Технологический процесс получения ЛКП на деталях и сборочных единицах автомобильной техники в общем виде включает операции: подготовка окрашиваемой поверхности, окрашивание, сушка, шлифование и полирование (смотри рисунок 3).
Кроме того, изделие в сборе (автомобиль, гусеничная машина) после пробеговых испытаний при необходимости подкрашивают в местах нарушения покрытия.
Количество операций технологического процесса в каждом конкретном случае зависит от структуры покрытия, вида изделия, технических условий на окраску.
Организация производственного процесса должна обеспечить размещение, распределение рабочих и оборудования на участках и рабочих местах.
Различают три основных метода организации окрасочных работ: непоточный (тупиковый), прерывно – конвейерный и поточный.
Рисунок 3. Технологический процесс получения лакокрасочных покрытий 
2.2.1. Подготовка поверхности к окрашиванию
Подготовка поверхности к окраске состоит в выравнивании металлических и шлифовании деревянных поверхностей.
Старая краска удаляется механическим способом при помощи пескоструйного (дробеструйного) аппарата, механизированного ручного инструмента или химическим способом обработкой специальными смывками или щелочными растворами.
Механические способы.
При механическом удалении ЛКП одновременно удаляется также ржавчина и окалина, которая могла остаться после сварки.
Обработка заключается в очистке поверхности металлическим песком (дробью), подаваемым с большой скоростью при помощи пескоструйных или дробеструйных установок. Металлический песок представляет собой рубленую стальную проволоку (отношение длины к диаметру 1:1) или чугунный песок с размером зерен 0,2-0,3 мм.
|
|
Химический способ
Данный способ удаления старых покрытий считается наиболее эффективным. Он основан на растворении, набухании или химическом разрушении материала пленки покрытия, т.е. превращения ее в такое состояние, при котором она может быть легко снята с поверхности механическим путем.
При ремонте автомобилей применяют главным образом органические смывки, которые представляют собой сложную смесь растворителей с замедлителями испарения и другими компонентами. Выпускаются смывки марок: СД(СП), АФТ-1, СП-6, СП-7, СПС-1, СЭУ-1 и др. Смывки наносят кистью или распылителем.
После удаления старой краски на поверхности металла остаются продукты коррозии и для их удаления применяются механические (абразивный инструмент) или химические способы обработки (травление). Применяют пасту следующего состава: ортофосфорная кислота (82-86%), желтая кровяная соль (8-9%), эмульгатор ОП-7 (4-6%), патока (2-3%). Обработанную пастой поверхность металла нейтрализуют водными растворами мела.
Широко применяется на АРП способ удаления старой краски погружением в ванну с горячим каустическим раствором с последующей промывкой горячей водой.
Обезжиривание
Применяются щелочные моющие препараты. К ним относятся растворы, в состав которых входят 5-10 г/л моноэталонамина 2-5 г/л ОП-10, а также моющий препарат ИМ-1 (5-10 г/л) представляет собой сухой порошок, готовый к употреблению.
Промывку водой производят после обезжиривания. Промывку осуществляют методами окупания или распыления холодной (8-15 °С), теплой (30-45°С) и горячей (80-90 °С) воды.
|
|
После промывки изделия сушат в сушильных камерах при температуре 60-110°С или обдувают сжатым воздухом в течение 5-20 мин.
Фосфатирование
Для повышения стойкости красочной пленки очищенную поверхность обрабатывают раствором фосфорнокислых солей, что обеспечивает хорошую смачиваемость окрашиваемой поверхности применяемой краской. Образующаяся при этом фосфатная пленка в сочетании с ЛКП создает прочную, долговечную защитную пленку.
Для фосфатирования применяют фосфатирующий концентрат (цинковый фосфат) КФ-1. Для автоматизации процесса подготовки поверхности под окраску применяется установка, при помощи которой производится пароструйное обезжиривание кузова с одновременным фосфатированием.
3.23.2.2. Грунтование
Грунтованием условно называют процесс нанесения слоя ЛКП, непосредственно контактирующего с окрашиваемой поверхностью.
К грунтовочным материалам предъявляются следующие требования: высокая адгезия к металлу, хорошее сцепление с вышележащими слоями, высокие противокоррозионные свойства.
Грунт наносят равномерным тонким слоем (18-20 мкм) на предварительно очищенную и обезжиренную поверхность. Для лучшего смачивания окрашиваемой поверхности и сцепления с последней, а также для получения тонкого слоя рабочая вязкость грунта должна быть меньшей, чем вязкость краски, применяемой для последующих слоев покрытия, и должна составлять 20-24 с (за исключением фосфатирующих).
Заниженная вязкость грунтовку дает слишком тонкий слой, не обеспечивающий подлежащей защиты поверхности от коррозии, а повышенная не обеспечивает хорошего сцепления с последующим слоем покрытия.
|
|
Очень важно соблюдать предусмотренные технологическим процессом режимы сушки грунтовочного слоя (нанесение верхних покрытий на недостаточно высохший слой грунта может привести к его разрушению растворителями или к получению непрочного ЛКП.
Применяются грунтовки глифталевые ГФ-021, ГФ-0142, ГФ-017, ГФ-013. Фенольные ФЛ-03К и др. Эпоксидная грунтовка ЭФ-083.
После грунтования на днище, внутренние поверхности кузова наносятся противокоррозионные и противошумные мастики
3.2.3. Шпатлевание
Шпатлевание предназначено для сглаживания шероховатостей и незначительных неровностей на окрашиваемой поверхности. Шпатлевка представляет собой густую пастообразную массу, состоящую из пигментов и наполнителей, затертых на различных лаках. В зависимости от применяемого пленкообразующего вещества шпатлевки различают нитроцеллюлозные, алкидностирольные и эпоксидные.
Толстый слой шпатлевки недостаточно эластичен и часто является причиной растрескивания покрытий. Поэтому шпатлевку следует наносить тонким слоем, толщина которого не должна превышать: для алкидно-стирольной и нитрошпатлевки 0,1 мм, а для лаковой шпатлевки – 0,3-0,5 мм. Не рекомендуется наносить более 5 слоев шпатлевки. Каждый слой шпатлевки должен быть хорошо просушен.
При местном шпатлевании ровных поверхностей шпатлевку наносят металлическим шпателем, а труднодоступные места (углы и т.п.) шпатлюют куском упругой резины толщиной 4-6 мм или шлифовальным блоком. Сплошной слой шпатлевки обычно наносится распылителем типа С-592 с диаметром сопла 6 мм.
Для лучшего сцепления шпатлевки с грунтом или эмалью производят предварительно легкое шлифование поверхности.
4.2.4. Шлифование и полирование лакокрасочных покрытий
Шлифование предназначается для сглаживания шероховатостей, оставшихся на поверхности после нанесения шпатлевки. Оно применяется также для создания лучшего сцепления между слоями покрытия. Шлифуют промежуточные и последний слой шпатлевки после высыхания каждого слоя. Во избежание образования пыли и для обеспечения тонкости шлифования рекомендуется применять мокрое шлифование водостойкой шкуркой. При этом обрабатываемую поверхность обильно смачивают водой. Шлифовальную шкурку надевают на шлифовальный резиновый блок. Вместо блока можно использовать деревянную колодку.
Легкое шлифование грунта до нанесения шпатлевки выполняется шлифовальной шкуркой №6, а до нанесения эмали – шкуркой №5- 4. Промежуточные слои шпатлевки шлифуют шкурками №6-5, а последний слой –шкурками №5-4.
Для окончательного шлифования нитролаковых покрытий перед полированием применяют специальную шлифовочную пасту № 289,291, ВАЗ-2 при шлифовании частично подкрашенной поверхности захватывают и близлежащую поверхность.
Для механизации процесса шлифования и полирования применяют ручные пневматические и электрические машины (ИП-2203, ИЭ-2201 и др.)
5.2.5. Окрашивание
Способы нанесения ЛКП в условиях авторемонтных предприятий выбираются в зависимости от программы предприятия и от наличия необходимого оборудования.
ЛКМ наносят различными методами: пневматическим и безвоздушным распылением в электрическом поле высокого напряжения, окунанием и струйным обливом с выдержкой в парах растворителей, электроосаждением и др.
Эти методы позволяют механизировать и автоматизировать технологический процесс получения покрытия.
Окрашивание способом пневматического распыления
Сущность данного способа заключается в том, что при пневматическом распылении ЛКМ дробится на мелкие капли (частицы) воздушным потоком, обтекающим струю краски при выходе ее из сопла. В результате образуется мелкодисперсная аэрозоль, которая наносится на окрашиваемую поверхность.
Пневматическое распыление применяют с нагревом ЛКМ и без нагрева.
Преимущества: обеспечение получения покрытия 1 и 11 классов и является одним из наиболее производительных методов нанесения ЛКМ.
Недостатки: значительный удельный расход ЛКМ, большой расход растворителей, необходимость применения специальных окрасочных камер с вытяжными устройствами.
Окрашивание способом безвоздушного распыления
Сущность способа заключается в том, что ЛКМ подается к соплу распылителя под высоким давлением и распыляется при выходе из сопла. Применяют с нагревом и без нагрева ЛКМ.
Преимущества: снижаются потери ЛКМ на туманообразование (до 30 %); уменьшается расход растворителей в связи с возможностью распыления более вязких ЛКМ; требуется менее мощная вентиляция, т.к. необходимо удалять, в основном, только пары растворителей; уменьшается трудоемкость работ за счет возможности нанесения утолщенных слоев покрытий; улучшаются санитарно-гигиенические условия работы в окрасочном цехе.
Недостатки: трудоемкость применения способа для окраски изделий особо сложной конфигурации и возрастание при этом потерь ЛКМ; ограниченность его применения для отрасли с минимальной производительностью или минимальными размерами факела распыленного ЛКМ, а также для нанесения ЛКМ грубыми, легко выпадающими в осадок пигментов и наполнителей; трудность получения покрытия 1 класса по внешнему виду.
Окрашивание окунанием и обливом
Окунание и облив – наиболее простые и издавна применяемые способы окраски.
Преимущества: возможность наносить различные ЛКМ и получать покрытия достаточно хорошего качества при использовании несложного оборудования. Окуная (погружая) изделия в ЛКМ или обливая им изделия, удается прокрашивать практически все участки поверхности, в т.ч. и скрытые от глаз человека, что нельзя достичь с помощью многих других способов.
Недостатки: неравномерность толщины покрытия по высоте изделий и относительно большие потери ЛКМ (доходящие до 20 % и более).
Нанесение ЛКМ электроосаждением.
Сущность способа заключается в осаждении пленкообразующего материала из водного раствора на окрашиваемое изделие, погруженное в ванну с ЛКМ, под воздействием постоянного электрического тока. Одним электродом является окрашиваемое изделие, другим – металлический корпус ванны или специально введенные пластины.
Преимущества: применение водоразбавляемых ЛКМ, что обеспечивает взрыво-пожаробезопасность при проведении работ; получение равномерного по толщине покрытия; отсутствие токсичных растворителей в осажденной пленке.
Недостатки: более высокие по сравнению с другими способами капитальные затраты на оборудование; ограниченные сроки хранения и использования ЛКМ.
Нанесение ЛКМ электростатическим распылением
Сущность способа заключается в том, что частицы ЛКМ, попадая в зону электрического поля высокого напряжения, приобретают заряд и осаждаются по подлежащей окрашиванию заземленной поверхности, имеющей противоположный заряд.
Преимущества: является одним из наиболее экономичных способов окрашивания т.к. благодаря воздействию электрического поля на перемещение частиц распыленного материала они наиболее полно осаждаются на окрашиваемой поверхности, при этом сокращаются потери ЛКМ на туманообразование и для очистки воздуха достаточно только удалять пары растворителя; повышается культура производства и улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.
Недостатки: ограниченный ассортимент ЛКМ, которые должны отвечать определенным требованиям (удельное электрическое сопротивление 104 – 106 Ом м, диэлектрическая проницаемость 6-10); неполное окрашивание изделий сложной конфигурации; сложность применяемого оборудования и необходимость его высококвалифицированного обслуживания.
6.2.5. Сушка ЛКП
В технологии ЛКП применяется естественная (холодная) и искусственная (горячая) сушка.
Способ сушки выбирают исходя из технических требований и покрытию, применяемым ЛКМ, возможностей производства и экономической целесообразности.
Естественная сушка
Естественная сушка применяется в основном для получения покрытий на основе быстросохнущих материалов (нитроцеллюлозных, перхлорвиниловых и др.)
При холодной сушке температура в помещении цеха должна быть не ниже
120 С и относительная влажность воздуха не выше 65 %. Кроме того, не допускается запыленность воздуха, а воздухообмен должен исключать возможность возникновения взрывоопасной концентрации паров органических растворителей.
Искусственная сушка
Из искусственных способов сушки наибольшее распределение получили конвективная терморадиационная и терморадиационно-конвективная.
Конвективная сушка заключается в нагревании окрашенных деталей горячим воздухом. При конвективной сушке температура нагрева окрашенной поверхности соответствует температуре воздуха в сушильной камере.
Терморадиационная сушка основана на поглощении инфракрасных лучей металлом изделия. Этот способ обеспечивает беспрепятственное улетучивание растворителя из покрытия, что сокращает время сушки; при этом интенсивность испарения растворителя в глубине слоя краски выше, чем на поверхности.
Терморадиационно-конвективная сушка – комбинированный способ, сочетающий конвективную и радиационную сушку инфракрасными лучами.