Порошковые краски в автомобилестроении

Важнейшим преимуществом покрытий на основе порошковых красок по сравнению с традиционными жидкими ЛКМ является отсутствие органических растворителей. Это снижает пожароопасность процесса окраски, улучшает условия труда и экологическую обстановку. Отличительная особенность применения порошковой окраски - практическая безотходность процесса. Потери составляют 1-2% по сравнению с 50-60% при окрашивании изделий распылением традиционными жидкими ЛКМ. Кроме того, сокращается время окраски, так как появляется возможность исключить операции грунтования и нанесения промежуточных слоев, обеспечить требуемую толщину однослойного покрытия.

Покрытия на основе порошковых красок отличаются хорошими физико-механическими и защитными свойствами. Типовой технологический процесс получения Пк на основе порошковых ЛКМ состоит из следующих стадий:

•подготовка поверхности с применением обезжиривания, фосфатирования или хроматирования (для алюминиевых изделий);
•сушка изделий после подготовки;
•нанесение порошковой краски;
•отверждение при температуре 160-200°С в течение 10-20 мин.

Подготовка поверхности изделий перед нанесением порошковых красок также важна, как и в случае применения жидких ЛКМ. Ее проводят теми же методами и с использованием тех же составов. В зависимости от материала, степени загрязнения и условий эксплуатации изделий применяют различные составы и способы обработки.После подготовки поверхности изделие поступает в камеру сушки от влаги с рабочей температурой 120°С. Время обработки составляет 5 - 10 мин, метод сушки - конвекционный с циркуляцией горячего воздуха, способ нагревания воздуха - в зависимости от используемого теплоносителя.Порошковые краски наносят в специальных камерах с системой фильтрации и рекуперации. Камеры нового поколения оснащены высокоскоростным циклоном, обеспечивающим возможность быстрой смены цвета краски.Покрытия отверждают в сушильных камерах при 160- 200°С в течение 10-15 мин.Метод сушки может быть конвекционный, с инфракрасным излучением или комбинированный. В качестве теплоносителей используют электричество, газ, мазут.

Применение порошковых красок в отечественном автомобилестроении долгое время сдерживалось отсутствием ЛКМ требуемого качества и трудностями, связанными с ремонтной окраской, переходом с одного цвета краски на другой и т.д. Сейчас многие из этих трудностей преодолены, и порошковые краски постепенно начинают занимать свое место в автомобилестроении. Порошковыми красками окрашивают бамперы, шасси, диски колес, корпуса и отражатели фар.

Кроме того, увеличившийся в настоящее время ассортимент выпускаемых порошковых красок (большая гамма цветов, ЛКМ для глянцевых, матовых, полуматовых покрытий, "под кожу", структурированных, перламутровых и др.) позволяет значительно расширить область их применения в автомобильной промышленности.

На сегодняшний день наибольшее развитие получила технология окраски порошковыми материалами дисков колес. За рубежом эта технология преобладает при окраске алюминиевых дисков колес.Конструкция дисков их алюминиевых сплавов позволяет исключить труднодоступные для окраски поверхности сопряжения обода с диском, имеющиеся в сварных стальных конструкциях.

Технологический процесс окраски алюминиевых дисков обычно включает следующие операции:

•подготовка поверхности с обезжириванием, хроматированием и соответствующими
промывками в струйном агрегате туннельного типа с последующей сушкой при 120 - 130°С в течение 7-10 мин;
•нанесение порошковой грунтовки в электрическом поле;
•отверждение при 160-200°С в течение 15-20 мин;
•нанесение порошковой краски в электрическом поле;
•отверждение при 160-200°С в течение 15 - 20 мин;
•нанесение порошкового бесцветного лака в электрическом поле;
•отверждение покрытия.

Учитывая конкретный способ изготовления алюминиевых дисков (ковка, штамповка,литье), технологию их окраски можно корректировать.Литые диски колес, как правило, перед грунтованием подвергаются предварительной термической обработке при 200- 220°С для выведения воздуха и газовых смесей из пор литья. В противном случае газовые смеси могут выделяться после окраски при отверждении в сушильной камере и привести к дефектам Пк в виде проколов. Качество Пк в данном случае во многом зависит от качества литья.

Ряд иностранных фирм проводит грунтование алюминиевых дисков порошковыми, а окраску - жидкими ЛКМ. Для этого используют эмали для автомобильных покрытий с последующим нанесением жидкого лака или эмали, образующие покрытие с металлическим эффектом. Окраска металлических сварных дисков колес осуществляется по следующей технологии:

•подготовка поверхности с фосфатированием и последующей сушкой;
•грунтование методом электроосаждения (катафореза или анафореза);
•сушка покрытия 25-30 мин при180-200°С;
•нанесение порошковой краски в электрическом поле;
•отверждение покрытия;
•нанесение бесцветного порошкового лака;
•отверждение.
В некоторых случаях используют жидкий лак.

Практически на всех отечественных автомобильных заводах изготавливаются только металлические диски. Окраска порошковыми материалами используется на Волжском автомобильном заводе по загрунтованной электроосаждением поверхности без нанесения лака. Заинский завод по производству дисков колес также применяет порошковые краски. На данную технологию ориентированы и другие заводы.

Много предприятий, не относящихся к автомобильной отрасли, производит алюминиевые диски колес и поставляет их на автозаводы, в магазины или экспортирует. При окраске кузовов легковых и кабин грузовых автомобилей также применяют порошковые краски.

Японская фирма Honda одной из первых внедрила процесс грунтования кузовов автомобилей порошковыми материалами. Окраска кузова производится так называемым инверсионным способом, типичным для многих предприятий. Цикл состоит из подготовки поверхности, нанесения порошковой краски (грунтование), отверждения покрытия, нанесения жидкой грунтовки методом электроосаждения, сушки, промежуточного легкого шлифования, нанесения жидкого ЛКМ (верхний слой) методом электростатического нанесения и его отверждения.

Аналогичным способом окрашивают наружную поверхность кузова на заводе фирмы Fiat (Италия). Процесс окраски начинается с подготовки поверхности: низкотемпературного обезжиривания и ускоренного фосфатирования раствором монофосфата марганца. После тщательной промывки кузов высушивают при 140°С в течение 20 мин и подают на грунтование. Порошковая грунтовка наносится в двух последовательно расположенных камерах. В первой с помощью четырех роботов окрашиваются труднодоступные места кузова, во второй 10 автоматических распылителей наносят ЛКМ на лицевые поверхности. Время отверждения при 180°С - 15 мин. Толщина покрытия на лицевой части - 60-80 мкм, на днище - 50-60 мкм.

Внутреннюю поверхность кузова грунтуют водоразбавляемой грунтовкой методом катодного электроосаждения. При этом окрашиваются все участки поверхности, недоступные для порошковой грунтовки. Катафорезная грунтовка, осевшая на внешней поверхности кузова, смывается водой при выходе из установки. Грунтовку сушат при 180°С в течение 30 мин. В этот период происходит дополнительное отверждение порошкового материала.

За последние семь лет фирма Haden (США) смонтировала камеры порошковой окраски кузовов на девяти линиях фирмы Daimler Chrysler и General Motors Baltimore. Порошковые краски начинают применять в качестве основных слоев покрытия во Франции, Японии, США.
В отечественном автомобилестроении наиболее благоприятные условия для применения технологии порошковой окраски создаются при производстве отдельных деталей
и узлов автомобиля. Уже получила применение подобная технология при окраске дисков колес ("АвтоВАЗ", "КамАЗ-Автоагрегат", КрКЗ"), отделке корпусов фар и отражателей на "Автосвете" (Киржач, Вязники), при окраске пружин подвесок на "Автоагрегате" (Кинешма).

По материалам журнала "ПРОМЫШЛЕННАЯ ОКРАСКА"

Самые редкие ноты на сайте moinoty.net