Технологические требования к условиям проведения окраски

14:30
354
Технологические требования к условиям проведения окраски

Важно разделять два вида ремонта, выполняемого в автомастерской. Первый – восстановление ЛКП без ремонта поверхности (задача, аналогичная решаемой на заводе), второй – наиболее обширный: восстановление ЛКП на отремонтированной поверхности.

Но заводские методы не пригодны для ремонтных методов окраски, т.к. дорогостоящие методы заводской окраски применимы только для конвейеров. А также при заводской окраске температура сушки превышает 150 °С, здесь происходит термическая полимеризация, в ремонтной окраске температура сушки не превышает 60 °С, иначе могут расплавиться пластмассовые детали кузова. Для ремонтных методов специально подобраны материалы, которые сохнут при температуре 20 - 60 °С. В них используют отвердители. Процесс образования твердого покрытия в ремонтных условиях называется химической полимеризацией.

На авторемонтных предприятиях применяются ОСК (окрасочно-сушильные камеры) для окраски автомобилей из пневматических окрасочных пистолетов.

Качество проведения окраски в условиях автомобилестроительного завода ни у кого не вызывает сомнений. В значительной степени оно обеспечивается высокими требованиями, предъявляемыми к состоянию окружающей среды во время проведения работ, и обусловлено жестким следованием всем технологическим нормам в этой области, поскольку конвейерный метод окраски представляет собой строгий технологический цикл, специально разработанный и сформированный на заводе в стройную технологическую цепочку.

Следовательно, и современное автосервисное предприятие должно функционировать, соблюдая целый ряд требований, касающихся поддержания оптимального состояния температурно-влажностного режима воздуха в помещениях мастерской. Хотя, как известно, качество получаемого лакокрасочного покрытия и проведенного ремонта сильно зависит от множества факторов, среди которых не последнее место занимают температура в помещении во время окраски, влажность воздуха, наличие пыли и т.д.

Температурный режим

Температура окружающего воздуха во время проведения окраски должна составлять примерно +20 °С. Температура и используемых лакокрасочных материалов, и обрабатываемой поверхности тоже должна быть близка к +20 °С.

Ведь при изменении температуры изменяется и вязкость лакокрасочного материала. А оптимальная рабочая вязкость готового к использованию лакокрасочного материала и рассчитывается производителями как вязкость при оговоренной температуре (при повышении температуры связующие смолы становятся более жидкими). Поэтому все гарантии качества – как самого нанесения лакокрасочного материала, так и получаемого покрытия – производители дают только при обязательном соблюдении проведения работ материалом, имеющим определенную, оговоренную вязкость.

При изменении температуры нарушается корректность полимеризации нанесенного лакокрасочного материала.

Понижение температуры приводит к понижению температуры окрашиваемой поверхности, что, в свою очередь, вызывает некоторые характерные дефекты свежего покрытия. На нем может образоваться так называемая «апельсиновая корочка», а могут появиться и «шторы» (подтеки). Процесс испарения растворителя тоже значительно замедлится, что может повлиять на выбраковку покрытия.

Если же температура, наоборот, будет высокой, то это приведет к появлению пор, пузырьков и кратеров вследствие чересчур быстрого испарения растворителя. Может появиться шероховатость, поскольку значительная часть растворителя улетучится слишком быстро, не обеспечив каплям краски достаточного контакта для того, чтобы они образовали гладкую поверхность.

Влажность

Повышенная влажность, так же как и пониженная температура, замедляет процесс испарения растворителя. Правда, иногда это и не приносит ощутимого вреда, но влечет за собой понижение адгезионных свойств лакокрасочных материалов К тому же на свежем покрытии могут образоваться «пузырьки» – маленькие точкообразные поднятия в строении лака.

Пыль

Пыль – это самый главный и самый опасный враг любого маляра.

Во избежание пыли, перед тем как начать проведение окраски, необходимо хорошо обезжирить поверхность двумя видами обезжиривателей, чтобы удалить органические и неорганические загрязнения (которые могут проявиться после окраски); надеть чистые комбинезоны и чехлы на обувь, проверить исправность фильтров в окрасочно-сушильной камере, профильтровать предназначенный для нанесения лакокрасочный материал, обдуть из обдувочного пистолета окрашиваемую поверхность, протереть ее специальной противопыльной салфеткой и только после этого начинать окрашивать деталь.

Маскировка

Значимость маскирующего оклеивания неокрашиваемых поверхностей недооценить очень трудно. Поэтому плотность оклеивающей бумаги должна быть не менее 40 г/м2, она должна быть цельной и не иметь ни малейших просветов. Ни в коем случае нельзя использовать цветную бумагу или полоски бумаги неправильной формы.

Перед нанесением лакокрасочного материала надо оклеить поверхность так, чтобы при последующем распылении лака не очертились границы. Причем бумагу надо оклеивать всегда и по всей длине максимально прочно, чтобы под нее случайно не попал воздух – это приведет к ее отрыву.

Вязкость

Вязкость – это величина, которая характеризует текучесть жидкости.

В данном случае вязкость жидкости измеряется временем, необходимым для того, чтобы некоторое известное количество жидкости вытекло из сосуда через отверстие определенного диаметра при определенной поддерживаемой температуре. Для этого создано специальное устройство, именуемое вискозиметром. Вискозиметр представляет из себя стакан стандарта DIN4, в который наливают 100 см3лакокрасочного материала.Через четырехмиллиметровое отверстие этот материал вытекает, что и характеризует вязкость данного лакокрасочного материала.

Обезжиривание

Это первая операция, обязательно выполняемая и на автозаводе, и в автомастерской. Многоступенчатость этой чрезвычайно важной подготовительной операции объясняется тем, что на поверхности кузовных деталей присутствуют загрязнения двух видов: органические (силикон, технические и бытовые жиры) и неорганические (в основном соли, остающиеся после испарения воды), которые не удаляются обычными растворителями и обезжиривателями.

Линейка очищающих средств, используемых на этом этапе, разделяется на несколько продуктов. Сегодня все производители ремонтных лакокрасочных материалов выпускают обезжириватели на основе спиртов, ведь агрессивность обезжиривателя зависит от того, какой процент органического растворителя в нем содержится. Чем его больше, тем агрессивность выше, и, соответственно, чем больше спирта, тем она ниже.

На малярном участке обезжиривание следует проводить до начала какой бы то ни было обработки детали и перед нанесением каждого из функциональных слоев.

Также в автомастерской нельзя использовать высокоагрессивные обезжириватели, поскольку их применение чревато изменением свойств свежих ЛКМ и их растворением – время полной полимеризации всех современных синтетических материалов все таки достаточно продолжительно и существенно превышает то время, через которое проводится последующая обработка детали. Качество выполнения данной операции рекомендуется проверять, так как некачественное обезжиривание приводит к трудно восстанавливаемым дефектам. Оценку качества обезжиривания можно проводить несколькими способами.

Оценка степени обезжиривания по смачиваемости. Этот метод основан на способности воды сохранять сплошную пленку на поверхности и не собираться в капли определенное время. Время разрыва пленки характеризует степень обезжиривания.

Второй метод – протирка. Выбирают два одинаковых по размеру участка подготовленной поверхности: один очищают растворителем дважды с промежуточной просушкой, второй очищают один раз. Затем сравнивают внешний вид салфеток.

Создание риски

Шлифование – это одна из основных операций в общем объеме ремонтных работ по восстановлению лакокрасочного покрытия кузова автомобиля. Качеству подготовки поверхности придается особое значение.

Сегодня наибольшее распространение получила сухая машинная шлифовка. Она практически вытесняет метод работы «по мокрому», неизменными спутниками которого была грязь и ведра с водой в зоне подготовки. Не секрет, что шлифование – самая трудоемкая операция, требующая наибольших временных затрат при проведении кузовного ремонта. По некоторым оценкам, она составляет до 60–70% всего объема работ. Поэтому сокращение времени и усилий маляров на выполнение этой операции влечет за собой весьма значительный рост эффективности технологического процесса автосервисного предприятия в целом, что и обеспечивает сухая машинная шлифовка.

Шлифование «по мокрому» требует применения специальных водостойких шлифовальных материалов на основе карбида кремния. Это позволяет в среднем за смену обработать поверхность площадью до 4 м2. При сухой же шлифовке за то же время можно обработать, по оценкам многих специалистов, поверхность площадью 10 м2. Она не требует специальных водостойких материалов, что говорит о существенных преимуществах «сухого» способа.

При использовании высокопродуктивной системы пылеудаления практически полностью устраняется пыль из рабочей зоны, что, в конечном счете, прямо влияет на качество выполняемых работ: меньше пыли в окрасочной камере, меньше дефектов, возникающих по ее причине во время окраски, и, как следствие, меньше дополнительных затрат на их устранение.

На заводе деталь не шлифуется – высокоагрессивные протравливающие грунты наносятся в полностью закрытых герметичных и изолированных камерах (дистанционно или автоматически). И делается это потому, что заводская концентрация цинкофосфатов весьма велика (они ядовиты, к тому же они не выводятся из организма, накапливаясь до определенной критической дозы и отравляя человека).

В автомастерских таких камер нет, поэтому используемые лакокрасочные материалы менее агрессивны (хотя производители ремонтных ЛКМ добавляют в свою продукцию цинк, в крайне малых, безвредных количествах), а следовательно, они уступают заводским по некоторым свойствам, и в частности по адгезионным. Большое значение приобретает первичная риска, ее глубина и особенно форма (шлифование необходимо для того, чтобы создать риску, а не для того, чтобы устранить остатки старой лакокрасочной поверхности). От нее зависит, насколько хорошо наносимый материал сцепится с подложкой, ведь она способствует улучшению механической адгезии, увеличивая площадь соприкосновения этого материала с поверхностью.

Глубина риски – это критерий качества обрабатываемой поверхности. Она измеряется в мкм (тысячные доли мм) и показывает отклонение профиля поверхности от идеального. При обработке с помощью шлифовального материала глубина риски зависит от размера зерен и плотности его размещения, а также от хода эксцентрика шлифовальной машинки.

Формирование основы лакокрасочного покрытия

Заводской метод формирования основы

Формирование основы лакокрасочного покрытия – это совокупность ряда операций, успешное выполнение которых позволяет в дальнейшем эффективно нанести конечный слой автомобильной эмалевой краски. Качество нанесения нижних слоев (грунтов и шпатлевки) прямо влияет на качество всего лакокрасочного покрытия автомобиля в целом. Просчеты, допущенные на первых этапах работы, неминуемо выльются в весьма существенные дефекты, которые проявятся только после завершения процесса окраски. Причем дефекты эти могут быть настолько существенными, что для их устранения придется проводить повторную окраску. Следствием этого будет увеличение стоимости и времени ремонта.

Этапом формирования защитной системы на автомобилестроительном заводе является фосфатирование – процесс создания на кузове автомобиля цинк-фосфатной пленки, защищающей его от коррозии. Фосфатирующий слой образует прочную химическую связь с металлической поверхностью, что служит отличной антикоррозионной защитой. Нанесение фосфатирующего грунта – это сложный химический процесс, возможный только в условиях конвейерной окраски, особенно когда грунт наносится на алюминиевую поверхность. Данная процедура применима и в ремонтной окраске. Но, в отличие от конвейера, где кузов полностью погружают в фосфатирующий раствор, в ремонтной технологии используют метод пневматического распыления.

Наиболее важными компонентами грунта являются цинк и марганец. Когда кузов погружается в ванну, эти элементы образуют прочную связь со стальной поверхностью кузова, буквально проникая в нее. Для оптимизации данного процесса исключаются тяжелые металлы, при этом антикоррозионная защита не ослабляется.

Фосфатация значительно лучше защищает металл кузова от коррозии, чем ремонтный грунт. Поэтому при любом локальном повреждении этого слоя при эксплуатации автомобиля очаг коррозии либо вообще не распространяется на соседнюю поверхность (так как один материал – фосфатная пленка – проникает в другой – металл детали), либо распространяется слабо.

Однако фосфатирование нельзя воспроизвести в процессе ремонтной окраски. Причина кроется в том, что в линейке материалов, используемых при ремонтной окраске (в отличие от конвейерной), присутствуют материалы, конфликтующие с фосфатной пленкой, и в первую очередь это полиэфирные шпатлевки. Они совершенно не совместимы с кислотными основаниями, остающимися на металле после фосфатации, имеют к ним крайне слабую адгезию и, кроме того, вступают с ними в химическую реакцию, что приводит к появлению на поверхности ЛКП признаков реакции (так называемое кипение).

На производстве после фосфатации следует операция пассивации – нейтрализация кислотных остатков путем промывки в щелочных растворах. При ремонтной окраске все ремонтные материалы имеют в своем составе пассиваторы.

В ремонтной окраске фосфатацию заменяют кислотосодержащие первичные грунты (фосфатирующие, протравные, реактивные, кислые, кислотные и вошпраймеры). Они имеют отличную адгезию к металлу. Главнейшая функция праймеров (первичных грунтов) – обеспечение сцепления с металлом последующих наносимых материалов, а вторичная функция в качестве барьера от коррозии.

На заводе наносят два, а то и три грунта – фосфатирующий, катафорезный и грунт-выравниватель – и только потом – база и лак. В ремонтной окраске также надо повторять всю линейку материалов, и заменять одно другим или вовсе что-то исключать за ненадобностью категорически воспрещается. Ведь каждый слой «слоеного пирожка», лежащего на кузове, выполняет определенную защитную функцию.

Ремонтные грунты

В настоящее время на рынке представлен широкий ассортиментный ряд всевозможных грунтов, выпускаемых различными производителями ремонтных лакокрасочных материалов для разных целей. Поэтому, выбирая подходящую грунтовку, надо опираться на конкретную задачу, стоящую перед мастером, и вид подложки, на которую материал будет наноситься.

К сожалению, современные технологии, используемые при разработке и производстве грунтов, пока еще не позволяют совместить в одном материале на достаточном качественном уровне защитную и выравнивающую функции грунта. Поэтому все грунты можно условно разделить на две основные группы: защитные грунты и грунты порозаполнители (выравниватели, наполнители и т.д.).

Грунтовки образуют нижние слои лакокрасочных покрытий. Основное назначение – создание надежного сцепления верхних слоев покрытия с окрашиваемой поверхностью. Они выполняют целый ряд и других важных функций.

Грунтование – нанесение слоя лакокрасочного материала, непосредственно контактирующего с подложкой. Целью этого процесса является придание окрашиваемой поверхности дополнительных адгезионных свойств. В не меньшей степени грунтование способствует антикоррозионной защите металла. По составу грунты отличаются от автомобильных эмалевых красок повышенным содержанием пигментов и тем, что пигменты эти обладают преимущественно не окрашивающими, а противокоррозионными свойствами.

Отсюда и основные требования, предъявляемые к грунтовкам: они должны обладать хорошей адгезией к вышележащим слоям лакокрасочного материала и высокими антикоррозионными качествами, а также выполнять функцию амортизатора при отсутствии других материалов между краской и металлом. Адгезионная прочность слоя грунта обратно пропорциональна его толщине, поэтому грунтовки наносятся весьма тонким слоем не более 15–20 мкм.

Эпоксиды

Эпоксидные грунты, выравниватели, шпатлевки, в отличие от полиэфирных шпатлевок, нейтральны к кислотным основаниям, остающимся после фосфатации. Эпоксидная пленка – наиболее плотная (вследствие отсутствия в ней пор), гораздо тверже любой полиэфирной шпатлевки. Она создает хороший антикоррозионный барьер, имеет отличную адгезию практически ко всем материалам, однако широкое применение эпоксидных грунтов как первичных, так и вторичных ограничено весьма существенным «но»: для полного высыхания им требуется достаточно много времени.

Время их сушки при температуре +20 °С составляет в среднем 12 часов, чего на большинстве автосервисов, особенно на тех, где кузовной ремонт поставлен на поток, позволить себе не могут. Высокотемпературная сушка тоже не исправляет положения: она приводит к неравномерной полимеризации слоев грунта (слой эпоксидного грунта при ее использовании не должен превышать 10–15 микрон), и это влечет за собой образование пузырей на поверхности лакокрасочного материала (внутрислойной адгезии – когезии, когда верхний слой полимеризуется значительно быстрее, что и приводит к появлению дефектов).

Шпатлевание

Шпатлевание – это операция, которая и отличает конвейерную окраску от ремонтной. Шпатлевки – пастообразные материалы, наносимые по слою грунтовки при необходимости выравнивания и восстановления (шпатлевания) ремонтируемой поверхности перед нанесением на нее верхних (кроющих) слоев лакокрасочного покрытия.

Во всех многочисленных ремонтных системах, представленных сегодня производителями ремонтных лакокрасочных материалов, шпатлевки являются самым простым лакокрасочным материалом, используемым ремонтниками. Чаще всего они состоят из двух субстанций – полиэфирной смолы и наполнителя.

Также существует довольно много узкоспециальных шпатлевок: армированных, стекловолокнистых (волосатых) и т.д., но двухкомпонентные полиэфирные сегодня применяются наиболее часто. Это стандартный материал, способствующий устранению неровностей на кузове автомобиля, вызванных его повреждением. Вмятины, наиболее глубокие царапины и другие подобные дефекты устраняются исключительно шпатлеванием, если, конечно, не происходит замены старой детали новой.

Шпатлевки обладают отличной адгезией к наиболее широко распространенным в автомобилестроении поверхностям: чистому металлу, старым неповрежденным слоям лакокрасочного материала и грунтам. Более того, на рынке появились и универсальные полиэфирные шпатлевки – их можно наносить наряду с традиционными и на оцинкованные поверхности.

Но главное преимущество современных материалов на полиэфирной основе состоит в том, что они, в отличие от устаревших, таких как нитроцеллюлозные шпатлевки, во время сушки имеют минимальное стягивание.

Шпатлевки нельзя наносить на кислотные грунты, это приводит к их плохому отверждению. Хотя прямо противоположная операция – нанесение кислотного грунта на затвердевшую шпатлевку для защиты голого металла вокруг зоны ремонта – не вызовет никаких проблем.

Все шпатлевки (кроме эпоксидных и шпатлевок на основе ненасыщенных полиэфиров) наносят только на загрунтованную или окрашенную поверхность, причем толщина слоя шпатлевки должна быть минимальной и определяться величиной усадки материала.

При небольшой величине усадки шпатлевки (полиэфирной или эпоксидной) наносить ее можно слоем толщиной до 1 мм. Если усадка значительна (пентафталиевая или нитрошпатлевка), то шпатлевку следует наносить несколько слоев (с промежуточной сушкой), но суммарная толщина этих слоев не должна превышать 0,3 мм. Наиболее часто встречающийся дефект шпатлевания – нанесение некорректно толстого слоя материала, что приводит вследствие сильного внутреннего напряжения в таком слое к его растрескиванию.

Нитрошпатлевки прекрасно зарекомендовали себя при устранении незначительных повреждений, царапин и сколов. Во-первых, они недороги, при этом создают относительно гладкую, непористую поверхность, а во-вторых, при работе с ними не требуется никакой предварительной подготовки. Но, если надо нанести хотя бы слой в 100 мкм, то следует создать его за 3 – 4 прохода, поскольку во время высыхания шпатлевка дает сильную усадку.

Отверждается она кислотным методом, и отвердителем для нее является пероксид. Он специально окрашивается производителями ремонтных лакокрасочных материалов в красный цвет, для того чтобы можно было видеть равномерность его смешивания со шпатлевкой и следить за этим процессом.

Неравномерность смешивания приводит, во-первых, к значительным затруднениям при сушке, плохому отверждению, а во-вторых, к изменению цвета автомобильной эмалевой краски. Это так называемое «просачивание пероксида», следствием чего может быть модификация цветового оттенка, особенно сильно проявляющаяся на голубых тонах, или же появление матовых пятен на лакокрасочном покрытии поверх зашпатлеванных мест.

Особенности работы со шпатлевкой связаны преимущественно с тем, что шпатлевка – это материал, полимеризующийся совершенно по иной схеме, нежели все остальные лакокрасочные материалы (грунты, эмалевые краски и т.д.). График ее отверждения очень резкий: она может стоять несколько минут открытой, а потом практически мгновенно начинается бурная реакция полимеризации. С этим и связаны многие особенности.

Первая. Реакция протекает так бурно, что сопровождается обильным выделением тепла и резким запахом простых эфиров.

Эфиры, выделяющиеся при высыхании шпатлевок, – это самые агрессивные растворители из всех возможных. Шпатлевку можно наносить на старое лакокрасочное покрытие – ее нанесение повлечет обратимость лежащих под ней старых слоев.

Вторая. График отверждения шпатлевки, помимо того, что резкий, еще и скачкообразный. А чем быстрее материал полимеризуется, тем быстрее и сильнее он дает усадку. Уменьшение объема шпатлевки колеблется в достаточно широких пределах: от 3 до 15%.

Нельзя перекрывать пятна шпатлевки сразу же непосредственно эмалевой краской, потому что потеря блеска в таких местах уже не будет поддаваться никакой корректировке. Зашпатлеванные участки всегда нужно сначала покрывать слоем грунта, чтобы создать равномерную, непоглощающую подложку. Только тогда нанесенная эмалевая краска не потеряет блеск.

Зона предполагаемого ремонта должна зачищаться больше, чем зона предполагаемого шпатлевания.

Во время сушки следует учитывать то, что полиэфирные шпатлевки чувствительны к высоким температурам. При перегреве они начинают растрескиваться. Максимальная температура, которую выдерживают большинство полиэфирных шпатлевок и которая не приводит к их деформации, составляет +80 °С.

Шпатлевки гигроскопичны, т.е. обладают хорошей способностью впитывать влагу, поэтому зашпатлеванные участки нужно как можно быстрее покрывать последующими слоями ремонтной системы.

Для контроля качества шпатлевания нет инструментальных методов проверки, поэтому требуется высокая квалификация и опыт специалиста. Существуют наиболее распространенные дефекты.

Дефект шпатлевания Причины возникновения Способ устранения
Пленка шпатлевки снимается с грунта, легко рассыпается В состав шпатлевки введено недостаточно связующего веществаПравильно приготовить шпатлевку
Пленка шпатлевки после высыхания дает трещиныШпатлевка нанесена на непросохший слой грунтовки, шпатлевка нанесена толстым слоемУлучшить сушку грунтовки, уменьшить толщину слоя шпатлевки
Пленка шпатлевки трудно шлифуетсяШпатлевка содержит избыток связующего веществаПравильно приготовить шпатлевку
При шлифовании пленки шпатлевки происходит быстрое загрязнение шкуркиСлой шпатлевки недостаточно просушенУлучшить качество сушки шпатлевки
Слой шпатлевки плохо сцепляется с поверхностьюПоверхность грунтовки не очищена от загрязненийУлучшить качество очистки слоя грунтовки от загрязнений

Для определения качества выравнивания поверхности и качества шлифования наносят так называемый выявительный слой или, как некоторые производители называют, проявочное покрытие. Нанесение проявочного покрытия представляет собой метод обнаружения дефектов поверхности, например кратеров или глубоких царапин. Без проявочного покрытия такие дефекты практически незаметны, но они непременно отражаются на качестве окраски и приводят к дорогостоящей перекраске кузова. Кроме того, проявочное покрытие играет большую роль на этапе наложения полиэфирных шпатлевок, поскольку позволяет проверить ровность поверхности грунта (шпаклевки) и правильность выполнения линий и обводов кузова. Для данной операции, как правило, используют черную нитроэмаль. Кроме того существует сухое проявочное покрытие (фирма 3М), имеющее ряд преимуществ: не содержит растворителей, не требует оклейки, может применяться как в ходе «мокрой», так и при использовании технологии «сухой» шлифовки.

Комментарии

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!