≡× МЕНЮ

• Интерьер
• Окна
• Стены
• Проекты
• Постройки

Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий. Нанесение лакокрасочных покрытий: наиболее распространенные ошибки Нанесение лкп

Новые строительные материалы и технологии кардинально изменили отношение к отделочным работам, в том числе к нанесению лакокрасочных покрытий. Новый уровень подхода обеспечивается, прежде всего, существенным улучшением эксплуатационных и декоративных свойств, а также расширением видов поверхностей, пригодных для нанесения лакокрасочных покрытий.

Как показывает статистика, основная часть дефектов появляется по причине неправильной подготовки окашиваемого основания. Важно правильно выбрать систему окраски и соблюсти технологии. Самым маловероятным дефектом является некачественная краска.

Чтобы разобраться в нюансах вышеперечисленного, разберемся в особенностях каждого типа возможного дефекта, отметим действия, которые необходимо предпринять во избежание этих последствий.

Подготовка окрашиваемого основания

Перед выполнением работ, надо оценить качество основания визуально, а также обратить внимание на повреждения. Основание может быть выполнено из неорганических и органических материалов, а также иметь плотную или пористую структуру. На бетонных основаниях не должно быть опалубочной смазки. Поверхность основания должна быть чистой и сухой. Если нанесение лакокрасочного покрытия планируется на старое основание, то его надежность можно проверить следующим способом. На старое покрытие наклеивается малярная лента, после чего резко отрывается. Если в результате лакокрасочный материал не оторвется, значит, его прочности будет достаточно.

Оценку проходит и впитывающая способность поверхности. Если вода быстро впитывается, то нанесенные составы (разбавляемые водой) не наберут достаточной прочности. В таком случае поверхность предварительно обрабатывается специальными грунтовками . При выявлении осыпания или неравномерности впитывания, также используются специальные грунтовки.

Выбор системы окраски

От выбора системы окраски будут зависеть сроки службы покрытия. Кроме того, правильный выбор позволит избежать дополнительных затрат.

Выбирая ту или иную систему, обратите внимание на эксплуатационные требования к поверхности, на физические свойства системы и на возможные цветовые решения.

Наиболее популярными системами являются:

• Акриловые (подходят практически любые поверхности; имеют богатые цветовые варианты) ;
• Силикатные (наилучшая проницаемость водных паров и углекислого газа; цветовая гамма очень ограничена);
• Силиконовые (высокая проницаемость водных паров и углекислого газа; высокая водоотталкивающая способность; подходят практически для любых минеральных поверхностей; наилучшие эксплуатационные и декоративные свойства; единственный минус - высокая стоимость).

Нанесение

Для того чтобы покрытие обеспечивала указанные свойства, необходимо чтобы толщина высохшей пленки была равна 100-120 мкм (для площади в 1м 2 порядка 200 мл краски). В случае использования жидкой краски на вертикальной поверхности, необходимо будет нанести порядка 4-5 слоев. Результат можно получить и за один проход, используя высококачественные тиксотропные краски. Краска разжижается при механическом воздействии и густеет в состоянии покоя, более того, при использовании такой краски становится возможным использовать технологию безвоздушного распыления Airless, позволяющая создавать идеальную поверхность.

Подводя итог, следует сказать, что нанесение лакокрасочных покрытий - процесс довольно простой, но у этого процесса есть множество нюансов, о которых было сказано в статье. И чем правильнее будут выполнены все этапы, тем большим будет срок службы. Также это позволит избежать больших затрат впоследствии, при проведении ремонтных работ в будущем.

В зависимости от масштаба и вида производства окрасочные работы сосредоточены в одном или нескольких местах. Это вызва­но необходимостью предохранить готовые детали от появления на них коррозионных разрушений при их перемещении и хранении. При такой организации производства окрасочные работы выпол­няют на участках (или в окрасочных отделениях).

Принятую технологию окрашивания отражают в маршрутных картах технологических процессов, которые разрабатываются для отдельных видов изделий. В картах указываются все стадии процес­са окрашивания, применяемые материалы, нормы расхода этих материалов, режим сушки и некоторые другие показатели.

Выбор способа окрашивания зависит от ряда условий, напри­мер от требований, предъявляемых к покрытию (класс покрытия), от вида применяемых лакокрасочных материалов, конфигурации и размеров изделий, масштаба и вида производства. При окраши­вании изделий могут применять несколько способов. В каждом кон­кретном случае вопрос выбора способа окрашивания решается возможностью производства и экономической целесообразностью.

Технологический процесс окрашивания складывается из сле­дующих основных операций: подготовки поверхности, грунтова­ния, шпатлевания, нанесения покрывных материалов (краски, эмали, лака) и сушки покрытий.

Приготовление окрасочных материалов. Перед употреблением ок­расочные материалы тщательно перемешивают электромеханичес­ким или вибрационным способом, процеживают и разбавляют соот­ветствующими растворителями до необходимой рабочей вязкости.

Подготовка поверхности детали к окраске производится с це­лью удаления различного рода загрязнений, влаги, коррозионных повреждений, старой краски и др. Примерно 90 % трудозатрат при­водится на подготовительные работы и только 10% - на окраши­вание и сушку. От качества подготовки поверхностей в значитель­ной степени зависит долговечность лакокрасочного покрытия.

Окрашиваемая поверхность в зависимости от применяемого способа ее очистки может иметь различную степень шероховатос­ти, отличающуюся размером выступов и глубиной впадин. Для обеспечения защиты металла от коррозии толщина слоя краски должна превышать выступающие на металле гребешки в 2... 3 раза. Подготовка поверхностей к окраске включает очистку деталей, обезжиривание, мойку и сушку. Очистка деталей от загрязнений производится механической обработкой (механическим инструмен­том, сухим абразивом, гидроабразивной очисткой и др.) или хи­мическим способом (обезжириванием, одновременным обезжи­риванием и травлением, фосфатированием и др.). Загрязнения не­жирового происхождения удаляются водой или щетками. Влажные поверхности протирают сухой ветошью.

В ремонтной практике применяют три способа удаления старой краски - это огневой, механический и химический.

При огневом способе старая краска выжигается с повер­хности детали пламенем газовой горелки или паяльной лампы (для удаления старой краски с деталей кузова и оперения этот способ применять не рекомендуется), а при механическом - с по­мощью щеток с механическим приводом, дробью и т.д. Хими­ческий способ удаления старой краски - это наиболее эф­фективный как по качеству, так и по производительности способ. Старую краску чаще всего удаляют органическими смывками (СД, АФТ-1, АФТ-8, СП-6, СП-7, СПС-1) и щелочными растворами (растворы едкого натра (каустика) с концентрацией 8... 10 г/л, смеси каустика с кальцинированной содой и т.д.). Последователь­ность удаления старой краски смывками: очистка от грязи, жира, мойка деталей или кузова; сушка после мойки; нанесение смывки на поверхность детали кузова кистью; выдержка 15... 30 мин (в зави­симости от марки смывки и вида материала покрытия) до полного вспучивания старой краски; удаление старой вспученной краски механическим способом (щетками, скребками и т.п.); промывка, обезжиривание поверхности уайт-спиритом или другими органи­ческими растворителями; сушка после промывки, обезжиривание.

Щелочные растворы используют для удаления старой краски в ваннах. Последовательность удаления старой краски: очистка от грязи, обезжиривание, промывка; сушка после промывки; погружение и выдержка в ванне со щелочным раствором (при температуре раст­вора 50...60°С); нейтрализация в ванне с раствором фосфорной кислоты с концентрацией 8,5...9,0 г/л фосфорной кислоты (при концентрации 10 г/л каустика в щелочной ванне) или 5...6 г/л фосфорной кислоты в кислотной ванне (при концентрации 10 г/л кальцинированной соды в щелочной ванне); промывка в ванне с проточной водой при температуре 50...70°С; сушка после промывки.

После удаления старой краски и продуктов коррозии проводят операции обезжиривания, травления, фосфатирования и пасси­вирования.

Детали из черных металлов, никеля, меди обезжиривают в щелочных растворах. Изделия из олова, свинца, алюминия, цинка и их сплавов обезжиривают в растворах солей с меньшей свободной щелочностью (углекислый или фосфорный натрий, углекислый калий, жидкое стекло).

Травление - очистка металлических деталей от коррозии в растворах кислот, кислых солей или щелочей. На практике опера­ми травления и обезжиривания совмещают.

Фосфатирование - процесс химической обработки стальных деталей для получения на их поверхности слоя фосфорнокислых соединений, не растворимого в воде. Этот слой увеличивает рок службы лакокрасочного покрытия, улучшает сцепление их с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лакокрасочной пленки. Детали кузова и кабины подлежат фосфатированию в обязательном порядке.

Пассивирование необходимо для повышения коррозионной стойкости лакокрасочного покрытия, нанесенного на фосфатную пленку. Ее проводят в ваннах, струйных камерах или нане­сением раствора двухромовокислого калия или двухромовокислого натрия (3...5 г/л) волосяными щетками при температуре 70...80°С продолжительностью обработки 1...3 мин.

Перед нанесением лакокрасочного покрытия поверхность изде­лий должна быть сухой. Наличие влаги под пленкой краски исключает хорошую ее сцепляемость и вызывает коррозию металла. Сушка обыч­но производится воздухом, нагретым до температуры 115...125°С, в течение 1... 3 мин до удаления видимых следов влаги.

Процесс окрашивания должен быть организован так, чтобы после подготовки поверхности она сразу же была загрунтована, так как при больших перерывах между окончанием подготовки и грунтованием, особенно черных металлов, поверхность окисляет­ся и загрязняется.

Грунтование. Применение той или иной грунтовки определяется в основном видом защищаемого материала, условиями эксплуатации, а также маркой наносимых покрывных эмалей, красок и возмо­жностью применения горячей сушки. Сцепление (адгезия) грунто­вочного слоя с поверхностью определяется качеством ее подготовки. Грунтовку нельзя наносить толстым слоем. Ее наносят равно­мерным слоем толщиной 12...20 мкм, а фосфатирующие грунтов­ки - толщиной 5...8 мкм. Нанесение грунтовок производят всеми описанными ранее способами. Для получения грунтовочного слоя с хорошими защитными свойствами, не разрушающегося при на­несении шпатлевки или эмали, его необходимо высушить, но не пересушивать. Режим сушки грунтовки указан в нормативно-тех­нической документации, по которой производят окрашивание дан­ных изделий. При пересушке необратимых грунтовок (феноломасляных, алкидных, эпоксидных и др.) резко ухудшается сцепление с ними наносимых покрывных эмалей, особенно быстро сохнущих.

Шпатлевание. На поверхностях деталей могут быть вмятины, небольшие углубления, раковины, несплошность в местах стыков, царапины и другие дефекты, которые заделывают нанесением на поверхность шпатлевки. Шпатлевка способствует значительному улучшению внешнего вида покрытий, но так как содержит боль­шое количество наполнителей и пигментов, то ухудшает механи­ческие свойства, эластичность и вибростойкость покрытий.

Шпатлевание применяют в тех случаях, когда другими метода­ми (подготовкой, грунтованием и др.) невозможно удалить де­фекты поверхностей.

Выравнивание поверхностей производят несколькими тонки­ми слоями. Нанесение каждого последующего слоя выполняют толь­ко после полного высыхания предыдущего. Общая толщина быст­росохнущих шпатлевок не должна быть более 0,5...0,6 мм. Эпок­сидные шпатлевки, не содержащие растворителей, допускается наносить толщиной до 3 мм. При нанесении шпатлевки толстыми слоями высыхание ее протекает неравномерно, что приводит к растрескиванию шпатлевки и отслаиванию окрасочного слоя.

Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную и хоро­шо просушенную поверхность. Для улучшения сцепления с грун­товкой проводят обработку загрунтованной поверхности шлифо­вальной шкуркой с последующим удалением продуктов зачистки. Сначала проводят шпатлевание наиболее значительных углубле­ний и неровностей, затем шпатлевку сушат и обрабатывают шкур­кой, после чего производят шпатлевание всей поверхности.

Шпатлевку наносят на поверхность методом пневматического рас­пыления, механическим или ручным шпателем. Зашпатлеванную поверхность после высыхания шпатлевки тщательно шлифуют.

Шлифование. Для удаления с зашпатлеванной поверхности шеро­ховатостей, неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов производят шлифование. Для шлифования применяют раз­личные абразивные материалы в порошкообразном виде или в виде абразивных шкурок и лент на бумажной и тканевой основе. Шлифо­вать можно только полностью высохшие слои покрытия. Такой слой должен быть твердым, не сдираться при шлифовании, а абразив не должен сразу «засаливаться» от покрытия. Операцию шлифования проводят вручную или с помощью механизированного инструмента.

Используют шлифование «сухое» и «мокрое». В последнем слу­чае поверхность смачивают водой или каким-либо инертным раст­ворителем, шлифовальную шкурку также время от времени сма­чивают водой либо растворителем, промывая ее от загрязнения шлифовочной пылью. Вследствие этого уменьшается количество пыли, увеличивается срок службы шкурки и улучшается каче­ство шлифования.

Нанесение внешних слоев покрытий. После нанесения грунтовки и шпатлевки (если она необходима) наносят внешние слои по­крытия. Число слоев и выбор лакокрасочного материала определяются требованиями к внешнему виду и условиями, в которых из­делие будет эксплуатироваться.

Первый слой эмали по шпатлевке является «выявительным», его наносят более тонко, чем последующие. Выявительный слой служит для обнаружения дефектов на зашпатлеванной поверхности. Выяв­ленные дефекты устраняют быстросохнущими шпатлевками. Высу­шенные зашпатлеванные участки обрабатывают шкуркой и удаляют продукты зачистки. После устранения дефектов наносят несколько тонких слоев эмали. Нанесение эмалей производят распылителем.

Для получения покрытий хорошего качества с красивым вне­шним видом в участке (отделении) должно быть чисто, простор­но, много света; температура помещения должна поддерживаться в пределах 15...25°С при влажности не выше 75... 80%. Вытяжная вентиляция должна обеспечивать отсос паров растворителей, пре­пятствовать оседанию красочной пыли, которая сильно загрязня­ет поверхность и ухудшает внешний вид покрытия.

Каждый последующий слой эмали наносят на хорошо просу­шенный предыдущий слой и после устранения дефектов.

Последний слой покрытия полируют полировочной пастой для придания более красивого внешнего вида.

Полирование. Для придания всей окрашенной поверхности рав­номерного зеркального блеска производят полирование. Для этого используют специальные полировочные пасты (№ 291 и др.). По­лирование проводят небольшими участками. Эту операцию можно осуществлять вручную (фланелевым тампоном) или с помощью механических приспособлений.

Сушка. После нанесения каждого слоя лакокрасочных материа­лов проводится сушка. Она может быть естественной и искусствен­ной. Процессы естественной сушки ускоряют интенсивная солнеч­ная радиация и достаточная скорость ветра. Чаще всего естествен­ная сушка применяется для быстросохнущих лакокрасочных материалов. Основные способы искусственной сушки: конвекци­онная, терморадиационная, комбинированная.

Конвекционная сушка. Она выполняется в сушильных камерах потоком горячего воздуха. Тепло идет от верхнего слоя лакокрасочного покрытия к металлу изделия, образуя верхнюю корку, которая препятствует удалению летучих компонентов, и тем самым замедляется процесс сушки. Температура сушки в зави­симости от вида лакокрасочного покрытия колеблется в пределах 70... 140°С. Продолжительность сушки от 0,3...8 ч.

Терморадиационная сушка. Окрашенная деталь облу­чается инфракрасными лучами, а сушка начинается с поверхнос­ти металла, распространяясь к поверхности покрытия.

Комбинированная сушка (терморадиационно-конвекционная). Суть его состоит в том, что кроме облучения изделий инфракрасными лучами производится дополнительный нагрев го­рячим воздухом.

Перспективными методами сушки лакокрасочных покрытий яв­ляется ультрафиолетовое облучение и электронно-лучевая сушка.

Контроль качества окраски изделий. Контроль осуществляют вне­шним осмотром, измерениями толщины нанесенного слоя плен­ки и адгезионных свойств подготовленной поверхности.

Внешним осмотром выявляют наличие блеска покрытия, сор­ности, рисок, потеков и других дефектов окрашенной поверхнос­ти. На поверхности допускаются на 1 дм 2 площади не более 4 шт. соринок размерами не более 0,5х0,5 мм, незначительная шагрень, отдельные риски и штрихи. Лакокрасочное покрытие не должно иметь подтеков, волнистости и разнооттеночности.

Определение степени сушки лакокрасочных материалов по осаж­дению на поверхности пыли является наиболее распространен­ным на практике способом и заключается в испытании состояния высыхающей поверхности прикосновением пальца. Пробу паль­цем проводят каждые 15 мин, затем каждые 30 мин, субъективно определяя степень высыхания пленки. Принимают, что пленка освободилась от пыли, если при легком проведении пальцем на ней не остается следов. На высохшей от пыли пленке еще возмо­жен сильный отлип.

Степень практического высыхания наиболее просто и надежно можно определить отпечатком пальца. Пленка считается практи­чески высохшей, если при нажатии на нее пальцем (без особого усилия) она не дает отлипа и на ней не остается отпечатка.

Толщина лакокрасочной пленки без нарушения ее целостности определяется магнитным толщиномером ИТП-1, имеющим диа­пазон измерений 10...500 мкм. Действие прибора основано на из­мерении силы притяжения магнита к ферромагнитной подложке в зависимости от толщины немагнитной пленки.

Контроль адгезии (прилипаемости) покрытия к металлу вы­полняется методом решетчатого надреза. На внутренней поверхно­сти изделия делают 5...7 параллельных надрезов до основного ме­талла скальпелем по линейке на расстоянии 1 ...2 мм в зависимос­ти от толщины покрытия и столько же надрезов перпендикулярно. В результате образуется решетка из квадратов. Затем поверхность очищают кистью и оценивают по четырехбалльной системе. Пол­ное или частичное (более 35% площади) отслаивание покрытия соответствует четвертому баллу. Первый балл присваивают покры­тию, когда отслаивание его кусочков не наблюдается.

Похожая информация.

Лакокрасочные материалы применяются, как правило, комплектно. При создании лакокрасочных покрытий на изделие последовательно наносят грунт, шпатлевку, эмаль и лак. Общая толщина покрытия составляет 60-100 мкм, а иногда и больше. Все слои наносятся тонким слоем для создания оптимальных условий для испарения растворителей и отверждения материалов. Поэтому лакокрасочные покрытия формируют в несколько слоев, каждый последующий слой наносят после высыхания предыдущего. Технологические операции процесса окраски называют в соответствии с названием наносимого материала: грунтованием, шпатлеванием, окраской, лакированием.

При нанесении лакокрасочных материалов большое влияние на качество покрытия оказывает подготовка окрашиваемой поверхности.

Для увеличения адгезионной связи покрытия с поверхностью окрашиваемого изделия ее тщательно очищают от загрязнений и придают ей необходимую шероховатость.

Очистку поверхности производят механическими и химическими способами. При механических способах используют механизированный абразивный инструмент, пескоструйную и гидроабразивную обработку, а также галтовку, применяемую для очистки поверхности мелких металлических деталей. Галтовка осуществляется во вращающемся барабане, в который загружают очищаемые детали и очищающие чугунные мелкие изделия с острыми гранями.

Химическая очистка предназначена для удаления грязи и масла с поверхности окрашиваемых изделий. Для этого используют щелочные растворы, в которые добавляют эмульгаторы и поверхностно-активные вещества, легкокипящие жидкости (растворители) или эмульсию растворителя в воде. У каждого из этих способов есть свои преимущества и недостатки, поэтому при выборе материала для обезжиривания поверхности руководствуются технологической целесообразностью и возможностями производства.

Иногда для очистки металлических изделий используют травление поверхности с помощью кислот и щелочей.

Для улучшения адгезии лакокрасочных покрытий к металлу производят его фосфатирование и оксидирование. Фосфатирование заключается в образовании на металлической поверхности пористой пленки солей ортофосфорной кислоты - Zn 3 (P0 4) 2 Fe 3 (P04)2. Фосфатная пленка имеет мелкокристаллическую структуру и обладает высокой прочностью при ударе и изгибе.

Для подготовки к окраске алюминиевых изделий их поверхность оксидируют, т. е. на ней создают тончайшую (5-25 мкм) прочную оксидную пленку. Чаще всего применяют анодное оксидирование, при котором оксидная пленка создается с использованием в качестве электролита 20%-ного раствора серной кислоты. При химическом оксидировании используют сложные растворы окислителей.

При окрашивании металлов на подготовленную поверхность сначала наносят грунтовку, которая служит подслоем для нанесения лакокрасочного покрытия. Иногда грунтовка применяется в качестве самостоятельного защитного покрытия. Грунтовка должна обеспечивать высокую адгезию покрытия к металлу и обладать защитными свойствами. Это достигается сочетанием соответствующих пленкообразующих полимеров со специальными пигментами - ингибиторами коррозии металла, введением в композицию различных поверхностно-активных веществ и других добавок.

Грунтовки для металлов подразделяют на несколько типов.

Пассивирующие грунтовки содержат в своем составе наряду с пигментами хроматы и фосфаты.

Фосфатирующие грунтовки помимо пассивирующего действия, обеспечиваемого хроматными пигментами, фосфатируют металл вследствие присутствия в них фосфорной кислоты.

Протекторные грунтовки содержат большое количество цинковой пыли, что обеспечивает катодную защиту металлов, особенно эффективную в морской воде.

Изолирующие грунтовки содержат в качестве пигментов железный сурик и цинковые белила и защищают металл от проникновения влаги.

Преобразователи ржавчины содержат фосфорную кислоту, вступающую в химическое взаимодействие с продуктами коррозии на поверхности металла и преобразующую их в подслой под лакокрасочные покрытия.

Для выравнивания и исправления микро- и макродефектов поверхности применяют полимерные шпатлевки , которые производят на лаковой, масляной или клеевой основе. Шпатлевки содержат большое количество пигментов и наполнителей. Сухой остаток в шпатлевках достигает 80 %. Толщина слоя шпатлевки в отдельных случаях может доходить до 1 мм, а иногда и больше. Во избежание растрескивания на таких участках шпатлевка наносится в несколько слоев. Каждый последующий слой наносится после отверждения предыдущего.

Шпатлевки представляют собой пастообразную массу, которую наносят на поверхность шпателем. Некоторые жидкие шпатлевки наносят пневмораспылителем или кистью. После сушки зашпатлеван- ные участки подвергаются шлифованию ручным или механизированным способом.

Нанесение лакокрасочных материалов производится следующими способами:

• пневматическим распылением с помощью сжатого воздуха;
• безвоздушным распылением под высоким давлением;
• распылением в электрическом поле высокого напряжения;
• аэрозольным распылением с использованием в составе лакокрасочного материала сжиженных газов;
• окунанием;
• обливанием;
• электроосаждением в ванне с водоразбавляемым лакокрасочным материалом;
• валиками и кистями с использованием трафарета и без него.

Электроосаждение на катоде или аноде из водоразбавляемых лакокрасочных материалов, называемое электрофорезом, является наиболее экономичным способом нанесения лакокрасочных покрытий, особенно на изделия со сложной геометрией, например, кузов автомобиля.

Благодаря высокой проникающей способности водоразбавляемых лакокрасочных материалов метод электрофореза позволяет наносить их тонким равномерным слоем и на наружные, и на скрытые внутренние поверхности окрашиваемого изделия.

Порошковые краски, не содержащие растворители, наносят напылением в электрическом поле. При этом окрашиваемому изделию и порошкообразной полимерной краске сообщают заряды противоположного знака, в результате чего частицы дисперсной краски осаждаются на поверхности противоположно заряженного изделия, а затем сплавляются в печи.

Отверждение лакокрасочных материалов производится следующими способами:

• сушкой при температуре окружающего воздуха. Ее применение ограничено, так как многие лакокрасочные материалы, пленко- образование которых осуществляется в результате химического взаимодействия компонентов, не позволяют получать покрытия с высоким качеством без нагрева;
• конвективным нагревом горячим воздухом в специальных камерах;
• радиационным нагревом под действием инфракрасного излучения;
• индукционным нагревом в переменном электромагнитном поле;
• под воздействием ультрафиолетовых лучей. Этот способ применяется для сушки лакокрасочных материалов на основе растворов олигомеров в мономерах, способных к совместной полимеризации, например, для полиакрилатных эмалей.

Выбор технологии отверждения определяется химической природой лакокрасочного материала, необходимой для его отверждения температурой и возможностями нагрева окрашиваемого изделия. В тех случаях, когда производят окраску изделий из полимеров или других материалов с низкой теплостойкостью, температура отверждения лакокрасочного материала должна быть существенно ниже допустимой температуры их нагрева. Например, для изделий из аморфных полимеров температура отверждения должна быть на 30-40 °С ниже их температуры стеклования.

Технологический процесс окраски СОСТОИТ ИЗ следующих трех основных операций: грунтование, шпатлевание, окончательная окраска.

Грунтование по подготовленному металлу — нанесение первого слоя лакокрасочного материала на очищенную, обезжиренную, промытую, и фосфатированную поверхность металла. Слой грунтовки является основой покрытия. Он обеспечивает надежное сцепление с подготовленным к окраске металлом и последующим слоем краски, обладает высокими антикоррозионными свойствами, механической прочностью.

Для лучшего выравнивания на предварительно загрунтованную и за- шпатлеванную поверхность часто наносят один или два слоя второй грунтовки, которая отличается от первой составом, свойствами, цветом, способами нанесения и сушки. Для предварительного грунтования чаще всего применяют водоразбавляемые грунтовки, нанося их методом элек- 450 троосаждения. Для нанесения второго слоя используют эпоксидные, эпоксиэфирные и другие виды грунтовок, применяя различные методы распыления.

Каждый слой нанесенной грунтовки просушивается в соответствии с техническими требованиями. Затем поверхность подвергается шлифованию абразивными водостойкими шкурками при обильном смачивании поверхности водой. Шлифование производится вручную или с помощью специальных шлифовальных машинок. При массовом и крупносерийном производстве с целью снижения трудоемкости и повышения качества отделки поверхности операция шлифования механизируется.

Затем производится подгрунтовка сошлифованных до металла участков. Обычно для этого применяются грунтовки, быстро высыхающие при комнатной температуре.

Водоразбавляемые грунтовки, применяемые для предварительного грунтования, сушат при температуре 180— 190°С, грунтовки для второго и последующих слоев сушат при температуре около 160°С.

Шпатлевание — процесс выравнивания выявленных мелких дефектов на предварительно загрунтованных поверхностях кузова. В качестве основного инструмента для выполнения этой операции применяются резиновые, пластмассовые, деревянные и металлические шпатели. Для нанесение жидких шпатлевок применяют распылители. Толщина слоя шпатлевки, наносимой на загрунтованную поверхность, не должна превышать

0,5 мм. Исключение составляют эпоксидные шпатлевки, которые можно наносить как на загрунтованные, так и на металлические поверхности с толщиной слоя до 15 мм.

Окончательная окраска производится по загрунтованной, зашпатле- ванной и отшлифованной поверхности кузова (кабины). Вследствие высокой стойкости при эксплуатации и меньшей трудоемкости нанесения наибольшее распространение получили синтетические эмали марок МЛ. Синтетические эмали допускают различные способы нанесения, однако для получения высокого качества поверхности эмали рекомендуется наносить пневматическим распылением или распылением в электрическом поле высокого напряжения. Важным показателем, определяющим качество и срок службы лакокрасочного покрытия, является общая толщина пленки. Тонкое покрытие неустойчиво к истиранию, не обеспечивает требуемой защиты от коррозии, не дает необходимого блеска. Чрезмерно толстое покрытие становится хрупким и теряет свои свойства при резких сменах температуры. Оптимальной считается общая толщина покрытия от 80 до 120 мкм.

Существуют различные способы нанесения лакокрасочных покрытий.

Ручная окраска кистями применяется при окончательной отделке, когда требуется подкраска небольших дефектов на нелицевой поверхности кузова, сборочной единицы или детали.

Окраска погружением получила широкое распространение в промышленности. Деталь погружается в ванну с лакокрасочным материалом, затем извлекается из нее, выдерживается некоторое время над ванной для стока излишков краски с поверхности и сушится. В массовом производстве окраску погружением производят с использованием подвесных конвейеров, снабженных подвесками различной формы в виде крючков, елочек, граблей и др.

Покрытие лакокрасочное используется сегодня во множестве различных сфер, ведь оно отличается массой преимуществ. Одним из основных условий обеспечения всех этих достоинств является корректное использование, и именно поэтому важно знать, какими бывают такие покрытия, как их правильно наносить.

Что это?

Покрытие лакокрасочное представляет собой сформировавшуюся пленку лакокрасочного вещества, нанесенного на определенную поверхность. Она может образовываться на различных материалах. Сам же химический процесс, благодаря которому формируется покрытие лакокрасочное, включает в себя, в первую очередь, высыхание, а потом финишное затвердевание нанесенного материала.

Главной функцией таких покрытий является обеспечение эффективной защиты от каких-либо разрушений, а также придание любым поверхностям привлекательного внешнего вида, цвета и фактуры.

Виды

В зависимости от эксплуатационных свойств покрытие лакокрасочное может относиться к одному из следующих видов: водоустойчивые, маслобензостойкие, атмосферостойкие, термостойкие, химстойкие, консервационные, электроизоляционные, а также специального назначения. Последние включают в себя следующие подтипы:

• Противообрастающее покрытие лакокрасочное (ГОСТ Р 51164-98 и другие) представляет собой основной материал в судовой промышленности. При помощи него исключается риск обрастания подводных частей судов, а также всевозможных гидротехнических конструкций какими-либо водорослями, ракушками, микроорганизмами или другими веществами.
• Светоотражающее покрытие лакокрасочное (ГОСТ P 41.104-2002 и другие). Имеет способность к люминесценции в видимой зоне спектра при наличии воздействия облучением, светом.
• Термоиндикаторные. Позволяют изменить яркость или цвет свечения при наличии определенной температуры.
• Огнезащитные, которые препятствуют распространению пламени или же исключают возможность воздействия на защищаемую поверхность высоких температур.
• Противошумные. Обеспечивают защиту от проникновения звуковых волн через поверхность.

В зависимости от внешнего вида лакокрасочное покрытие может принадлежать к одному из семи классов, каждый из которых отличается уникальным составом, а также химической природой пленкообразователя.

Материалы

Всего принято использовать несколько типов материалов, основанных на:

• термопластичных пленкообразователях;
• термореактивных пленкообразователях;
• растительных маслах;
• модифицированных маслах.

Все перечисленные выше лакокрасочные покрытия сегодня довольно широко используются практически во всех сферах народного хозяйства, а также получили распространение в быту.

Статистика

Во всем мире производится ежегодно более 100 млн тонн лакокрасочных материалов, при этом более половины от всего этого количества используется в сфере машиностроения, в то время как четверть применяется в строительстве и ремонте.

Для изготовления лакокрасочных покрытий, которые потом применяются в отделке, используются предельно простые технологии производства, которые в основном предусматривают использование в качестве основы таких пленкообразователей, как водные дисперсии поливинилацетата, казеин, акрилаты и прочие аналогичные компоненты, основанные на жидком стекле.

В преимущественном большинстве случаев такие покрытия изготавливаются посредством нанесения специальных материалов в несколько слоев, благодаря чему достигаются максимально высокие показатели безопасности защищаемой поверхности. В основном их толщина составляет от 3 до 30 мкм, при этом из-за таких низких показателей достаточно сильно затрудняется определение толщины лакокрасочного покрытия в бытовых условиях, где нет возможности использовать специальные приборы.

Специальные покрытия

Чтобы получить многослойное защитное покрытие, принято наносить сразу несколько слоев материала различных видов, при этом у каждого слоя есть своя конкретная функция.

Прибор для проверки лакокрасочного покрытия применяется для того, чтобы убедиться в таких свойствах нижнего слоя, как обеспечение первичной защиты, адгезия к подложке, замедление и других.

Покрытие, которое отличается максимальными защитными характеристиками, должно включать в себя несколько основных слоев:

• шпатлевка;
• грунтовка;
• фосфатный слой;
• от одного до трех слоев эмали.

В некоторых случаях, если прибор для проверки лакокрасочного покрытия показал неудовлетворительные значения, дополнительно может наноситься лак, при помощи которого обеспечиваются более эффективные защитные свойства, а также некая декоративность. При получении прозрачных покрытий лак принято наносить непосредственно на ту поверхность изделий, которой требуется обеспечение максимальной защиты.

Изготовление

Технологический процесс, с помощью которого получаются комплексные лакокрасочные покрытия, включает в себя несколько десятков различных операций, которые относятся к подготовке поверхности, нанесению лакокрасочного материала, сушке и проведению промежуточной обработки.

Выбор какого-то конкретного технологического процесса непосредственно зависит от типа используемых материалов, а также условий эксплуатации самой поверхности. Помимо этого, учитываются форма и габариты объекта, на который они наносятся. Качество подготовки поверхности перед нанесением окраски, а также правильный выбор того, какое лакокрасочное покрытие использовать, значительно определяет адгезионную прочность материала, а также его долговечность.

Подготовка поверхности включает в себя очистку с помощью ручного или же механизированного инструмента, дробеструйную или а также обработку с использованием различных химических средств, которая подразумевает ряд операций:

Обезжиривание поверхности. К примеру, это касается обработки специализированными водными растворами или же смесями, в которые входят ПАВ и прочие добавки, органическими растворителями или специализированными эмульсиями, включающими в свой состав воду и органический растворитель.

Травление. Полное удаление ржавчин, окалин, а также других продуктов коррозии с защищаемой поверхности. В преимущественном большинстве случаев данная процедура осуществляется уже после того как была проведена проверка лакокрасочного покрытия автомобиля или других изделий.

Нанесение конверсионных слоев. Оно предусматривает изменение изначальной природы поверхности и довольно часто используется при необходимости создания комплексных лакокрасочных покрытий с большим сроком службы. В частности, сюда входит фосфатирование и оксидирование (в преимущественном большинстве случаев электрохимическим методом на аноде).

Формирование металлических подслоев. Сюда входит цинкование и кадмирование (в основном с использованием электрохимического метода на катоде). Обработка поверхности с использованием химических средств в основном осуществляется путем окунания или же обливания изделия специализированным рабочим раствором в условиях полностью автоматизированной или механизированной конвейерной окраски. Вне зависимости от того, какие используются виды лакокрасочных покрытий, применение химических средств позволяет добиться высокого качества подготовки поверхности, но при этом предусматривает дальнейшую промывку водой и горячую сушку поверхности.

Как наносятся жидкие покрытия?

После того как выбираются необходимые материалы, а также проверяется качество лакокрасочного покрытия, выбирается способ нанесения его на поверхность, которых существует несколько:

• Ручной. Применяется для проведения окраски различных крупногабаритных изделий, а также для проведения бытового ремонта и устранения всевозможных бытовых дефектов. В основном принято использовать лакокрасочную продукцию естественной сушки.
• валковый. Механизированное нанесение, которое предусматривает использование системы валиков. Применяется для нанесения материалов на плоские изделия, такие как полимерные пленки, листовой и рулонный прокат, картон, бумага и множество других.
• струйный. Обрабатываемое изделие проводится через специальную «завесу» из соответствующего материала. При помощи такой технологии может наноситься лакокрасочное покрытие машины, различного бытового оборудования и еще целого ряда других изделий, при этом для отдельных деталей чаще используется облив, в то время как наливом обрабатываются плоские изделия, такие как листовой металл, а также щитовые элементы мебели и другие.

Методы окунания и облива в преимущественном большинстве случаев принято использовать для того, чтобы наносить слои лакокрасочного покрытия на изделия обтекаемой формы, имеющие гладкую поверхность, если нужно окрасить их в один цвет. Для получения лакокрасочных покрытий, имеющих равномерную толщину без каких-либо наплывов или подтеков, после окраски изделия в течение определенного времени выдерживают в парах растворителя, поступающих непосредственно из сушильной камеры. Здесь важно провести правильно определение толщины лакокрасочного покрытия.

Окунание в ванну

Традиционное лакокрасочное покрытие лучше всего удерживается на поверхности после того, как изделие извлекается из ванны после смачивания. Если рассматривать водоразбавляемые материалы, то здесь принято использовать окунание с хемо-, электро- и термоосаждением. В соответствии со знаком заряда поверхности изделия, которое подвергается обработке, различается като- и анофоретическое электроосаждения.

При использовании катодной технологии получаются такие покрытия, которые имеют достаточно высокую коррозийную устойчивость, в то время как использование самой технологии электроосаждения позволяет добиться эффективной кромок и острых узлов изделия, а также внутренних полостей и сварных швов. Единственной же неприятной особенностью данной технологии является то, что наносится в данном случае только один слой материала, так как первый слой, который является диэлектриком, будет препятствовать электроосаждению последующих. Также стоит отметить тот факт, что этот метод может сочетаться с предварительным нанесением специального пористого осадка, сформированного из суспензии пленкообразователя.

При хемоосаждении используется дисперсионный лакокрасочный материал, в состав которого входят всевозможные окислители. В процессе их взаимодействия с металлической подложкой на ней формируется достаточно высокая концентрация особых поливалентных ионов, что обеспечивает коагуляцию приповерхностных слоев использующегося материала.

В случае использования термоосаждения осадок создается на нагретой поверхности, и в данной ситуации в воднодисперсионный лакокрасочный материал вводится специализированная добавка, теряющая растворимость в случае нагрева.

Распыление

Данная технология также распределяется на три основные разновидности:

• Пневматическое. Предусматривает использование автоматических или же ручных пистолетообразных распылителей с лакокрасочными материалами при температуре 20-85 о С, которые подаются под высоким давлением. Применение такого метода отличается достаточно высокой производительностью, а также позволяет добиться неплохого качества лакокрасочных покрытий вне зависимости от формы поверхностей.
• Гидравлическое. Осуществляется под давлением, которое создается специализированным насосом.
• Аэрозольное. Применяются баллончики, заполненные пропеллентом и лакокрасочными материалами. По ГОСТ лакокрасочное покрытие легковых автомобилей может наноситься и с применением такого метода, а помимо этого его активно используют при покраске мебели и еще целого ряда других изделий.

Довольно важным недостатком, которым отличаются практически все существующие методы распыления, является наличие довольно существенных потерь материала, так как аэрозоль уносится вентиляцией, оседает на стенах камеры и в используемых гидрофильтрах. При этом стоит отметить, что потери при пневмораспылении могут достигать 40%, что представляет собой довольно существенный показатель.

Чтобы хоть как-то сократить такие потери, принято использовать технологию распыления в специальном электрическом поле высокого напряжения. Частицы материала в результате или же контактного заряжения получают заряд, после чего оседают на окрашиваемом изделии, которое в данном случае служит электродом противоположного знака. При помощи такого метода в преимущественном большинстве случаев принято наносить различные многослойные лакокрасочные покрытия на металлы и простые поверхности, среди которых, в частности, можно выделить древесину или пластмассу с токопроводящим покрытием.

Как наносятся порошковые материалы?

Всего используется три основных метода, которыми осуществляется нанесение лакокрасочных покрытий в виде порошка:

• насыпание;
• напыление;
• нанесение в псевдоожиженном слое.

Преимущественное большинство технологий нанесения ЛКМ принято использовать в процессе окраски изделий непосредственно на поточных конвейерных линиях, благодаря чему при повышенных температурах формируются устойчивые покрытия, отличающиеся достаточно высокими потребительскими и техническими свойствами.

Также градиентные лакокрасочные покрытия получаются посредством единоразового нанесения материалов, которые включают в себя смеси порошков, дисперсий или растворов пленкообразователей, не характеризующихся термодинамической совместимостью. Последние могут самостоятельно расслаиваться в процессе испарения общего растворителя или же при нагреве пленкообразователей выше температур текучести.

За счет избирательного смачивания подложки один пленкообразователь обеспечивает обогащение поверхностных слоев лакокрасочных покрытий, в то время как второй, в свою очередь, обогащает нижние. Таким образом, создается структура многослойного покрытия.

При этом стоит отметить, что технологии в этой сфере постоянно совершенствуются и улучшаются, в то время как старые методы забываются. В частности, сегодня покрытие лакокрасочное (система 55) по ГОСТ 6572-82 уже не применяется для обработки двигателей, тракторов и самоходных шасси, хотя раньше его применение было весьма распространенным.

Сушка

Сушка нанесенных покрытий осуществляется при температуре от 15 до 25 о С, если речь идет о холодной или естественной технологии, а также может осуществляться при повышенных температурах при использовании «печных» методов.

Естественная применяется в случае использования лакокрасочных материалов, основанных на термопластичных быстровысыхающих пленкообразователях и тех, которые имеют ненасыщенные связи в молекулах, использующих в качестве отвердителей влагу или кислород, такие как полиуретаны и алкидные смолы. Также стоит отметить, что довольно часто естественная сушка встречается в случае использования двухупаковочных материалов, в которых применение отвердителя осуществляется перед нанесением.

Наиболее популярными технологиями термоотверждения покрытия стоит назвать следующие:

• Конвективные. Изделие обогревается при помощи циркулирующего горячего воздуха.
• Терморадиационные. В качестве источника обогрева используется инфракрасное излучение.
• Индуктивные. Для сушки изделие размещается в переменном электромагнитном поле.

Чтобы получить лакокрасочные покрытия, основанные на ненасыщенных олигомерах, принято использовать также технологию отверждения под воздействием ультрафиолетовых излучений или ускоренных электронов.

Дополнительные процессы

В ходе проведения сушки происходит множество химических и физических процессов, которые в итоге приводят к созданию высокозащищенных лакокрасочных покрытий. В частности, сюда входит удаление воды и органического растворителя, смачивание подложки, а также поликонденсация или полимеризация, если речь идет о реакционноспособных пленкообразователях с образованием сетчатых полимеров.

Создание покрытий из порошковых материалов включает в себя обязательное оплавление различных частиц пленкообразователя, а также слипание сформировавшихся капель и смачивание ими подложки. Также стоит отметить, что в некоторых ситуациях принято использовать термоотверждение.

Промежуточная обработка

Проведение промежуточной обработки предусматривает:

• Шлифование при помощи абразивных шкурок нижних слоев ЛКМ, чтобы удалить какие-либо посторонние включения, а также придать матовость и улучшить адгезию между несколькими слоями.
• Полировка верхнего слоя с применением специализированных паст, чтобы лакокрасочные покрытия получили зеркальный блеск. В качестве примера можно привести технологические схемы окраски, использующиеся при обработке кузовов легковых автомобилей и включающие в себя обезжиривание, фосфатирование, охлаждение, сушку, грунтование и отверждение поверхности с последующим нанесением герметизирующих, шумоизолирующих и ингибирующих составов, а также проведение еще целого ряда других процедур.

Свойства нанесенных покрытий определяются составом используемых материалов, а также структурой самого покрытия.