Окрасочное оборудование

Состав работ. Окрашивание автомобилей – это нанесение на подготовленные поверхности лакокрасочных материалов и их сушка для защиты автомобилей от неблагоприятного воздействия внешней среды и придания им товарного вида. Противокоррозионная защита необходима для поверхностей, подверженных интенсивному влиянию влаги и солей.

Поверхности перед окрашиванием очищают от загрязнений и ржавчины. С металлических поверхностей полностью или частично удаляют старое покрытие, а сами поверхности правят. При необходимости проводят частичную разборку автомобиля: снимают декоративные детали с гальваническим покрытием, резиновые прокладки и др. Если предполагается, что кузов автомобиля будет окрашен полностью, а сушка проводиться при повышенной температуре, то снимают также колеса, стекла, обивку и другие нетермостойкие изделия.

Оборудование для подготовки поверхностей к окрашиванию. Способы подготовки поверхностей по виду воздействия подразделяются на механические, химические и комбинированные.

Механическая подготовка поверхностей осуществляется с помощью различных металлических скребков, щеток, абразивной бумаги, шлифовальных кругов вручную или с применением электроинструмента. После механической подготовки поверхность обезжиривают ветошью, смоченной уайт-спиритом или бензином, и просушивается с помощью пылесосов или продувки струей сухого воздуха. Это позволяет удалить образующиеся продукты очистки и пыль.

Химическая подготовка поверхностей производится водными растворами кислот и кислотных солей. Очистку производят путем нанесения химических веществ вручную или в полуавтоматических или автоматических распылительных установках. Обработанную кислотным раствором поверхность промывают водой или слабым (3–5 %-м) раствором соды, окончательно промывают водой и контролируют рН-фактор путем прикладывания на влажную поверхность универсальной индикаторной бумаги.

Подготовку поверхностей производят также растворами СМС под давлением 0,5–10 МПа в струйных очистных машинах с последующей сушкой или путем протирания поверхностей ветошью, смоченной органическими растворителями.

Комбинированные способы включают предварительное применение механических способов подготовки поверхностей с последующей химической обработкой. Они являются наиболее эффективными по сравнению с механическими и химическими способами.

На рабочем месте подготовки поверхностей к окрашиванию наблюдается повышенная запыленность рабочей зоны, при этом пыль может оседать на подготовленные поверхности и снижать качество окрашивания. Эффективное движение воздуха в зоне подготовки позволяет удалить пыль и обеспечить поступление автомобиля на окрашивание с чистой и сухой поверхностью.

Рабочие места подготовки поверхности к окрашиванию могут оснащаться пленумом (рис. 2.101), который представляет собой прямоугольную конструкцию с пространством между потолком и перекрытием, соединенную воздуховодами с вытяжной системой и предназначенную для подачи (нагнетания) воздуха к месту проведения работ. Пленум подвешивают на несущих конструкциях здания с помощью тросов или устанавливают на колоннах. Он оснащен фильтрами очистки воздуха и осветительными элементами.

При наличии пленума поток воздуха перемещается вертикально, распределяясь по всему периметру рабочей зоны, при отсутствии – горизонтально.

Автомобиль проводит в зоне подготовки намного больше времени, чем в окрасочной камере. Согласно практическим рекомендациям, для оптимальной загрузки одной окрасочно-сушильной камеры необходимо иметь не менее трех постов подготовки поверхностей.

Оборудование для нанесения лакокрасочных покрытий. Лакокрасочное покрытие последовательно наносят на подготовленную металлическую поверхность в несколько слоев: грунтовки для создания высокой адгезии окрасочного слоя, шпатлевки для выравнивания неровностей металла и эмали.

Грунтовку и эмали наносят краскораспылителями (рис. 2.102). Наибольшее распространение получило распыление под давлением воздуха 0,3–0,7 МПа. Для качественного распыления краска должна обладать малой вязкостью, что достигается увеличением объемной доли растворителя.

Безвоздушное окрашивание (рис. 2.103) отличается тем, что краску подают к распылителю под давлением 10–30 МПа, создаваемым плунжерным насосом, и продавливают через отверстие сопла диаметром 0,17–1,00 мм. Факел распыления формируется за счет перепада давления при выходе краски из сопла распылителя и последующего быстрого испарения части нагретого растворителя, которое сопровождается значительным его расширением. Потери материала при этом составляют только 5–12 %. Производительность безвоздушного распыления почти в два раза выше, чем воздушного. Высоковязкие краски можно применять без разбавления. Требуемую толщину слоя покрытия получают, как правило, за один проход краскораспылителя.

Производительность пневматического и безвоздушного распыления повышают использованием окрасочных роботов, при этом рабочий-маляр выводится из опасной для здоровья зоны.

Распыление краски в электростатическом поле высокого напряжения (рис. 2.104) заключается в переносе заряженных ее частиц за счет разности потенциалов между электродами. Одним из электродов является коронирующее краскораспылительное устройство, другим – окрашиваемое изделие. Распылительные головки 7, которые приводятся во вращения посредством электродвигателя 3 и редуктора 4, распыляют краску в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Раздробленные частицы краски попадают в электростатическое поле, перемещаются и осаждаются на поверхности окрашиваемого изделия. При напряжении между электродами 60–140 кВ поддерживают напряженность 2,4–6,5 кВ/см и сила тока 20–70 мА на один распылитель. Расстояние от распылителя до окрашиваемой поверхности 250–300 мм. Способ дает возможность осадить 95–98 % материала, увеличить производительность труда до 2,5 раза и улучшить его санитарно-гигиенические условия.

Автомобили окрашивают в окрасочно-сушильных камерах (рис. 2.105). Для того чтобы полностью удалить остаточные частицы влаги применяется вертикальный нисходящий воздушный поток с избыточным давлением и по системе циркуляции воздуха происходит отвод отработанных частиц и паров. Камера оснащена системой подогрева воздуха, которая позволяет контролировать и поддерживать требуемую температуру. Это дает возможность выполнять работы при соблюдении требований технологии предусмотренных производителем лакокрасочных материалов и исключает наличие вкраплений и раковин на лакокрасочном покрытии. Кроме того, камера оснащена многоярусной системой освещения рабочей зоны, которая создает равномерное бестеневое освещение, что очень важно при окрашивании.

В режиме окрашивания воздух забирается из атмосферы и поступает в фильтры грубой очистки, где он очищается от пыли (рис. 2.106). Приточный вентилятор пропускает воздух через теплообменник для нагрева (примерно до 20 °С). Нагретый воздух попадает по воздуховодам в чердачное пространство и далее, через потолочные фильтры тонкой очистки, в окрасочную камеру.

Все окрасочные камеры оборудованы фильтрами тонкой очистки поступающего воздуха, расположенными по всей площади потолка камеры, что предотвращает турбулентное течение воздуха. Воздух движется сверху вниз, огибая автомобиль. Частицы краски задерживаются напольными фильтрами, расположенными под решетками.

Переход от режима окрашивания к режиму сушки происходит постепенно. Камера переходит в фазу продувки (3–5 мин), в течение которой из нее удаляют остатки лакокрасочного тумана.

В режиме сушки вытяжной вентилятор автоматически отключается и камера работает в режиме рециркуляции с забором 10–15 % свежего воздуха из атмосферы для предотвращения перенасыщения воздуха растворителями, что может привести к матированию покрытия и образованию взрывоопасной смеси.

При рециркуляции воздух пропускается через карманные фильтры предварительной очистки, потолочные и напольные фильтры. Таким образом, воздух остается очищенным от пыли и во время работы камеры в режиме сушки.

Сушильное оборудование. Нанесенное лакокрасочное покрытие проходит сушку при повышенной температуре для испарения растворителя и разбавителя, а также полимеризации и поликонденсации материала покрытия. Используют три типа сушильных устройств: конвекционные, терморадиационные, терморадиационно-конвекционные.

В конвекционных камерах (рис. 2.107) передача тепла от источника к изделию осуществляется нагретым перемещающимся воздухом. В терморадиационных камерах нагрев изделия происходит под действием инфракрасного излучения (рис. 2.108). Активная среда для передачи тепла в данном случае не требуется. В терморадиационно-конвекционных камерах нагрев изделия осуществляется комбинированным способом, это дает возможность получить равномерную сушку покрытия как наружной поверхности кузова, так и других необлучаемых его участков (приборная панель, внутренняя поверхность крышки багажника и т.п.). Терморадиационно-конвекционный способ сушки применяется также при сушке в одной камере окрашенных поверхностей изделий различной конфигурации и размеров (кабины и оперение грузовых автомобилей и др.).

Источником терморадиационного нагрева могут быть панели, нагреваемые газом, термоэлектронагреватели, установленные в параболических отражательных рефлекторах, и зеркальные лампы накаливания с вольфрамовыми нитями. Волны, излучаемые этими источниками, находятся в инфракрасной области спектра, а длина этих волн зависит от температуры излучателя: чем ниже температура, тем больше длина волны.

Подвижные инфракрасные установки комплектуются одной или несколькими кварцевыми галогеновыми коротковолновыми излучателями, которые крепятся в позолоченных отражателях для обеспечения максимального коэффициента отражения излучения. Лампы принудительно охлаждаются встроенным вентилятором, благодаря чему увеличивается срок их службы. Установки перемещаются по полу за счет установленных колесиков в основании. Установки оборудованы компьютером для программирования и управления процессом разогрева и отверждения. Инфракрасная установка легко перемещается вокруг объекта, обеспечивает сушку горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей.

Окончательная отделка покрытий заключается в придании поверхности декоративного блеска. Для этого покрытие шлифуют шкуркой зернистостью 4–8 с последующей промывкой водой и обдувом. Затем слой покрывают разбавителем 648 для сглаживания штрихов и мелких царапин. После сушки поверхность полируют пастами с зернистостью абразива 20–40, используя полировальные машинки, и протирают фланелью.

Нанесение противокоррозионных покрытий. Защита панелей от коррозии достигается за счет уплотнения щелей и зазоров, в которые поступает влага, и нанесения противокоррозионных составов на поверхности, подверженные абразивному изнашиванию, закрытых полостей и других элементов. Эти работы выполняют сразу после грунтования. Если нанесение противокоррозионного покрытия предусматривается как отдельная операция без окрашивания автомобиля, то кузов моют и сушат.

Широко применяют поливинилхлоридные пластизоли. Срок их защитного действия составляет 3–7 лет. На автозаводах применяют пластизоль Д-11А. Материал наносят способом безвоздушного распыления и высушивают в течение 30 мин при температуре 130 °С. Покрытия создают звукоизоляцию.

Для защиты днища автомобиля и колесных ниш от камешков, почвы, влаги, соли и других предметов и веществ наносят антикор «Hardwax» – один из препаратов семейства Waxoyl, который исключает возможность коррозии. Закрытые полости кузова в порогах и усилениях покрывают изнутри сплошной пленкой противокоррозионным материалом с помощью безвоздушного распыления

Используют составы Tectyl-ML (предложенный шведской фирмой Valvoline), Waxoyl 100 plus, Waxoyl 120-4, Dinol, Noxutol, Rust-stop, Алкип, Оксидол, Мовиль и др. Составы проникают в микротрещины и в самые дальние уголки и щели. Обработка не требует дополнительных сверлений в деталях кузова, а производится через имеющиеся технологические отверстия. Обработка гарантирует двухгодичную защиту поверхностей.

Салон кузова дополнительно изолируют от шума специальными прокладками, изготовленными из битума в смеси с маслом и измельченным асбестом. При хранении эти прокладки перекладывают полиэтиленовой пленкой.

Промышленость выпускает ряд мастик, не требующих высокотемпературной сушки, под общим названием антикоры. Они представляют собой композиции на основе битумов, наполнителей, пластификаторов и органических растворителей. К этому классу относятся каучуковые и битумно-каучуковые материалы, которые в составе покрытия обладают длительным защитным действием благодаря хорошей эластичности, высокой стойкости к ударам щебня и действию низких температур. Битумные покрытия БМП-1 толщиной 1,0–1,5 мм защищают металл в течение 1–2 лет. Эти материалы выполняет также функцию шумоизоляции нижней части кузова. Они хорошо противостоят действию влаги и соли, но недостаточно стойки к ударам щебня и действию низких температур.

Восковые составы хорошо проникают в щели, затекают в кромки, карманы и другие труднодоступные места, но имеют низкую износостойкость и плохо противостоят ударным нагрузкам. Поэтому их целесообразно применять для нанесения на другие покрытия, например битумные, в период эксплуатации машины в наиболее неблагоприятных условиях.