Сушка покрытий

После нанесения на поверхность слой лакокрасочного матери­ала и специального покрытия необходимо просушить, чтобы получить пленку по­крытия

Процесс высыхания разных ла­кокрасочных материалов протекает нео­динаково и зависит от природы последних

Высыхание ряда материалов сводится в основном к испарению растворителей, в результате чего образуется пленка покры­тия.

К таким материалам относятся нитроцеллюлозные, перхлорвиниловые и неко­торые другие лаки и эмали.

Высыхание же других материалов представляет собой более сложный процесс, в котором разли­чают две фазы: испарение растворителей, а затем сложные химические процессы окисления, конденсации, полимеризации, составляющие 80 — 90 % продолжитель­ности сушки.

К данной категории относят­ся материалы на основе масел и ряда син­тетических смол: лаки и эмали алкидные, фенольно-формальдегидные, меламиноалкидные и ряд других.

Режим сушки оказывает большое вли­яние на качество покрытий, особенно тех, образование которых происходит в ре­зультате удаления растворителей и слож­ных химических процессов (алкидные, эпоксидные, полиуретановые и др.).

С по­вышением температуры эти процессы протекают значительно быстрее и полнее, что способствует увеличению адгезии, твердости, прочности, уменьшению водо-поглощаемости и улучшению других свойств покрытий.

Естественную сушку применяют в ос­новном для быстросохнущих покрытий.

Процесс сушки значительно ускоряется при непрерывной циркуляции воздуха, который уносит растворители с поверхно­сти окрашиваемого изделия.

При отсутст­вии циркуляции воздух насыщается пара­ми растворителей, и процесс сушки замед­ляется. Скорость испарения растворите­лей не должна быть чрезмерно большой, так как в покрытии могут возникнуть внутренние напряжения, отрицательно влияющие на его свойства (ухудшается ад­гезия, могут появиться трещины).

При слишком быстром удалении рас­творителей из верхнего слоя покрытия вязкость этого слоя резко возрастает и образуется поверхностная пленка, что за­трудняет удаление растворителя из ниж­них слоев.

При дальнейшей сушке пары оставшегося растворителя стремятся уле­тучиться, раздувают образовавшуюся пленку, и в ней появляются мелкие пу­зырьки, поры и другие дефекты. Режим сушки покрытий подбирают так, чтобы улетучивание растворителей происходи­ло постепенно.

Это достигается тем, что в начале сушки испаряются быстро улету­чивающиеся растворители, а затем рас­творители, входящие в рецептуры лакок­расочного материала имеющие более вы­сокую температуру кипения.

Ряд лакокрасочных материалов высы­хает сравнительно медленно (иногда 18 — 24 ч и более), а некоторые эмали при тем­пературе воздуха 15 — 18°С не могут об­разовывать твердую и механически про­чную пленку.

Для таких лакокрасочных покрытий необходима искусственная суш­ка, обеспечивающая законченный процесс пленкообразования, лучшую твердость, водо- и маслостойкость, паро- и газонеп­роницаемость.

Сушка окрашенного изде­лия происходит тем быстрее, чем выше температура окружающего воздуха, чем меньше этот воздух насыщен парами рас­творителей и чем быстрее он движется вдоль окрашенной поверхности.

В зависимости от способа передачи теплоты к окрашенной поверхности раз­личают следующие способы искусствен­ной сушки: горячим воздухом (конвекци­онная сушка), инфракрасным излучением (терморадиационная сушка), индукцион­ными токами высокой и промышленной частоты, ультрафиолетовым излучением и др.

Наибольшее распространение при сушке окрашенных кузовов получили конвекционная и терморадиационная сушки.

При конвекционном способе сушки тепло циркулирующего воздуха передается на покрытие, и про­цесс высыхания начинается с его поверх­ности.

Образующаяся на поверхности тон­кая пленка затрудняет дальнейшее испа­рение растворителей из нижних слоев по­крытия.

В зависимости от вида теплоносителя камеры могут быть водя­ными, паровыми, электрическими или га­зовыми. Обогрев производится непрерыв­но циркулирующим подогретым воздухом.

Для поддержания в сушильной камере определенной концентрации растворите­ля проходные камеры оборудуются вы­тяжной и рециркуляционной вентиляци­онными установками.

Тупиковые сушиль­ные камеры изготавливают в виде камер периодического и непрерывного действия.

Недостатком таких камер является потеря времени на загрузку и выгрузку кузова, при этом происходит потеря теплоты и возникает необходимость в разогреве ка­мер при загрузке очередного кузова.

При терморадиационном спо­собе сушки сначала нагревается метал­лическая поверхность кузова, а затем нанесенное на него покрытие.

Пары растворителей, выходя из нижних слоев, прогревают верхние, при этом покрытие нагревается не только энергией инфрак­расного излучения, но и за счет теплоты улетучивающихся растворителей.

Вслед­ствие более интенсивной передачи теплоты от источников нагрева к окрашенной поверхности и лучших условий пленкооб­разования за счет передачи теплоты от нижних слоев лакокрасочного покрытия к верхним терморадиационная сушка про­ходит в несколько раз быстрее конвекци­онной.

В качестве источников инфракрасного излучения используют лампы накалива­ния, панельно-плиточные . нагреватели, трубчатые электрические нагреватели (ТЭН) с алюминиевыми рефлекторами и без них.

Ламповыми излучателями служат специальные зеркальные лампы накали­вания, наполненные смесью аргона и азо­та, имеющие мощность 250 и 500 Вт.

Способ сушки с применением ламп на­каливания достаточно прост, но имеет ряд недостатков: незначительный срок служ­бы ламп (2000 ч), их хрупкость; малая ин­тенсивность сушки и повышенный расход электроэнергии; неравномерный нагрев окрашенной поверхности, приводящий к местным перенапряжениям пленки и из­менению цвета на отдельных участках ок­рашенной поверхности.

Основным элементом терморадиационной сушильной установки с "темными" излучателями яв­ляется источник инфракрасного излуче­ния.

В терморадиационных сушильных ка­мерах с "темным" излучателем применя­ют трубчатые электрические нагреватели.

Противокоррозионная обработка, герметизация и шумоизоляция кузовов.

При создании конструкции кузовов легко­вых автомобилей стремятся обеспечить достаточную жесткость кузовов и одно­временно их возможно меньшую массу.

При выполнении этих двух требований пришли к созданию сварной конструкции несущего кузова с каркасом из коробча­тых сечений из тонколистового металла. Практически это относится почти ко всем легковым автомобилям.

Известно, что при эксплуатации авто­мобиля на многих деталях кузова, особен­но в труднодоступных для обработки мес­тах, возникают очаги коррозии (статисти­ка показывает, что после трех лет эксплу­атации автомобиля на его поверхностях возникает более 100 очагов коррозии).

Особенно сильно корродируют днище и внутренние поверхности крыльев, поро­гов, коробов, дверей и др.

Наличие зазоров в сваренных точеч­ной сваркой деталях кузова не обеспечи­вает его герметичность, а также способст­вует интенсивной коррозии металла в ме­стах соединений и зазорах между деталя­ми.

Учитывая все возможные последствия, автомобильные заводы при изготовлении кузовов подвергают их в определенных местах герметизации и противокоррози­онной защите. Сварные швы герметизиру­ют способом выдавливания мастики "Пластизоль Д-4А".

При сушке кузова в камере при темпе­ратуре 140 °С мастика становится эла­стичной, теряет текучесть и герметизиру­ет все щели в сварных швах. Эту же мас­тику наносят в места соединений деталей со значительным зазором в их сопряже­нии.

Эластичная мастика обеспечивает герметизацию в сопряжении даже при не­котором взаимном перемещении деталей этого сопряжения.

Заводской комплекс мероприятий по противокоррозионной за­щите кузова автомобиля обеспечивает до­статочную стойкость кузова в начальный период эксплуатации (1,5 — 2 года).

В числе многих операций технологи­ческого процесса защиты кузова на авто­мобильных заводах серьезное внимание уделяют операциям по противокоррозион­ной защите днища, внутренних поверхно­стей крыльев, дверей, деталей коробчато­го сечения.

Для выполнения этих опера­ций используют различные битумные и другие мастики, а для защиты скрытых полостей кузова противокоррозионные составы.

При проведении операций по ан­тикоррозионной защите кузова преследу­ют еще цель шумоизоляции нижней части кузова.

Днище кузова и внутренние по­верхности крыльев, полы салона и багаж­ника покрывают защитной мастикой типа БМП-1, толщина слоя которой 1 — 1,5 мм.

Салон кузова дополнительно изоли­руют от шума специальными прокладка­ми, изготовленными из битума в смеси с маслом и размельченным асбестом.

Для удобства хранения, транспортирования и использования, чтобы прокладки не сли­пались друг с другом, их покрывают поли­этиленовой пленкой.

Закрытые полости кузова покрывают изнутри противокоррозионным материа­лом типа "Тактил-МЛ". Этот материал на­носится сплошной пленкой на поверхно­сти с помощью установок безвоздушного распыления.