Методы нанесения лакокрасочных материалов. Нанесение лакокрасочных покрытий: наиболее распространенные ошибки Время и степень высыхания покрытия
Все, кто когда-либо занимался ремонтом или просто покраской каких-то поверхностей, сталкивались с тем, что со временем окрашенная поверхность изменяет цвет, глянец, а то и покрывается трещинами или начинает шелушиться. В этой статье мы постараемся дать определения различным дефектам ЛКП (лакокрасочных покрытий), попробуем установить причины, по которым эти дефекты могут возникнуть, а также опишем пути их устранения.
К возникновению дефектов лакокрасочного покрытия могут приводить различные причины - нарушение технологического процесса при окрашивании, несоблюдение температурного режима, неправильная обработка окрашиваемой поверхности и так далее. А на лакокрасочное покрытие автомобилей свое негативное воздействие оказывают еще и такие факторы, как камни, химические реагенты, да, в конце концов, просто экскременты птиц. В зависимости от всех этих факторов могут появляться ниже описанные дефекты.
Кожура апельсина или шагрень
Н
а поверхности покрытия появляются углубления, сходные по виду с кожурой апельсина. Этот дефект мог возникнуть при несоблюдении температурного режима при окрашивании, либо при использовании покрасочных материалов неправильной консистенции (превышение вязкости), либо, если температура лакокрасочных материалов была ниже + 15. Для устранения необходимо произвести зачистку поверхности с дефектом при помощи абразивных инструментов, либо наждачной бумаги, а затем перекрасить, не нарушая технологический процесс, то есть температурный режим.
Паутинка
Появление на окрашенной поверхности мелких трещин, похожих на паутину. В этом случае так же возможно нарушение температурного режима при просушивании, возможно, что сушка производилась при непосредственном воздействии солнечных лучей, а также при подготовке поверхности мог быть нарушен технологический процесс. Этот дефект устраняется так же при помощи наждачной бумаги с мелким зерном. Затем окрашивание производится снова. Не забудьте удалить пыль после шлифовки.
Появление кратеров
Наличие небольших отверстий, как от прокола иглой. Могло произойти нарушение технологии при подготовке поверхности к покраске. Возможно, что на поверхности остались мелкие посторонние частицы, например, пыль. Так же такой дефект может появиться, если при перемешивании краски на ее поверхности образовалась пена. Для устранения дефекта придется в местах появления кратеров полностью снимать лакокрасочное покрытие и наносить заново, убедившись в чистоте поверхности и в отсутствии пены на поверхности краски.
Появление морщин
При высыхании становятся видны складки на окрашенной поверхности. Это может произойти при наложении слишком большого слоя лакокрасочного покрытия, либо, если работы по окрашиванию производились при ярком солнечном свете и окрашиваемая поверхность была сильно нагрета. Так же этот дефект может проявляться, если краска была недостаточно разбавлена. Для исправления этого дефекта убираем появившиеся морщины при помощи мелкозернистой наждачной бумаги, а затем заново наносим лакокрасочное покрытие. Не стоит забывать о толщине покрытия.
Образование наплывов
На вертикально окрашенной поверхности в процессе высыхания становятся видны волнообразные неровности. В этом случае, так же возможно нанесение чрезмерно большого слоя краски или краска была излишне разбавлена. Так же, при проведении работ при помощи распылителя, возможно нарушение технологического процесса - не правильно выбран угол окрашивания. Наплывы удаляются при помощи наждачной мелкозернистой бумаги, а затем наносится новый тонкий слой лакокрасочного покрытия.
Отслоение
Название дефекта говорит само за себя. Происходит отслоение верхнего слоя краски. И опять же скорее всего произошло нарушение технологического процесса - возможно краску наносили на неподготовленную поверхность с остатками другой краски или произошло не сочетание краски с предварительно нанесенной шпатлевкой. Устранение этого дефекта необходимо полностью удалить нанесенное покрытие и заново нанести шпатлевку (если необходимо), грунтование, а затем нанесение лакокрасочного покрытия.
Лак может помутнеть
Если поверхность покрывалась лаком, возможно появление еще и такого дефекта. Здесь тоже несколько вариантов образования этого дефекта - нарушение температурного режима при просушивании.
Температура не должна понижаться ниже + 18 градусов и повышаться выше + 40 градусов. Еще вариант - лак может помутнеть, если его нанести на еще не высохший первый слой.
Если помещение, в котором производилось покрытие лаком проветривалось холодным воздухом - лак тоже может помутнеть. Ну и опять же - нанесение чрезмерно толстого слоя лака, так же может стать причиной помутнения. Поможет полное удаление покрытия и нанесение нового с соблюдением всех технологических процессов и температурного режима.
Видео. Дефекты лакокрасочных покрытий.
Перед началом работ по нанесению лакокрасочного покрытия очень важен правильный выбор этого покрытия. Все будет зависеть от того, какие именно поверхности вы собираетесь красить и каким внешним воздействиям они будут подвергаться. От правильного выбора покрытия будут зависеть срок службы окрашенной поверхности и ее внешний вид.
Требования, которые в настоящее время предъявляются к лакокрасочным покрытиям включают в себя множество пунктов. Например, покрытие должно иметь высокое сцепление с поверхностью, высокую сопротивляемость различным температурным воздействиям, водонепроницаемость и устойчивость к различным химикатам.
Важна так же устойчивость лакокрасочного покрытия к механическим воздействиям. И все же, как сказано выше, для каждого материала необходимо подбирать свое лакокрасочное покрытие.
Не следует забывать, так же, о правильном выборе грунтовки. Здесь тоже все зависит от материала, который вы собираетесь обрабатывать. Будет ли это бетон, дерево или металл - с учетом этого и подбирается грунтовка. Далее, необходимо понимать, что на грунтовку будет ложиться какое-то лакокрасочное покрытие.
Исходя из этого и нужно выбирать, какая будет грунтовка:
- масляная,
- акриловая,
- минеральная
- или какая-либо другая.
Ваше лакокрасочное покрытие должно по своей основе совпадать с основой грунтовки для наилучшего взаимодействия.
Теперь немного поговорим о видах грунтовок и о поверхностях, для которых они предназначены. Сразу оговоримся, что грунтовки можно разделить на такие, которые способствуют наилучшему сцеплению с покрытием (адгезионные) и на укрепляющие, то есть способствующие наилучшей связке материала основания.
Итак, для поверхностей из кирпича, бетона, дерева, а также для поверхностей, покрытых различного вида штукатурками лучше всего подойдет грунтовка на минеральной или акриловой основе с глубоким проникновением.
Такая грунтовка должна обеспечить отличное уплотнение материала основания и сделает его более прочным.
Грунтовка на алкидной основе отлично подойдет для металлических поверхностей, так как предотвращает появление ржавчина, но и для деревянных поверхностей она тоже вполне сгодится, так как способна проникать в самые мелкие трещины и улучшить сцепление с наносимым лакокрасочным покрытием.
При обработке деревянных поверхностей не стоит забывать и о различных биологических факторах, которые могут повлиять на разрушение или гниение дерева.
К этим факторам можно отнести:
- различные грибки,
- мелких грызунов,
- насекомых.
Для того, чтобы оградить деревянные поверхности от всего вышеперечисленного существует огромное количество различных составов для пропитки древесины. Существуют так же специальные составы для обработки дерева, с целью защиты его от огня, так называемые антипирены.
Существуют еще и грунтовки на кварцевой основе. Она способствует лучшему сцеплению с наносимым покрытием, так как при нанесении на поверхность делает ее несколько шершавой. Это свойство кварцевой штукатурки можно с успехом использовать при подготовке стен для последующей укладке кафельной плитки, так как она сможет обеспечить отличное сцепление с плиточным клеем.
Итак, мы разобрали некоторые виды дефектов лакокрасочных покрытий, а также немного определились с выбором грунтовок. Но, как говорит известная пословица - ремонт нельзя закончить, его можно только прекратить...
Таблица. Дефекты лакокрасочных покрытий и их устранение.
| Дефект | Описание | Причины возникновения | Исправление | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Нарушение адгезии | Слабая адгезия (прилипание) покрытия к поверхности (или) последовательных слоёв друг к другу. | 1)Неудовлетворительная подготовка поверхности, наличие на поверхности воска, масла, воды, продуктов коррозии; 2)Загрязнен применяемый для распыления сжатый воздух; 3)Неподходящий компонент в лкм (несоответствующий растворитель (отвердитель) ,неправильное соотношение компонентов); 4)Нанесение материала на горячую или слишком холодную поверхность; 5)Нанесение слишком толстого слоя покрытия; 6)Недостаточная зачистка или неподходящая марка шлиф. бумаги; 7)Неудовлетворительная сушка предыдущего слоя. | Удалить дефектные слои покрытия и нанести систему заново.В зависимости от размеров участка дефектные слои удаляются наждачной бумагой или дробеструем. | Дефект влияет на защитные свойства покрытия. Исправление обязатель-но. |
| Ржавчина | Поверхность, подвергнутая коррозии, вызывает беспорядочное образование пузырей с налётами ржавчины на поверхности. | 1)Поверхность была плохо обезжирена,что привело к плохой адгезии антикоррозионного грунта или покрытия и образованию подплёночной коррозии; 2)Ржавчина не была удалена полностью в ходе зачистки; 3)Отсутствие антикоррозионной грунтовки; 4)Недостаточная толщина или пористое покрытие. | Обезжи-рить участок, удалить на участке всю систему покрытия, тщательно удалить ржавчину (предпочтительно механическим способом),нанести всю систему заново. | Дефект влияет на защитные свойства покрытия. Исправление обязательно. |
| Потеки | Избыточное количество эмали, которое стекает по отвесным панелям. | 1) Покрытие нанесено на грязную поверхность или на пленку,которая растворяется и дает возможность стекать верхнему слою; 2)Большое количество медленно испаряющегося растворителя или низкая вязкость лкм; 3)Расстояние от пистолета до поверхности слишком мало или материал напылен неравномерно, слишком толстым слоем; 4)Большой диаметр сопла распылителя; 5)Рабочая температура напыления мала и растворитель испаряется слишком медленно; 6)Окрашиваемая поверхность слишком холодная или слишком холодный распылительный материал. | Уже высохшие потеки могут быть удалены шлифованием. Значительные потеки должны быть тщательно зашлифованы, а затем покрытие наносится ещё раз. | Дефект внешнего вида.Не допускается для покрытий 1-4 класса. Для 5,6 класса - допускаются отдельные потеки. |
| Включения (Сор-ность, вкрапления пыли) | На влажной, свежеокрашенной поверхности находятся частицы пыли, которые захватываются пленкой в процессе высыхания. | 1) На поверхности осталась пыль после шлифовки, от применяемых для защиты от краски материалов (ветошь, бумага); 2)Неудовлетворительная подготовка поверхности труднодоступных мест; 3)Неудовлетворительная чистота помещения, оборудования, грязная спецодежда, применяемый инструмент; 4)Загрязнен воздух, применяемый для распыления материала; 5)Забиты фильтры окрасочной камеры; 6)Попадание посторонних частиц или плохая фильтрация лкм. | Одиноч-ные включения могут быть удалены в процессе напыленияМельчайшие множественные включения следует удалить шлифованием.Если включения пыли глубоко захвачены пленкой покрытия, следует зачистить поверхность и нанести покрытие заново. | Дефект внешнего вида.Нормы по ГОСТ 9.032. |
| «Вспучивание» покрытия | Сильное вздутие покрытия в местах соединений со старой эмалью или грунтовочным покрытием с сохранением его целостности. | 1)Наносимое покрытие не совместимо с подложкой; 2) Нижележащий слой имеет слабую адгезию с подложкой; 3)Подложка не полностью высохла или затвердела; 4)Нанесен слишком толстый слой покрытия. | Вспученное покрытие может быть счищено после высыхания до твердого слоя.Затем покрытие может быть восстановлено заново.В случае с чувствительной подложкой напылять покрытие нужно осторожно,тонким слоем с достаточным временем сушки каждого промежуточного слоя. | Любое вспученное покры-тие должно быть полностью удалено, поврежденное место подкра-шено. |
| Шагрень (апелсиновая корка | Покрытие не является однородно гладким (свеженанесенная краска имеет плохой разлив) покрыто мелкими углублениями. | 1)Вязкость наносимого материала слишком высока; 2)Использован несоответствующий для данного материала (слишком легколетучий) растворитель; 3)Рабочее давление или мало или велико; 4) Слишком большой диаметр сопла распылителя; 5)Окружающая температура или мала или велика; 6)Готовая к напылению краска имеет низкую температуру; 7)Малая толщина покрытия. | Легкая шагрень удаляется шлифованием. В более тяжелых случаях следует зачистить участок и нанести покрытие заново. | Дефект внешне-го вида. Не до-пускает-ся для покры-тий 1 класса. Для 2 и 3 класса - допускается незначи-тельная. Для покры-тий 4 класса и выше - допускается.На защит-ные свойства покрытий не влияет. |
| «Кратеры» | Микроскопические круглые углубления в лкп (иногда на дне кратеров виден нижележащий слой). | 1)Плохая обезжировка поверхности или избыток силиконов (полиорганосилоксаны); 2)Сжатый воздух, применяемый для распыления лкм, содержит воду или масло. | Тщательно обезжирить дефектную поверхность (чистой ветошью и качественным обезжиривателем).Зачистить и отшлифовать её. Нанести тонкий первый слой, соблюдая время подсушки между слоями. | |
| Разнооттеночность покрытия | Отремонтированный участок не совпадает по оттенку цвета с первоначальным покрытием. Иногда наблюдается расслоение в свеженанесенном покрытии. | 1)Использован неподходящий разбавитель; 2) Неправильная вязкость материала; 3)Использован материал другой партии или он недостаточно хорошо перемешан; 4)Неподходящий оттенок из-за неправильной техники напыления. | Зачистить участок, смешать новую краску и нанести на поверхность заново.Для устранения переходов и выравнивания покрытия м.б. использован специальный растворитель (позволяет сделать незаметным переход от одного оттенка к другому). | Дефект внешнего вида. Допускается для 6 класса покрытия. Для остальных классов покрытия допускается на невидимых поверхностях.На защитные свойства покрытий не влияет. |
| Риски | Отдельные или многочисленные визуально заметные следы шлифования на покрытии. | 1) Использована слишком грубая марка образива для обработки поверхности; 2)Область, окружающая участок ремонта, была обработана слишком грубо; 3)Частички грязи или песка вызывают образование царапин в ходе обработки. | После окончательного отверждения отшлифуйте отделочное покрытие, используя шлифовальную бумагу подходящей марки и нанесите покрытие заново. | Дефект внешнего вида. Начиная со 2 класса покрытия допускается (для 2,3,4 - отдельные риски, для 5,6 - допускаются). |
| Сморщивание | Поверхность покрытия имеет слегка волнистую форму. | 1)Использован неподходящий разбавитель или избыток сиккатива; 2)Покрытие было нанесено на частично высохшую подложку, не было выдержано время подсушки между слоями; 3)Высокая температура окружающего воздуха. | В случае слабого сморщивания покрытие следует подвергнуть усиленной сушке, зачистить и подкрасить.Если сморщивание сильное, следует удалить и нанести заново. | Дефект внешнего вида. По ГОСТ 9.032 нормируется для определенно-го класса покрытия. |
| Образова-ние пузы-рей | Одиночные или многочисленные различных форм и размеров, находящиеся на поверхности покрытия, могут образовывать-ся между отдельными слоями, а также под покрытием. | 1)Наличие влаги на окрашиваемой поверхности (может сконденсироваться после обезжиривания, если температура окрашиваемой детали ниже температуры окружающего воздуха); 2)Остатки на окрашиваемой поверхности сухой пыли после зачистки; 3)Использование неподходящего разбавителя; 4)Сжатый воздух, используемый для распыления, содержит масло или воду. | Удалить пузырящееся покрытие наждачной бумагой и нанести покрытие заново. | Дефект влияет на защитные свойства покрытия. |
| Слабая укрывистость | Недостаточ-ная укрывистость проявляется в просвечивании нижнего слоя через покрывную эмаль. | 1) Лкм не был достаточно хорошо перемешан перед использованием; 2)Покрытие нанесено слишком тонким слоем; 3)Неоднородное напыление; 4)Игнорируется время подсушки. | Подкрасить места, где просвечивается подслойка. | Дефект внешнего вида.Допуска-ется в трудноокра-шиваемых местах,если выдержана заданная толщина покрытия. |
| Матовость | Свеженанесенное покрытие имеет низкий блеск. | 1)Использование несоответствующего (быстро испаряющегося) растворителя приводит к охлаждению поверхности, что вызывает конденсацию влаги на свеженанесенном покрытии; 2) Тот же эффект вызывает повышенное давление при распылении; 3) Низкая температура или повышенная влажность в окрасочной камере; 4) Конденсация влаги на поверхности, подготовленной к окраске. | В наиболее легких случаях устраняется полированиемДопускается на невидимых поверхностях. В более сложной ситуации следует зачистить дефектные участки и нанести его заново. | Дефект внешнего вида.На защитные свойства не влияет. |
17.3. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий
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 приходится на подготовительные работы и только 10 % - на окрашивание и сушку. От качества подготовки поверхностей в значительной степени зависит долговечность лакокрасочного покрытия.
9 Krip.iiодин
Окрашиваемая поверхность в зависимости от применяемого способа ее рчистки 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 и х сплавов обезжиривают в растворах солей с меньшей свободной щелочностью (углекислый или фосфорный натрий, углекислый к алий, жидкое стекло).
Травление - очистка металлических деталей от коррозии в растворах кислот, кислых солей или щелочей. На практике операции 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 срок службы лакокрасочного покрытия, улучшает сцепление их с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лакокрасочной пленки. Детали кузова и кабины подлежат фосфатиро- ванию 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 двухромовокисло- го 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-тех- нической документации, по которой производят окрашивание данных изделий. При пересушке необратимых грунтовок (феноломасля- ных, 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 определя- jotch требованиями к внешнему виду и условиями, в которых изделие будет эксплуатироваться.
Первый слой эмали по шпатлевке является «выявительным», его заносят 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-конвек- Ционная). 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 0,5 х 0,5 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.
Большое значение имеет стадия грунтования металла, которая является первой операций, следующей, по возможности, немедленно после подготовки поверхности. Понимание сущности этой ответственной операции позволяет получить высококачественное покрытие. Дело в том, что в первые минуты и часы очищенная поверхность металла еще лишена окисных пленок и является поэтому очень активной для адгезии различных материалов. Грунтовочный слой может наноситься из покрывных материалов, но значительно меньшей вязкости. Это делается для того, чтобы жидкий слой ЛКМ проник во все поры шероховатой поверхности металла.
В связи с тем, что при нанесении слоя грунтовки воздушным и, отчасти, безвоздушным распылением под жидким слоем возможно защемление микроскопических пузырьков воздуха, снижающих площадь адгезии покрытия с металлом, в ответственных случаях рекомендуется после грунтования распылением пройтись по нанесенному слою кистью или, что лучше, валиком, и втереть грунтовку в поры металла, одновременно удаляя из нее пузырьки воздуха. Это особенно важно делать, если между процессом пескоструйной очистки поверхности и нанесением грунтовки проходит несколько часов. Во влажную погоду образующаяся на металле невидимая пленка воды растушевывается и удаляется кистью или валиком, обеспечивая получение высокого качества покрытия.
Сушку грунтовочного слоя при обычной температуре проводят в соответствии с режимом, предусмотренным ГОСТом, ТУ или установленной технологией. Важно подчеркнуть, что во время нанесения грунтовочного слоя и его сушки не рекомендуется проводить пылеобразующие очистные работы. Следовательно, надо рассчитать так величину площади очистки поверхности, чтобы за одну или две смены можно было закончить нанесение грунтовки, а в нерабочее время (ночью) эта грунтовка успела высохнуть. После этого очистные операции можно продолжить, пока вся защищаемая поверхность резервуара не будет загрунтована.
Операция шпатлевания проводится после или одновременно с процессом грунтовки. Она предназначается для выравнивания загрунтованного металла, если на нем есть глубокие царапины, оспины и т.д. Шпатлевке в обязательном порядке подвергаются сварные швы. Шпатлевку наносят тонким слоем толщиной не более 0,5 мм во избежание ее растрескивания.
Далее идет сам процесс нанесения требуемого числа покрывных слоев с их междуслойной сушкой до состояния «до отлива». Время нанесения одного и последующих слоев не регламентируется, но особенно затягивать этот процесс нежелательно. Целесообразно при осуществлении локального процесса очистки и грунтования перед началом новой стадии очистки нанести и осушить один покрывной слой. Это гарантирует высокое качество наносимых защитных покрытий.
В случае применения пневматических краскораспылителей направление струи ЛКМ должно быть перпендикулярным к окрашиваемой поверхности. Для получения ровного сплошного слоя лакокрасочный материал наносят сначала вертикальными, а затем горизонтальными полосами. При этом край каждой последующей полосы должен захватывать край ранее нанесенной. Краску необходимо периодически перемешивать, особенно при использовании красконагнетательных бачков. Технические характеристики наиболее пригодных для противокоррозионной защиты резервуаров пневматических краскораспылителей приведены в табл. 8.18, а вспомогательное оборудование - в табл. 8.19.
Основным недостатком воздушных (пневматических) окрасочных установок является потеря лакокрасочного материала на туманообразование (появление красочного аэрозоля), который не доходит до окрашиваемой поверхности и заполняет окружающее пространство, создавая взрывоопасную концентрацию краски и вредные для здоровья условия. По этой причине при использовании пневматических установок требуется очень высокая кратность обмена воздуха (более 10) и интенсивная вентиляция внутренней полости резервуара в рабочей зоне окраски.
В связи с этим для нанесения лакокрасочных материалов в резервуарах предпочтительны установки безвоздушного распыления, когда ЛКМ распыляется под давлением красочной жидкости. Туманообразование при этом заметно снижается.
В табл. 8.20, 8.21 представлены наиболее высокопроизводительные установки безвоздушного распыления (УБР), выпускаемые сейчас.
Особенно совершенны УБР марок 2600Н 7000Н, выпускаемые Вильнюсским ПО строительно-отделочных машин по зарубежной лицензии. Достоинством этих установок является: небольшие потери ЛКМ на бесполезное образование аэрозоля, незначительное защемление воздуха в порах металла благодаря отсутствию воздушной компоненты в наносимом на поверхность материале, возможность нанесения высоковязких ЛКМ,что позволяет снизить число наносимых слоев и, следовательно, сократить время, которое надо затратить на межслойную сушку. Приведенные в перечне зарубежные установки Виза-1 и Виза-3 (Чехия) также имеют высокие технико-экономические показатели и малый вес.
Среди отечественных агрегатов обращает на себя внимание установка комбинированного распыления ЛКМ «Заря-1», выпускаемая АО «НИИ Лакокраспокрытие» (г. Хотьково). Она сочетает в себе два известных метода распыления: безвоздушный и пневматический. При этом подача воздуха в выходящую из аппарата струю ЛКМ производится таким образом (по кольцевой щели), чтобы эта струя шла только на окрашиваемую поверхность. Получается значительная экономия ЛКМ и предотвращается образование вредного окрасочного аэрозоля. Распыление ЛКМ этой установкой производится при давлении 1,5 - 7,0 МПа, а дополнительным воздействием на факел сжатого воздуха под давлением 0,1 - 0,2 МПа сокращается расход ЛКМ, повышается качество получаемого покрытия, снижаются энергозатраты. Установка «Заря-1» комплектуется специальным краскораспылителем комбинированного распыления, шлангами высокого давления длиной до 12 м и всасывающим шлангом до 1,5 м, позволяющим осуществлять забор ЛКМ из любой емкости, в т. ч. расположенной вне резервуара. Такие установки наиболее эффективны для применения внутри резервуаров.
Весьма полезна при выполнении отдельных работ внутри резервуаров малогабаритная переносная (11 кг) установка безвоздушного распыления «Спутник-1» (АО «НИИ Лакокраспокрытие»). Предназначена для нанесения ЛКМ в условиях частой смены места окрашивания и постоянного перемещения оператора в резервуаре. Особенно она пригодна для выполнения окрасочных работ на высоте при производстве восстановительных и ремонтных работ на уже нанесенном покрытии. Установки «Спутник-1» укомплектованы шлангом высокого давления длиной до 12 м, краскораспылителем КРБ-1 с набором сопел с расходом краски 400, 600 и 800 г/мин и всасывающим шлангом длиной 1,5 м.
Заслуживает внимания установка УБР «Янтарь», выпускаемая в системе морского судостроения. Предназначена для грунтовки и окраски подводных и надводных частей,корпусов судов,надстроек и т.д. Обладает высокой производительностью. Общая масса аппарата 21 - 39 кг, в зависимости от этого он размещен на тележке или подставке. Широко применяется в окрасочных работах крупногабаритных изделий и поэтому может быть рекомендована при противокоррозионной защите стальных резервуаров различной емкости. При эксплуатации этих установок необходимо тщательно соблюдать периодичность операций по перемешиванию и, особенно, по фильтрованию ЛКМ, поскольку наличие даже мельчайших частиц выводит распылитель и установку из строя - закупоривает все подводящие и распыляющие каналы. Требования к чистоте сжатого воздуха здесь также повышены. Соблюдение правил эксплуатации УВР И УБР гарантирует их высокопроизводительную работу.
Большинство установок УВР и УБР (кроме 2600Н и 7000Н) способны наносить ЛКМ средней вязкости (40 - 50 с по ВЗ-246), что требует использования трех-четырех слоев ЛКМ.
Нанесение высоковязких (безрастворительных) двухкомпонентных материалов на основе эпоксидных и, особенно, полиэфирных смол представляет собой довольно сложную техническую проблему, хотя применение новых установок позволяет ограничиться нанесением всего одного-двух слоев покрытия с требуемой толщиной (150 - 500 мкм).
В нашей стране выпускаются два типа установок для нанесения высоковязких двухупаковочных эпоксидных и полиуретановых материалов - УНДП (АО «НИИ Лакокраспокрытие») и ТОН (судостроительная промышленность) . Техническая характеристика установок УНДП-4, ТОН-301 и ТОН-601 представлены в табл. 8.22.
Установка ТОН предназначена для механизации окраски поверхности замкнутых судовых объемов (балластных цистерн, танков и др.) двухкомпонентными ЛКМ, не содержащими растворители. Поэтому установки ТОН рекомендуются для защиты стальных резервуаров.
Принцип действия установок основан на методах безвоздушного распыления и раздельной подачи компонентов эпоксидных и полиуретановых смол к пистолету.
Установки ТОН состоят из двух автономных блоков, смонтированных на транспортных тележках: нагнетательного блока и блока нагрева. Нагнетательный блок включает расходные баки основы и отвердителя, дозатор компонентов, фильтры грубой и тонкой очистки, обогреваемые напорные шланги основы и отвердителя, смесительную камеру, гибкий участок напорного шланга и распылительный пистолет.
Блок нагрева состоит из расходного бака промежуточного теплоносителя (горячая вода), системы электрообогрева и циркуляционного насоса.
Конструктивные особенности установок ТОН, благодаря которым достигаются преимущества перед аналогичными отечественными (УНДП-4) и зарубежными образцами:
Встроенные в пневмопровод дозирующие и циркуляционные насосы, обеспечивающие портативность и повышенные показатели назначения;
Раздельное исполнение смесительной камеры и распылительного пистолета, позволяющее производить окраску труднодоступных мест;
Автономное использование блока нагрева, обеспечивающее взрывобезопасность и исключающее опасность поражения операторов электрическим током.
Применение установки позволяет:
Исключить тяжелый физический труд при окраске поверхностей в замкнутых объемах;
Улучшить условия проведения работ благодаря отсутствию растворителей в применяемых ЛКМ и незначительности туманообразования (красочный аэрозоль);
Снизить расход ЛКМ благодаря исключению потерь на полимеризацию в расходных емкостях;
Снизить трудоемкость работ благодаря уменьшению количества слоев покрытия, увеличению производительности окраски, а также исключению непроизводительного приготовления двухкомпонентных материалов малыми партиями и транспортировки их к месту работы.
Все составные части установок ТОН объединяются техническими условиями ТУ 5.981-13333-81 «Комплект оборудования ТОН». Запрос документации и справки можно получить по адресу: 198188, Санкт-Петербург, ЦНИИ «Румб». Изготовление установок производится по заявке.
Установка УНДП-4 по сравнению с установками ТОН менее совершенна и менее производительна, и, главное, рассчитана на пневматическое распыление, что вызывает некоторое туманообразование. Регулируемое соотношение компонентов от 1:1 до 1:10. Установка состоит из двух емкостей для материалов с общей рубашкой для подогрева и перемешивающими устройствами, трех блоков-насосов, трех распылителей; имеется отдельная емкость для растворителя, снабжена шлангами для подачи воздуха, воды-теплоносителя. Распылитель подогревается, в нем происходит внутреннее перемешивание компонентов.
Вязкость распыления - не более 200 с по ВЗ-246 (или 1,0 Па.с). Рабочее давление - 0,5 МПа. Исходная вязкость (например, эмали ЭП-7105) при 20"С - 8,29 Па.с, а при температуре 70"С - 0,25 Па.с, что позволяет подобные ЛКМ легко распылять.
Общим недостатком всех этих установок является необходимость подогрева применяющихся ЛКМ и их компонентов, что ограничивает применение данных установок для противокоррозионных работ внутри резервуаров в зимнее время. Однако, если резервуары будут теплоизолироваться, поскольку это основное условие для проведения антикоррозионных работ в зимнее время, тогда недостатки установок снимаются. Важно подчеркнуть, что при отсутствии летучих и взрывоопасных растворителей в составе ЛКМ, ограничением их нанесения 1 - 2 слоями можно существенно поднять безопасность работ и ускорить их ведение в зимнее время.
Применение высоковязких (двух- трехупаковочных) быстро отверждающихся полиэфирных смол делает ограниченным использование и указанных выше установок. В нашей стране пока нет механизированных установок для нанесения высоковязких полиэфирных композиций, разработанных институтом химии АН Украины. В настоящее время немецкая фирма «Глас-Крафт» («Глас-Мейт») такую установку создала и продемонстрировала на Московской выставке. Отличительные свойства данной установки - смешение компонентов в факеле на выходе из особого трехканального пистолета-распылителя. Поэтому быстрое отверждение покрытия неопасно для этой установки, а ее подводящие каналы не забиваются полимеризованной смолой. Очистка всех подводящих каналов установки от компонентов смолы происходит с помощью сжатого воздуха. По имеющимся данным, такая установка создана в нашей стране в системе «Энергия», ею пользуются для нанесения вязких материалов.
В табл. 8.23 приведены технические характеристики выпускаемых в нашей стране подводящих шлангов. АО «НИИ Лакокраспокрытие» выпускает шланги ШВД-200 до 30 м длиной, с заделками как из конструкционных, так и коррозионно-стойких сталей (ТУ 6-10-1471-78).
В передвижной сушильной установке УСПО-1 применяется для осушки оптическое излучение. Может быть использована для быстрой сушки и отверждения нанесенных покрытий в ходе восстановительных или ремонтных работ внутри резервуара. Несколько таких установок, помещенных на тележки, можно использовать для ускорения сушки или отверждения лакокрасочных покрытий, нанесенных на днище и нижние пояса резервуаров.
Контроль качества нанесенных грунтовок и лакокрасочных покрытий осуществляется приборами, приведенными в табл. 8.24. Сюда же включена портативная ультракоротковолновая радиостанция, которая может существенно повысить безопасность и качество проводимых внутри резервуаров антикоррозионных работ в условиях ограниченной видимости и затрудненности общения работников, выполняющих работу в закрытом помещении и на большой высоте.
Лакокрасочные покрытия
, образуются в результате пленкообразования (высыхания, отверждения) (ЛКМ), нанесенных на поверхность (подложку). Основное назначение: защита материалов от разрушения (напр., - от коррозии, дерева - от гниения) и декоративная отделка поверхности. По эксплуатационным свойствам различают лакокрасочные покрытия атмосфере-, водо-, масло- и бензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные, консервационные, а также спец. назначения. К последним относятся, например, противообрастающие (препятствуют обрастанию подводных частей судов и гидротехнических сооружений морскими микроорганизмами), светоотражающие, светящиеся (способны к в видимой области спектра при облучении светом или радиоактивным излучением), термоиндикаторные (изменяют цвет или яркость свечения при определенной температуре), огнезащитные, противошумные (звукоизолирующие). По внешнему виду (степень глянца, волнистость поверхности, наличие . лакокрасочные покрытия принято подразделять на 7 классов.
Для получения лакокрасочных покрытий применяют разнообразные лакокрасочные материалы (ЛКМ), различающиеся по составу и химической природе пленкообразователя. О ЛКМ на основе термопластичных пленкообразователей смотри, например, . О ЛКМ на основе термореактивных пленкообразователей - , и др.; к ЛКМ на основе масел относятся , ; к модифицированным маслами - алкидные
Используют лакокрасочные покрытия во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Мировое производство ЛКМ составляет около 20 млн. т/год (1985). Более 50% всех ЛКМ расходуется в машиностроении (из них 20% - в автомобилестроении), 25% - в строительной индустрии.
В строительстве для получения лакокрасочных покрытий (отделочные) применяют упрощенные технологии изготовления и нанесения ЛКМ главным образом на основе таких пленкообразователей, как , водные дисперсии , или других, .
Большинство лакокрасочных покрытий получают нанесением ЛКМ в несколько слоев (см. рис.). Толщина однослойных лакокрасочные покрытия колеблется в пределах 3-30 мкм (для тиксотропных ЛКМ - до 200 мкм), многослойных - до 300 мкм. Для получения многослойных, например защитных, покрытий наносят несколько слоев разнородных ЛКМ (так называемые комплексные лакокрасочные покрытия), при этом каждый слой выполняет определенную функцию: нижний слой - грунт (получают нанесением грунтовки
) обеспечивает комплексного покрытия к подложке, замедление электрохимической коррозии
Защитное (в разрезе): 1 -фосфатный слой; 2 - грунт; 3 - . 4 и 5 - слои металла; промежуточный – шпатлевка (чаще применяют "второй грунт", или так называемую грунт-шпатлевку) - выравнивание поверхности (заполнение пор, мелких трещин и др. .; верхние, покровные, слои (эмали; иногда для повышения блеска последний слой - лак) придают декоративные и частично защитные свойства. При получении прозрачных покрытий лак наносят непосредственно на защищаемую поверхность. Технологический процесс получения комплексных лакокрасочные покрытия включает до нескольких десятков операций, связанных с подготовкой поверхности, нанесением ЛКМ, их (отверждением) и промежуточной обработкой. Выбор технологического процесса зависит от типа ЛКМ и условий эксплуатации лакокрасочные покрытия, природы подложки (напр., сталь, Аl, др. металлы и . . строит, материалы), формы и габаритов окрашиваемого объекта.
Качество подготовки окрашиваемой поверхности в значительной степени определяет адгезионную лакокрасочные покрытия к подложке и его долговечность. Подготовка металлической поверхностей заключается в их очистке ручным или механизированным инструментом, пескоструйной либо дробеструйной обработкой или др., а также хим. способами. Последние включают: 1) обезжиривание поверхности, например обработка водными растворами NaOH, а также Na 2 CO 3 , Na 3 PO 4 или их смесей, содержащими ПАВ и др. . орг. растворителями (напр., . уайтспиритом, три- или тетрахлорэтиленом) либо . состоящими из орг. растворителя и . 2) - удаление окалины, ржавчины и др. продуктов коррозии с поверхности (обычно после ее обезжиривания) действием, например, 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% кислотной коррозии; 3) нанесение конверсионных слоев (изменение природы поверхности; используется при получении долговечных комплексных лакокрасочные покрытия): а) фосфатирование, которое заключается в образовании на поверхности стали пленки нерастворимых в воде трехзамещенных ортофосфатов, например Zn 3 (PO 4) 2 . Fe 3 (PO 4) 2 , в результате обработки металла водорастворимыми однозамещенными ортофосфатами Mn-Fe, Zn или Fe, например Mn(H 2 PO 4) 2 -Fe(H 2 PO 4) 2 , либо тонкого слоя Fe 3 (PO 4) 2 при обработке стали раствором NaH 2 PO 4 ; б) (чаще всего электрохимическим способом на аноде); 4) получение металлических подслоев - цинкование или кадмирование (обычно электрохимическим способом на катоде).
Обработку поверхности химическими методами обычно осуществляют окунанием или обливанием изделия рабочим раствором в условиях механизированной и автоматизированной конвейерной окраски. Хим. методы обеспечивают высокое качество подготовки поверхности, но сопряжены с последующей промывкой водой и горячей поверхностей, а следовательно, с необходимостью очистки сточных вод.
Методы нанесения жидких ЛКМ.
1. Ручной (кистью, шпателем, валиком) - для окраски крупногабаритных изделий (строительных сооружении, некоторых промышленных конструкций), исправления . в быту; используются ЛКМ естественной сушки (см. ниже).
2. Валковый - механизированное нанесение ЛКМ с помощью системы валиков обычно на плоские изделия (листовой и рулонный прокат, . щитовые элементы мебели, . картон, металлической фольга).
3. Окунание в ванну, заполненную ЛКМ. Традиционные (органоразбавляемые) ЛКМ удерживаются на поверхности после извлечения изделия из ванны вследствие смачивания. В случае водоразбавляемых ЛКМ обычно применяют окунание с электро-, хемо- и термоосаждением. В соответствии со знаком заряда поверхности окрашиваемого изделия различают ано- и катофоретич. - частицы ЛКМ движутся в результате к изделию, которое служит соотв. анодом или катодом. При катодном электроосаждении (не сопровождающемся . как при на аноде) получают лакокрасочные покрытия, обладающие повышенной коррозионной стойкостью. Применение метода электроосаждения позволяет хорошо защитить от коррозии острые углы и кромки изделия, сварные швы, внутренней полости, но нанести можно только один слой ЛКМ, т. к. первый слой, являющийся . препятствует электроосаждению второго. Однако этот метод можно сочетать с предварит. нанесением пористого осадка из др. . через такой слой возможно электроосаждение При хемоосаждении используют ЛКМ дисперсионного типа, содержащие , при их взаимодействии с металлической подложкой на ней создается высокая поливалентных (Ме 0:Ме +n), вызывающих приповерхностных слоев ЛКМ. При термоосаждении осадок образуется на нагретой поверхности; в этом случае в воднодисперсионный ЛКМ вводят спец. добавку ПАВ, теряющего растворимость при нагревании.
4. Струйный облив (налив) - окрашиваемые изделия проходят через "завесу" ЛКМ. Струйный облив применяют для окраски узлов и деталей различных 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 поверхностью, окрашиваемые в один цвет со всех сторон. Для получения Л, п. равномерной толщины без подтеков и наплывов окрашенные изделия выдерживают в растворителя, поступающих из сушильной камеры.
5. Распыление:
а) пневматическое - с помощью ручных или автоматических пистолетообразных краскораспылителей, ЛКМ с температурой от комнатной до 40-85 °С подается под (200-600 кПа) очищенного воздуха; метод высокопроизводителен, обеспечивает хорошее качество лакокрасочные покрытия на поверхностях различной формы;
б) гидравлическое (безвоздушное), осуществляемое под давлением, создаваемым (при 4-10 МПа в случае подогрева ЛКМ, при 10-25 МПа без подогрева);
в) аэрозольное - из баллончиков, заполненных ЛКМ и . применяют при подкраске автомашин, мебели и др.
Существ. недостаток методов распыления - большие потери ЛКМ (в виде устойчивого . 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 электростатическое 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 противоположного знака. Этим методом наносят многослойные лакокрасочные покрытия на металлы и даже неметаллы, например на древесину с не менее 8%, с токопроводящим покрытием.
Методы нанесения порошковых ЛКМ: насыпание (насеивание); напыление (с подогревом подложки и газопламенным или плазменным нагревом , либо в электростатическом поле); нанесение в псевдоожиженном слое, например вихревом, вибрационном.
Многие методы нанесения ЛКМ применяют при окраске изделий на конвейерных поточных линиях, что позволяет формировать лакокрасочные покрытия при повышенных температурах, а это обеспечивает их высокие технические свойства.
Получают также так называемые градиентные лакокрасочные покрытия путем одноразового нанесения (обычно распылением) ЛКМ, содержащих смеси дисперсий, порошков или растворов термодинамически несовместимых пленкообразователей. Последние самопроизвольно расслаиваются при общего растворителя или при нагревании выше температур текучести пленкообразователей. Вследствие избирательного подложки один пленкообразователь обогащает поверхностные слои лакокрасочные покрытия, второй - нижние (адгезионные). В результате возникает структура многослоевого (комплексного) лакокрасочные покрытия.
Сушку (отверждение) нанесенных ЛКМ осуществляют при 15-25 °С (холодная, естественная сушка) и при повышенных температурах (горячая, "печная" сушка). Естественная сушка возможна при использовании ЛКМ на основе быстровысыхающих термопластичных пленкообразователей (например, перхлорвиниловых смол, нитратов целлюлозы) или пленкообразователей, имеющих ненасыщенные связи в молекулах, для которых отвердителями служат О 2 или влага, например алкидные смолы и полиуретаны соотв., а также при применении двухупаковочных ЛКМ (отвердитель в них добавляется перед нанесением). К последним относятся ЛКМ на основе, например, эпоксидных смол, отверждаемых ди- и полиаминами.
Сушку ЛКМ в промышленности осуществляют обычно при 80-160 °С, порошковых и некоторых специальных ЛКМ - при 160-320 °С. В этих условиях ускоряется улетучивание растворителя (обычно высококипящего) и происходит так называемое термоотверждение реакционноспособных пленкообразователей, например алкидных, меламино-алкидных, феноло-формальдных смол. Наиболее распространенные методы термоотверждения - конвективный (изделие обогревается циркулирующим горячим воздухом), терморадиационный (источник обогрева - ИК излучение) и индуктивный (изделие помещается в переменное электромагнитное поле). Для получения лакокрасочные покрытия на основе ненасыщенных олигомеров используют также отверждение под действием УФ излучения, ускоренных электронов (электронного пучка).
В процессе сушки протекают различные физико-химические процессы, приводящие к формированию лакокрасочные покрытия, например смачивание подложки, удаление орг. растворителя и , полимеризация и (или) поликонденсация в случае реакционноспособных пленкообразователей с образованием сетчатых полимеров. Формирование лакокрасочные покрытия из порошковых ЛКМ включает оплавление частиц . 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. температуры пленкообразования, близкой к температуре стеклования . Формирование лакокрасочные покрытия из органодисперсионных ЛКМ происходит в результате коалесценции полимерных частиц, набухших в растворителе или пластификаторе в условиях естественной сушки, при кратковременном нагревании (напр., 3-10 с при 250-300 °С).
Промежуточная обработка лакокрасочных покрытий: 1) шлифование абразивными шкурками нижних слоев лакокрасочные покрытия для удаления посторонних включений, придания матовости и улучшения адгезии между слоями; 2) полирование верх, слоя с использованием, например, различных паст для придания лакокрасочные покрытия зеркального блеска.
Пример технологической схемы окраски кузовов легковых автомобилей (перечислены последовательной операции): обезжиривание и фосфатирование поверхности, сушка и охлаждение, грунтование электрофорезной грунтовкой, отверждение грунтовки (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 . сушка (130-140 °С, 30 мин).
Свойства покрытий определяются составом ЛКМ (типом . пигментом и др.), а также структурой покрытий. Наиболее важные физико-механической характеристики лакокрасочных покрытий - адгезионная к подложке (см. Адгезия
), твердость, при изгибе и ударе. Кроме того, лакокрасочные покрытия оцениваются на влагонепроницаемость, атмосферостойкость, химстойкость и др. защитные свойства, комплекс декоративных свойств, например прозрачность или укрывистость (непрозрачность), интенсивность и чистота цвета, степень блеска.
Укрывистость достигается введением в ЛКМ наполнителей и пигментов. Последние могут выполнять также и другие функции: окрашивать, повышать защитные свойства (противокоррозионные) и придавать спец. свойства покрытиям (напр., электропроводимость, теплоизолирующую способность). Объемное содержание пигментов в эмалях составляет шпатлевка. - до 80%. Предельный "уровень" пигментирования зависит также от типа ЛКМ: в порошковых красках - 15-20%, а в воднодисперсионных - до 30%.
Большинство ЛКМ содержат органические растворители, поэтому производство лакокрасочные покрытия является взрыво- и пожароопасным. Кроме того, применяемые растворители токсичны (ПДК 5-740 мг/м 3). После нанесения ЛКМ требуется обезвреживание растворителей, например термическим или каталитическим окислением (дожиганием) отходов; при больших расходах ЛКМ и использовании дорогостоящих растворителей целесообразна их утилизация - поглощение из паровоздушной смеси (содержание растворителей не менее 3-5 г/м 3) жидким или твердым (активированный уголь, цеолит) поглотителем с последующей регенерацией, В этом отношении преимущество имеют ЛКМ, не содержащие органических растворителей, и ЛКМ с повышенным (/70%) содержанием твердых веществ. В то же время наилучшими защитными свойствами (на единицу толщины), как правило, обладают лакокрасочные покрытия из ЛКМ. используемых в виде растворов. Бездефектность лакокрасочных покрытий, улучшение подложки, устойчивость при хранении (предотвращение оседания пигментов) эмалей, водно- и органо-дисперсионных красок достигается введением в ЛКМ на стадии изготовления или перед нанесением функциональных добавок; например, рецептура воднодисперсионных красок обычно включает 5-7 таких добавок (диспергаторы, стабилизаторы, смачиватели, коалесценты, антивспениватели и др.).
Для контроля качества и долговечности лакокрасочные покрытия проводят их внеш. осмотр и определяют с помощью приборов (на образцах) свойства - физико-механические (адгезия, эластичность, твердость и др.), декоративные и защитные (например, антикоррозионные свойства, атмосферостойкость, водопоглощение). Качество лакокрасочные покрытия оценивают по отдельным наиболее важным характеристикам (например, атмосферостойкие лакокрасочные покрытия - по потере блеска и мелению) или по квалиметрической системе: лакокрасочные покрытия в зависимости от назначения характеризуют определенным набором п
свойств, значения которых x i (i}