Производственная санитария и техника безопасности.

Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий.

IV этап

III этап

1. Первичная идентификация культуры по характеру роста на среде Клиглера (Ресселя).

2. Посев чистой культуры на короткий «пестрый» ряд Гисса и бульон с 2 бумажками (на индол и сероводород) → 37 о С 24 часа.

3. Посев на среду Симмонса → 37 о С 24 часа.

4. Посев в столбик полужидкого агара → 37 о С 24 часа.

5. Проба на оксидазу.

6. Фаготипирование серовара Typhi (или серовара Paratyphi B).

7. Проба на чувствительность к антибиотикам.

1. Проводят биохимическое типирование сальмонелл, т.е. определяют принад-лежность к серологической группе.

2. Проводят серологическую идентификацию культуры, т.е. ставят РА на стекле с поливалентной сальмонеллезной сывороткой АВСДЕ групп, затем с О-сыворотками данной серологической группы и с Н-сыворотками I и II фазы, определяя, таким образом, вид выделенной культуры.

3.Учитывают антибиотикограмму и выдают окончательный ответ.

7. Средства специфической терапии :

Антибиотики с учетом антибиотикограммы;

Жидкий сальмонеллёзный бактериофаг АВСДЕ групп;

Брюшнотифозный бактериофаг (в таблетках);

Эубиотики: бифидумбактерин, колибактерин, лактобактерин, бификол, субтилин.

Средства специфической профилактики :

Химическая брюшнотифозная вакцина;

Химическая тифо-паратифозно-столбнячная вакцина (TABte);

Дивакцина – против брюшного тифа и паратифа В;

Брюшнотифозный бактериофаг;

Жидкий сальмонеллезный бактериофаг АВСДЕ групп;

Рибосомальная вакцина против сальмонеллеза находится в стадии раз-работки.

Взависимости 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.

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.

Окрашиваемая поверхность в зависимости от применяемого способа ее очистки может иметь различную степень шероховатос­ти, отличающуюся размером выступов и глубиной впадин. Для обеспечения защиты металла от коррозии толщина слоя краски должна превышать выступающие на металле гребешки в 2...3 раза.

Подготовка поверхностей к окраске включает очистку деталей, обезжиривание, мойку и сушку.

Очистка деталей от загрязнений производится механической обработкой (механическим инструмен­том, сухим абразивом, гидроабразивной очисткой и др.) или хи­мическим способом (обезжириванием, одновременным обезжи­риванием и травлением, фосфатированием и др.).

Загрязнения не­жирового происхождения удаляются водой или щетками.

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).

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.п.).

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 обезжиривания.

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

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

Детали из черных металлов, никеля, меди обезжиривают в ще­лочных растворах.

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

Травление - очистка металлических деталей от коррозии в растворах кислот, кислых солей или щелочей.

На практике 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 фосфатированию в обязательном порядке.

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

Перед нанесением лакокрасочного покрытия поверхность изде­лий должна быть сухой.

Наличие влаги под пленкой краски исключает хорошую ее сцепляемость и вызывает коррозию металла.

Сушка - обыч­но производится воздухом, нагретым до температуры 115...125°С, в течение 1...3 мин. до удаления видимых следов влаги.

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

Грунтование .

Применение той или иной грунтовки определяется в основном видом защищаемого материала, условиями эксплуатации, а также маркой наносимых покрывных эмалей, красок и возмо­жностью применения горячей сушки.

Сцепление (адгезия) грунто­вочного слоя с поверхностью определяется качеством ее подготовки.

Грунтовку нельзя наносить толстым слоем. Ее наносят равно­мерным слоем толщиной 12...20 мкм, а фосфатирующие грунтов­ки - толщиной 5...8 мкм. Нанесение грунтовок производят всеми описанными ранее способами. Для получения грунтовочного слоя с хорошими защитными свойствами, не разрушающегося при нанесении шпатлевки или эмали, его необходимо высушить, но не пересушивать. Режим сушки грунтовки указан в нормативно-технической документации, по которой производят окрашивание данных изделий.

Шпатлевание . На поверхностях деталей могут быть вмятины, небольшие углубления, раковины 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.

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

Шлифование. Для удаления с зашпатлеванной поверхности шеро­ховатостей, неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов производят шлифование .

Для шлифования применяют раз­личные абразивные материалы в порошкообразном виде или в виде абразивных шкурок и лент на бумажной и тканевой основе. Шлифо­вать можно только полностью высохшие слои покрытия. Такой слой должен быть твердым, не сдираться при шлифовании, а абразив не должен сразу «засаливаться» от покрытия. Операцию шлифования проводят вручную или с помощью механизированного инструмента.

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

Нанесение внешних слоев покрытий . После нанесения грунтовки и шпатлевки (если она необходима) наносят внешние слои по­крытия.

Число слоев и выбор лакокрасочного материала определяются требованиями к внешнему виду и условиями, в которых из­делие будет эксплуатироваться.

Первый слой эмали по шпатлевке является «выявительным», его наносят более тонко, чем последующие.

Выявительный слой служит для обнаружения дефектов на зашпатлеванной поверхности. Выяв­ленные дефекты устраняют быстросохнущими шпатлевками. Высу­шенные зашпатлеванные участки обрабатывают шкуркой и удаляют продукты зачистки. После устранения дефектов наносят несколько тонких слоев эмали. Нанесение эмалей производят распылителем.

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° С…140° С. Продолжительность сушки от 0,3... 8 ч.

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

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

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

Контроль качества окраски изделий .

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

Внешним осмотром выявляют наличие блеска покрытия, сор­ности, рисок, потеков и других дефектов окрашенной поверхнос­ти. На поверхности допускаются на I 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 разнооттеночное.

1. Подготовка поверхности производится с целью удаления дефектов поверхности, заусенцев, грата, создание требуемой шероховатости поверхности. От качества подготовки поверхности во многом зависит качество покрытия, прочность его соединения с поверхностью изделия и декоративные свойства покрытия. В ряде случаев этот этап обладает значительной трудоемкостью.

Для снижения шероховатости поверхности применяют абразивную зачистку, гидроабразивную обработку. Для удаления заусенцев и грата применяется галтовка, электрохимическая обработка и т.д.

Удаление окалины, ржавчины эффективно производится песко- и дробеструйной обработкой, зачисткой иглофрезами и т.д.

Непосредственно перед нанесением покрытия производится обезжиривание, которое проводят в щелочных растворах или в органических растворителях. Процесс обезжиривания значительно интенсифицируется при применении ванн с ультразвуковыми колебаниями растворителя.

В ряде случаев, для повышения адгезии покрытия и поверхности металлического изделия производится специальная химическая или гальваническая подготовка поверхности (фосфатирование, анодирование, оксидирование).

Для усиления защитного эффекта стальные детали перед лакокрасочным покрытием иногда покрывают цинком, кадмием или никелем.

2. Нанесение покрытия В зависимости от заданной структуры покрытия технология его нанесения может включать: грунтование, шпатлевание, шлифование шпатлевки, окрашивание, лакирование и отделку покрытия.

Грунтование производится с целью создания хорошей адгезии с покрываемой поверхностью и последующими слоями покрытия.

Шпатлевание применяется для выравнивания поверхности и имеет высокую трудоемкость как нанесения, так и последующего выравнивания шлифованием. Оно способно существенно улучшить внешний вид изделия, но снижает защитную способность покрытия, поэтому для поверхностей, находящихся в агрессивных средах, не применяется. Шпатлевание часто применяется при отделки литых корпусов машин, так как позволяет скрыть дефекты поверхности отливок и придать машине оптимальные декоративные качества.

Окрашивание может осуществляться воздушным распылением, распылением в электрическом поле, окунанием, струйным обливом, безвоздушным распылением, нанесением полимерных порошковых красок во взвешенном слое, окраской валиками или кистью.

Выбор метода окрашивания зависит от типа производства, размеров и формы заготовки.

Окрашивание распылением краски на мельчайшие частицы сжатым воздухом наиболее распространено. Позволяет наносить краску равномерно, без потеков и в труднодоступных местах сложных по форме заготовок (рис.6.2,а). Распыление краски возможно и без применения сжатого воздуха за счет ее подачи в головку под высоким давлением и диспергирования при истечении из специального сопла (рис.6.2,б). Эффективность того или иного способа зависит от вязкости наносимого состава, условий применения.

Окрашивание распылением требует применения специальных окрасочных камер (рис.6.3), оборудованных вытяжными устройствами, так как образующийся туман краски и пары растворителя токсичны и взрывоопасны.

При распылении краски в электрическом поле частицы краски, приобретая заряд в распылителе, осаждаются на заготовку, имеющую электрический заряд противоположного знака. При этом сокращаются потери краски, но возможно окрашивание только простых по форме заготовок, так как частицы краски не проникают во внутренние полости заготовки.

Если производить распыление краски в вакуумную камеру, то снижается расход краски, резко улучшаются условия труда, улучшается качество покрытия, за счет отсутствия газовых пузырей, и быстрее происходит процесс сушки покрытия. Но в этом случае возможно применение только безвоздушных распылительных головок.

Способы окрашивания обливанием или окунанием отличаются простотой, легко автоматизируются, применяются для мелких и средних деталей. При их реализации иногда возникают натеки покрытия, которые могут быть устранены интенсивными механическими воздействиями после окунания (встряхиванием, вибрацией, вращением заготовки).

В этом случае создание покрытия осуществляется за счет последующего оплавления порошка в термокамерах, потоком горячего воздуха или воздействием открытого пламени. При соответствующих размерах изделия оно может в нагретом состоянии (140…220°С помещаться в порошкообразную среду, интенсивно перемешиваемую сжатым воздухом (псевдокипящий слой). Частицы полимера плавятся на поверхности заготовки и образуют сплошную прочную пленку.

3. Сушка покрытия осуществляется в специальных камерах (рис.6.5). Источником нагрева покрытия может быть обдув горячим воздухом или облучение мощными лампами. При сушке производится удаление летучих веществ (растворителей) из красок или лаков. В некоторых случаях нагрев покрытия необходим для ускорения процессов полимеризации в покрытии, например, при нанесении эпоксидных эмалей.

4. Отделка покрытия применяется в случае особо высоких декоративных требований и включает обычно абразивную зачистку промежуточных слоев покрытия с последующим полированием лакового слоя специальными пастами. При этом используется автоматизированное оборудование, промышленные роботы или ручной механизированный инструмент.

Технология нанесения гальванических покрытий

Количество осажденного металла на участке поверхности заготовки при электрохимическом осаждении зависит от плотности тока и времени обработки. Так как плотность тока в электролите практически всегда неравномерна, что связано с различными расстояниями до разных участков заготовки от анода, повышенной напряженностью электрического поля у острых углов заготовки, рассеивающей способностью электролита, различной его температурой и концентрацией в разных участках гальванической ванны, то на поверхности заготовки толщина слоя покрытия также будет неравномерна (рис.6.6).

Поэтому на острых наружных углах заготовки происходит значительно большее осаждение покрытия (рис.6.6,б), а острые внутренние углы могут вообще оказаться не покрытыми (рис.6.6,в). Внутренние же полости изделия могут экранироваться от протекающего через электролит тока выступающими, наружными поверхностями заготовки (рис.6.6,г). Поэтому при проектировании изделия, в котором предполагаются поверхности с гальваническим покрытием, следует учитывать рекомендации специальной литературы.

Для обеспечения равномерности покрытия применяют профилированные катоды, повторяющие эквидистантно профиль заготовки и обеспечивающие равномерную плотность тока на всей покрываемой поверхности. Применяют также экранирующие аноды и катоды, вспомогательные аноды.

При разработке специальных электролитов для гальванических покрытий в их состав вводят вещества, повышающие рассеивающую способность электролита, т.е. способность обеспечить равномерную плотность тока на поверхности заготовки при различном расстоянии участков ее поверхности от анода.

При гальваническом покрытии мелких изделий их помещают в специальные барабаны с перфорированными стенками, при вращении которых в электролите изделия интенсивно перемешиваются, причем электрический ток поступает к заготовке через соседние заготовки. В этом случае также на закрытых (электрически экранированных) участках толщина покрытия может быть значительно меньше, чем на наружных поверхностях.

Технологический процесс гальванического покрытия может включать операции подготовки поверхности (механическая зачистка, обезжиривание, химическая активация), непосредственно покрытия (в случае многослойного покрытия состоящего из нескольких этапов с промежуточными промывками), операции промывки, сушки. В некоторых случаях проводится дополнительное полирование, осуществляемое механической или химической обработкой.

Таким образом, гальваническое производство требует применения множества ванн с различными электролитами, водой, находящихся при разной температуре, оснащенных нагревательными или охлаждающими устройствами.

Эти ванны располагают в требуемой технологической последовательности и оборудуют специальными транспортно-загрузочными устройствами для переноса изделия из ванны в ванну и выдержке его там требуемое время.

Все эти функции реализованы в автоматических линиях гальванического производства (рис.6.7). Следует отметить, что гальваническое производство представляет определенную экологическую опасность, что сдерживает развитие применения этого вида покрытий.

Металлизация пластмасс

В производстве бытовой техники широкое применение получили гальванические металлические покрытия пластмассовых изделий. Это связано с тем, что технологии переработки пластмасс позволяют получать сколь угодно сложные по форме изделия с низкой шероховатостью поверхности. Но такая поверхность в ряде случаев не обладает высокой износостойкостью. Кроме того, металлические покрытия в этом случае могут значительно улучшать внешний вид изделия (рис.6.8).

Нанесение металлических гальванических покрытий на не проводящие ток поверхности, возможно только после их соответствующей обработки, позволяющей создать на поверхности тонкий токопроводящий слой.

В простейшем случае (в практике старинных художественных мастерских) поверхность изделия покрывали тонким слоем графита. В настоящее время поверхность активируют, обрабатывая ее в солях металлов, которые после соответствующей обработки разлагаются, выделяя частицы металла на поверхности заготовки. Так, обработка изделия в растворе азотнокислого серебра с последующим облучением ультрафиолетовыми лучами позволяет получить на поверхности тонкую пленку серебра, на поверхность которой можно осадить гальванически требуемое покрытие.

Лазерная стереолитография

Лазерная стереолитография – технологический метод послойного изготовления моделей, практически любой формы и сложности из жидких композиций, полимеризующихся под действием лазерного излучения.

Особенностью данного процесса является использование компьютерной 3-D модели, которая может быть автоматически преобразована соответствующими программами в геометрические образы плоско -параллельных сечений с заданным шагом. Отверждение же модели производится послойно в специальной установке (рис.7.1).

Лазер 1 генерирует световой луч, который концентрируется в пятно размером 0,1 …0,2 мм оптической системой. Световое пятно может перемещаться в горизонтальной плоскости оптическим сканером 2, работающим под управлением компьютера.

В ванне 3 находится жидкий фотополимер (ФП) 4, способный затвердевать при интенсивном воздействии излучения лазера. Первое сечение заготовки 5 полимеризуется на поверхности столика 6, который подводится к поверхности жидкости так, чтобы ее слой над поверхностью столика составлял 0,1…0,2 мм. После отвердевания первого слоя стол с заготовкой опускается на величину шага между сечениями, на поверхности первого слоя появляется слой жидкости, который также засвечивается и полимеризуется. При этом слои оказываются связанными между собой в твердом состоянии. После образования последнего слоя, столик поднимается и заготовка может быть извлечена из рабочей зоны (рис.7.2).

Интересной особенностью метода является практическое отсутствие ограничений на получаемую форму изделия. Так можно образовать в изделии замкнутые полости любой сложности, естественно, если предусмотреть отверстия для последующего удаления из них жидкого фотополимера.

Габариты изделий определяются особенностями конструкции оборудования (рис.7.3) и достигают 500 мм по трем координатам.

Точность размеров определяется особенностями метода (размером светового пятна, шагом между сечениями) и достигает 0,2 мм и выше.

Достоинствами метода являются:

Гибкость и быстрота перенастройки на изготовление различных изделий

(срок от конструкторской идеи до выпуска изделий может составлять от нескольких часов до нескольких дней);

Минимизация затрат на подготовку производства;

Совместимость с существующими системами компьютерного проектирования;

Совместимость с некоторыми технологическими методами изготовления пластмассовых и металлических изделий (литье под давлением, литье по выплавляемым (выжигаемым) моделям);

Изделия, полученные этим методом могут быть использованы:

В качестве моделей, позволяющих проверить некоторые конструкторские идеи, эргономические факторы, эстетическое впечатление;

В качестве модельной оснастки при литье;

В качестве оснастки при изготовлении электродов при электроэрозионной и электрохимической обработке;

При изготовлении объектов по данным компьютерных томографов, позволяющих врачам моделировать проведение медицинских воздействий и изготавливать точные протезы, например сосудов;

При изготовлении моделей по данным координатно-измерительных машин и других видов объемного зондирования, например, в криминалистике, археологии.

Прочность материала модели не позволяет использовать ее как конструкционную деталь машины или изделие, применяемое в быту.

Но она может быть эффективно использована при изготовлении прессформы (рис.7.4) для литья под давлением изделий из термопластов. Такие прессформы можно изготавливать из силиконовых пластиков и композиций, отверждаемых при температуре около 400°С.

Модель можно использовать и при создании керамической формы в которую после прокаливания, может заливаться жидкий металл (рис.7.5).

Рис.7.6 Модели ювелирных украшений и модели игрушек, изготовленных лазерной стереолитографией
Рис.7.7 Модели корпусов приборов, изготовленных методом лазерной стереолитографии

При 3D художественном проектировании украшений, игрушек, предметов декоративного оформления, фурнитуры и т.д. полностью оценить эстетическое восприятие можно только по физической модели изделия, которая может быть получена лазерной стереолитографией (рис.7.6)

Процесс лазерной стереолитографии при создании элементов технических устройств (рис.7.7) позволяет на моделях проверить эргономические свойства будущего изделия, возможности сборки, размещения элементов и т.д. В условиях единичного и мелкосерийного производства полученные модели позволяют значительно сократить время на подготовку производства.

Короткий путь http://bibt.ru

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Методы нанесения лакокрасочных покрытий.

Лакокрасочные покрытия обычно состоят из нескольких слоев. Нижний слой лакокрасочного покрытия, непосредственно соприкасающийся с окрашиваемой поверхностью, называется грунтовочным. Его назначение — обеспечить надежное сцепление с поверхностью. Следующим за грунтом идет шпатлевочный слой. Его назначение — выравнивание поверхности. Далее располагают промежуточные слои для увеличения водо- и светостойкости покрытия и покровные для придания поверхности нужного цвета, блеска, укрывистости и т. д.

Лакокрасочные покрытия наносят на поверхность кистью, окунанием, обливанием, распылением и другими методами. Выбор метода зависит от масштабов производства, габаритов детали, формы и требований, предъявляемых к поверхности.

Нанесение покрытия методом окунания удобно при массовой окраске деталей простой формы с хорошо обтекаемой поверхностью.

Нанесение покрытий методом обливания пригодно для окраски деталей больших размеров, но простой конфигурации.

Нанесение покрытий методом распыления в настоящее время является наиболее распространенным и высокопроизводительным; применяется этот метод для окраски медленно- и быстросохнущими материалами. Различают воздушное распыление и распыление в электростатическом поле. Воздушное распыление заключается в том, что краска поступает в краскораспылитель под давлением сжатого воздуха, раздробляется на капли и переносится на поверхность.

Основным недостатком воздушного распыления является образование в окружающем воздухе тумана, состоящего из мельчайших частиц краски. Потери краски на туманообразование составляют около 50%; поэтому необходимо создать специальные краскораспылительные камеры.

Распыление в электростатическом поле состоит в том, что частицы краски приобретают при распылении отрицательный заряд и притягиваются поверхностью детали, заряженной положительно. При распылении в электростатическом поле резко сокращаются потери краски на туманообразование и возрастает производительность труда вследствие автоматизации процесса.

Заключительной операцией после окрашивания является сушка, которая производится:

1) в сушильных шкафах или камерах, снабжаемых в качестве источника тепла паровыми змеевиками или обогреваемых теплым воздухом, предварительно нагретым электрическими или газовыми обогревателями; нагрев детали и сушка производятся за счет конвекции;

2) в рефлекторных сушилках, основанных на принципе концентрации тепловой энергии электрических ламп на поверхности окрашенных деталей при помощи рефлекторов;

3) в индукционных сушилках с использованием для сушки деталей т. в. ч.

Первый способ сушки деталей пригоден для мелкосерийного производства, а второй и третий—для серийного и массового производства.

В процессе нанесения лакокрасочных покрытий на подготовленную поверхность, как правило, различают три стадии: грунтование, шпатлевание, нанесение требуемого числа лакокрасочных слоев. В результате последовательного выполнения этих операций получают защитную систему, которая обеспечивает высокую адгезию покрытия с защищаемым металлом, а также стойкость покрытия к действию окружающей коррозионной среды.

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.

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

Что это?

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

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

Виды

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

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

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

Материалы

Всего принято использовать несколько типов материалов, основанных на:

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

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

Статистика

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

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

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

Специальные покрытия

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

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

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

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

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

Изготовление

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

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

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

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

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

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

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

Как наносятся жидкие покрытия?

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

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

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

Окунание в ванну

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

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

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

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

Распыление

Данная технология также распределяется на три основные разновидности:

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

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

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

Как наносятся порошковые материалы?

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

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

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

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

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

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

Сушка

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

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

Наиболее популярными технологиями термоотверждения покрытия стоит назвать следующие:

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

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

Дополнительные процессы

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

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

Промежуточная обработка

Проведение промежуточной обработки предусматривает:

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

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