На предприятии-изготовителе окрашивание кузова осуществляется поточным методом и включает ряд последовательных операций, состоящих из очистки кузова и нанесения на поверхность кузова отдельных подготовительных и окрасочных слоев (рис. 7.3).
а – однослойное окрашивание; б – двухслойное окрашивание; 1 – одинарный слой краски; 2 – наполнитель; 3 – катафорезный слой (грунт); 4 – фосфатирование; 5 – цинк; 6 – окрашиваемая поверхность; 7 – прозрачный лак; 8 – двухслойный грунт
Для защиты от коррозии стальной кузов на покраску поступает оцинкованным. Нанесение цинкового слоя на стальной лист осуществляется электролитическим методом или окунанием в расплав цинка. Покрытие может быть одно) или двухсторонним. Толщина цинка в зависимости от места расположения панели составляет от 5 до 10 мкм.
В процессе окраски кузовов при производстве автомобилей первыми операциями обработки являются очистка и обезжиривание кузовов. Кузов опускается в очистную ванну, и затем на него распыляют обезжиривающие растворы для удаления жира и масел, после чего кузов ополаскивают.
В целях оптимальной адгезии грунтовки и коррозионной защиты производят фосфатирование кузова. При фосфатировании кузов погружают в ванну с раствором различных солей фосфора. В результате обработки образуется кристаллический слой металлофосфата на панелях кузова, позволяющий обеспечить хорошую адгезию с грунтовкой защиту.
Фосфатирование — химический/электрохимический процесс, в ходе которого кузов погружается в ванну с раствором солей фосфора (c ионами цинка, никеля и марганца, а также фосфорной кислотой), в результате чего на
поверхности металла образуется тонкий слой нерастворимых в воде мелкокристаллических фосфатов (рис. 7.4). Эти фосфаты возникают в результате химической реакции с базовым металлом, образованный ими слой, таким образом, прочно связан с базовым металлом. В зависимости от вступающего в реакцию базового металла (таким металлом может быть и материал покрытия), возникает, например, покрытие из фосфата железа, никеля, марганца или цинка.
Рис. рис. 7.4. Схема процесса фосфатирования:
1 – ванна фосфатирования; 2 – лента транспортера
Это покрытие пронизано большим количеством пор и капилляров, обеспечивающими ему прекрасные впитывающие свойства.
Поэтому в него могут хорошо проникать различные средства защиты от ко розии, такие как мастики, масла, цветные пигменты и лаки. Фосфатированная поверхность обеспечивает, таким образом, хорошую основу с высокой адг зией для последующего нанесения слоёв лакокрасочного покрытия.
После фосфатирования производят катафорезное грунтование кузова, в результате которого образуется защитный противоокислительный слой. Катафорез (перенос положительно заряженных частиц в жидкости) представляет собой электрический процесс, который также называется и электрофорезом (перемещение электрически заряженных частиц посредством электрического тока) (рис. 7.5).
Кузов полностью погружают в ванну с раствором электролита краски и подключают его к минусу источника постоянного тока. Плюс образует ряд анодов, которые расположены по стенкам ванны. При замыкании цепи создается электрическое поле. В электрическом поле положительно заряженные частицы краски под действием силового поля осаждаются на отрицательно заряженном кузове.
а – цепь разомкнута; б – цепь замкнута
Преимуществом данного способа грунтования является покрытие скрытых внутренних и внешних полостей слоем грунта при его равномерной толщине.
При катафорезном грунтовании на кузове образуется слой грунта толщиной до 20 мкм. При последующем ополаскивании удаляются не приставшие остатки грунта, после чего производится ополаскивание полностью обессоленной водой. Кузов, на котором не осталось капель воды, поступает в сушильную камеру. Там слой грунта отвердевает при температуре 180°С.
Поставляемые с завода запасные части также имеют катафорезный загрунтованный слой.
Следующий слой представляет собой наполнитель (праймер). Он служит для выравнивания небольших неровностей панелей кузова. Окраску производят в электрическом поле высокого напряжения. Посредством специальных распылителей на электростатически заряженный кузов наносят также электростатически заряженные частицы наполнителя. Окраска этим способом достаточно широко применяется для деталей простой и средней сложности конфигурации.
Сущность этого процесса окрашивания состоит в том, что между двумя электродами 1 и 2, находящимися под напряжением и расположенными на определенном расстоянии друг от друга, создается электрическое поле (рис. 7.6).
1 — изделие (электрод 1); 2 — лоток (электрод 2); 3 — изоляционная штанга;4 — емкость для лакокрасочного материала;5 — электропривод; 6 — насос
При повышении напряжения до определенной величины воздух возле этих кромок ионизируется и начинает двигаться по направлению силовых линий поля к противоположному электроду. Одним из электродов является окрашиваемая деталь (положительный заземленный электрод 1), а другим — коронирующий электрод 2 (отрицательный). В создавшееся между ними постоянное электрическое поле высокого напряжения вводят распыленный лакокрасочный материал, частицы которого, заряжаясь от ионизированного воздуха или кромки электрода, двигаются по силовым линиям электрического поля и осаждаются на заземленном кузове, образуя на его поверхности равномерное покрытие. В электрическом поле хорошо распыляются только те лакокрасочные материалы, которые обладают определенными свойствами (удельное объемное сопротивление и диэлектрическая проницаемость). Основным преимуществом данного способа являются незначительные потери краски, а недостатком сложное и дорогостоящее оборудование. Указанный способ окраски применяется в основном на предприятиях, производящих автомобили или производящих полнокомплектный ремонт автомобилей.
Наполнитель сохнет при 170°С. После отвердения и охлаждения при комнатной температуре при необходимости производят выборочное шлифование поверхностей. В заключение кузов очищают от различных приставших частиц, после чего производят герметизацию и защиту кузова от ударов камней.
Герметики и герметизация. Перехлесты панелей, канты, фальцы, стыковые соединения и сварные швы уплотняются герметиком. Герметик представляет собой полиуретановую массу с высокой вязкостью. Он защищает зоны, уязвимые со стороны коррозии.
Защита от ударов камней. Зоны, подверженные ударам камней, защищаются специальным грунтом. Этот грунт представляет собой эластичный лак высокой вязкости. Обычно этот грунт наносится на днище кузова и подколесные ниши.
Последний слой на кузове — это лакокрасочный слой. Он обеспечивает цвет, глянец, специальные эффекты, прочность.
Лакокрасочное покрытие наносят в один, два или три слоя (см рис. 9.3). При двухслойном окрашивании лакокрасочный слой представляет собой прочное блестящее покрытие, которое кроме цвета придает кузову дополнительные эффекты (металлик, перламутр). При однослойном окрашивании защитный слой образует краска, при двухслойном окрашивании — прозрачный лак. Трехсойное покрытие применяют при получении лакокрасочного покрытия «перламутр». Перед нанесением слоя перламутровой краски наносят слой эмали базового цвета на всю отремонтированную поверхность, которая покрыта подложечным грунтом.
Нанесение лакокрасочного слоя производят так же, как и нанесение наполнителя, посредством электростатического процесса. Краску «металлик» в серийном производстве наносят краскопультами (краскоавтоматами).
Полученное при электростатическом окрашивании направленное ориентирование частиц алюминия не может быть получено методами, используемыми при ремонтном окрашивании кузовов в сервисных организациях.
В заключение процесса окрашивания в скрытые полости кузова вносятся жидкие мастики. Они защищают скрытые полости от коррозии и увеличивают срок службы кузова. Дополнительно к обработке мастиками применяют заполнение определенных скрытых полостей полиуретановой пеной, что уменьшает проникновение в салон внешних шумов.
Контрольные вопросы к подразделу 7.2
1. С какой целью на предприятии-изготовителе производится фосфатирование и катофезное грунтование кузова?
2. В чем заключается принцип работы электростатического окрашивания кузова?
3. Каким образом при производстве кузова осуществляется герметизация сварных швов, стыков и защита от ударов камней?