1 Процесс лакокрасочных работ
Подготовка поверхности перед окрашиванием
Срок службы лакокрасочных покрытий на металлах во многом зависит от качества подготовки поверхности. Цель подготовки удаление с поверхности любых загрязнений и наслоений, мешающих непосредственному контакту покрытия с металлом, К ним относятся оксиды (окалина, ржавчина), масляные, жировые и механические загрязнения, имеющиеся на поверхности старые покрытия.
При подготовке поверхности наряду с очисткой одновременно проводят ее выравнивание - снятие заусенцев, удаление облоя и литников, сглаживание сварных швов и острых кромок и т. д. Нередко также выполняют операции по направленному изменению природы поверхности металла (гидрофобизация или гидрофилизация), степени ее шероховатости, а также дополнительной защите металла, например, путем нанесения конверсионных покрытий (фосфатирование, оксидирование, сульфохромирование и др.). Число подготовительных операций, способы и условия их проведения определяются требованиями ГОСТ 9.402-80 ЕСЗКС. Они зависят от вида металла, состояния его поверхности, требований к эксплуатационным свойствам покрытий, их назначения. Любая подготовка поверхности связана с удорожанием покрытий, поэтому при выборе того или иного способа наряду с качеством очистки следует учитывать и затраты на ее проведение.
Различают следующие способы подготовки поверхности: механические, термические и химические.
К механическим способам очистки относятся: шлифование, крацевание, галтовка, пневмо- и гидроабразивная обработка. Механически можно удалять любые загрязнения, но наиболее часто этим способом очищают поверхность от ржавчины, окалины и старых покрытий.
Из механических способов подготовки поверхности наиболее распространена струйная абразивная и гидроабразивная обработка: пескоструйная, гидропескоструйная, дробеструйная, дробеметная.
Такая очистка основана на воздействии частиц абразива, поступающих с большой скоростью и обладающих в момент соударения с металлом значительной кинетической энергией. Поверхность металла при этом становится шероховатой (углубления достигают 0,04-0,1 мм). Это улучшает адгезию покрытий.
Удаление окалины, старой краски, ржавчины, масел и других загрязнений с поверхности можно проводить термическим способом, например путем нагревания изделия пламенем газокислородной горелки (огневая зачистка), электрической дуги (воздушно-электродуговая зачистка) или отжига в печах при наличии окислительной (воздушной) или восстановительной среды.
Эти способы очистки (термические) экономичны и производительны, но во избежание коробления и деформации металла они применяются, в основном, для изделий с толщиной стенки не менее 5 мм. Обычно термическая обработка требует последующей дополнительной механической или химической очистки.
Химические способы очистки металлов наиболее широко распространены в промышленности. Это связано с их доступностью, универсальностью, экономичностью. Их используют при обезжиривании поверхности, удаление оксидов металлов (травление) и снятии старых покрытий.
Способы нанесения лакокрасочных материалов на поверхность
За время применения лаков и красок определились разнообразные способы их нанесения на поверхность. Первоначально применяли исключительно ручные способы окрашивания.
С увеличением масштабов потребления лакокрасочных материалов и расширением их ассортимента совершенствовались и способы нанесения.
Основное внимание при этом обращалось на возможность механизации и автоматизации процессов, повышение производительности труда, снижение потерь материалов, уменьшение энергетических и других затрат, улучшение качества покрытий.
Существующий набор способов позволяет наносить любые жидкие и порошковые лакокрасочные материалы в непрерывном и периодическом режимах на изделия и объекты разной формы и размеров. При этом до минимума сократилось время нанесения и резко возросла производительность труда.
Нанесение лакокрасочных материалов методом пневматического распыления
Одними из самых распространенных способов нанесения ЛКМ в настоящее время являются методы распыления: пневматическое, безвоздушное, комбинированное, электростатическое. Развитие окрасочных технологий, стремление повысить производительность процесса окраски, снизить потери ЛКМ, улучшить декоративные свойства покрытий становятся причиной появления новых подходов к методам распыления.
Пневматическое распыление ЛКМ было изобретено в конце XIX в. и по-прежнему остается самой популярной разновидностью этого метода. Его широкое распространение во многом обусловлено простотой, высоким качеством получаемых покрытий, а также возможностью применения для выполнения окрасочных работ, как с низкой, так и высокой производительностью.
При пневматическом распылении ЛКМ, подающийся в краскораспылитель различными способами (из верхнего или нижнего красконаливного стакана; под давлением от насоса, красконагнетательного бака, из системы централизованного краскораспределения), выходя из сопла, измельчается сжатым воздухом, вытекающим с большой скоростью из отверстий в воздушной головке. В результате образуется окрасочный факел, состоящий из частичек ЛКМ размером 5 - 100 мкм, движущихся по направлению к окрашиваемому изделию, осаждаясь на котором частички формируют покрытие. Часть распыленных частиц не долетает до поверхности и уносится потоком воздуха, образуя красочный туман.
Снижение потерь ЛКМ на туманообразование и повышение коэффициента переноса материала на изделие являются важнейшими факторами увеличения экономической эффективности процесса и улучшения экологии при пневмораспылении.
В настоящее время различают несколько разновидностей метода пневматического распыления, основными из которых являются: конвенциональное (традиционное) распыление при высоком давлении сжатого воздуха; распыление при низком давлении сжатого воздуха HVLP (High Volume Low Pressure); распыление при среднем давлении сжатого воздуха.
Рассмотрим основные типы краскораспылителей, исходя из приведенной выше классификации методов пневматического распыления. Краскораспылители конвенциональной системы В конвенциональных краскораспылителях давление сжатого воздуха на входе в краскораспылитель и давление распыления на воздушной головке примерно одинаковы (около 3 - 4 атм). Краскораспылители этого типа обеспечивают превосходное качество распыления и однородность красочного факела, имеют невысокий расход сжатого воздуха.
Основным недостатком конвенциональных краскораспылителей является низкий коэффициент переноса материала на изделие, обычно не превышающий 45% при окраске изделий сложной конфигурации, повышенный расход ЛКМ и большое количество отходов.