Применение порошковых красок в автомобилестроении

Применение порошковых красок в автомобилестроении долгое время сдерживалось отсутствием требуемых по качеству материалов и трудностями, связанными с ремонтной окраской, переходом с одного цвета покрытия на другой и т.д. Сейчас многие из перечисленных трудностей преодолены, и порошковые краски заняли достойное место в этой отрасли. Об этом говорят данные их потребления в автомобильной промышленности: в Западной Европе в 1990 г. они составили 12%, а по прогнозу в ближайшие 30 лет эта цифра должна увеличиться до 35% от общего сбыта порошковых красок.

Широкое развитие приобрела окраска порошковыми материалами различных деталей легковых и грузовых автомобилей и автобусов. Так, на Волжском автозаводе работают линии для нанесения порошковых красок на автомобильные колеса производительностью 1000 колес в час. Окрашивание производится эпоксидными красками П-ЭП-45 серого цвета и П-ЭП-134 с металлическим блеском.

Колеса на конвейере проходят в агрегат для подготовки поверхности, где последовательно подвергаются обежириванию моющим составом КМ-1, фосфатированию раствором концентрата КФ-1, промывке и сушке. Далее они поступают в установку нанесения порошкового материала. Установка состоит из камеры автоматической окраски и двух камер ручной подкраски, снабженных блоком рукавных фильтров для улавливания и возврата порошка. В камере автоматической окраски одновременно работают 9 вращающихся и 6 стационарных электрораспылителей фирмы Drysis Equipment. На непрокрашенные части колес порошок наносят электростатическими распылителями в камерах ручной окраски. Оплавление, отверждение и охлаждение покрытий производится в конвективной пятиходовой камере, снабженной газовыми генераторами. Температура в зоне отверждения 180-200 С, время пребывания изделий 30 мин. Толщина получаемых покрытий 70-80 мкм, расход краски 80-90 г на 1м2 поверхности.

Другой объект применения порошковых материалов на этом заводе пружины амортизаторов. Их окрашивают краской П-ЭП-45 по описанной выше технологии (также имеется опыт окраски рильсаном).

Применение на Волжском автозаводе порошковых красок взамен жидких (для окраски колес ранее использовалась полиуретановая эмаль УР-1154) позволило улучшить санитарно-гигиенические условия труда и качество покрытий, повысить производительность при окраске, довести коэффициент использования лакокрасочного материала до 98%, устранить загрязнение окружающей среды.

Положительный опыт применения порошковых красок имеется и на других автозаводах страны. Например, на Павловском, Ликинском и Курганском автобусных заводах широко используют поливинилбутиральные краски для отделки поручней, кронштейнов, трубчатых каркасов сидений и других деталей автобусов. Покрытия наносят в аппаратах кипящего слоя. На автозаводах им. Ленинского комсомола (г. Москва) и Горьковском проводились производственные испытания порошковых эпоксидных, полиэфирных и полиакрилатных красок отечественного изготовления с целью определения возможности их применения для наружной отделки автомобилей. Краски наносили на поверхность электростатическим распылением (установка фирмы Ransburg и распылитель АР-1), покрытия отверждали в сушильной камере конвективного типа. Поверхность подготавливали разными способами. Испытания показали, что требованиям автомобильной промышленности в наибольшей степени отвечают полиэфирные краски П-ПЭ-1130 и П-ПЭ-1130у. Они рекомендованы для защитно-декоративной отделки изделий, предназначенных для эксплуатации в умеренно континентальном климате. Лучшим способом подготовки поверхности под покрытия признано фосфатирование составом КФ-1.

На Горьковском автозаводе также проводились испытания матовой эпоксидной краски П-ЭП-135, разработанной в ЛТИ им. Ленсовета. Краску наносили на дверные ручки способом электростатического распыления и отверждали при 180 °С в течение 30 мин. Испытания показали, что покрытия из порошковой краски способны заменить применяемые сейчас гальванические покрытия; ручки с полимерным покрытием могут быть использованы для комплектования кабин грузовых автомобилей.

Описан опыт применения порошковых красок в автомобилестроении за рубежом. Красками окрашивают многие детали автомобилей: бамперы, шасси, диски колес, рессоры, буфера, подвески, фары, клапанные коробки, переключатели, остовы для сидений, полки, оконные панели и др.

На заводе фирмы Ford в Кельне (ФРГ) работает установка для электростатического нанесения порошковых красок на бамперы автомобиля (раньше эти детали подвергались хромированию). Технологический процесс окраски включает операции: фосфатирование монофосфатом цинка, нанесение слоя грунта методом электроосаждения, напыление порошковой эпоксидной краски Bonaval черного цвета. Краску на наружную (лицевую) поверхность бампера наносят в камере с автоматическими электрораспылителями, на внутреннюю-на установке с ручными распылителями. Покрытие отверждается в сушильной камере с газовым обогревом при 215 °С в течение 15 мин. Производительность линии 900 бамперов (350 м2 поверхности) в сутки при двухсменной работе. Толщина покрытия 70-90 мкм.

Американская фирма Muchner внедрила технологию нанесения покрытий из порошковых материалов на колеса легковых автомобилей после хромирования. Хромированную поверхность тщательно очищают путем последовательной обработки растворами щелочи, фосфата железа и хромовой кислоты и высушивают. На подготовленную таким образом поверхность методом электростатического распыления наносят слой порошкового полиуретанового лака. Формирование покрытия производится за счет обдувки колес газами, нагретыми до температуры 270°С. Образуется прочная прозрачная пленка; внешний вид хромированной поверхности сохраняется. Эксплуатируется линия окраски колес на автомобильном заводе в г. Люблине (ПНР). Колеса окрашивают эпоксидными порошковыми красками; для их нанесения используется оборудование фирмы Drysis Equipment. Производительность линии при двухсменной работе 2,9 млн. колес в год.

Заслуживает внимания процесс нанесения покрытий из порошковой эпоксидной краски на шасси грузовых автомобилей (длина 6,7 м), организованный на заводе фирмы Pre Star (Англия). На подготовленную поверхность шасси порошок наносят в камере пятью стационарными автоматическими электрораспыляющими устройствами Megastajet производительностью 40 кг/ч. Получаемое черное покрытие толщиной 50 мкм обладает хорошими защитными свойствами. Производительность установки 58 деталей в час.

По материалам tikkurila powder coatings