3. Технологія фарбування машин.

Покриття із лакофарбових матеріалів роблять, як правило, багатошаровими і складаються із:

- шару грунтівки — для забезпечення міцного зв'язку між поверхнею, що фарбується, і наступними шарами фарби;

- шару шпаклівки (місцевої або загальної) —для згладжування нерівностей поверхні. Шпаклівка повинна мати хороші ме"ханічні властивості навіть у товстому шарі;

- одного або кількох фарбових шарів (основний елемент покриття), який повинен мати задовільну покривну здатність, механічну міцність, газо- і водонепроникність, не бути токсичним і пожежо-небезпечним.

Загальна товщина лакофарбового покриття невелика — у середньому 100 мкм. У випадку збільшення товщини шару прискорюється руйнування покриття через вібрації пофарбованих поверхонь і різке коливання температури. Шар меншої товщини швидше зношується і не забезпечує захисту пофарбованої поверхні від корозії.

Підготовка поверхонь до фарбування і послідовне нанесення шарів лакофарбових покриттів становить основу технології фарбування машин та їх складових частин.

На різних стадіях процесу нанесення лакофарбових матеріалів можуть використовуватися різні технологічні способи, застосування яких залежить від призначення операцій, конструктивних особливостей об'єктів фарбування і необхідності місцевого або загального фарбування, а також від спеціалізації і програми ремонтного виробництва.

Агрегати і деякі складові частини машин (двигуни, рами, мости, баки тощо) фарбують до встановлення їх на машину. Кабіну, капоти та інші зовнішні складові частини машин попередньо грунтують і остаточно фарбують після загального складання.

Підготовка поверхні до фарбування передбачає знімання старої фарби, видалення, корозії, зачищення і знежирювання деталей.

Дефекти поверхонь (зминання, подряпини тощо) усувають зачищенням ручними, електро- і пневмошліфувальними машинками.

Знежирювання об'єктів фарбування виконують у мийних машинах розчинами СМЗ або пароструминним способом — пароводяним (або з додаванням СМЗ) струменем при температурі 60— 95 °С і тиску 0,8—2 МПа.

Ділянки поверхонь, покритих іржею, перед фарбуванням обробляють перетворювачами іржі, основним компонентом яких є ортофосфорна кислота. Вони перетворюють продукти корозії заліза у захисний шар хімічно стійких нерозчинних з'єднань, які мають високу адгезію до поверхні металу. Шар розпушеної і шарової іржі попередньо видаляють механічним шляхом, а потім знежирюють уайт-спіритом.

Наявність на поверхні об'єкту фарбування навіть невеликої кількості забруднень (більше 0,005 мг/см²) суттєво знижує або навіть усуває можливість утворення адгезійних зв'язків між поверхнею, що фарбують, і покриттям.

Грунтування виконують, як правило, розпилюванням грунту на підготовленій поверхні. Для міцного зчеплення з поверхнею шар грунту, потрібно добре просушити. Більшість грунтівок (крім фосфотуючих ВЛ-02, ВЛ-023) рекомендується сушити при 100—110 °С протягом ЗО хв. Грунтівки-перетворювачі іржі готовлять безпосередньо перед використанням шляхом змішування основи і кислотного затвердника у співвідношенні: на 100 масових частин основи грунту додають 3 масові частини 85%-ного розчину ортофосфорної кислоти. Витрата грунту для одношарового покриття не перевищує 150 г/м², тривалість висихання при температурі 18—22 °С становить не більше 24 год. Строк зберігання грунту з ортофосфорною кислотою — не більше доби.

Шпаклювання виконують пензлем, розпилювачем, а для заробки більш глибоких нерівностей — вручну, шпателем. Шпаклівку наносять тонким шаром кілька разів так, щоб загальна товщина покриття не перевищувала допустимої для кожної шпаклівки: алкідностирольної— 0,1 мм, нітрошпаклівки — 0,5, епоксидної місцями до 2—5, масляних і гліфталевих — 2 мм. Після висихання кожного шару покриття поверхню шліфують для покращення зчеплення між шарами. Шліфування виконують водостійкою шкуркою, сильно змочуючи поверхню водою. Для проміжного шпаклювання застосовують шкурки № 8 або № 6, для. остаточного № 4 або № 5, надіті на шліфувальний блок, виготовлений із вулканізаційної гуми. Шліфування виконують вручну ручними електричними (ИЗ-2102А, ИЗ-2103А) і пневматичними (РД-1, ОПМ-3, ОПМ-4) машинками.

Зовнішні фарбувальні шари наносять повітряним розпиленням, безповітряним розпиленням із нагріванням і без нього лакофарбового матеріалу, розпилюванням в електричному полі високої напруги (електрофарбування), струминним обливанням і зануренням.

Із формуванням нанесеного на поверхню виробу покриття у середовищі пари розчинника.

Основним методом нанесення лакофарбових матеріалів є повітряне розпилення, яким наносять до 70 % лакофарбних матеріалів. При цьому застосовують установку, яка працює так. Стиснуте повітря із ресивера компресора по шлангу подається у маслові-докремлювач, у якому очищається від води і .масла, і далі по шлангу до фарборозпилювача, а по шлангу через редуктор тиску у фарбонапірний бак. Під тиском повітря лакофарбовий матеріал при відкритому крані із фарбонапірного бака по трубці і шлангу підводиться до фарборозпилювача. Повітря і лакофарбовий матеріал подаються у фарборозпилювач одночасно. Лакофарбовий матеріал при виході із сопла фарборозпилювача зустрічає струмінь стиснутого повітря, подрібнюється ним, захоплюється і наноситься на поверхню у розпиленому стані.

Якщо обсяг робіт невеликий, застосовують фарборозпилювачі, у яких лакофарбний матеріал подається силою тяжіння із невеликого бачка, розміщеного на корпусі фарборозпилювача.

Існують фарборозпилювачі із внутрішнім і зовнішнім змішуванням. У перших лакофарбовий матеріал змішується з повітрям у камері перед 'розпилювальним соплом, в який обидва компоненти надходять під тиском, у других — підведене до сопла стиснуте повітря з великою швидкістю спрямовується у кільцевий отвір між матеріальним і повітряним соплами і, захоплюючи навколишнє повітря, створює розрідження перед матеріальним соплом. Якість розпилювання у останньому випадку добра, але збільшується ту-маноутворення.

Промисловістю виготовляються фарборозпилювачі із зовнішнім змішуванням таких марок: КРУ-1, КР-20, КР-Ю-1, СО-72, ЗИЛ.

Залежно від величини надлишкового тиску фарборозпилювачі бувають середнього (0,25—0,55 МПа) і низького (до 0,15 МПа) тиску. Відстань від головки розпилювача до поверхні, що фарбується, для плоского струменя повинна становити 250—350 мм, для круглого — не більше 400 мм.

До недоліків повітряного розпилювача відносяться втрати лакофарбного матеріалу (20—40 %), необхідність застосування ручної праці в умовах, шкідливих для здоров'я, і складного обладнання — розпилювальних камер з потужною вентиляцією і очисними пристроями.

Під час безповітряного фарбування розпилювальний лакофарбний матеріал подається насосом під високим тиском до сопла розпилювача, у якому набуває швидкості, вищої за критичну при даній в'язкості. Матеріал розпилюється у результаті перетворення потенціальної енергії рідини, яка знаходиться під тиском 10— 20 МПа, у кінетичну при виході із сопла фарборозпилювача. Внаслідок падіння тиску у струмені до атмосферного звільняються сили, які намагаються розширити лакофарбний матеріал. Легко-летка частина розчинника випаровується із збільшенням об'єму і подрібнює лакофарбний матеріал. Промисловістю випускаються установки ФАКЕЛ-3, ВЕЄР-1 тощо.

Застосовують також розпилювання лакофарбових матеріалів під високим тиском (4—10,0 МПа) з нагріванням до 40—100 °С. Від нагрівання знижується поверхневий натяг і в'язкість лакофарбових матеріалів, що дає можливість розпилювати більш в'язкі лакофарбні матеріали і отримувати покриття товщиною до 25— ЗО мкм за одну технологічну операцію.

Метод струминного обливання передбачає обливання виробу лакофарбовими матеріалами із системи сопел і витримування у паровій зоні (парах розчинників) для грунтівки 8—10 хв, для емалей 10—14 хв. Концентрація парів розчинників—15—20 мг/л. У цих умовах випаровування розчинників уповільнюється, що сприяє рівномірному розтіканню лакофарбового матеріалу по поверхні і утворенню рівномірного за товщиною покриття.

Метод занурення застосовують для виробів, до обробки яких не ставляться високі вимоги. У цьому випадку вироби повністю занурюють у ванну з лакофарбовими матеріалами, потім виймають і витримують для стікання надлишку матеріалу.

Фарбування в електричному полі високої напруги заключається в тому, що між двома електродами, що знаходяться під напругою і розміщені на деякій відстані один від одного, створюється електричне поле. Одним із електродів є виріб, що фарбується, (позитивний заземлений електрод), а другим — коронуючий електрод (негативний). У створене між ними постійне електричне поле високої напруги вводять розпилений лакофарбний матеріал, частинки якого, заряджаючись від іонізованого повітря або кромки електроду, рухаються по силових лініях електричного поля і осідають на заземленому виробі, утворюючи на його поверхні рівномірне покриття. •

Для нанесення покриттів у електростатичному полі використовують пневматичні, безповітряні або відцентрові електростатичні розпилювачі. В електростатичному полі можна наносити покриття тільки із лакофарбових матеріалів, які мають певні електрофізичні властивості: питомий об'ємний опір (1·10⁶—1·10⁷ Ом-см) і діелектричну проникність 6—10. Для надання цих властивостей у лакофарбові матеріали вводять розчинники (РЗ-1В, РЗ-2В, РЗ-ЗВ тощо).

Якість фарбування виробів в електричному полі залежить не тільки від електричних властивостей лакофарбового матеріалу, але й від напруги на коронуючих електродах, відстані від них до поверхні, що фарбується, прийнятої напруги на електродах, в'язкості лакофарбових матеріалів, вологості і температури у фарбувальній камері. Промисловістю виготовляється стаціонарне автоматичне обладнання, яке працює при напрузі 100—140 кВ І ручне —30 кВ (УЗРЦ-4, УЗРЦ-5 і УГЗР-3).

Сушіння лакофарбових покриттів передбачає перетворення лакофарбної плівки у тверде покриття (тобто процес плівкоутво-рення).

Процес сушіння можна розділити на два періоди: інтенсивного випаровування розчинника і утворення просторових структур у результаті хімічних процесів окислення, конденсації і полімеризації.

Залежно від умов матеріалів, організації виробництва і вимог до покриття сушіння може бути природним (холодним) при температурі повітря 18—23 °С або штучним при підвищених температурах. За тепловим впливом на поверхню розрізняють конвекційний, терморадіаційний і терморадіаційно-конвекційний способи.

При конвекційному способі тепло передається виробу під час безпосереднього контакту плівки фарби з гарячим повітрям, випаровування розчинників починається з поверхні покриття з утворенням зовнішньої твердої плівки, внаслідок чого утруднюється вихід летких речовин із нижніх шарів фарби, що може призвести до утворення на покритті пор і тріщин. Тому виріб потрібно нагрівати з малою швидкістю для рівномірного випаровування розчинника із покриття.

Терморадіаційне сушіння заключається в тому, що інфрачервоні промені безпосередньо нагрівають виріб через шар фарби і сушіння покриття починається із середини. Від поверхні деталі пари розчинника вільно виходять через рідкий шар покриття. Джерелом інфрачервоних променів є дзеркальні лампи розжарювання потужністю 250 і 500 Вт і трубчасті електронагрівачі. До недоліків терморадіаційного способу відносяться:

- нерівномірне висихання плівки пофарбованих поверхонь виробів складної конфігурації внаслідок різної відстані до поверхні генератора випромінювання;

- економічна недоцільність застосування цього методу для литих вирсгбів із стінками товщиною понад 30 мм;

- неможливість сушити світлі емалі, які жовтіють під впливом інфрачервоних променів.

Терморадіаційно-конвекційний спосіб заключається в тому, що виріб нагрівають терморадіаційним і конвекційним способами, які дозволяють проводити гаряче сушіння як зовнішніх поверхонь виробу, опромінюваних інфрачервоними променями, так і недосяжних поверхонь. Цей спосіб застосовують для сушіння в одній камері виробів різної конфігурації і розмірів.