Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий на автомобиль. Нанесение лакокрасочных покрытий: наиболее распространенные ошибки

Основными способами их нанесения являются: пневматическое распыление (без подогрева или с подогревом), безвоздушное распыление, распыление в электростатическом поле высокого напряжения и электроосаждение. Температура окрашиваемых поверхностей перед нанесением покрытий должна быть равной температуре воздуха в помещении. Наиболее распространено пневматическое распыление.

Пневматическое распыление без подогрева (рис. 3.12) применяют для нанесения почти всех ЛКМ на различные поверхности (за исключением внутренних). Материал, разведенный

Рис. 3.12.

материалов:

1,3,4 - шланги; 2 - краскораспылитель; 5 - масловлагоотделитель; 6 - бак

до вязкости 17-30 с (по вискозиметру ВЗ-246 с соплом диаметром 4 мм), при распылении дробится на частицы размером 10-60 мкм. При нанесении покрытия краскораспылитель перемещают со скоростью 300^400 мм/с параллельно окрашиваемой поверхности на расстоянии 250-300 мм от нее. Форма «факела» краски в сечении овальная, большая ось овала около 300 мм. Однако процесс сопровождается образованием вредного для здоровья работающих тумана с потерей 20^40% ЛКМ и требует применения специальных окрасочных камер со сложными устройствами для вытяжки и очистки воздуха. Распространены ручные краскораспылители ЗИЛ с подводом краски по шлангу, КРУ-1 с верхним бачком и С-512 с нижним бачком.

Пневматическое распыление с подогревом ЛКМ протекает без дополнительного применения растворителей. Нагрев уменьшает вязкость и поверхностное натяжение ЛКМ. Способ уменьшает расход растворителей на 30-40%, позволяет применение материалов с высокой исходной вязкостью, повышает укрывистость материала, уменьшает потери на его тумано- образование вследствие уменьшения содержания растворителя в ЛКМ, увеличивает глянец покрытия. Способ обеспечивает распыление битумных лаков, глифталевых, нитроцеллюлозных и перхлорвиниловых лаков и эмалей. Для подогрева ЛКМ применяют, например, установку УГО-5М во взрывобезопасном исполнении, мощность нагревателя которой 0,8 кВт, температура материала при длине шланга 4 м - 70 °С и давление 0,1-0,4 МПа, температура воздуха 50 °С и его давление 0,2- 0,4 МПа.

Применение перегретого пара с температурой около 130 °С под давлением 0,3-0,4 МПа вместо сжатого воздуха обеспечивает экономию 10-20% материалов и использование густых синтетических эмалей.

Безвоздушное распыление ЛКМ состоит в том, что ЛКМ нагревают до температуры 40-100 °С и под давлением 4-10 МПа подают к распылительному устройству. «Факел» распыления формируется за счет перепада давления при выходе ЛКМ из сопла распылителя и последующего быстрого испарения части нагретого растворителя, которое сопровождается значительным его расширением. Производительность безвоздушного распыления почти в 2 раза выше, чем воздушного.

Схема установки для безвоздушного распыления приведена на рис. 3.13. В этой установке краску из емкости 1 насосом 2 подают через нагреватель 6 и фильтр 7 к краскораспылителю 9. Температуру краски измеряют термометром 8, а давление - манометром 3. Неиспользованную часть краски направляют через клапан 4 обратно в емкость 1. После окончания работы краску из системы сливают через кран 5.

«Факел» наносимых материалов при безвоздушным распылении имеет четкие границы и защищен от окружающей среды оболочкой из паров растворителя. По сравнению с пневматическим распылением способ обеспечивает уменьшение потерь на туманообразование на 20-35% и расхода растворителя на 15-25% с сокращением времени окрашивания. Для безвоздушного распыления применяют установки УРБ-2, УРБ-3 и УРБ-150П с распыляющими устройствами 1Б, 2Б, ЗБ, 4Г и 5А

Рис. 3.13.

материалов:

1 - бачок; 2 - насос; 3 - манометр; 4 - клапан; 5 - кран; 6 - нагреватель; 7 - фильтр; 8 - термометр; 9 - краскораспылитель с шириной окрасочного «факела» от 100 до 410 мм. Расход ЛКМ 320-1000 г/мин. Распыление без нагрева производят при температуре ЛКМ 18-23 °С и давлении 10-25 МПа. Способ рекомендуют при окрашивании крупногабаритных изделий.

Производительность распыления ЛКМ повышают путем применения окрасочных роботов.

Сущность распыления в электростатическом поле высокого напряжения (рис. 3.14) заключается в переносе заряженных частиц ЛКМ в воздушной среде за счет разности потенциалов между электродами. В электростатическом поле наносят грунты, нитроэмали, пентафталевые, глифталевые, меламиноал- кидные и перхлорвиниловые эмали. Анодом служит корониру- ющее краскораспылительное устройство, а катодом - окрашиваемое изделие. Распылительные головки 7, которые приводятся во вращения посредством электродвигателя 3 и редуктора 4, распыляют краску в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Раздробленные частицы ЛКМ попадают в электростатическое поле, имея положительный заряд, перемещаются и осаждаются на поверхности изделия. При напряжении между электродами 60-140 кВ, созданном трансформатором и кенотроном, поддерживают напряженность 2,4-6,5 кВ/см и рабочий ток силой 20-70 мА на один распылитель. Расстояние от распылителя до окрашиваемой поверхности 250-300 мм. Способ дает возможность осадить 95-98% материала, увеличить производительность труда до 2,5 раз и улучшить его санитарно-гигиенические условия. Окрашивание в электростатическом поле выполняется в стационарных камерах или с помощью передвижных установок типа УЭРЦ-1 или УЭРЦ-4.

Рис. 3.14.

1 - конвейер подвесной; 2 - камера; 3 - электродвигатель; 4 - редуктор; 5 - выпрямитель; 6 - трансформатор; 7 - распылительные головки; 8 - окрашиваемые изделия; 9 - насос шестеренчатый

Сущность электроосаждения водоразбавляемых ЛКМ основана на явлении электрофореза в жидкости и заключается в переносе заряженных частиц материала к одному из электродов (изделию) в результате приложенного напряжения. Частицы ЛКМ находятся в деминерализованной воде в виде взвеси. Способ применяют для нанесения грунтовок. В отличие от предыдущих способов нанесение покрытий электроосаждением менее токсично, а в пожарном отношении безопасно.

На неровную грунтованную поверхность с целью ее выравнивания наносят слой шпатлевки вручную шпателем или путем распыления. Этот слой сначала выравнивают шпателем, а затем обрабатывают абразивной шкуркой вручную или механически.

Двигатели рекомендуется окрашивать алюминиевой нитроцеллюлозной эмалью НЦ-273 без грунта. Задний и передний мосты, коробки передач и рулевое управление окрашивают водоразбавляемой грунтовкой ВЛМ-0143 и эмалью МЧ-123, НЦ-184 или МС-17 черного цвета. Карданные валы окрашивают грунтовкой ГФ-089 и эмалью МЧ-123 или МС-17, а пружины передней подвески и штанги амортизаторов - эмалью КЧ-190 или МС-17. Диски колес легковых автомобилей окрашивают порошковой краской П-ЭП-134. Большое распространение получили меламиноалкидные эмали горячей сушки, среди них МЛ-152 для окрашивания кузовов автомобилей и для ремонтного окрашивания техники, МЛ-1196 - для окрашивания шасси и радиаторов. Мочевинную эмаль МЧ-124 применяют для окрашивания радиаторов и бензобаков.

Свойства лакокрасочных покрытий зависят не только от качества применяемых лакокрасочных материалов, но и от таких фактов, как способ подготовки поверхности к окраске, правильный выбор и соблюдение технологического режима окраски и сушки. Основные стадии процесса нанесения лакокрасочных материалов приведены ниже.

П ОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ

Подготовка поверхности перед окрашиванием имеет большое значение для получения высококачественного покрытия и обеспечения длительности его службы. Подготовка поверхности заключается в очистке от продуктов коррозии, старой краски, жировых и других загрязнений. Способы подготовки поверхности подразделяются на три основных группы: механические, термические и химические.

К механическим способам относятся: очистка инструментом (щетки, шлифовальные машинки), очистка при помощи песка, дроби, смеси песка и воды. Применяя эти способы можно получить хорошо очищенную поверхность с равномерной шероховатостью, которая способствует наилучшей адгезии лакокрасочной пленки.

К химическим способам поверхности, прежде всего, относится обезжиривание поверхности, которое производится с помощью щелочных моющих составов или с помощью активных растворителей (смывок) в зависимости от типа загрязнения.

Термический способ применяется для очистки металла от ржавчины и окалины при использовании пламени кислородно-ацетиленовой горелки.

Таким образом, при возобновлении лакокрасочного покрытия необходимо предварительно осмотреть поверхность. Если старое лакокрасочное покрытие прочно держится на поверхности в виде сплошного слоя, его следует промыть теплой водой и высушить. Если же покрытие держится не прочно, его необходимо полностью удалить.

ГРУНТОВАНИЕ

Первой операцией после подготовки поверхности является грунтование. Это одна из наиболее важных и ответственных операций. Так как первый грунтовочный слой служит основой для всего покрытия. Основное назначение грунта - создание прочной связи между окрашиваемой поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также обеспечение высокой защитной способности покрытия.

Грунтование следует производить сразу же после окончания работ по подготовке поверхности. Грунтовку можно наносить кистью, краскораспылителем или другим способом. При окраске поверхностей подвергающихся воздействию повышенной влажности или эксплуатируемых в атмосферных условиях, грунтование рекомендуется производить кистью. Сушку грунта следует проводить в соответствии с режимом, предусмотренным технологией. При образовании глянцевой поверхности грунта ее нужно слегка зачистить мелкой наждачной шкуркой.

Толщина пленки грунта при окрашивании традиционными ЛКМ (грунты типа ГФ, ХВ,ХС) не должна быть чрезмерно большой, обычно 20-30 мкм. При антикоррозионной защите современными ЛКМ на основе эпоксидов и полиуретана толщина грунта наоборот должна быть более значительной, чем толщина слоя верхней эмали. Это связано с тем, что основную защитную нагрузку и антикоррозионные свойства в этом случае несет именно грунтовочный слой.

ШПАКЛЕВАНИЕ

Эта операция предназначается для выравнивания поверхностей. Как чрезмерно толстые, так и недостаточные слои шпатлевки при эксплуатации могут растрескаться, в результате будут понижены защитные свойства покрытия. Поэтому шпатлевку следует наносить заданным слоем. На загрунтованную поверхность наносят сначала местную шпатлевку, а потом сплошную. Каждый слой шпатлевки необходимо хорошо высушить. Число слоев не должно быть больше трех. В случае необходимости применения большого числа шпатлевки между ними наносят слой грунтовки.

ШЛИФОВАНИЕ

Зашпаклеванная поверхность после высыхания имеет неровности и шероховатости. Неровности, соринки наблюдаются также на высушенных поверхностях грунтовок, лаков и эмалей. Для удаления неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуется риски и она становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой основе. Зернистость (номера) шкурок для шлифования выбирается в зависимости от вида обрабатываемого покрытия.

НАНЕСЕНИЕ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

Зашпаклеванная поверхность после высыхания имеет неровности и шероховатости. Неровности, соринки наблюдаются также на высушенных поверхностях грунтовок, лаков и эмалей. Для удаления неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуется риски и она становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой основе. Зернистость (номера) шкурок для шлифования выбирается в зависимости от вида обрабатываемого покрытия.

Как правило, при окраске используется не одна краска, а целая система покрытий, в этом случае всегда возникает вопрос совместимости наносимых лакокрасочных покрытий. При выборе схемы покрытий оптимальной по совместимости будет система, удовлетворяющая простому правилу совместимости ЛКМ:

ЛКМ химически отверждаемые никогда не наносятся на физически высыхающие покрытия.

Способ нанесения ЛКМ должен соответствовать реологическим, физико-химическим и другим свойствам этих материалов, что отмечается в рекомендациях изготовителя. Методы нанесения лакокрасочных материалов всем известны. Обычно используются безвоздушное распыление, пневматическое распыление, кисть, валик и др.

Окрашивание с помощью кисти.

Данный метод окрашивания является относительно медленным и малопроизводительным. Обычно кисть используется для окрашивания малых площадей декоративными красками. Однако метод незаменим для покрытия сложных конструкций, где использование распыления приведет к значительным потерям из-за рассеивания, а также для полосового окрашивания перед нанесением антикоррозионных покрытий распылением.

Большинство толстослойных покрытий (более 150 мкм) предназначено для окрашивания безвоздушным распылением, поэтому необходимая толщина пленки при нанесении кистью не будет достигнута. Чтобы кистью достичь толщины, сравнимой с безвоздушным распылением, необходимо нанести удвоенное количество слоев.

Окрашивание кистью требует осторожности при нанесении многослойных покрытий таких красок, как ХВ, ХС, НЦ, которые содержат активные растворители. Растворители во влажном покрытии без труда снова растворяют предыдущий высохший слой. В этом случае движения кисти будут причиной «подхватывания» предыдущего покрытия, что приведет к негативному результату. Во избежание этого движения кистью должны быть ровные и легкие, а количество проходов кистью по одному месту - минимальным.

Окрашивание с помощью валика

Производительность окраски с использованием валика на больших, ровных поверхностях выше, чем при помощи кисти и применяется для нанесения большинства декоративных красок. Однако при использовании валика трудно получить требуемую толщину пленки. Как и в случае с кистью, обычно невозможно нанести толстослойное покрытие. Необходимо тщательно выбирать тип валика и длину ворса, зависящие от типа краски и степени шероховатости поверхности. Валик должен быть хорошо подогнанным, с мягким ворсовым покрытием, краска не должна растворять покрытие валика. До использования валик должен быть предварительно промыт, чтобы удалить любые свободные волокна.

Пневматическое (воздушное) распыление.

Это широко принятый, быстрый метод нанесения покрытия, в котором краска попадает в низконапорный воздушный поток и распыляется. Традиционное оборудование для воздушного распыления относительно простое и недорогое, но чтобы получить хорошее распыление и бездефектную лакокрасочную пленку, необходимо использовать правильное сочетание объема, давления воздуха и потока жидкости. Процесс воздушного распыления сопровождается достаточно высокими потерями, связанными с рассеиванием краски в атмосфере: «недолетание» или рикошет краски от поверхности, унос краски воздушным потоком. Данный способ ограничен также вязкостью ЛКМ - высоконаполненные толстослойные покрытия не могут наноситься этим методом, поскольку для удовлетворительного распыления большинство красок должно быть разбавлено до соответствующей вязкости, что исключает получение слоя достаточной толщины.

Безвоздушное распыление .

В отличие от методов воздушного распыления, при безвоздушном распылении воздух не смешивается с краской, отсюда и название. Распыление достигается прохождением краски через специально сконструированные сопла под высоким давлением. Требуемое давление краски создается воздухом в насосе, дающем высокое соотношение давления жидкости на выходе к исходному давлению воздуха. Существуют насосы с соотношением от 20:1 до 60:1, из них наиболее распространены 45:1. Главные преимущества безвоздушного распыления:

1. Высоконаполненные толстослойные ЛКМ могут наноситься без разбавления.
2. Возможна очень высокая производительность, дающая значительный экономический эффект.
3. По сравнению с воздушным распылением, имеющим повышенный расход краски, применение безвоздушного распыления ведет к снижению потерь материала и меньшему количеству опасной пыли и испарений.

Сопла для распыления краски подвергаются высокому абразивному износу, поэтому эффективнее использовать сопла из твердых сплавов, например, из карбида вольфрама. Распыленный "веер" производится щелевой насадкой, укрепленной на лицевой части отверстия. Имеются разные размеры отверстия вместе с различными углами наклона щели. Выбор насадки производится исходя из требуемого давления жидкости, вязкости подаваемого ЛКМ (диаметр сопла), типа окрашиваемой конструкции (угол сопла). При этом для минимизации потерь и увеличения производительности при окраски мелкогабаритных или решетчатых конструкций рекомендуется использовать узкоугольные сопла, а для сплошных крупногабаритных поверхностей - широкоугольные. Толщина лакокрасочного покрытия регулируется скоростью подачи жидкости.

УСЛОВИЯ ОКРАШИВАНИЯ.

При нанесении защитно-декоративных покрытий одними из наиболее важных факторов, влияющих на качество покрытия, являются следующие:
- температура поверхности;
- температура краски;
- атмосферные условия во время окраски.
Нанесение лакокрасочного покрытия должно выполняться в хороших атмосферных условиях при преобладании мягкой погоды. Окраска не должна производиться:
- когда температура воздуха падает ниже температуры высыхания или допускаемого спецификацией предела;
- во время тумана или повышенной влажности, а также когда неизбежны дождь или снег;
- когда на окрашиваемой поверхности конденсируется влага или когда конденсируемая влага может появиться во время начального периода сушки.
Необходимо учитывать, что в ночное время температура окрашиваемой поверхности падает. В течение дня она снова повышается, но из-за запаздывания нагрева/остывания по сравнению с температурой окружающего воздуха на невпитывающей поверхности (металл) может произойти конденсация. Конденсация атмосферного воздуха. Для исключения конденсации не следует наносить лакокрасочное покрытие, если температура металла ниже точки росы более, чем на 3°C.
Краску не следует наносить на мокрую после дождя или обледенелую поверхность.

Экстремальные условия.

К экстремальным условиям относится температура окружающей среды ниже +5°C и выше +40°C.
Ниже +5°C высыхание и отверждение покрытий резко замедляется, а для некоторых из них просто прекращается. Особенно это касается химически отверждаемых ЛКМ (типа ЭП, ПУ) и ЛКМ, отверждаемых кислородом воздуха (типа ПФ, ГФ). Поэтому применение подобных ЛКМ при низких температурах не допускается, кроме случаев, оговоренных спецификациями на ЛКМ (современные модифицированные эпоксидные и полиуретановые ЛКМ). На другие защитные покрытия экстремально низкие температуры так сильно не действуют; хлоркаучуки и винилы пригодны для использования при температуре ниже 0°C при условии, что поверхность чиста и свободна ото льда или изморози. Более подробно об условиях образования лакокрасочного покрытия различных типов описано в статье «Современные тенденции антикоррозионной защиты».

В условиях других крайних температур (+40°C и выше), высыхание и отверждение красок происходит довольно быстро, что может привести к сухому распылению, связанному со слишком быстрой потерей растворителя по пути от распыляющего сопла к поверхности. Этого можно избежать в случае:
1. Удержания пистолета на минимальном расстоянии от окрашиваемого участка и под углом в 90° к поверхности.
2. Добавление растворителей, если это необходимо.
В условиях высоких температур также возможны образование дефектов типа пустот, вкраплений, пузырьков, шагрени из-за быстрого испарения растворителя.

Исполнение всех стадий технологии окрасочных работ позволяет получить покрытие с наиболее полными защитными свойствами и максимальной долговечностью.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ образуются в результате пленкообразования (высыхания, отверждения) лакокрасочных материалов, нанесенных на пов-сть (подложку). Осн. назначение: защита материалов от разрушения (напр., металлов - от коррозии, дерева - от гниения) и декоративная отделка пов-сти. По эксплуатац. св-вам различают Л. п. атмосфере-, водо-, масло- и бензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные, а также спец. назначения. К последним относятся, напр., противообрастающие (препятствуют обрастанию подводных частей судов и гидротехн. сооружений морскими микроорганизмами), светоотражающие, светящиеся (способны к люминесценции в видимой области спектра при облучении светом или радиоактивным излучением), термоиндикаторные (изменяют цвет или яркость свечения при определенной т-ре), огнезащитные, противошумные (звукоизолирующие). По внеш. виду (степень глянца, волнистость пов-сти, наличие дефектов) Л. п. принято подразделять на 7 классов. Для получения Л. п. применяют разнообразные (ЛКМ), различающиеся по составу и хим. природе пленкообразователя . О ЛКМ на основе термопластичных пленкообразователей см., напр., Битумные , Эфироцеллюлозные лаки, о ЛКМ на основе термореактивных пленкообразователей - Полиэфирные лаки, Полиуретановые лаки и др.; к ЛКМ на основе масел относятся олифы, масляные краски, к модифицированным маслами - алкидные лаки (см. Алкидные смолы ). Используют Л. п. во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Мировое произ-во ЛКМ составляет ок. 20 млн. т/год (1985). Более 50% всех ЛКМ расходуется в машиностроении (из них 20% - в автомобилестроении), 25% - в строит. индустрии. В стр-ве для получения Л. п. (отделочные) применяют упрощенные технологии изготовления и нанесения ЛКМ гл. обр. на основе таких пленкообразователей, как , водные дисперсии поливинилацетата, акрилатов или др., жидкое стекло. Большинство Л. п. получают нанесением ЛКМ в неск. слоев (см. рис.). Толщина однослойных Л. п. колеблется в пределах 3-30 мкм (для тиксотропных ЛКМ - до 200 мкм), многослойных - до 300 мкм. Для получения многослойных, напр. защитных, покрытий наносят неск. слоев разнородных ЛКМ (т. наз. комплексные Л. п.), при этом каждый слой выполняет определенную ф-цию: ниж. слой - грунт (получают нанесением грунтовки ) обеспечивает адгезию комплексного покрытия к подложке, замедление электрохим. коррозии

Защитное лакокрасочное покрытие (в разрезе): 1 -фосфатный слой; 2 - грунт; 3 - шпатлевка; 4 и 5 - слои .

металла; промежуточный - шпатлевка (чаще применяют "второй грунт", или т. наз. грунт-шпатлевку) - выравнивание пов-сти (заполнение пор, мелких трещин и др. дефектов); верхние, покровные, слои (эмали; иногда для повышения блеска последний слой - лак) придают декоративные и частично защитные св-ва. При получении прозрачных покрытий лак наносят непосредственно на защищаемую пов-сть. Технол. процесс получения комплексных Л. п. включает до неск. десятков операций, связанных с подготовкой пов-сти, нанесением ЛКМ, их сушкой (отверждением) и промежут. обработкой. Выбор технол. процесса зависит от типа ЛКМ и условий эксплуатации Л. п., природы подложки (напр., сталь, Аl, др. и сплавы, строит, материалы), формы и габаритов окрашиваемого объекта. Качество подготовки окрашиваемой пов-сти в значит. степени определяет адгезионную Л. п. к подложке и его долговечность. Подготовка металлич. пов-стей заключается в их очистке ручным или механизир. инструментом, пескоструйной либо дробеструйной обработкой или др., а также хим. способами. Последние включают: 1) обезжиривание пов-сти, напр. обработка водными р-рами NaOH, а также Na 2 CO 3 , Na 3 PO 4 или их смесей, содержащими ПАВ и др. , орг. р-рителями (напр., бензином, уайтспиритом, три- или тетрахлорэтиленом) либо эмульсиями, состоящими из орг. р-рителя и воды; 2) - удаление окалины, ржавчины и др. продуктов коррозии с пов-сти (обычно после ее обезжиривания) действием, напр., в течение 20-30 мин 20%-ной H 2 SO 4 (70-80 °С) или 18-20%-ной НСl (30-40 °С), содержащими 1-3% ингибитора кислотной коррозии; 3) нанесение конверсионных слоев (изменение природы пов-сти; используется при получении долговечных комплексных Л. п.): а) фосфатирование, к-рое заключается в образовании на пов-сти стали пленки нерастворимых в воде трехзамещенных ортофосфатов, напр. Zn 3 (PO 4) 2 . Fe 3 (PO 4) 2 , в результате обработки металла водорастворимыми однозамещенными ортофосфатами Mn-Fe, Zn или Fe, напр. Mn(H 2 PO 4) 2 -Fe(H 2 PO 4) 2 , либо тонкого слоя Fe 3 (PO 4) 2 при обработке стали р-ром NaH 2 PO 4 ; б) (чаще всего электрохим. способом на аноде); 4) получение металлич. подслоев - цинкование или кадмирование (обычно электрохим. способом на катоде). Обработку пов-сти хим. методами обычно осуществляют окунанием или обливанием изделия рабочим р-ром в условиях механизир. и автоматизир. конвейерной окраски. Хим. методы обеспечивают высокое качество подготовки пов-сти, но сопряжены с послед. промывкой водой и горячей сушкой пов-стей, а следовательно, с необходимостью очистки сточных вод.
Методы нанесения жидких ЛКМ.
1. Ручной (кистью, шпателем, валиком) - для окраски крупногабаритных изделий (строит, сооружении, нек-рых пром. конструкций), исправления дефектов, в быту; используются ЛКМ естеств. сушки (см. ниже).
2. Валковый - механизир. нанесение ЛКМ с помощью системы валиков обычно на плоские изделия (листовой и рулонный прокат, полимерные пленки, щитовые элементы мебели, картон, металлич. фольга).
3. Окунание в ванну, заполненную ЛКМ. Традиционные (органоразбавляемые) ЛКМ удерживаются на пов-сти после извлечения изделия из ванны вследствие смачивания. В случае водоразбавляемых ЛКМ обычно применяют окунание с электро-, хемо- и термоосаждением. В соответствии со знаком заряда пов-сти окрашиваемого изделия различают ано- и катофоретич. - частицы ЛКМ движутся в результате электрофореза к изделию, к-рое служит соотв. анодом или катодом. При катодном электроосаждении (не сопровождающемся окислением металла, как при осаждении на аноде) получают Л. п., обладающие повыш. коррозионной стойкостью. Применение метода элект-роосаждения позволяет хорошо защитить от коррозии острые углы и кромки изделия, сварные швы, внутр. полости, но нанести можно только один слой ЛКМ, т. к. первый слой, являющийся диэлектриком, препятствует электроосаждению второго. Однако этот метод можно сочетать с предварит. нанесением пористого осадка из др. пленкообразователя; через такой слой возможно электроосаж. При хемоосаждении. используют ЛКМ дисперсионного типа, содержащие ; при их взаимод. с металлич. подложкой на ней создается высокая поливалентных ионов (Ме 0:Ме +n), вызывающих коагуляцию приповерхностных слоев ЛКМ. При термоосаждении осадок образуется на нагретой пов-сти; в этом случае в воднодисперсионный ЛКМ вводят спец. добавку ПАВ, теряющего р-римость при нагревании.
4. Струйный облив (налив) - окрашиваемые изделия проходят через "завесу" ЛКМ. Струйный облив применяют для окраски узлов и деталей разл. машин и оборудования, налив - для окраски плоских изделий (напр., листового металла, щитовых элементов мебели, фанеры). Методы облива и окунания применяют для нанесения ЛКМ на изделия обтекаемой формы с гладкой пов-стью, окрашиваемые в один цвет со всех сторон. Для получения Л, п. равномерной толщины без подтеков и наплывов окрашенные изделия выдерживают в парах р-рителя, поступающих из сушильной камеры.
5. Распыление:
а) пневматическое - с помощью ручных или автоматич. пистолетообразных краскораспылителей, ЛКМ с т-рой от комнатной до 40-85 °С подается под давлением (200-600 кПа) очищенного воздуха; метод высокопроизводителен, обеспечивает хорошее качество Л. п. на пов-стях разл. формы;
б) гидравлическое (безвоздушное), осуществляемое под давлением, создаваемым насосом (при 4-10 МПа в случае подогрева ЛКМ, при 10-25 МПа без подогрева);
в) аэрозольное - из баллончиков, заполненных ЛКМ и пропеллентом; применяют при подкраске автомашин, мебели и др.
Существ. недостаток методов распыления - большие потери ЛКМ (в виде устойчивого аэрозоля, уносимого в вентиляцию, из-за оседания на стенах окрасочной камеры и в гидрофильтрах), достигающие 40% при пневмораспылении. С целью сокращения потерь (до 1-5%) используют распыление в электростатич. поле высокого напряжения (50-140 кВ): частицы ЛКМ в результате коронного разряда (от спец. электрода) или контактного заряжения (от распылителя) приобретают заряд (обычно отрицательный) и осаждаются на окрашиваемом изделии, служащем электродом противоположного знака. Этим методом наносят многослойные Л. п. на металлы и даже неметаллы, напр. на древесину с влажностью не менее 8%, с токопроводящим покрытием. Методы нанесения порошковых ЛКМ: насыпание (насеивание); напыление (с подогревом подложки и газопламенным или плазменным нагревом порошка, либо в электростатич. поле); нанесение в псевдоожиженном слое, напр. вихревом, вибрационном. Мн. методы нанесения ЛКМ применяют при окраске изделий на конвейерных поточных линиях, что позволяет формировать Л. п. при повыш. т-рах, а это обеспечивает их высокие техн. св-ва. Получают также т. наз. градиентные Л. п. путем одноразового нанесения (обычно распылением) ЛКМ, содержащих смеси дисперсий, порошков или р-ров термодинамически несовместимых пленкообразователей. Последние самопроизвольно расслаиваются при испарении общего р-рителя или при нагр. выше т-р текучести пленкообразователей. Вследствие избират. смачивания подложки один пленко-образователь обогащает поверхностные слои Л. п., второй - нижние (адгезионные). В результате возникает структура многослоевого (комплексного) Л. п. Сушку () нанесенных ЛКМ осуществляют при 15-25 °С (холодная, естеств. ) и при повыш. т-рах (горячая, "печная" сушка). Естеств. сушка возможна при использовании ЛКМ на основе быстровысыхающих термопластичных пленкообразователей (напр., перхлорвиниловых смол, нитратов целлюлозы) или пленкообразователей, имеющих ненасыщ. связи в молекулах, для к-рых отвердителями служат О 2 воздуха или влага, напр. и полиуретаны соотв., а также при применении двухупаковочных ЛКМ (отвердитель в них добавляется перед нанесением). К последним относятся ЛКМ на основе, напр., эпоксидных смол, отверждаемых ди- и полиаминами. Сушку ЛКМ в пром-сти осуществляют обычно при 80-160 °С, порошковых и нек-рых специальных ЛКМ - при 160-320 °С. В этих условиях ускоряется улетучивание р-ритсля (обычно высококипящего) и происходит т. наз. термоотверждение реакционноспособных пленкообразователей, напр. алкидных, меламино-алкидных, феноло-формальд. смол. наиб. распространенные методы термоотвсрждения -конвективный (изделие обогревается циркулирующим горячим воздухом), терморадиационный (источник обогрева - ИК излучение) и индуктивный (изделие помещается в переменное электромагн. поле). Для получения Л. п. на основе ненасыщ. олигомеров используют также отверждение под действием УФ излучения, ускоренных электронов (электронного пучка). В процессе сушки протекают разл. физ.-хим. процессы, приводящие к формированию Л. п., напр. подложки, удаление орг. р-рителя и воды, и (или) в случае реакционноспособных пленкообразователей с образованием сетчатых полимеров (см. также Отверждение ). Формирование Л. п. из порошковых ЛКМ включает оплавление частиц пленкообразователя, слипание возникших капелек и смачивание ими подложки и иногда термоотверждение. Пленкообразование из воднодисперсионных ЛКМ завершается процессом аутогезии (слипания) полимерных частиц, протекающим выше т. наз. миним. т-ры пленкообразования, близкой к т-ре стеклования пленкообразователя. Формирование Л. п. из органодисперсионных ЛКМ происходит в результате коалесценции полимерных частиц, набухших в р-рителе или пластификаторе в условиях естеств. сушки, при кратковременном нагревании (напр., 3-10 с при 250-300 °С). Промежуточная обработка Л. п.: 1) шлифование абразивными шкурками ниж. слоев Л. п. для удаления посторонних включений, придания матовости и улучшения адгезии между слоями; 2) верх, слоя с использованием, напр., разл. паст для придания Л. п. зеркального блеска. Пример технол. схемы окраски кузовов легковых автомобилей (перечислены последоват. операции): обезжиривание и фосфатирование пов-сти, сушка и охлаждение, грунтование электрофорезной грунтовкой, отверждение (180 °С, 30 мин), охлаждение, нанесение шумоизолирующего, герметизирующего и ингибирующего составов, нанесение эпоксидной грунтовки двумя слоями, отверждение (150 °С, 20 мин), охлаждение, шлифование грунтовки, протирка кузова и обдув воздухом, нанесение двух слоев алкидно-меламиновой эмали, сушка (130-140 °С, 30 мин). Свойства покрытий определяются составом ЛКМ (типом пленкообразователя, пигментом и др.), а также структурой покрытий. наиб. важные физ.-мех. характеристики Л. п. - адгезионная прочность к подложке (см. Адгезия ), твердость, прочность при изгибе и ударе. Кроме того, Л. п. оцениваются на влагонепроницаемость, химстойкость и др. защитные св-ва, комплекс декоративных св-в, напр. прозрачность или укрывистость (непрозрачность), интенсивность и чистота цвета, степень блеска. Укрывистость достигается введением в ЛКМ наполнителей и пигментов. Последние могут выполнять также и др. ф-ции: окрашивать, повышать защитные св-ва (противокоррозионные) и придавать спец. св-ва покрытиям (напр., электропроводимость, теплоизолирующую способность). Объемное содержание пигментов в эмалях составляет <30%, в грунтовках - ок. 35%, а в шпатлевках - до 80%. Предельный "уровень" пигментирования зависит также от типа ЛКМ: в порошковых красках - 15-20%, а в воднодисперсионных - до 30%. Большинство ЛКМ содержат орг. р-рители, поэтому произ-во Л. п. является взрыво- и пожароопасным. Кроме того, применяемые р-рители токсичны (ПДК 5-740 мг/м 3). После нанесения ЛКМ требуется обезвреживание р-рителей, напр. термич. или каталитич. окислением (дожиганием) отходов; при больших расходах ЛКМ и использовании дорогостоящих р-рителей целесообразна их утилизация - поглощение из паровоздушной смеси (содержание р-рителей не менее 3-5 г/м 3) жидким или твердым (активированный уголь, цеолит) поглотителем с послед. регенерацией, В этом отношении преимущество имеют ЛКМ, не содержащие орг. р-рителей (см. Водоэмульсионные , Порошковые краски ), и ЛКМ с повышенным (/70%) содержанием твердых в-в. В то же время наилучшими защитными св-вами (на единицу толщины), как правило, обладают Л. п. из ЛКМ. используемых в виде р-ров. Бездефектность Л. п., улучшение смачивания подложки, устойчивость при хранении (предотвращение оседания пигментов) эмалей, водно- и органо-дисперсионных красок достигается введением в ЛКМ на стадии изготовления или перед нанесением функцион. добавок; напр., рецептура воднодисперсионных красок обычно включает 5-7 таких добавок (диспергаторы, смачиватели, коалесценты, антивспениватели и др.). Для контроля качества и долговечности Л. п. проводят их внеш. осмотр и определяют с помощью приборов (на образцах) св-ва - физико-мех. ( , эластичность, твердость и др.), декоративные и защитные (напр., антикоррозионные св-ва, атмосферостойкость, водопоглощение). Качество Л. п. оценивают по отдельным наиб. важным характеристикам (напр., атмосферостойкие Л. п. - по потере блеска и мелению) или по квалиметрич. системе: Л. п. в зависимости от назначения характеризуют определенным набором псв-в, значения к-рых x i (i}