Антистатическое порошковое покрытие металла: когда оно нужно и как задать его в заказе

Порошковая краска после печи — хороший изолятор. Крючки, на которых наросла краска, мы регулярно очищаем, и производители порошковых красок объясняют зачем: обросший крючок теряет заземление, порошок хуже садится на деталь, в углах остаются непрокрашенные места.

На готовом изделии тот же изолятор копит заряд статического электричества. Там, где разряд опасен, — во взрывоопасном цеху, на участке сборки электроники, — в задании появляется строка «антистатическое порошковое покрытие». За ней могут стоять разные требования, и от них зависит, нужна ли особая краска вообще.

Ниже — что это слово значит в стандартах, когда хватает обычного покрытия, где антистатический порошок нужен, где свойство теряется при покраске и что написать в задании, чтобы принять партию по числу.

Чем антистатическое порошковое покрытие отличается от обычного

В обычной порошковой краске току идти не по чему. В антистатическую добавляют проводящий наполнитель: графит, углеродные волокна, нанотрубки, особые пигменты. Пока наполнителя мало, ничего не меняется. Когда его становится достаточно, частицы в плёнке касаются друг друга и складываются в цепочки, по которым заряд уходит в металл. Один производитель пишет в техлисте — техническом описании порошка, — что отводить заряд плёнка начинает после печи.

Дальше заряду нужен путь в землю — через металл изделия и провод заземления. Один из производителей порошка прямо пишет, что основа должна проводить ток, а изделие — быть надёжно заземлено: без этого антистатическое покрытие заряд не отведёт.

Как делить материалы по сопротивлению, описывает ГОСТ 31610.32-1-2015 — руководство по электростатике во взрывоопасных средах. Для поверхности граница — по поверхностному сопротивлению, при температуре 23 °C и влажности 25 %:

Для сравнения с техлистами, где сопротивление пишут степенями десяти: 10 кОм — это 10⁴ Ом, 1 ГОм — 10⁹ Ом, 100 ГОм — 10¹¹ Ом.

Слово «антистатический» ГОСТ 31610.32-1-2015 определяет как «проводящий или рассеивающий». Рассеивающий — средний класс между проводником и изолятором: заряд по нему уходит медленнее, чем по проводящему, но уходит. В описаниях мебели и красок то же требование пишут и словами «токопроводящая» или «электропроводящая» порошковая краска — как синонимы, без границ между ними.

В других документах за словом «антистатический» стоят свои числа, и часто это другие величины:

• ГОСТ 31613-2012 называет антистатическим покрытие на заземлённом основании с удельным объёмным сопротивлением не больше 10⁸ Ом·м.
• ГОСТ 12.4.124-83 требует от антиэлектростатических веществ снижать удельное объёмное сопротивление материала до 10⁷ Ом·м, а удельное поверхностное — до 10⁹ Ом.
• ГОСТ 31610.0-2019 в требованиях к покрытию оборудования взрывоопасных зон этого слова не употребляет и ставит порог: поверхностное сопротивление не больше 1 ГОм при влажности 50 %.

Удельное объёмное сопротивление меряют сквозь материал и пишут в ом-метрах — с омами его напрямую не сравнить.

В техлистах производителей порошка разброс ещё шире: от единиц килоом до 10¹¹–10¹² Ом. Какое это сопротивление — поверхностное, объёмное или до земли, — указывают не все. На сайтах, которые продают порошковую краску, встречается и путаница в словах: «поверхностное натяжение» в омах там, где речь о поверхностном сопротивлении.

В задании рядом со словом «антистатическое» должно стоять число — какое сопротивление, в каких пределах, каким методом и при какой влажности его мерят.

Взрывоопасная зона по газу: когда хватает обычного покрытия

Требования к оборудованию для взрывоопасных сред собраны в ГОСТ 31610.0-2019. Он действует с 1 июня 2020 года, а изменение № 1, введённое с 2023 года, пунктов о краске по существу не меняет.

Пункт 7.4.1 распространяет требования к неметаллическим материалам и на то, что нанесено на внешнюю поверхность оболочки — корпуса оборудования. Примечание к пункту прямо называет краски. Для группы I — шахт, опасных по рудничному газу и горючей пыли, — и группы II, остальных газовых сред, пункт 7.4.2 перечисляет способы не допустить опасного заряда. Достаточно одного. Среди них — два таких:

• Через сопротивление. Поверхностное сопротивление не больше 1 ГОм при влажности 50 % или не больше 100 ГОм при 30 %.
• Через толщину. Слой неметаллического материала на металле, подключённом к земле с сопротивлением меньше 1 ГОм, должен быть не толще значения из таблицы 9. Группу II стандарт делит на подгруппы IIA, IIB и IIC по виду газа, и предел зависит от группы:

Порошковое покрытие толщиной 60–120 мкм — это 0,06–0,12 мм. Оно тоньше предела для групп I, IIA и IIB в 17–33 раза, а до предела подгруппы IIC остаётся 0,08–0,14 мм. Примечание стандарта объясняет, почему тонкий слой допускается: заряд на его поверхности связан с заземлённым металлом и при нормальной эксплуатации не накапливается до разряда, способного поджечь смесь. Руководство ГОСТ 31610.32-1-2015 добавляет условие: исключены процессы сильного заряжения — например, пневмотранспорт порошка. Протирка рукой к ним не относится.

Выходит, для корпуса оборудования в газовой зоне ГОСТ 31610.0-2019 допускает обычное порошковое покрытие как один из способов защиты, если оно тонкое и лежит на заземлённом металле; руководство к этому добавляет условие — рядом нет процессов сильного заряжения. Оговорок ещё две.

Два слоя в подгруппе IIC. У грунта с краской или перекраса поверх первого слоя толщины складываются: два слоя по 120 мкм дают 0,24 мм — больше предела 0,2 мм. Для IIC суммарную толщину стоит назвать в задании.

Решает изготовитель оборудования. Стандарт адресован тем, кто проектирует и сертифицирует взрывозащищённое оборудование: способ защиты от статики выбирают они, а мы здесь только пересказываем стандарт. Покрасочный цех отвечает за слой — материал и толщину, названные в задании. Если в задании на корпус для газовой зоны стоит «антистатическая краска», спросите конструктора, откуда требование. У антистатического порошка ограничен выбор цветов, при покупке он, по словам одного из производителей, может быть немного дороже обычного, а под заказ его приходится ждать. Заменить антистатическую краску обычной может только тот, кто отвечает за оборудование, — правкой задания. Цех красит тем, что стоит в задании.

Горючая пыль и сборка электроники: где нужен антистатический порошок

Горючая пыль. Оборудование для пылевых сред ГОСТ 31610.0-2019 относит к группе III и для него отдельно оговаривает металл «с окрашенной или защищенной покрытием поверхностью» (пункт 7.4.3). Если площадь покрытия на металле больше 500 мм² — это квадрат со стороной около 22 мм, — нужен один из способов:

1. поверхностное сопротивление не больше 1 ГОм при влажности 50 % или не больше 100 ГОм при 30 %;
2. напряжение пробоя слоя — при котором слой пробивает насквозь, до металла, — не выше 4 кВ;
3. слой толщиной 8 мм и больше;
4. для стационарных установок — маркировка «X»: знак особых условий применения, которые изготовитель оборудования описывает в инструкции.

Способа «тонкий слой» в пункте 7.4.3 нет, и примечание к пункту 7.4.2 это подчёркивает: окрашенная оболочка, которая выполняет только требование по толщине из таблицы 9, не соответствует требованию «слой не тоньше 8 мм». Путь через пробой порошковой краске обычно не подходит: по руководству ГОСТ 31610.32-1-2015, напряжение пробоя у порошковых слоёв, как правило, слишком высокое. Из способов, которые зависят от самой краски, остаётся первый — его выполняет антистатическое покрытие. Четвёртый, маркировку «X» для стационарной установки, выбирает изготовитель оборудования и описывает меры против разряда в инструкции. Один из производителей антистатических порошков называет среди применений детали зерновых машин.

Сборка электроники. Здесь применяют ГОСТ IEC 61340-5-1 «Защита электронных устройств от электростатических явлений». С 1 сентября 2025 года действует его новая редакция, а прежняя, 2019 года, заменена.

В редакции 2019 года требования предъявлены элементам участка: рабочим поверхностям, стеллажам, тележкам, стульям. У столов, стеллажей и тележек сопротивление меряют между двумя точками поверхности и до точки заземления — места, где к изделию крепится провод заземления. При подтверждении соответствия оба предела — меньше 10⁹ Ом, то есть 1 ГОм, при влажности 12 % после 48 часов выдержки. Для вашего участка числа берут из таблицы требований действующей редакции.

Антистатическая краска здесь — одно звено цепи: покрытие, металл изделия, провод заземления, земля. Один изготовитель мебели в описании антистатического стола называет антистатической только краску тумбы, про каркас этого не сказано. Для заземления столешницы к столу прилагается провод. Сопротивление до земли зависит от всей цепи, и проверяют его на собранном изделии.

Кроме столов и стеллажей, производители антистатических порошков называют среди применений шкафы для электроники, серверные и оборудование чистых помещений.

Бывает ли антистатическая порошковая краска светлой

Цвет антистатического порошка зависит от наполнителя.

• Графит и сажа дают тёмные цвета. На графите, как пишет один производитель, покрытия с сопротивлением от 10³ до 10⁹ Ом возможны только чёрными и антрацитовыми.
• Светлые тона делают на особых пигментах — например, на слюдяных — или на углеродных нанотрубках. По данным того же производителя, нанотрубок хватает от 0,04 % по массе, а у слюдяных пигментов сопротивление выше: от 10⁹ до 10¹¹ Ом.
• Сопротивление меняется от цвета к цвету. Другой производитель в техлисте даёт удельное поверхностное сопротивление от 10⁵ до 10¹¹ Ом в зависимости от цвета.
• Светло-серый бывает с крапом. У третьего производителя в экономичной серии RAL 7035 идёт с крапом, а без крапа — только в другой серии.
• Улица. Две марки из тех, что мы разбирали, по техлисту предназначены только для помещений. Ещё один производитель допускает улицу, если состав стоек к ультрафиолету.

В задании рядом с кодом RAL стоит написать, допустим ли крап, и где будет стоять изделие — в помещении или на улице.

Порошок под такой заказ мы закупим отдельно — под ваш цвет и нужное сопротивление, поэтому в срок работы войдёт и его поставка. Срок поставки назовём вместе с расчётом. Подобрать марку, у которой цвет и число по техлисту подходят под ваше задание, — наша часть работы.

Где антистатическое свойство теряется при покраске

Толщина. У антистатических порошков толщину, как правило, ограничивают сверху: лишний слой портит сопротивление. В техлистах, которые мы разбирали: 60–80 мкм, 70 ± 20 мкм, 70–90 мкм, 50–100 мкм. Один производитель предупреждает, что слишком толстая плёнка ухудшает особые свойства покрытия. У другого на графике сопротивление базовой марки с ростом толщины сначала почти не меняется, потом растёт и скачком уходит за норму.

Наша обычная вилка для гладких покрытий — 60–120 мкм, и её верх выше, чем у любой из этих вилок. Значит, для антистатического покрытия толщину берут из техлиста выбранного порошка и пишут в задании его вилкой, например 60–80 мкм. Как толщину меряют и что идёт в зачёт, разобрано в статье о толщине порошкового покрытия.

Что под краской. Заряду нужен путь в металл. Один производитель не рекомендует алюминий под антистатическое покрытие: на нём результат замера бывает хуже. Другой допускает сталь, цинк и алюминий, так что основу сверяют с техлистом конкретной марки.

Старое покрытие мы снимаем пескоструем до металла, грунт по умолчанию не наносим. Под антистатический слой его кладут, только если это допускает техлист порошка. Цинкование напылением оставляет под краской металлический цинк, поэтому путь заряду, по логике, не перекрывает; проверить это можно на пластине-свидетеле с тем же цинком под антистатическим слоем. Чем напыление цинка отличается от цинкогрунта, который по сути краска, разобрано в статье о горячем и холодном цинковании.

Точка заземления. Место, где к изделию крепится провод заземления, должно остаться чистым металлом: краска на контакте мешает заряду уйти — как на крючке из начала статьи. Это место закрывают от краски, как резьбу. Резьбу мы закрываем всегда, остальное — по заданию, поэтому точку заземления отметьте на чертеже.

Перекрас. Мелкий дефект обычного покрытия иногда прикрашивают вторым слоем. У антистатического второй слой, как правило, выводит толщину за предел из техлиста, а у базовой серии одного производителя перекрас не предусмотрен. Дефект на таком покрытии исправляют полностью: снимают покрытие и наносят заново.

Как проверить антистатическое покрытие на готовом изделии

Сопротивление покрытия меряют прибором с кольцевым электродом или с двумя электродами на поверхности. Методы описывает ГОСТ IEC 61340-2-3-2023: он действует с 1 июля 2023 года и охватывает сопротивления от 10⁴ до 10¹² Ом, то есть от 10 кОм до 1000 ГОм. Прежний ГОСТ Р 53734.2.3-2010 отменён: если он стоит в ваших документах, ссылку пора обновить.

Для оборудования взрывоопасных зон свой метод дан в самом ГОСТ 31610.0-2019, в пункте 26.13: образец сутки выдерживают при заданной влажности и мерят при напряжении 500 В.

Влажность при замере. В сухом воздухе сопротивление покрытия выше, и стандарты это учитывают. ГОСТ 31610.0-2019 даёт два порога: 1 ГОм при влажности 50 % и 100 ГОм при 30 % — в сто раз больше. В руководстве ГОСТ 31610.32-1-2015 испытания при 50 % названы практикой прошлого, границы даны при 25 %, а для зимы упомянуты 12 %. Число без влажности сравнивать не с чем.

Техлист описывает пластину. Число в техлисте получено на пробной пластине: у одного производителя это сталь 0,8 мм при слое 70–90 мкм. За покраску изделия производители порошка не отвечают: один пишет, что гарантирует только качество самого порошка, другой — что не несёт ответственности за окрасочную работу. На изделии результат меняют основа, толщина слоя и то, как изделие заземлено, поэтому свойство подтверждает замер готового изделия.

Как сделаем мы. Изделие сложной формы мерить неудобно, поэтому предлагаем покрасить вместе с партией пластины-свидетели — в той же загрузке и тем же порошком. Их можно отдать на замер вместе с изделиями. Сам замер делает ваша служба качества или лаборатория: прибора для замера сопротивления у нас нет.

Что написать в задании на антистатическое покрытие

1. Зачем и где. Взрывоопасная зона: газ — с подгруппой, например IIB, — или пыль; участок сборки электроники; другое. По этой строке видно, нужна ли особая краска вообще.
2. Число. Какое сопротивление — поверхностное, до точки заземления или объёмное, — его предел, метод и влажность замера. Например: «поверхностное сопротивление не больше 1 ГОм при влажности 50 % по п. 26.13 ГОСТ 31610.0-2019».
3. Цвет и где стоит изделие. Код RAL, блеск, допустим ли крап; помещение или улица. Подобрать код можно в каталоге RAL.
4. Толщина и что не красить. Вилка толщины из техлиста порошка: если марку выбираете вы — из её техлиста, если подбираем мы — впишем в расчёт. Точки заземления — на чертеже. Грунт — только если его допускает техлист.
5. Приёмка. Кто мерит сопротивление, на изделиях или на пластинах-свидетелях, сколько штук, нужен ли протокол.

Образец одним абзацем:

Корпус шкафа управления для зоны с горючей пылью, сталь, лист 2 мм, 600 × 400 × 250 мм, 20 шт. Покрытие порошковое антистатическое, RAL 7035, крап допускается, матовое; шкаф стоит в помещении. Поверхностное сопротивление покрытия — не больше 1 ГОм при влажности (50 ± 5) % по п. 26.13 ГОСТ 31610.0-2019. Толщина — по техлисту порошка, который подберёт подрядчик; вилку толщины назвать в расчёте. Подготовка — пескоструй, без грунта. Шпильку заземления М8 на задней стенке закрыть от краски. С партией — три пластины-свидетеля из той же стали и той же загрузки. Сопротивление мерит заказчик — своей службой качества или в сторонней лаборатории, протокол прикладывается к приёмке.

По такому заданию понятно, какой порошок подбирать, как красить и как принимать партию. Пришлите своё задание через заявку под статьёй, даже если пока в нём стоит только слово «антистатическое». Мы зададим вопросы из этой статьи, подберём порошок нужного цвета, у которого число по техлисту укладывается в ваше, назовём срок его поставки и закупим под заказ. Покрасим после пескоструя, с закрытой точкой заземления и пластинами-свидетелями для вашего замера.

Остальные пункты задания — металл, габариты, партия, подготовка — разобраны в статье что писать в техническом задании на порошковую покраску.

Вопросы об антистатическом покрытии

Как толщину покрытия меряют и принимают, разобрано в статье о толщине порошкового покрытия. Если изделие нужно защитить цинком под краской — в разборе горячего и холодного цинкования. Почему два подрядчика называют за одну деталь разные суммы — в статье сколько стоит порошковая покраска.