Попов. восстан детал

Установки для безвоздушного распыления. Распыление осуществля-

ется под действием высокого давления (до 250-105 Па) на краску, которая, вытекая из сопла с большой скоростью, дробится на мелкие капли в результате резкого увеличения испарения растворителей (снижения давления), сопровождающегося значительным увеличением объема. Факел краски четко очерчен и защищен от окружающей среды оболочкой паров растворителей и тем самым предотвращает рассеивание ее частиц.

Преимущества способа перед окрашиванием краскораспылителями обычного типа: сокращается расход лакокрасочного материала на 20 % из-за уменьшения расхода на туманообразование; экономятся растворители на разбавление материалов за счет применения более вязких лакокрасочных материалов; улучшаются условия труда (меньшее туманообразование).

Безвоздушное распыление наиболее эффективно при окрашивании средних и особенно крупных изделий, имеющих сплошную плоскую или объемную обтекаемую форму с плавной кривизной. Этим способом можно наносить лакокрасочные материалы на основе различных пленкообразующих и получать покрытия толщиной до 25...30 мкм за одну технологическую операцию. При нанесении методом безвоздушного распыления подогретых красок образующиеся покрытия имеют лучший внешний вид, чем без подогрева, однако использование таких установок более сложно.

Установки безвоздушного распыления лакокрасочных материалов выпускаются нескольких типов с подогревом («Луч-2» и др.) и без подогрева («Виза-1», «Радуга-0,63» и др.).

В установке «Виза-1» (рис. 2.68) на крышке бака закреплен двигатель 4, соединенный с поршневым насосом 1 высокого давления. На выходе в поршневой насос установлен фильтр грубой очистки.

Рис. 2.68. Установка «Виза-1»:

1 – поршневой насос; 2 – пневмопривод;

3 – трехходовый кран;

4 – двигатель; 5 – ротационный двигатель;

6 – клапан; 7 – шланг;

8 – сосуд для материала

181

На крышке бака также закреплен ротационный двигатель 5, связанный с мешалкой и обеспечивающий ее вращение. Сжатый воздух подается к двигателю по шлангу через воздухораспределитель с краном. Насос снабжен мультипликатором двойного действия, преобразующим давление поступающего воздуха 0,4...0,7 МПа в высокое давление на лакокрасочный материал 9...16 МПа.

При нажатии на пусковой крючок краскораспылителя сжатый воздух из магистрали через регулятор давления, трехходовой воздушный кран 3 поступает в пневмопривод 2 цилиндра двигателя и с помощью механизма переключения перепускных и выхлопных клапанов вызывает движение штока поршня и насоса; насос засасывает из бака лакокрасочный материал и под высоким давлением подает его по шлангу к краскораспылители. При освобождении пускового крючка поршень останавливается и распыление прекращается.

Установки для окрашивания в электростатическом поле. Для элек-

троокрашивания применяют несколько типов распылителей. От способа распыления их делят на электростатические, электромеханические, пневматические и безвоздушные. Окраска в электрическом поле совершенствуется путем комбинирования этого способа с пневмо- и безвоздушным распылением. Установка ручного электроокрашивания состоит из пистолета-распылителя, дозирующего устройства (например, красконагнетательного бака), источника высокого напряжения, кабеля для подвода высокого напряжения к пистолету-распылителю, шлангов для лакокрасочного материала и воздуха. Чтобы получить почти 100 %-ное осаждение лакокрасочного материала на окрашиваемой поверхности кузова, высокое напряжение подводится непосредственно к краске, и она распыляется без помощи сжатого воздуха.

Электростатические распылители («Ореол-5М») имеют насос для подачи лакокрасочного материала, источник высокого напряжения и устройство для регулирования подачи краски. При перемещении краскораспылителя относительно заземленного изделия создается электрическое поле. Под действием сил электрического поля лакокрасочный материал на коронирующей кромке получает заряд, дробится на мельчайшие частицы и осаждается на поверхности изделия. Время окраски 1 м2 поверхности изделия этим распылителем составляет 1...1,5 мин.

Электромеханические распылители чашечного типа (ЭР-1М) имеют наибольшее применение при электроокрашивании. В этих установках распыление лакокрасочного материала осуществляется под действием электростатических и механических (центробежных) сил. Распыляющим устройством являются коронирующие насадки различной формы (чаши, грибки или диски) диаметром 50...150 мм, которые при-

182

водятся во вращение с частотой 1200...1400 мин-1 от электромеханического привода. Лакокрасочный материал подается по специальному каналу внутрь чаши или по специальному трубопроводу сбоку от нее и под действием центробежной силы тонким слоем растекается по ее краям. Высокое напряжение (80...120 кВ) подводится к головке распылителя и передается на коронирующую кромку чаши по насадке. Под действием электрического поля коронного заряда краска распыляется и ее мелкие частицы устремляются к окрашиваемой поверхности изделия. Производительность электромеханического распылителя зависит от диаметра чаши и составляет, например, для распылителя ЭР-1М 25...100 г/мин (по массе) или 50...200 м2/ч (по поверхности окраски).

Пневмоэлектростатические (электровоздушные) устройства создают более направленное перемещение красочной пыли лакокрасочного материала, чем электромеханические, и тем самым позволяют лучше прокрашивать углубления в изделиях. Распыление красок в них осуществляется с помощью струи сжатого воздуха под давлением 0,4...0,5 МПа. Подача таких распылителей составляет 30...250 г/мин.

При пневматическом распылении в электрическом поле (УЭРЦ- 5) возможны некоторые потери краски, поскольку краскораспылитель расположен на некотором расстоянии от коронирующей зоны и не вся распыляемая краска доходит до нее. Часть краски, не получившая электрический заряд от краскораспылителя к поверхности изделия, теряется. Конструкция распылителей и процесс предварительной зарядки частиц исключают искрообразование даже при соприкосновении металлического изделия с распылительной головкой устройства.

2.13.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ

В зависимости от масштаба и вида производства окрасочные работы сосредоточены в одном или нескольких местах. Это вызвано необходимостью предохранить готовые детали от появления на них коррозионных разрушений при их перемещении и хранении. При такой организации производства окрасочные работы выполняют на участках (или в окрасочных отделениях).

Принятую технологию окрашивания отражают в маршрутных картах технологических процессов, которые разрабатываются для отдельных видов изделий. В картах указываются все стадии процесса окрашивания, применяемые материалы, нормы расхода этих материалов, режим сушки и некоторые другие показатели.

Выбор способа окрашивания зависит от ряда условий, например от требований, предъявляемых к покрытию (класс покрытия), от вида при-

183

меняемых лакокрасочных материалов, конфигурации и размеров изделий, масштаба и вида производства. При окрашивании изделий могут применять несколько способов. В каждом конкретном случае вопрос выбора способа окрашивания решается возможностью производства и экономической целесообразностью.

Технологический процесс окрашивания складывается из следующих основных операций: подготовки поверхности, грунтования, шпатлевания, нанесения покрывных материалов (краски, эмали, лака) и сушки покрытий.

Приготовление окрасочных материалов. Перед употреблением ок-

расочные 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. Влажные поверхности протирают сухой ветошью.

В ремонтной практике применяют три способа удаления старой краски – это огневой, механический и химический.

При огневом способе старая краска выжигается с поверхности детали пламенем газовой горелки или паяльной лампы (для удаления старой краски с деталей кузова и оперения этот способ применять не рекомендуется), а при механическом – с помощью щеток с механическим приводом, дробью и т.д. Химический способ удаления старой краски – это наиболее эффективный как по качеству, так и по производительности способ. Старую краску чаще всего удаляют органическими смывка-

184

ми (СД, АФТ-1, АФТ-8, СП-6, СП-7, СПС-1) и щелочными растворами (растворы едкого натра (каустика) с концентрацией 8...10 г/л, смеси каустика с кальцинированной содой и т.д.). Последовательность удаления старой краски смывками следующая: 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-спиртом или другими органическими растворителями; сушка после промывки, обезжиривание.

Щелочные растворы используют для удаления старой краски в ваннах. Последовательность удаления старой краски в себя включает: очистку от грязи, обезжиривание, промывку; сушку после промывки; погружение и выдержку в ванне со щелочным раствором (при температуре раствора 50...60 °С); нейтрализацию 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) волосяны-

185

ми 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. При пересушке необратимых грунтовок (феноломасляных, алкидных, эпоксидных и др.) резко ухудшается сцепление с ними наносимых покрывных эмалей, особенно быстро сохнущих.

Шпатлевание. На поверхностях деталей могут быть вмятины, небольшие углубления, раковины, несплошность в местах стыков, царапины и другие дефекты, которые заделывают нанесением на поверхность шпатлевки. Шпатлевка способствует значительному улучшению внешнего вида покрытий, но так как содержит большое количество наполнителей и пигментов, то ухудшает механические свойства, эластичность и вибростойкость покрытий.

Шпатлевание применяют в тех случаях, когда другими методами (подготовкой, грунтованием и др.) невозможно удалить дефекты поверхностей.

Выравнивание поверхностей производят несколькими тонкими слоями. Нанесение каждого последующего слоя выполняют только после полного высыхания предыдущего. Общая толщина быстросохнущих шпатлевок не должна быть более 0,5...0,6 мм. Эпоксидные шпатлевки,

186

не содержащие растворителей, допускается наносить толщиной до 3 мм. При нанесении шпатлевки толстыми слоями высыхание ее протекает неравномерно, что приводит к растрескиванию шпатлевки и отслаиванию окрасочного слоя.

Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную и хорошо просушенную поверхность. Для улучшения сцепления с грунтовкой проводят обработку загрунтованной поверхности шлифовальной шкуркой с последующим удалением продуктов зачистки. Сначала проводят шпатлевание наиболее значительных углублений и неровностей, затем шпатлевку сушат и обрабатывают шкуркой, после чего производят шпатлевание всей поверхности.

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

Шлифование. Для удаления с зашпатлеванной поверхности шероховатостей, неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов производят шлифование. Для шлифования применяют различные абразивные материалы в порошкообразном виде или в виде абразивных шкурок и лент на бумажной и тканевой основе. Шлифовать можно только полностью высохшие слои покрытия. Такой слой должен бьпъ 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.

187

Для получения покрытий хорошего качества с красивым внешним видом в участке (отделении) должно быть чисто, просторно, много света; температура помещения должна поддерживаться в пределах 15...25 °С при влажности не выше 75...80 %. Вытяжная вентиляция должна обеспечивать отсос паров растворителей, препятствовать оседанию красочной пыли, которая сильно загрязняет поверхность и ухудшает внешний вид покрытия.

Каждый последующий слой эмали наносят на хорошо просушенный предыдущий слой и после устранения дефектов.

Последний слой покрытия полируют полировочной пастой для придания более красивого внешнего вида.

Полирование. Для придания всей окрашенной поверхности равномерного зеркального блеска производят полирование. Для этого используют специальные полировочные пасты (№ 291 и др.). Полирование проводят небольшими участками. Эту операцию можно осуществлять вручную (фланелевым тампоном) или с помощью механических приспособлений.

Сушка. После нанесения каждого слоя лакокрасочных материалов проводится сушка. Она может быть естественной и искусственной. Процессы естественной сушки ускоряет интенсивная солнечная радиация и достаточная скорость ветра. Чаще всего естественная сушка применяется для быстросохнущих лакокрасочных материалов. Основные способы искусственной сушки: конвекционная, терморадиационная, комбинированная.

Конвекционная сушка. Она выполняется в сушильных камерах потоком горячего воздуха. Тепло идет от верхнего слоя лакокрасочного покрытия к металлу изделия, образуя верхнюю корку, которая препятствует удалению летучих компонентов, и тем самым замедляется процесс сушки. Температура сушки в зависимости от вида лакокрасочного покрытия колеблется в пределах 70...140 оС. 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 её 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.

188

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, подтеков и других дефектов окрашенной поверхности. На поверхности допускаются на 1 дм2 площади не более 4 шт. соринок размерами не более 0,5x0,5 мм, незначительная шагрень, отдельные риски и штрихи. Лакокрасочное покрытие не должно иметь подтеков, волнистости и разнооттеночности.

Определение степени сушки лакокрасочных материалов по осаждению на поверхности пыли является наиболее распространенным на практике способом и заключается в испытании состояния высыхающей поверхности прикосновением пальца. Пробу пальцем проводят каждые 15 мин, затем каждые 30 мин, субъективно определяя степень высыхания пленки. Принимают, что пленка освободилась от пыли, если при легком проведении пальцем на ней не остается следов. На высохшей от пыли пленке еще возможен сильный отлип.

Степень практического высыхания наиболее просто и надежно можно определить отпечатком пальца. Пленка считается практически высохшей, если при нажатии на нее пальцем (без особого усилия) она не дает отлива и на ней не остается отпечатка.

Толщина лакокрасочной пленки без нарушения ее целостности определяется магнитным толщиномером ИТП-1, имеющим диапазон измерений 10...500 мкм. Действие прибора основано на измерении силы притяжения магнита к ферромагнитной подложке в зависимости от толщины немагнитной пленки.

Контроль адгезии (прилипаемости) покрытия к металлу выполняется методом решетчатого надреза. На внутренней поверхности изделия делают 5...7 параллельных надрезов до основного металла скальпелем по линейке на расстоянии 1...2 мм в зависимости от толщины покрытия и столько же надрезов перпендикулярно. В результате образуется решетка из квадратов. Затем поверхность очищают кистью и оценивают по четырехбалльной системе. Полное или частичное (более 35 % площади) отслаивание покрытия соответствует четвертому баллу. Первый балл присваивают покрытию, когда отслаивание его кусочков не наблюдается.

2.13.4. ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Организация процесса окраски должна обеспечивать рациональное распределение рабочих с учетом квалификации рабочих и оборудования

189

на рабочих местах. Оборудование на участке располагают так, чтобы обеспечивались минимальные перемещения изделия с одного рабочего места на другое.

При использовании подъемных механизмов вокруг рабочею места должно оставаться свободное, ничем не загроможденное пространство шириной не менее 1 м.

Внутренние размеры камер с нижним отсосом воздуха определяются габаритными размерами изделия в плане и проходом вокруг него шириной не менее 1,2 м.

Инструменты (краскораспылители, кисти, шпатели и др.) хранят в шкафах, также оборудованных вытяжной вентиляцией.

Рядом с малярным отделением обычно располагают краскозаготовительное помещение, в котором готовят лакокрасочные материалы для нанесения, доводят их до рабочей консистенции и хранят в объеме, необходимом для проведения лакокрасочных работ в течение суток. Краскозаготовительное отделение должно находиться в изолированном помещении у наружной стены с оконными проемами. Кроме основных выходов, должен быть самостоятельный эвакуационный выход.

Для обеспечения в окрасочных отделениях нормальных санитарногигиенических условий и пожарной безопасности необходимо соблюдать технологический режим, правила и нормы пожарной безопасности и промышленной санитарии.

Помещения окрасочных участков должны быть светлыми, чистыми, беспыльными. Конструктивные элементы и ограждения окрасочных помещений (стены, потолки, полы и др.) должны быть выполнены огнестойкими. Внутренние поверхности стен должны быть выложены метлахской плиткой на высоту 2,4 м, а полы должны быть сделаны из прочных, несгораемых и нескользких материалов, позволяющих легко очищать их от загрязнений. Температура помещения должна быть не ниже 15...16 °С, а относительная влажность воздуха не более 60 %. Отопление в малярном отделении должно быть воздушное или водяное низкого давления. Температура поверхности отопительных приборов при водяном отоплении не должна превышать 90 оС.

Все растворители представляют собой горючие, а при большой концентрации паров токсичные и взрывоопасные жидкости. Поэтому при работе с ними обеспечивают хорошую вытяжную вентиляцию. Приточный воздух, который подают в рабочую зону, должен быть чистым и не должен содержать вредных выделений. Наилучшие условия труда обеспечиваются при подаче воздуха приточными системами в верхнюю зону помещения и отсосом загрязненного воздуха из-под кузова через отверстия в полу.

190