zerno-ua.com

Зима – период ремонта сельскохозяйственной техники, и важной частью защиты является покраска. Как подготовить технику к покраске? Какие использовать лакокрасочные материалы? В этой статье содержатся рекомендации и ответы на эти вопросы

Автор:
А. И. Окоча, к.т.н., доцент, Национальный аграрный университет

Лакокрасочные материалы необходимы для защиты изделий и конструкций из дерева от влаги и загнивания, металла – от коррозии, а также придания им определенного цвета, вида, фактуры. Кроме того, существуют лакокрасочные материалы специального назначения: электроизоляционные, флуоресцентные, термостойкие, бензо­ и маслостойкие и др.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) – это композиция, то есть смесь нескольких компонентов, которая при нанесении на поверхность окрашиваемого изделия формируется в сплошное полимерное покрытие с определенными свойствами (лакокрасочное покрытие).

Выбор ЛКМ. Окраску автотракторной техники можно производить различными материалами, при подборе которых необходимо учитывать:

  • способность материала обеспечивать противокоррозионную защиту в конкретных условиях эксплуатации;
  • требование к цвету;
  • род окрашиваемой поверхности;
  • скорость высыхания при обычной температуре или горячей сушке, что имеет большое значение при поточном методе окраски изделий;
  • пригодность для шлифования и полирования;
  • возможность нанесения тем или иным способом;
  • механическую прочность полученных покрытий;
  • огнеопасность и ядовитость составных частей ЛКМ.

При приобретении лакокрасочной продукции необходимо обращать пристальное внимание на этикетку. Этикетка должна содержать следующую информацию для пользователя:

  • полное наименование товара;
  • название фирмы­изготовителя с указанием его почтового адреса и телефона;
  • область применения и инструкцию по применению;
  • гарантийный срок хранения;
  • масса нетто;
  • сведения о сертификации;
  • дата изготовления;
  • номер партии.

Подготовка рабочих составов ЛКМ. Для получения качественного лакокрасочного покрытия большое значение имеет правильное приготовление рабочих составов лакокрасочных материалов.

Под приготовлением состава ЛКМ подразумевается в основном фильтрация, доведение его до рабочей вязкости, а при необходимости (при подкраске отдельных участков) подбор колера.

Очень важно также организовать правильное хранение приготовленных составов ЛКМ.

Поступающие с заводов ЛКМ в большинстве случаев нуждаются в доведении их до нормальной рабочей вязкости путем разведения разбавителями или растворителями и тщательного перемешивания для получения однородной массы. Густая консистенция резко ухудшает качество ЛКМ, затрудняет его нанесение и не дает ровного покрытия, слишком жидкая – дает тонкую пленку, не обеспечивающую противокоррозионного покрытия. В период высыхания такой лакокрасочный материал стекает с вертикальных поверхностей, обнажая их.

Рабочую вязкость ЛКМ устанавливают в зависимости от метода нанесения и назначения покрытия. Вязкость материала существенно влияет также на его нормы расхода.

Для определения вязкости, чаще всего, применяют вискозиметр ВЗ­4 (4 – диаметр отверстия в дне конуса вискозиметра в мм). Время истечения ЛКМ (в секундах) из вискозиметра является условной вязкостью, она определяется при температуре 20 °С.

Во избежание порчи ЛКМ его следует разбавлять только тем растворителем, который предназначен для данной краски. Применение другого растворителя может привести к свертыванию краски или получению непрочной пленки.

Рекомендуемую рабочую вязкость ЛКМ обычно приводят в технических условиях на этот материал, а также в технологическом процессе, разработанном для окраски того или иного изделия.

Полученную со склада емкость с краской следует очистить от грязи и пыли, затем вскрыть, удалить с поверхности затвердевшую пленку (если она имеется) и тщательно перемешать краску до получения однородной массы.

При необходимости разбавления ЛКМ растворитель нужно добавлять мелкими порциями, тщательно перемешивая и периодически проверяя вязкость состава. Разбавленную краску необходимо профильтровать через металлическую сетку с большим числом отверстий (обычно 1600-­2400 отверстий на 1 см2) или марлю, сложенную в четыре слоя.

Количество приготовленного ЛКМ не должно превышать суточной потребности, хранить его нужно в плотно закрытой таре, поскольку при длительном хранении в плохо закрытой таре происходит улетучивание растворителей и, как следствие, загустевание ЛКМ.

Подготовка поверхности под окраску. При ремонте деталей, сборочных элементов и изделий возникает необходимость удаления старых лакокрасочных покрытий, а также подготовки поверхности металла (очистка от ржавчины, окалины, жировых и других загрязнений) или неудаленного (специально оставленного) покрытия перед нанесением нового ЛКМ, выбранного для ремонта.

zerno-ua.com

Подготовка металлических поверхностей сельскохозяйственной техники к покраске осуществляется согласно требованиям ГОСТ 9.402­2004 «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка поверхности перед покраской». В стандарте, а это 83 с. машинописного текста, приведены технические требования к поверхности изделий из черных, цветных металлов и их сплавов, схемы технологических процессов подготовки поверхности перед покраской.

Конкретная схема подготовки поверхности изделия подбирается в зависимости от химического состава ЛКМ, характеристики изделия, его назначения и условий эксплуатации. В стандарте приведены марки растворителей и составов для обез­жиривания, а также технологические режимы обезжиривания; приведены способы удаления окалины и режимы фосфатирования.

Значительное внимание в стандарте уделено контролю качества подготовки поверхности перед покраской. В дополнениях приведены материалы и химикаты, которые используются при подготовке поверхности, и технологические процессы их применения.

Однако в стандарте, что особенно важно при проведении ремонтных работ, не приведены рекомендации по использованию преобразователей ржавчины, которые целесообразно использовать при ремонтных работах сельскохозяйственной техники в тех случаях, когда нельзя применять механические способы удаления окалины и ржавчины.

При ремонте автотракторной техники применяют механические и химические методы подготовки поверхности перед покраской. Из механических способов основными являются обработка механизированным инструментом или металлическим песком, а из химических – обезжиривание в водно­щелочных растворах; травление; одновременное обезжиривание, травление и пассивирование; фосфатирование; обработка специальными смывками или щелочными растворами для снятия старой краски.

Механические способы (при помощи пескоструйного (дробеструйного) аппарата или механизированного ручного инструмента) применяют для удаления старого лакокрасочного покрытия одновременно с удалением ржавчины и окалины. Обработка заключается в очистке поверхности металлическим песком (дробью), подаваемых с большой скоростью при помощи пескоструйных или дробеструйных установок. При дробеструйной очистке поверхность приобретает шероховатость, обеспечивающую хорошее прилипание лакокрасочной пленки к металлу. Из ручного механизированного инструмента для очистки поверхностей используются шлифовальные машинки, угловые пневматические машинки и электромеханические щетки. На этих аппаратах смонтированы стальные щетки или абразивные круги, но, как показывает практика, они малопроизводительны и не экономичны, кроме того, на обрабатываемой поверхности появляются многочисленные царапины и зазубрины.

Химический способ удаления старых покрытий является наиболее эффективным. Он основан на растворении, набухании и химическом разрушении материала пленки покрытия, т.е. превращение ее в такое состояние, при котором она может быть легко снята с поверхности механическим путем.

При ремонте автотракторной техники применяют главным образом органические смывки, которые представляют собой сложную смесь растворителей с замедлителями испарения, разрыхлителями, эмульгаторами, ингибиторами коррозии и другими компонентами.

При приобретении смывок следует обращать внимание на их назначение. Одни смывки предназначены для удаления меламиноформальдегидных, полиакрилатных и эпоксидных покрытий. Другие – способны размягчать эпоксидные, полиуретановые и алкидные покрытия. Нитроцеллюлозные покрытия можно снимать ацетоном либо растворителями №646 и 647.

Технология обращения со всеми смывками примерно одинакова. Смывку с помощью кисти или шпателя наносят слоем толщиной 1­3 мм на поверхность окрашенного металла и в таком виде оставляют на 10­-30 мин. Степень размягчения покрытия рекомендуется периодически проверять металлическим шпателем, при этом процарапывание покрытия острием шпателя способствует проникновению смывки под пленку, набуханию и отслаиванию лакокрасочного покрытия.

Если за один раз полностью удалить старое покрытие с помощью смывки не удалось, операцию повторяют до полной очистки поверхности.

Химический способ удаление продуктов коррозии – травление, основан на обработке изделия растворами кислот или кислых солей. Процесс состоит из обезжиривания, травления, промывки водой, промывки нейтрализующим составом, промывки водой и сушки.

Предварительно поверхность обезжиривают, так как наличие смазки и жиров ухудшает смачиваемость поверхности, в результате чего травление протекает неравномерно.

Есть различные химические средства. Например, фосфорная кислота растворяет ржавчину до чистого металла. Кислоту наносят на обрабатываемую поверхность кисточкой. Иногда приходится несколько раз производить обработку, каждый раз зачищая обработанное место металлической щеткой. Протравленные места промывают чистой водой и тут же просушивают.

Применяются также другие препараты: составы на основе фосфорной кислоты, пасты на основе соляной кислоты. Во всех случаях необходимо строго следовать рекомендациям производителя препарата.

При проведении этих работ надо учитывать, что очищенные поверхности металла быстро ржавеют, поэтому нельзя оставлять их на длительное время без защитного покрытия.

Для химического удаления ржавчины с успехом применяют преобразователи ржавчины. Они делятся на две группы. К первой относятся собственно преобразователи, которые только преобразуют продукты коррозии в более стабильные соединения. Ко второй группе относятся грунтовки­преобразователи, т.е. составы, преобразующие ржавчину и одновременно создающие на поверхности металла пленку, которая является грунтовочным подслоем для последующих слоев защитного покрытия.

В большинстве случаев преобразователи ржавчины это продукты взаимодействия фосфорной кислоты с хроматом натрия и окисью цинка. По внешнему виду они представляют собой прозрачные оранжевые или оранжево­зеленые жидкости. Негорючие и нетоксичны. До нанесения преобразователя на поверхность металла ее следует хорошо очистить от грязи и соскрести рыхлую ржавчину металлической щеткой. Затем поверхность надо обезжирить уайт­спиритом, высушить и через 20­-30 мин. жесткой кистью нанести преобразователь ржавчины, тщательно втирая его в поверхность. Через сутки поверхность слегка увлажняют водой, а через 4­6 суток наносят грунтовку. Преобразует слой ржавчины толщиной до 100 мкм.

Преобразователь ржавчины лигнинный – это смесь, состоящая из аминолигнина, фосфорной кислоты, эмульгатора, коагулятора и воды. Внешне представляет собой маслянистую жидкую пасту темно­коричневого цвета с запахом фруктовой эссенции. Также негорюч и не токсичен, преобразует слой ржавчины толщиной до 150 мкм. Легко удерживается на вертикальных и потолочных поверхностях. При комнатной температуре процесс преобразования ржавчины длится 16­-20 ч, при 100-­110 °С – 15-20 мин.

Допускается нанесение этого преобразователя на влажную поверхность, однако, предварительно очищенную от грязи, рыхлой ржавчины и обезжиренной. Преобразователь можно наносить кистью, валиком и краскораспылителем. После обработки поверхность приобретает цвет от серого до темно­коричневого (в зависимости от марки стали и характера ржавчины). Обработанную поверхность через 16­-20 ч грунтуют.

Защита неокрашиваемых поверхностей. Перед тем как наносить лакокрасочное покрытие, следует обратить внимание на детали, которые не нуждаются в окраске. Хромированные детали и детали из коррозионно­стойких металлов предпочтительно снять. Стекла, резиновые соединения, не нуждающиеся в окраске детали кузова нужно заклеить. Для этого используются следующие способы:

  • наклеиваются специальные клейкие ленты;
  • наклеиваются или закрепляются листы бумаги;
  • наносятся специальные пастообразные и жидкие покрытия.

Резиновые уплотнения чаще всего защищают наклеиванием на них клейкой ленты. Клейкая лента поставляется в рулонах, обычно она непромокаемая. Лучше всего – гофрированная лента. Она приклеивается к поверхности клейкой стороной, а после выполнения покрасочных работ может быть легко отделена.

Заклеивание трафаретами из бумаги – наиболее распространенный способ защиты в практике покрасочных работ. Бумага применяется для защиты больших поверхностей кузова, прежде всего стекол. Для этой цели используют рулонную бумагу типа оберточной. Старые газеты не годятся, и их не следует применять, так как они становятся ломкими и ворсистыми, нередко с них отлетает бумажная пыль, которая осаждается на краску. Предпочтительно использовать восковую или парафинированную бумагу.

Трафареты из бумаги или картона нужно вырезать, строго учитывая форму защищаемой ими части поверхности. Приклеивают трафареты к поверхности с помощью вазелина или липкой ленты.

Накладывают непрерывную липкую бумажную ленту, так чтобы половина ширины приходилась на бумагу, а вторая половина приклеивалась к закрываемой детали. После окончательной сушки последнего слоя краски липкую ленту приподнимают и отделяют от опоры вместе с бумажным листом.

Пастообразные покрытия или маскировочные пасты – это продукты, которые обладают консистенцией крема и применяются преимущественно для защиты хромированных поверхностей. Согласно рекомендациям изготовителей, они могут применяться также для защиты стекол и окрашенных поверхностей. В последнем случае желательно провести предварительное испытание на небольшой поверхности для определения реакции краски на пасту.

Маскировочные пасты наносят мягкой щеткой (кисточкой), слоем средней толщины равномерно на всю защищаемую поверхность. Перед покраской необходимо несколько минут выждать. После окончания сушки краски, пасту смывают смоченной в воде тряпкой или мягкой кистью.

Грунтование. Целью грунтования является улучшение сцепления основного покрытия с подложкой, а также дополнительное придание покрытию противокоррозионных свойств. Поэтому грунтовки по составу отличаются от эмалей повышенным содержанием пигментов и тем, что пигменты в них применяются преимущественно противокоррозионные.

Адгезионная прочность грунтовочных слоев обратно пропорциональна их толщине, поэтому грунтовки наносят тонким слоем, хотя при большей толщине они имели бы гораздо лучшие защитные свойства.

Различают следующие виды грунтовок (табл. 2):

zerno-ua.com

Грунт наносят равномерным тонким слоем (18­20 мкм) на предварительно очищенную и обезжиренную поверхность. Для лучшего смачивания окрашиваемой поверхности и сцепления с последней, а также для получения тонкого слоя рабочая вязкость грунта должна быть меньше вязкости краски, применяемой для нанесения последующих слоев покрытия.

Очень важно соблюдать предусмотренные технологическим процессом режимы сушки грунтовочного слоя. Следует помнить, что нанесение верхних покрытий на недостаточно высохший слой грунта может (за некоторым исключением) привести к разрушению активными растворителями или к получению непрочного лакокрасочного покрытия. В то же время грунтование следует производить в возможно более короткий срок после подготовки поверхности. Каждый слой грунтовки после высыхания должен быть тщательно отшлифован.

Шпатлевание. При использовании шпатлевок необходимо руководствоваться двумя основными правилами.

Во­первых, все шпатлевки (кроме эпоксидных и шпатлевок на основе ненасыщенных полиэфиров) можно наносить только на загрунтованную или окрашенную поверхность. Во­вторых, толщина слоя шпатлевки должна быть минимальной.

Большинство шпатлевок представляет собой густые пастообразные массы, удобные для нанесения шпателем (табл. 3). При этом любая шпатлевка должна удовлетворять следующим требованиям:

  • иметь минимальную усадку при высыхании;
  • консистенция ее должна быть такой, чтобы она легко сходила со шпателя, равномерно ложилась на поверхность и хорошо заполняла дефекты;
  • высохший слой шпатлевки должен быть твердым (надрезаться ножом с большим трудом), без пузырей и трещин;
  • слой шпатлевки после высыхания должен шлифоваться, причем не набухать и не выкрашиваться под действием воды при мокром шлифовании;
  • обладать хорошим сцеплением с грунтовочным слоем и с последующими слоями покрытия.

zerno-ua.com

Разновидностью шпатлевок являются грунтошпатлевки. Обычно это составы на основе эпоксидных смол, и, в отличие от большинства других шпатлевок, их можно наносить непосредственно на металл.

Лучшим материалом для исправления дефектов лакокрасочных покрытий на сегодня является двухкомпонентные полиэфирные шпатлевки. Они легко разравниваются, практически не дают усадки и позволяют за один прием нанести слой толщиной 2­3 мм. Продолжительность их отверждения при комнатной температуре 5­60 мин.

Покраска. Наиболее ответственным элементом лакокрасочного покрытия является эмаль. Ее наносят в несколько ровных тонких слоев толщиной 75­-125 мкм. Неоправданное увеличение толщины слоев эмали может привести к уменьшению эластичности и прочности покрытия, а при недостаточной толщине уменьшается его защитное действие и долговечность. Необходимая вязкость эмали обеспечивается добавлением соответствующего ей растворителя.

Эмали после высыхания образуют твердую глянцевую пленку, которая напоминает стеклянную эмаль. По температуре высыхания их разделяют на эмали холодной сушки (18-­23 °С) и эмали горячей сушки (100­-135 °С). Снизить температуру некоторых видов эмалей горячей сушки до 80 °С и даже до комнатной температуры можно, добавляя к ним катализаторы отверждения, но при этом ухудшается качество лакокрасочного покрытия (понижается блеск, водо­ и бензостойкость) (табл. 4).

zerno-ua.com

Эмали стойкие в атмосферных условиях умеренного и холодного климата в течение 3 лет. Они создают блестящее покрытие, не нуждающееся в полировании и имеющее высокую атмосферостойкость, стойкость к периодическому действию бензина и минерального масла. Покрытие из этих эмалей характеризуется эластичностью, твердостью, долговечностью, поэтому их широко используют для окрашивания кузовов легковых автомобилей, сельскохозяйственных машин и разных приборов. Недостатком меламиноалкидных эмалей является высокая температура сушки (110-­140 °С), которая нежелательна для шин и резиновых уплотняющих деталей, а также необходимость иметь сушильные камеры (см. табл. 4).

Способы нанесения и сушки лакокрасочных материалов. Существуют следующие способы нанесения эмалей: пневматический без подогрева, пневматический с подогревом, безвоздушный и в электрическом поле. Простейшим и вместе с тем наименее экономичным, с точки зрения расхода ЛКМ, является пневматический способ без подогрева при помощи пульверизаторов различной конструкции (пистолетов­краскораспылителей). При подогреве красок вязкость их снижается, поэтому расход растворителей резко уменьшается. Так, при подогреве нитроэмалей до температуры 55­-60 °С расход растворителя снижается на 20­-30%, а синтетических эмалей – на 30-­40% (при их подогреве до 70 °С). Распылением в подогретом состоянии с помощью специальных установок, выпускаемых отечественной промышленностью, можно наносить все виды эмалей.

Способ безвоздушного распыления, который чаще всего производится с подогревом, основан на перепаде давления, создаваемого насосом установки, на выходе эмалей из сопла распылителя. При этом потери эмалей на туманообразование сокращаются в 2­4 раза по сравнению с пневматическим распылением.

Наиболее совершенным в отношении потерь ЛКМ является способ нанесения покрытий в электрическом поле, где распыленные частицы эмалей получают отрицательный заряд и притягиваются к противоположно заряженной окрашиваемой поверхности. Этот способ снижает расход эмалей на 30-­50% и увеличивает производительность в 2­3 раза по сравнению с другими способами нанесения ЛКМ. Однако окраска в электрическом поле целесообразна лишь при больших объемах работ, так как достаточно энергоемка и требует сложного и дорогостоящего оборудования.

Приведенные способы нанесения ЛКМ относятся к грунтовкам и эмалям. Что касается шпатлевок, то при так называемом местном шпатлевании, когда устраняются отдельные шероховатости (неровности), шпатлевку наносят вручную – шпателем, а при шпатлевании более значительных площадей изделия используют грунты­шпатлевки в виде жидкостей, которые наносят на окрашиваемую поверхность пневматическим способом.

Долговечность лакокрасочных покрытий во многом зависит от принятого способа сушки. Сушка может проходить при температуре 18-­23°С (естественная сушка) или при повышенной температуре (искусственная сушка).

Естественный способ сушки используют, как правило, для нитроэмалей.

Наибольшее распространение получили искусственные способы сушки: конвективный, терморадиационный и терморадиационно­конвективный.

Конвективный способ сушки заключается в нагревании окрашенных изделий горячим воздухом, продуктами сгорания газов или жидкого топлива. При этом способе сушка начинается с поверхности покрытия, что приводит к образованию поверхностной пленки, препятствующей улетучиванию растворителя из нижних слоев покрытия. Это увеличивает продолжительность сушки. Декоративность и защитные свойства покрытия при этом снижаются.

При терморадиационном способе сушки окрашенное изделие облучается инфракрасными лучами, которые вследствие их большой проницаемости поглощаются металлом изделия и глубинными слоями покрытия. Сушка лакокрасочного покрытия начинается с поверхности металла и нижних слоев покрытия и распространяется к внешней поверхности покрытия.

Этот способ обеспечивает беспрепятственное улетучивание растворителя из покрытия, что уменьшает время сушки и повышает качество лакокрасочного покрытия.

При терморадиационно­конвективном способе нагрев изделия осуществляется комбинированным способом, что дает возможность получить равномерную сушку как наружной поверхности изделия, так и других необлучаемых его участков. Терморадиационно­конвективный способ сушки применяется также при сушке в одной камере окрашенных изделий различной конфигурации и размеров.

Различают три стадии высыхания лакокрасочного покрытия: высыхание «от пыли», когда на окрашенной поверхности образуется тончайшая поверхностная пленка; практическое высыхание, когда пленка утрачивает липкость и изделие с лакокрасочным покрытием может подвергаться дальнейшим операциям; полное высыхание. Последняя стадия характеризуется окончанием процесса формирования пленки на поверхности.

(Опубликовано в №01, 2009 г.)