen Geschäften, monumentale Gebäude, Büro-Wolkenkratzer, Regierungsgebäude und Stadien.

Nicht alle RAL-Farben

Für „super-durable“ und „hyper-durable“ Pulverlacke gibt es gewisse Einschränkungen bei den verfügbaren RAL-Farben. So, von 190 RAL-Farben, mit wem Qualicoat zusammenarbeitet, 12 Farben können die Haltbarkeitsanforderungen für die Klasse nicht erfüllen 2, aber 67 Farben - für die Klasse 3 [2].

Beschleunigte Haltbarkeitsprüfung

Auf dem Bild 5 Es werden die Ergebnisse beschleunigter Tests unter Xenonlichtbestrahlung von Proben von Pulverlacken verschiedener Haltbarkeitsklassen gezeigt:

  • Standard-Polyester
  • "super strapazierfähiges" Polyester
  • "hyperbeständiges" Fluorpolymer.


Bild 5 – Vergleich der Ergebnisse künstlich beschleunigter Tests
mit Xenonlicht
verschiedene Kategorien von Pulverlacken [3]

So legen Sie Anforderungen für die Pulverbeschichtung fest

Die Haltbarkeit einer Pulverbeschichtung hängt nicht nur von der Pulverlackkategorie ab. Daher im Vertrag über die Lieferung von Aluminium-Architekturprodukten und -konstruktionen, besonders für große, teuer, prestigeträchtige oder monumentale architektonische Objekte, normalerweise enthalten, einschließlich, die folgenden Bestimmungen, Anforderungen und Bedingungen [4-6]:

  • Beständigkeitskategorie Pulverbeschichtung: zum Beispiel:
    – Klasse 1, 1.5, 2 oder 3 von Qualicoat
    – Standard, Master oder Premium von GBS.
  • Art der chemischen Oberflächenvorbereitung: "gelbes" Chromat, "grüne" Chromatierung, Chromatfreie Zubereitung, Eloxalvorbereitung).
  • Gebäudetyp: Nichtwohngebäude, Wohn, schwacher Anstieg, mehrstöckig, Büro, prestigeträchtig, monumental (Zeichnung 6).
  • Geografischer Standort der im Bau befindlichen Anlage.
  • Die Klimazone des Objekts (kontinental, Strand, urban, ländlich)
  • Farbe nach zugelassenem Katalog, z.B, RAL.
  • Kategorie Glanz.
  • Anforderungen an Farb- und Glanzabweichungen innerhalb einer Charge beschichteter Produkte oder zwischen Chargen.
  • Nur zertifiziert, z.B, Qualicoat oder GBS, Pulverlackhersteller ("Lackierer") oder vom Pulverlackhersteller zugelassen.
  • Nur zertifiziert, z.B, Qualicoat oder GBS, Hersteller von Pulverlacken.
  • Abstimmung der Reinigungs- und Wartungsbedingungen für die Pulverbeschichtung.
  • Pulverbeschichtungsgarantie:
    – was abgedeckt ist;
    – wie es gemessen wird;
    – Gültigkeit.
  • Empfehlungen zur Reparatur von Schäden an der Beschichtung, die während der Bauphase auftreten können.


Bild 6 – Gebäudetypen mit unterschiedlichen Anforderungen an Pulverbeschichtungen:
Nichtwohngebäude, Wohn Flachbau, Wohnhochhaus, Büro niedrig,
Büro mehrstöckig, prestigeträchtiges Amt, monumental [6]

Quellen:

  1. Der Leitfaden für Architekten zur Pulverbeschichtung – www.ifscoatings.com
  2. Qualicoat-Spezifikationen – 16te Auflage – 2020
  3. Produkt- und Technologieneuheiten in der Materialprüfung – Volumen 42 – Ausgabe 92 – 2012
  4. Leitfaden zur korrekten Spezifikation von pulverbeschichtetem Aluminium – Qualicoat-Leitfaden – Nr.2 – Juli 2019
  5. Wie zu spezifizieren / Ben Parsley – Qualicoat Präsentation Okt 2017
  6. So erhalten Sie eine Dulux-Pulverbeschichtungsgarantie für Ihr Projekt / architectureanddesign.com.au

Cm. ebenfalls Qualitätskontrolle von Pulverlacken: Indikatoren, Methoden, Normen - Leitfaden