- Обезжиривание корпуса
- Заделка сварных швов/заделка нижней части корпуса
- Нанесение шпатлевки
- Нанесение поверхностного Пк (одного или более)
- Контроль качества, в случае необходимости повторная отделка
Ниже приведена дополнительная информация об отдельных стадиях процесса окраши-вания:
«Предварительная подготовка поверхности»
Корпуса сначала обезжиривают (при 50-60°С, при помощи водных щелочных очищающих средств, приблизительно 2 мин) и затем тщательно промывают (при-близительно 1 мин). За этой стадией следует цинкфосфатирование как основа для антикоррозионной защиты и высокой адгезионной прочности лакокрасочного Пк. Фосфатная пленка толщиной 1,5 мкм формируется в течение приблизительно 2 мин при 50-60°С.
После повторной промывки фосфатная пленки обычно, но не всегда дополнительно «пассивируется» или «уплотняется», например последующей хроматной обработкой в течение 2 мин при 50-60°С.
После этого корпус необходимо снова тщательно промыть уже обессоленной водой. Перед окрашиванием корпуса катодным электроосаждением любая оставшаяся на нем вода улаляется путем сушки, например в течение 10 мин при 140°С избыточным количеством воздуха, а затем корпус вновь охлаждают.
Окрашивание электроосаждением (катодным)
Типичные параметры процесса проведения катодного электроосаждения:
- приложенное напряжение: 350—500 В;
- толщина Пк: 18-25 (в некоторых случаях до 30) мкм;
- время нанесения: 2-3 мин;
- рН ванны: 5,6-6,6;
- температура ванны: 26°С;
- емкость ванны: 200—500 м3.
При использовании подвесных конвейеров может быть достигнута производительность приблизительно 50 ед./ч. После промывки ультрафильтратом и, наконец, обессоленной водой окрашенные корпуса подвергают горячей сушке в печи при 180—190°С, а для улучшения качества поверхности Пк зачастую используют запрограммированный циклический нагрев. В настоящее время больше не требуется шлифовать грунтовочный слой, за исключением случаев, когда необходимо устранить незначительные дефекты.
Заделка сварных швов и нижней части корпуса
Перед тем как нанести шпатлевку, необходимо заделать стыки и швы, а отверстия, которые были необходимы для окрашивания электроосаждением, должны быть закрыты (чтобы предотвратить просачивание через них). Этот процесс осуществляется как вручную, так и с помощью роботов при использовании специальных пистолетов и различных материалов на основе ПВХ. На следующем этапе на нижнюю часть кузова необходимо нанести герметик (100 - 1000 мкм), который представляет мастику на основе ПВХ, а иногда и на полиуретановой основе. Герметик обычно наносится безвоздушным распылением с помощью роботов. В некоторых случаях для предохранения от откалывания камнями на особенно уязвимые участки опять же безвоздушным распылением с факелом очень ограниченного размера наносится дополнительное Пк (до 300 мкм).
Перед нанесением шпатлевки корпус очищается пылесборной ветошью или обдувается воздухом. В настоящее время в большей степени применяется способ очистки поверхности валиками, покрытыми пером эму.
После этой стадии окрасочного процесса даже самые незначительные оставшиеся неровности или частицы грязи будут различимы в структуре конечного Пк.
Нанесение шпатлевки
Шпатлевочный слой (30-40 мкм) выполняет самые разнообразные функции, сущность которых за последние годы претерпела значительные изменения. Шпатлевка обеспечивает
- заполнение небольших неровностей субстрата и подготовку поверхности для нанесения следующего слоя;
- высокую адгезионную прочность и противокоррозионную защиту, особенно на участках, где грунтовочный слой был поврежден или сошлифован;
- защиту от откалывания камнями за счет своих специальных механических свойств.
Одно время необходимым требованием к шпатлевочному слою была его способность быстро и легко шлифоваться. Сейчас это менее важно, поскольку шлифование используется при первичном окрашивании автомобилей только для устранения дефектов или, при необходимости, для легкой подшлифовки. При работе вручную, например при ремонтном окрашивании, шпатлевание выполняет также ряд дополнительных функций.
За исключением традиционных шпатлевок горячей сушки в настоящее время большинство из них являются волоразбавляемыми. Они отверждаются совместно с меламино- или мочевиноформальдегидными смолами или, в большинстве случаев, олокированными изоцианатами. Материалы наносят в основном электростатическим методом посредством центробежного распыления, а также ручным «шпатлеванием» недоступных участков до стадии автоматического нанесения или после нее.
Перед тем как попасть в печь, где зашпатлеванные корпуса сушатся при температуре до 175°С, изделия проходят через короткую зону испарения, чтобы удалить растворитель и позволить выйти наружу удерживаемым пузырькам воздуха.
В США, а с недавнего времени и в Австрии (Chrysler) уже в течение ряда лет довольно успешно используются порошкообразные шпатлевки. На стадии разработки находятся порошковые краски, суспендированные в воде (порошковые суспензии), которые можно использовать наряду с жидкими красками.
Нанесение верхних Пк
Внешний вид самого верхнего слоя Пк существенно влияет на привлекательность и покупательский спрос, поэтому первостепенная функция верхнего Пк состоит в создании привлекательного внешнего вида. Как бы то ни было, внешний вид этого Пк должен сохраняться в течение целого ряда лет и даже с еще большим предполагаемым сроком службы, в то самое время как условия, в которых оно эксплуатируется, могут ухудшаться. Пк должно противостоять:
- химическому влиянию кислотных дождей, промышленных загрязнений, воздействию жидкого топлива разных сортов и т.д.;
- местным колебаниям сильного, агрессивного УФ-излучения;
- абразивным продуктам, используемым в зимний период (в большей степени абразивным продуктам, чем соли).
Типы верхних покрытий
Жесткие требования приводят к необходимости поиска модифицированных пленкообразователей, а также новых или модифицированных пигментов. Существует тенденция отхода от применения традиционных однокомпонентных алкидных, полиэфирных или акрилатных систем горячей сушки и перехода к использованию более плотно сшивающихся одно- или двухкомпонентных как водоразбавляемых, так и традиционных органорастворимых ЛКМ, многие из которых отверждаются изоцианатами.
В верхних Пк могут быть использованы только очень свето- и атмосферостойкие пигменты. Данное направление также постоянно развивается, особенно в области создания красных, желтых пигментов и пигментов, позволяющих получать спецеффекты.
Очистка
Перед нанесением верхнего Пк очистка поверхности абсолютно необходима. Этот процесс всегда завершают обдувкой поверхности ионизированным воздухом (для предотвращения электростатического притяжения пыли) и обработкой вращающимися валиками, покрытыми перьями эму (которые обладают благоприятными электростатическими свойствами, действующими на больших площадях поверхности), что позволяет собрать даже мельчайшие частицы пыли.
Нанесение
Верхний слой ЛКМ обычно наносят с помощью автоматических быстровращающихся центробежных распылителей в электрополе. С их использованием можно производить быструю смену цветов буквально в течение нескольких секунд. На некоторых предприятиях для этой цели уже устанавливаются роботы. Тем не менее труднодоступные участки до сих пор приходится окрашивать вручную (используя пневматические пистолеты), что делают как до основного процесса окрашивания, так и после него.
В зависимости от укрывистости материала необходимая толщина пленки 35- 50 мкм достигается путем нанесения распылением одного или двух слоев, иногда с коротким (для верхних Пк лакокрасочным материалом только одного типа (one-coat topcoating) периодом промежуточного вентилирования. Затем Пк подвергается горячей сушке в печах при 130-140 С (в зависимости от типа связующего).
Верхние Пк с разными ЛКМ (multi-coat topcoating)
Описанный выше процесс получения верхнего Пк из однотипного ЛКМ в настоящее время используется фактически только для получения простых цветов, но даже и в этом случае в настоящее время все шире начинают применять системы верхних Пк на основе двух или более различных ЛКМ вследствие их более высокой долговечности и лучшего внешнего вида. Эти системы состоят из цветообразующего основного Пк, которое затем перекрывается лаковым Ик. При помощи этой технологии даже самым простым цветам удается придать более привлекательный вид, создавая большую визуальную «глубину» цвета Пк, и существенно продлить его долговечность. Пк с эффектом «металлик» на основе только одного типа ЛКМ сейчас уже почти ни когда не используются, что обусловлено их низкой атмосферостойкостью и сложностью последующего ремонта.
Материалы для основных Пк
В настоящее время благодаря описанным выше преимуществам более чем на 50% всех линий поточного окрашивания автомобилей применяют технологию «multi-coat topcoating» с получением основного Пк из водных или традиционных органорастворимых ЛКМ.
Основное цветообразующее Пк наносят толщиной всего 15-20 мкм, хотя в случае некоторых красных и желтых оттенков это приводит к проблемам укрывистости. Для преодоления этого недостатка часто используют колерованные шпатлевки. Шпатлевок в количестве от 3 до 7 различных цветов достаточно для удовлетворения большинства требований.
Основные Пк с перламутровым эффектом, содержащие слюду или другие придающие специальные эффекты пигменты, обычно неукрывистые и поэтому требуют предварительного нанесения еще одного слоя другого укрывистого Пк. Обычно в качестве таких Пк используют Пк белого цвета, хотя иногда для увеличения интерференционного эффекта выбирают и темные цвета («трехслойное верхнее Пк»).
Материалы для лаковых покрытий
После появления водных шпатлевок и ЛКМ для основных Пк источником существенного выделения растворителей при окрашивании автомобилей остались только традиционные органорастворимые ЛКМ для лаковых Пк. Получить такие ЛКМ на водной основе весьма сложно. Более того, при замене ооганического растворителя на воду в лкм нужно добиться значительного улучшения стойкости Пк к различным воздействиям, а эти две задачи противоречат друг другу. Тем не менее в настоящее время эта цель почти достигнута благодаря появлению новых модифицированных пленкообразователей, новых систем отвердителей, в основном полиизоцианатов, а также новых надежных способов гомогенного смешения реакционноспособных компонентов даже с сильно различающейся вязкостью в случае двухкомпонентных ЛКМ.
Для лаковых Пк используются как одно-, так и двухкомпонентные ЛКМ, причем возрастает применение этих материалов на водной основе. Другую альтернативу представляют порошковые материалы для лаковых Пк; они являются экологически полноценными и в будущем должны составить сильную конкуренцию материалам на водной ос-нове. Значительные успехи были также достигнуты в разработке порошковых дисперсий в воде для лаковых Пк. Оба типа подобных порошковых систем уже сейчас применяют в массовом производстве.
Дополнительная отделка верхнего слоя
Несмотря на все сложные меры, используемые для устранения дефектов (пыль или механические повреждения), в нескольких процентах случаев избежать дефектов не удается. Поэтому проводят необходимое повторное шлифование, после чего всегда следует или полное повторное окрашивание автомобиля распылением или по крайней мере частичное ретуширование Пк в зависимости от размера дефекта. В последнем случае используются специальные ЛКМ, содержащие каталитические добавки, для применения на поточных линиях или, в особенности для небольших дефектов, ремонтные ЛКМ. Иногда для устранения очень небольших поверхностных дефектов бывает достаточно лишь местного полирования.