Práškový lak zlepšuje mechanické i optické vlastnosti kovových povrchů. Tento velice rozšířený postup tvoří několik kroků: předúprava povrchu, nanášení barvy a vypalování v peci. Práškové lakování zahrnuje mnoho zajímavých chemických a fyzikálních procesů od elektrostatiky až po fosfátování.
Holý ocelový nebo hliníkový rám kola by možná mohl vypadat působivě, ale v praxi by byl docela nepoužitelný, protože by se rychle poškrábal a zrezivěl. Proto se nejen rámy jízdních kol, ale i mnoho dalších kovových výrobků opatřují ochrannou vrstvou barvy pomocí práškového lakování. Tento proces, který je zpravidla alespoň částečně automatizovaný, má široké použití jak v průmyslové sériové výrobě, tak u individuálních malých zakázek. Typickými oblastmi použití jsou např. okna, dveře, nábytek a fasády. Práškovou barvou se často opatřují také průmyslové stroje a části vozidel. Při práškovém lakování se elektricky vodivý, tedy kovový díl potáhne práškovým lakem. Tím se povrch zhodnotí mechanicky i opticky. Práškové laky jsou organické a tvoří je pojiva, aditiva a pigmenty, vše jako pevné částice s velikostí zrna mezi 1 a 100 μm. Na rozdíl od tekutých laků tudíž nevyžadují žádná rozpouštědla, a jsou proto šetrnější k životnímu prostředí. Proces nanášení práškového laku se skládá z několika kroků, včetně předúpravy povrchu (čištění a vytvoření konverzní vrstvy), elektrostatického nabíjení prášku a nanášení vrstvy na obrobek, jakož i konečného vypalování práškového laku v peci.
Krok 1: čištění obrobku
Před nanesením práškového laku musí být povrch lakovaného dílu naprosto čistý a suchý. V opačném případě může dojít ke ztrátě přilnavosti nebo k popraskání laku. Mechanickou předúpravou, jako je broušení, kartáčování a tryskání, se odstraní hrubé nečistoty jako prach, rez nebo okuje. Tryskání nerezovou drtí nebo skleněnými kuličkami navíc slouží ke zdrsnění povrchu. Při chemické předúpravě se odstraní nečistoty, jako jsou laky a tuky.
Krok 2: konverzní vrstva
V dalším kroku se chemickou úpravou povrchu obrobku vytvoří konverzní vrstva. Tato velmi tenká, nekovová, obvykle anorganická vrstva zvyšuje aktivní povrch a zlepšuje přilnavost práškového laku a zároveň poskytuje dodatečnou ochranu proti korozi. Při fosfátování reaguje povrch obrobku s ionty kovů (obvykle železa nebo zinku) ve vodném roztoku fosforečnanů tak, že se fosforečnany kovů pevně zabudují do vrchní vrstvy obrobku. Tato metoda je vhodná pro ocel, pozinkovanou ocel a hliník. Anodická oxidace (eloxování) je elektrochemický proces, při kterém se na hliníkových součástech vytváří homogenní vrstva oxidu.
Krok 3: nabití prášku
Práškový lak se nanáší na elektricky vodivý obrobek na základě elektrostatické adheze. K tomu se musí práškový lak nejprve elektrostaticky nabít. To je možné udělat dvěma metodami: při koronovém nabíjení vytváří vysokonapěťová elektroda elektrické pole, které ionizuje okolní vzduch, a tím nabíjí částice prášku. Při triboelektrickém nabíjení se částice prášku nabíjejí třením ve stříkací pistoli.
Krok 4: nanášení
Práškový lak se rozprašuje tryskou stříkací pistole a stříká se do okolí uzemněného, tj. nenabitého obrobku ve stříkací kabině. Vzájemné odpuzování stejně nabitých částic prášku vytváří homogenní oblak prášku. Když ionizované částice narazí na obrobek, vytvoří v okamžiku nárazu na povrchu obrobku protináboj. Přitažlivá (Coulombova) síla mezi nábojem částic a protinábojem na obrobku způsobuje přilnutí částic k povrchu. Elektrostatická síla musí být silnější než síla gravitační. Proto je tloušťka vrstvy při práškovém lakování fyzikálně omezena a obvykle se pohybuje mezi 60 a 120 μm. Povlak zůstává přilnavý až několik hodin, pak by prášek opět odpadl v důsledku postupného vyrovnávání náboje. Aby se tomu zabránilo, následuje proces vypálení.
Krok 5: vypalování v peci
Po nanesení povlaku se práškový lak vypálí v peci při teplotách 110 °C až 250 °C. Tento proces, zvaný také síťování, začíná tavením práškového laku v peci. Částice plastu se pak vzájemně zesíťují s ostatními pevnými částicemi v práškovém laku a vytvářejí homogenní a hladkou vrstvu práškového laku.
Automatizace v práškovém lakování
V moderním práškovém lakování je proces často automatizovaný nebo alespoň částečně automatizovaný. Automatická zařízení jsou schopna nanášet lak na velké množství kusů ve vysoké kvalitě a s konzistentními výsledky. Jednotlivé malé díly se často lakují v ručních práškových boxech a v plynem vytápěných komorových pecích. Pro velké série se používají plně automatická zařízení s dopravníkovým systémem a plynem vytápěnou kontinuální pecí. Výrobky procházejí předúpravou, lakovací kabinou a pecí zavěšené na transportní kolejnici. Zavedení takových automatizovaných zařízení však vyžaduje značné investice. Nové stroje a zařízení mohou být velice drahé. Na trhu jsou však k dispozici i stroje použité, nabízí je např. společnost Surplex. Ty pro mnoho provozů představují cenově výhodné řešení. /HK/
