Лакокрасочные покрытия

Лакокрасочные покрытия применяют для защиты деревянных поверхностей от влаги и загнивания, и металлических от коррозии, а также как декоративные. В процесс нанесения лакокрасочных покрытий входят три основных этапа: подготовка поверхности, ее окраска и сушка, отделка.

В первый этап подготовки поверхности входят: очистка, выравнивание, грунтовка, и шпатлевка, шлифование.

Очистка может быть химической или механической (пескоструйной обработкой, шлифованием переносными машинами и стальными приводными щетками). Следы масла на деталях удаляют двумя способами: промывают в моечных агрегатах в обезжиривающих растворах или нагревают (если допустимо) до 250–300°С. Для очищения поверхностей крупных деталей применяют органические растворы.

Выравнивание поверхностей крупных листоштампованных деталей производится путем пайки оловянно-свинцовистыми припоями с последующей зачисткой, а поверхностей крупных отливок – шлифованием ручными машинами. Также применяется газопламенное напыление пластмассами с последующим шлифованием дефектных мест.

Грунтовка включает нанесение грунта на подготовленную поверхность для прочного сцепления с ней последующего покрытия. Применяют нитроразбавляемые и водоразбавляемые грунты, лакомасляные, битумо-масляные.

Шпатлевке подвергают загрунтованную поверхность. Для повышения прочности покрытия толщина шпатлевочного слоя должна быть минимальной. В машиностроении чаще применяют лакомасляные и быстровысыхающие нитро-шпатлевки.

Шлифованием, механизированным инструментом устраняют неровности зашпатлеванной поверхности.

Окраску поверхности масляными и эмалевыми красками и лаками производят одним или несколькими слоями. Эмалевые краски разделяют на масляные, нитро- и спиртовые эмали.

В машиностроении применяют окраску: ручную, распылением, методом электрофореза, обливанием.

Ручная окраска кистью малопроизводительна не требует предварительной защиты смежных неокрашиваемых участков (до 10–12 м²/ч для больших открытых поверхностей) и неудобна при работе с быстросохнущими материалами. Потери краски при этом методе до 5%.

Окраска распылением высокопроизводительна и легко автоматизируется с помощью специальных установок и промышленных роботов. Она позволяет наносить быстросохнущие лакокрасочные материалы (нитролаки, нитроэмали) с образованием ровной гладкой поверхности. Существуют следующие способы распыления: механическое, воздушное и безвоздушное распыление, в электростатическом поле.

При механическом распылении краска подается к форсунке насосом, а при воздушном распылении – в струе сжатого воздуха и в виде тумана переносится на окрашиваемую поверхность с производительностью 30–80 м³/ч (потери краски 40–50%).

При безвоздушном распылении краска нагретая до 70–90°С под давлением 20–40 кгс/см² выбрасывается из сопла и распыляется. При этом методе применяются более вязкие материалы, что сокращает расход растворителя и время сушки, а потери краски составляют 25–50%, при производительности 50–200 м²/ч.

При окраске в электростатическом поле металлическое изделие получает положительный заряд от источника постоянного тока высокого напряжения, а краска подается распылителем и переносится на окрашиваемую поверхность. Для окраски этим методом неметаллических деталей за ними помещают металлические экраны (потери краски менее 5%). При этом методе создаются условия комплексной автоматизации процесса окраски, улучшаются условия работы, обеспечивается достаточно высокая производительность (50 м²/ч).

Окраску методом электрофореза применяют в автоматизированном производстве. Окрашиваемые детали подвешивают на цепном конвейере, подключают к положительному полюсу генератора и погружают в резервуар с водорастворимой краской. Деталь покрывается равномерным слоем краски толщиной 45 мкм, не требующим последующей отделки за две минуты (потери краски менее 5%). Этот метод производителен и дешев в условиях массовой окраски небольших деталей с хорошо обтекаемой поверхностью, а условия работы безвредны для здоровья и огнебезопасны.

Окраска обливанием включает нахождение окрашиваемой детали в парах растворителя в течение определенного времени, когда краска растекается по поверхности равномерным слоем.

Окраску в барабанах применяют для получения однослойного гладкого и беспористого покрытия быстросохнущими красками мелких однотипных деталей.

С помощью окраски на вальцах наносят лакокрасочного материала на листовой материал.

В одних случаях окраске подвергают окончательно собранную и проверенную машину (металлорежущие станки и другое технологическое оборудование), в других окраску элементов машины производят до ее общей сборки.

Сушка, определяющая качество лакокрасочного покрытия, сложный химический процесс, состоящий из испарения растворителя и окисления или полимеризации пленки. Существует сушка естественная и искусственная.

Естественная сушка в течение длительного времени осуществляется при температуре 18–25°С.

Искусственная сушка значительно улучшает качество покрытия и ускоряет процесс высыхания пленки. Существует три способа искусственной сушки.

Конвекционная сушка, основанная на нагреве окрашенных деталей горячим воздухом в специальных сушилках наиболее распространена, но удлиняется время сушки из-за образования корки, препятствующей улетучиванию растворителя.

Терморадиационная сушка (рефлекторная, панельная, ламповая), основанная на поглощении инфракрасных лучей окрашенной поверхностью, начинается с нижних слоев покрытия, чем ускоряется испарение растворителя качество пленки повышается, а время сушки сокращается в 5–10 раз.

Эффективная индукционная сушка ограничена окраской деталей только из токопроводящих материалов и необходимостью изготовления сложных индукторов.

Отделка окрашенной поверхности включает лакирование, полирование и художественное оформление.

Лакирование придает блеск покрытию и повышает его стойкость. Лаковое покрытие наносят в один или несколько слоев на окрашенную поверхность.

При полировании с помощью фетровых кругов или шкурок с применением специальных паст значительно снижается шероховатость поверхности

Художественное оформление включает нанесение фабричных знаков, узких декоративных линий (цировка) и рисунков.