Алюминиевая кровля, не защищенная цветным покрытием, будучи правильно разработанной, изготовленной и смонтированной, не нуждается в антикоррозийной обработке. Однако для кровельных работ все-таки чаще используется алюминий с цветным покрытием – как по эстетическим соображениям, так и по практическим. Помимо расширения архитектурных возможностей применения этого материала, нанесение цветных покрытий защищает металл от хлористых и фтористых соединений, присутствующих в атмосфере крупных промышленных центров. Окрашивание позволяет добиться любого оттенка, в том числе имитирующего благородную патину. В данной статье будут рассмотрены основные типы кровельного алюминия: с покрытием, без покрытия, а также оцинкованный алюминий.
 |
 |
Кровельный алюминий становится в России все более популярным материалом: он устойчив к действию коррозионных агентов, перепадам температур, а благодаря свой пластичности подходит для отделки кровель самых причудливых форм. Ассортимент кровельных изделий из алюминия, поставляемых сейчас на российский рынок, весьма разнообразен и включает в себя как рулонную алюминиевую ленту для устройства классической фальцевой кровли, так и различные мелкоформатные изделия, имитирующие черепичную кладку или «чешую». При этом цветовой диапазон кровельного алюминия практически неограничен.
Алюминий без покрытия
Как уже было отмечено, правильно разработанная, изготовленная и смонтированная кровля из алюминия не нуждается в антикоррозийной обработке, так как устойчивость кровельного алюминия к коррозии приблизительно в 20 раз выше аналогичного параметра стали. Наибольшей антикоррозийной стойкостью обладает чистый алюминий, затем следуют его сплавы с магнием, марганцем и другие сплавы, не содержащие медь. Последнее место в этом списке занимают дуралюмины, в которых содержится до 6 % меди. Усиленная коррозия дуралюминов объясняется тем, что при термической обработке из твердого раствора выделяются кристаллиты соединений алюминия с медью, которые образуют с основным металлом гальванические микропары, являющиеся причиной точечной коррозии. Непокрытый алюминий не будет подвергаться коррозии не только в условиях города, но и на приморских территориях.
 |
 |
Для создания защитного покрытия компания Kalzip использует технологию плакирования (навальцовка, накатка с двух сторон специального алюминиевого сплава). Материал защитного слоя обладает более низким электрохимическим потенциалом по сравнению с основным металлом и поэтому при воздействиях, инициирующих коррозионные процессы, выполняет функции анода протекторной защиты.
Алюминий с цинковым напылением
Алюминий с напылением из цинка представлен на российском рынке продуктом FalZinc компании Kalzip. Этот материал сочетает в себе преимущества алюминия (коррозионную устойчивость, пластичность, морозоустойчивость и т.п.) и благородную поверхность патинированного цинка Технология производства (метод PEGAL) запатентована компанией Corus. В конечном изделии достигается устойчивое соединение алюминия и цинка, и на слое цинка образуется естественный защитный слой патины.
Качество материала подтверждается испытаниями, проведенными по DIN 50017 KFW (циклический тест на конденсат) и HCT-тесту. Основа HCT-теста – это моделирование условий высотного строительства: концентрации ионов, относительной влажности и температуры. Материал показал отличную устойчивость как в условиях городской среды, так и при имитировании агрессивного климата промышленной зоны и морского климата. Можно сказать, что оцинкованный алюминий – это хорошая альтернатива цинк-титану.
Алюминий с цветным покрытием
Алюминий с цветным покрытием сохраняет все свойства и преимущества алюминия. При этом палитра цветов практически не ограничена. Это может быть любой оттенок, выбранный по системе RAL или NCS (Natural Color System; около 1400 цветов), а также индивидуальные цвета по желанию заказчика.
Принципиально различают два метода нанесения покрытия на алюминий:
1. Нанесение лаков или синтетических пленок на металлопрокат (метод Coil Coating);
2. Нанесение порошковых покрытий.
Нанесение лаков или синтетических пленок (метод Coil Coating).
Метод заключается в непрерывном одностороннем или двустороннем нанесении лака или синтетической пленки на металлическую ленту (из стали или алюминия), в результате которого получается композитный органо-металлический материал. Окрашенная таким образом лента может сматываться в рулоны для фальца либо же из нее изготавливаются кровельные изделия (картины, доборные элементы и т.д.). При использовании этого метода красящее вещество используется полностью, без лишних потерь, а покрытие получается равномерным, его качество не меняется от партии к партии.
Современное оборудование позволяет окрашивать ленты толщиной до 3,0 мм. Толщина цветного слоя может варьироваться от 2-200 
м в зависимости от типа лака, а скорость покраски достигать 150 метров в минуту! Технологически окраска металлической ленты осуществляется так: после подачи в станок постепенно разматывающаяся лента обезжиривается, начинается этап предварительного пассивирования (образования на поверхности металла защитной плёнки). Затем на нее наносят два слоя лака с промежуточным обжигом при температуре 240 °C, после чего возможно нанесение на лак защитной пленки. На заключительной стадии металл сматывается в рулон.
Каждый слой лака имеет собственное предназначение: первый – играет роль соединительного слоя и защищает металл от коррозии, второй слой – кроющий лак – придает ленте декоративный вид, он может быть практически любого цвета. Также может варьироваться степень глянцевости кроющего лака и его структура. Современные лаки состоят, как правило, из полиэфирной смолы, которая соединена с меламиновой смолой или с изоцианатом.
Алюминий, окрашенный таким методом, соответствует строительным нормам температурной устойчивости и может эксплуатироваться при температуре от -30 до + 80°C. Покрытие не разрушается под воздействием основных химикатов и меняющихся погодных условий. Слой лака пластичен – деформация материала не приводит к повреждению покрытия – это очень важно, так как листы после окраски подвергаются дальнейшей обработке: фальцовке, профилированию, вальцеванию, перфорации – появление трещин или облупливание покрытия при этом недопустимо!
Покрытие из полиэстера [SP]
Сокращение SP обозначает лак, основным компонентом которого является полиэстер, а в качестве связующего используется меламин-формальдегидовая смола. Характеристики покрытия во многом зависят от того, какой тип полиэфирной смолы (полиэстера) используется – различные смолы имеют разные физико-химические свойства.
SP-покрытия отличаются хорошим балансом между прочностью и эластичностью, а также устойчивостью к воздействию химикатов и окружающей среды и, следовательно, долговечностью. Лак на основе полиэстера обладает довольно высокой степенью глянцевости. Благодаря таким универсальным свойствам этот вид покрытия наиболее популярен – металл покрывают именно полиэстером примерно в 63,8 % случаев. Важнейшие области применения – строительство (как внешняя, так и внутренняя отделка), а также производство предметов быта и транспорт.
Покрытие из полиуретана [PUR]
Сокращение PUR обозначает лак, у которого в качестве связующего вещества используется полиэфирная смола, а в качестве компонента, образующего поперечные связи – диизоцианаты: TDI (толуолдиизоцианат), MDI (дифенилметандиизоцианат) и др. Этот лак обладает исключительной температурной устойчивостью, не горюч, не токсичен, пригоден для дальнейшей переработки. Покрытие PUR также характеризуется прочностью, эластичностью и отличной устойчивостью к воздействию химикатов и атмосферных воздействий.
Этот лак очень часто используется для первого слоя покрытия (primer). Доля покрытий PUR составляет около 11,0 % от общего числа синтетических покрытий. Основные области применения – производство бытовых приборов, транспортная промышленность, строительная индустрия.
Покрытие из поливинилиденфторида [PVDF]
PVDF-лак обладает превосходной устойчивостью к механическим воздействиям (в частности, к истиранию), действию УФ-излучения, а также стабильностью цвета. Благодаря этому удачному сочетанию свойств алюминий с таким покрытием дольше других сохраняется при наружном использовании. Доля этого лака составляет примерно 3,2 %. Основная область применения – наружная отделка зданий в строительстве.
 |
 |
Эпоксидный лак
Лак на основе эпоксидной смолы обладает высокой химической устойчивостью. Предназначен для производства изделий, применяющихся внутри помещений.
Области применения
Материал, покрытый лаками и синтетическими пленками, широко применяется в строительстве (около 70 %), в автомобильной индустрии (около 8 %) и при изготовлении предметов быта (6 %). С каждым годом находится все больше сфер использования такого материала.
В строительстве на отделку фасадов приходится 75 % такого металла, на кровли и прочие наружные работы – 18 %, на внутреннюю отделку – 7 %. Несмотря на то, что цветовое решение для материала, покрытого лаком или пленкой, может быть практически любым, многие производители кровельного и фасадного алюминия ограничивают свой ассортимент 10-15 цветами. Это связано с тем, что методом Coil-Coating целесообразно покрывать сразу большие количества материала.
Нанесение порошковых покрытий
В отличие от нанесения лаков или пленок при порошковом покрытии окрашивается не прокат, а листы или готовые изделия (например, готовые коньковые элементы, планки и т.п.). В основном этот метод полностью автоматизирован, однако в ряде случаев окрашивание производится вручную. Производительность метода порошкового окрашивания по сравнению с предыдущим методом заметно ниже.
Линия по нанесению порошкового покрытия представляет собой специальный цепной транспортер, на который подвешиваются готовые изделия. На этом транспортере они сначала проходят этап подготовки: очистку, обезжиривание, пассивирование, промывку и сушку. Затем детали доставляются в кабину, где с помощью специального распылителя на них наносится цветное покрытие – как правило, на основе полиэфирной либо полиэфирно-эпоксидной смолы.
Существует два метода нанесения покрытия – электростатический и трибостатический. При электростатическом способе напыления частицы получают заряд от внешнего источника электроэнергии (например, коронирующего электрода), а при трибостатическом — в результате их трения о стенки турбины напылителя. Производитель порошка обычно указывает на упаковке, для какого метода предназначен продукт.
Электростатическое распыление – наиболее популярный на сегодняшний день метод порошковой покраски. При таком способе нанесения краски применяется высоковольтная аппаратура. Порошковая краска приобретает электрический заряд через ионизированный воздух в области коронного разряда между электродами заряжающей головки и окрашиваемой поверхностью. Коронный разряд поддерживается источником высокого напряжения, встроенным в распылитель. Недостатком этого способа считается то, что при его использовании могут возникать затруднения с нанесением краски на поверхности с глухими отверстиями и углублениями. Поскольку частицы краски прежде осаждаются на выступающих участках поверхности, она может быть прокрашена неравномерно.
При трибостатическом напылении краска наносится с помощью сжатого воздуха и удерживается на поверхности за счет заряда, приобретаемого в результате трения о диэлектрик. «Трибо» в переводе означает «трение». В качестве диэлектрика используется фторопласт, из которого изготовлены отдельные части краскораспылителя. При трибостатическом напылении источник питания не требуется, поэтому этот метод гораздо дешевле. Его применяют для окрашивания деталей, имеющих сложную форму. К недостаткам трибостатического метода можно отнести низкую степень электризации, которая заметно снижает его производительность в 1,5–2 раза по сравнению с электростатическим.
На качество покрытия может влиять объем и сопротивление краски, форма и размеры частиц. Эффективность процесса также зависит от размеров и формы детали, конфигурации оборудования, а также времени, затраченного на покраску.
В отличие от традиционных способов окрашивания порошковая краска не теряется безвозвратно, а попадает в систему регенерации камеры напыления и может использоваться повторно. В камере поддерживается пониженное давление, которое препятствует выходу из нее частиц порошка, поэтому необходимость в применении рабочими респираторов практически отпадает.
На заключительной стадии окрашивания происходит плавление и полимеризация нанесенной на изделие порошковой краски в камере полимеризации.
Благодарим за помощь в подготовке материала Екатерину Романенко, компания Prefa
При подготовке статьи использовались материалы компаний: Kalzip, Otefal Russia,
Ассоциации European Coil Coating.