Лакокрасочные материалы применяемые в автомобильном транспорте

метки: Применение, Автомобильный, Транспорт, Покрытие, Металл, Окраска, Поверхность, Кузов

Нанесение защитных покрытий на металлические поверхности различных деталей играет большую роль в вопросах долговечности и экономики в условиях эксплуатации, хранения.

Трудно указать область какой-либо промышленности, где не было бы необходимости защиты металлов от коррозии.

Потери металла от коррозии приносят немалый ущерб народ­ному хозяйству. Около одной трети выплавляемого черного метал­ла теряется в результате коррозии. Некоторое количество черного металла в виде металлического лома и отходов производства воз­вращается на переплавку. Однако примерно 10 % ежегодно теря­ется безвозвратно, а это в масштабах СНГ составляет 12—16 млн. т. Если при этом учесть, что коррозии подвергаются ответ­ственные и дорогостоящие конструкции, механизмы, машины и агрегаты, то картина ежегодного ущерба, приносимого коррозией, будет более полной.

Для защиты металлов от коррозии используют металлические (олово, медь, цинк и др.), неметаллические неорганические (фос­фаты, силикаты) и органические (лакокрасочные) покрытия.

В настоящее время наиболее широко распространены в промыш­ленности лакокрасочные покрытия. Наряду с защитой от коррозии они придают изделиям декоративный внешний вид.

Лакокрасочные покрытия имеют значительные преимущества перед другими видами покрытий, так как их легче наносить на по­верхность, что снижает стоимость окрасочных работ. Лакокрасоч­ные покрытия обладают большой долговечностью; их можно нано­сить на металл, дерево, пластмассы, стекло и другие материалы.

С развитием всех отраслей машиностроения соответственно воз­растают и требования к качеству применяемых лакокрасочных ма­териалов и покрытий. В связи с этим особо важное значение при­обретает качество лакокрасочных материалов.

В учебнике рассматриваются общие вопросы по лакокрасочным материалам, их составу, даётся характеристика каждого компонента, обосновывается возможность и цель его применения.

Приводятся показатели качества лакокрасочных материалов. Даны пояснения и определения каждого показателя.

Рассматривается подготовка поверхности к окраске, требования к окрашиваемой поверхности, современная технология и оборудование процесса покраски и осушки лакокрасочного покрытия

1. Назначение и требования к лакокрасочным материалам

и покрытиям на их основе

В легковом автомобиле окрашиваются наружные и внутренние поверхности кузова, детали двигателя, шасси, трансмиссий и отдельные элементы кузова, изготавливаемые из пластмасс (облицовка и решетка радиатора, бамперы, различные детали интерьера).

Методы защиты от коррозии металлов и сплавов

... покрытия. Гальванический метод осаждения защитных металлических покрытий получил очень широкое распространение в промышленности. По сравнению с другими способами нанесения металлопокрытий он имеет ряд серьезных преимуществ: высокую экономичность (защита металла от коррозии ...

Окраска кузова автомобиля является единственным видом защитного покрытия, позволяющим удовлетворять разнообразные эстетические требования к цвету, блеску и другим декоративным эффектам в сочетании с высокой устойчивостью в атмосферных условиях.

Для того, чтобы лакокрасочное покрытие обладало высоким защитным свойством, долговечностью и надежностью необходимо, чтобы лакокрасочные материалы и лакокрасочные покрытия отвечали следующим требованиям:

1. Лакокрасочные материалы должны хорошо удерживаться на окрашиваемой поверхности;

2. Лакокрасочные покрытия не должны разрушаться под действием внешней среды;

3. Лакокрасочные покрытия не должны пропускать через себя агрессивные жидкости, способные коррозировать окрашенную поверхность;

4. Иметь глянцевую поверхность, что обеспечивает отражение солнечных лучей и на такой поверхности не задерживаются жидкости и всевозможные загрязнения;

5. Должны быть светостойкими;

6. Лакокрасочные покрытия должны быть прочными на изгиб и ударостойкими.

Чтобы обеспечить покрытию высокое качество, его делают много­слойным.

Рис. 1 Строение многослойного лакокрасочного покрытия: 1- окрашиваемая поверхность; 2 — слой грунта; 3 — слой местной шпат­левки 4 — слой общей шпатлевки; 5 — слой краски

Грунт является первым слоем покрытия, непосредственно приле­гающим к окрашиваемой поверхности, и служит для обеспечения проч­ной связи между нею и последующими слоями краски. Грунт наносят толщиной 15-20 мкм на хорошо очищенную и обезжиренную поверх­ность. Исходя из назначения к грунтам предъявляются следующие требования:

• высокая адгезия к металлам и другим конструкционным материалам;

• способность удерживать на себе последующие слои покрытия за счет

  взаимопроникновения материалов;

• хорошие антикоррозионные свойства;

• по возможности быстрое высыхание [7].

Шпатлевка

После высыхания шпатлевочные слои тщательно шлифуют для сглаживания неровностей на поверхности.

К шпатлевкам предъявляют следующие требования:

• хорошая прилипаемость к грунтам;

• достаточная механическая прочность, особенно ударо- и виброустойчивость;

• хорошая высыхаемость;

• способность шлифоваться.

Для увеличения объема в шпатлевку вводят наполнители пигмен­ты. Это сказывается на понижении механической прочности материала и поэтому во избежание растрескивания и выкрашивания шпатлевочного слоя его наносят толщиной не более 2 мм. В качестве шпатлевок используют порошки из термопластов и эпоксидные составы.

Лакокрасочные материалы. Общие понятия

... лакокрасочного покрытия с использованием только лакокрасочных материалов приведена на рис. 1. Рис. 1. Схема защитного покрытия на основе лакокрасочных материалов. 1. Защищаемая поверхность (металл, дерево, бетон и др.) 2. Грунтовочный слой; 3. Шпатлевочный слой. ... способностью, они придают материалам ... краску. Водоразбавляемые лакокрасочные материалы Из всего обширного спектра лакокрасочных материалов ...

Слой краски

От красок требуется:

• достаточная адгезия к грунтам и шпаклевкам;

• способность образовывать сплошную защитную пленку;

• высокая атмосферостойкость;

• устойчивость к воздействию технических жидкостей;

• способность закрывать цвет нижележащих слоев покрытия, укрывистость;

достаточная стойкость к механическим воздействиям — ударам, вибра­ции, изгибу и др.;

• способность полироваться.

По устойчивости лакокрасочные покрытия разделяют на восемь групп: устойчивые внутри помещения (П); атмосферостойкие (А), к ко­торым относятся покрытия для автомобилей, тракторов, дорожных ма­шин; химически стойкие (X, ХК, ХЩ); водостойкие в пресной (В) и морской воде (ВМ); термостойкие (Т); маслостойкие (М); бензостойкие (Б) и электроизоляционные (Э).

По внешнему виду поверхности лакокрасочных покрытий подраз­деляются на четыре класса.

Первый класс

По первому классу окрашивают кузова легковых автомобилей.

Второй класс, Третий класс, Четвертый класс

Третьим и четвертым классом окрашивают рамы, оси, колеса, ра­бочие органы и другие части машин, нуждающиеся в антикоррозион­ной защите.

2. Состав лакокрасочных материалов

Все лакокрасочные материалы подразделяют на основные и вспо­могательные. К основным относят лаки, краски и шпаклевки. Вспомо­гательные материалы предназначены для подготовки поверхности пе­ред окраской, разведения лакокрасочных материалов до рабочей вязко­сти, ускорения сушки покрытия; к ним относятся растворители, разба­вители, обезжиривающие и фосфатирующие составы, катализаторы и другие [2].

ПЛЕНКООБРАЗОВАТЕЛИ.

Большинство пленкообразующих веществ — олигомеры, способ­ные к реакциям поликонденсации или полимеризации. К поликонден­сационным пленкообразующим относятся алкидные (глифталиевые или пентафталевые) и другие полиэфирные смолы, фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиуретановые смолы. К полимеризационным пленкообразующим относятся смолы на основе винилхлорида, акрилатов, метакрилатов. В качестве пленкообразующих используются также природные смолы (канифоль асфальты, битумы, пеки и др.), эфиры целлюлозы (нитрат, ацетат, этилцеллюлоза) и окисленные масла ( льня­ное, тунговое и др.), которые называются олифами. Олифы на воздухе окисляются и полимеризуются до твердого состояния. Для ускорения полимеризации в олифы добавляют катализаторы — сиккативы (свинцо­вое, марганцевое или кобальтовое мыла).

Лаки — растворы твердых пленкообразующих в органических рас­творителях. На их основе готовят грунты, шпаклевки и эмалевые крас­ки. Они также служат для получения прозрачных покрытий или нане­сения поверхностного слоя по слою эмали для увеличения блеска по­крытия.

На основе жидких пленкообразующих (олифы) готовят масляные краски, масляные грунты и шпаклевки.

Пластификаторы

В качестве пластификаторов используют жидкие и твердые неле­тучие органические продукты: трикрезилфосфат, трифенилфосфат, камфару, касторовое и другие растительные масла и термопластичные полимеры.

Окраска деревянных и металлических поверхностей

... вдоль отдельных элементов изделия. Металлическая поверхность не впитывает в себя окрасочный состав, поэтому при окраске ее применяют более вязкий окрасочный состав, набирая его на кисть ... промытую и вытертую насухо поверхность протирают бензином, ацетоном или другим растворителем. При химической очистке металлических конструкций фосфорной кислотой на их поверхности образуется слой нерастворимого ...

Растворители, разбавители и смывки.

Растворители применяют также для очистки поверхности метал­лических изделий перед окраской, для доведения лакокрасочных мате­риалов до рабочей вязкости.

Органические растворителя бывают однокомпонентные (смеси однокомпонентных растворителей).

Однокомпонентные растворители представляют собой индивидуальные химические соединения или уз­кие фракции перегонки нефти, каменного угля и природных смол. Ор­ганические растворители — однородные прозрачные, бесцветные жид­кости с характерным запахом. Они имеют низкую температуру вспыш­ки, относятся к классу легковоспламеняющихся жидкостей и образуют взрывоопасные смеси с воздухом.

Для удаления старых лакокрасочных покрытий используют специ­альные составы — смывки , которые изготовляют из следующих компо­нентов: активные растворители, загустители, замедлители испарения, разрыхлители, эмульгаторы, ингибиторы коррозии и специальные до­бавки.

Активные растворители — это хлорированные углеводороды (на­пример метиленхлорид) в смеси с другими растворителями — спиртами, кетонами, сложными эфирами. При нанесении на лакокрасочное покрытие смывка размягчает покрытие, ослабевает его адгезию к металлу. Отслоившееся покрытие легко удаляется механическим способом.

В таблице 1 приведены состав, назначение и сравнительная ха­ракте­рис­ти­ка смывок.

Обезжиривающие составы.

Органические растворители хорошо удаляют загрязнения органи­ческого характера.

Щелочные водные моющие составы хорошо очищают от загрязне­ний и органического и неорганического характера, но мало эффективны для удаления шлифовально-полировочных составов и загустевших ма­сел и смазок. Кислые моющие водные составы имеют более низкую моющую способность, однако обладают способностью удалять с по­верхности металла оксидные пленки.

Эмульсионные составы — это эмульсия растворителя в воде, стабилизированная ПАВ, обладает комбинированным действием.

Загрязнения на поверхности изделия, подлежащего окраске, пред­ставляют собой смесь веществ, различающихся по химическому соста­ву и физическим свойствам, поэтому необходимая степень обезжирива­ния достигается сочетанием различных их средств обезжиривания в од­ной технологической схеме. В связи с этим обезжиривание изделий пе­ред окраской в производстве осуществляется в несколько стадий.

В настоящее время более прогрессивным способом предваритель­ной подготовки поверхности кузовов перед окраской является струйная промывка водным раствором состава «Омега-1», обладающим моющим и раскисляющим действием.

Омега-1 представляет собой смесь салициловой кислоты и по­верхностно-активного вещества — синтанола ДС-10. Эта жидкость от желтого до фиолетового цвета, малоопасная в обращении, рабочая кон­центрация в воде 10-15%. Окончательное обезжиривание кузовов про­изводится водными щелочными моющими композициями (смеси солей фосфорной, борной и других неорганических кислот с ПАВ) (табл. 2)

Технология окраски кузова автомобиля

... печи, то снимают колеса, стекла, обивку и т. п. 2) Подготовка поверхности кузова к окраске Подготовка поверхности кузова предусматривает выполнение следующих работ: удаление старого покрытия и продуктов коррозии, ... на основные (краски, эмали, грунты и шпаклёвки) и вспомогательные (растворители, разбавители, смывки, составы для подготовки к окрашиванию, средства для ухода за покрытиями и др.) ...

Фосфатирующие составы.

3. Окраска автомобилей

Для окраски деталей, узлов и автомобиля в целом используется новейшее оборудование [9].

Кузова подаются конвейером в цех окраски.

Окраска начинается с подготовки поверхности. На подвесных конвейерах трех одинаковых линий парал­лельно производятся все операции, связанные с подго­товкой поверхности кузова под окраску. Эти операции заключаются в тщательном обезжиривании вручную уайт-спиритом всех наружных и внутренних поверхнос­тей металлического кузова до полного удаления масля­ных и других загрязнений металла, после чего кузов в специальном агрегате подвергается фосфатированию.

Чистый кузов, полностью обезжиренный и покры­тый тончайшей мелкокристаллической пленкой фосфат­ного слоя, поступает для последующей обработки в аг­регат для покрытия грунтом методом электроосаждения (электрофорез).

Кузов погружают в ванну, наполненную водоразбавляемым электропроводным грунтом. Под действием электрического тока частицы грунта из водного раство­ра осаждаются на внутренней и наружной поверхнос­тях кузова.

После нанесения грунта кузов попадает в сушиль­ную камеру, в которой пленка высыхает в течение 30 мин при температуре 180°

Только после удаления дефектов, тщательной продув­ши и протирки кузова поступают для дальнейшей обра­ботки в окрасочную камеру для нанесения второго по­крытия.

Эпоксидный грунт марки ЭФ-083 наносят в окрасоч­ной камере из пульверизаторов вручную на все внут­ренние поверхности двухслойным покрытием. Наруж­ные поверхности кузова покрывают двумя слоями эпок­сидной грунтовки методом электроокраски в поле высо­кого напряжения.

Далее в течение 2 мин при температуре 30—40°С да­ется время для равномерного растекания слоя грунта, после чего кузов поступает в сушильную камеру, в кото­рой подвергается сушке при температуре 160°С в тече­ние 30 мин.

Важное значение для долговечности автомобиля име­ет антикоррозионная защита днища кузова с наружной и с внутренней стороны и защита салона кузова от шу­ма. Это достигается нанесением из пульверизатора в специальной окрасочной камере на наружную поверх­ность пола кузова антикоррозионной и противошумной битумной мастики марки БПМ-1. Для защиты внутрен­ней поверхности кузова и с целью шумоизоляции на пол кузова укладывают коврик, который при последующей термической обработке плавится и плотно приклеивает­ся к полу.

Нанесением эпоксидной шпатлевки заканчиваются операции подготовки к окраске на подвесном конвейере.

Здесь операция начинается с тщательной шлифовки наружной поверхности кузова, покрытого эпоксидным грунтом. Шлифование по грунту максимально механи­зировано и производится шлифовальными машинками.

Процесс шлифования завершается тщательной и обильной промывкой кузова, в том числе и под душем, с применением щеток и деминерализованной воды при окончательной промывке. Интенсивная продувка сжатым воздухом и окончательная протирка обеспечивают уда­ление со шлифованной поверхности шлифовочной пыли и остатков влаги.

На ВАЗе для окраски кузовов применяется синте­тическая эмаль МЛ-197 разных цветов. Кузов для ок­раски поступает в окрасочную камеру^Все окрасочные камеры на заводе одинаковой конструкции и размеров (длина камеры 40 м).

Они просторны, удобны для опе­раторов и создают наилучшие условия для обеспечения высокого качества окраски. Через специальные фильтры по всему периметру потолка в камеру подается кондиционированный воздух, внизу- через сетчатый пол осу­ществляется отсос воздуха, загрязненного частицами краски и растворителя./На всю наружную поверхность кузова синтетическая эмаль наносится автоматически (рис.6) трехслойным покрытием (мокрым по мокрому).

Окраска фасадов зданий

... окраски фасада необходимо использовать комплексный подход, в котором следует учитывать три момента. Во-первых, предварительная подготовка поверхности фасада. ... предназначены для отделочных и ремонтных работ на фасадах зданий, а также для оштукатуривания и кладочных работ. ... шпателем, гребенкой, натуральной губкой либо методом пневматического распыления. От метода нанесения сильно зависит и расход ...

Пленка синтетической эмали МЛ-197 высыхает в Су­шильной печи при температуре 100°С в течение 30 мин.

Топливные баки и радиаторы покрывают черной син­тетической эмалью методом электроокраски при помощи качающихся щелевых электрораспылителей. Автомо­бильные колеса окрашивают методом электроосажде­ния. Применяется водоразбавляем’ый алюминиевый грунт. Пружины подвесок покрываются порошком пластмассы в поле высокого напряжения с последую­щим плавлением порошка в сушильной печи. Такое по­крытие обеспечивает высокую адгезию и надежную за­щиту пружин на длительное время. Для окраски глу­шителей применяется жаростойкая алюминиевая эмаль на основе поливинилбутираля.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Манусаджянц О.И., Смаль Ф.В. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транспорт, 1989, 272 с

2. Химики автолюбителям /Под редакцией А.Я. Малкина/ Л.: Химия, 1990, 320 с.

3. Барханаджян А.Л., Камильджанов Б.И. Неметаллические соединения в автомобильной промышленности Ташкент 2004 98 с

4. Денкер И.И. Технология окраски изделий в машиностроении С.: Высшая школа, 1979, 211 с.

5. Ромашов В.Е., Северный А.Э., Четыркин В.П. Окраска сельскохозяйственной техники при ремонта. М.: Колос, 1979, 192 с.

6. Карякина М.И. Лакокрасочные материалы для защиты сельскохозяйственной техники. М.: Химия, 1985, 112 с.

7. Лапин В.С., Вольберг В.В. Контроль окрасочных работ в машино­стро­е­нии. М.: Высшая школа, 1984, 199 с.

8. Павлов В.П., Заскалько П.П. Автомобильные эксплуатационные материалы. М.: Транспорт, 1982, 207 с.

9. Никифорова Е.Д., Майский Л.П., Клибанова Ф.И. Как восстановить окраску легкового автомобиля. М.: Транспорт, 1974, 120 с.

Приложение