/
Текст
Г. Ф. сточик
ТЕХНОЛОГИЯ
ОКРАСОЧНЫХ
РАБОТ
В МАШИНО-
СТРОЕНИИ
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Одобрено Ученым советом Государственного ко-
митета СССР по профессионально-техническому
образованию п качестве учебного пособия для
подготовки рабочих на производстве
МОСКВА
«ВЫСШАЯ ШКОЛА»
19В1
ББК 34.663
С81
УДК 620.197.7
Рецензент — инж. В. В. БОЛЬБЕРГ
Отзывы и замечания просим направлять по адресу:
101430, Москва, Неглинная ул., 29/14, издательство «Высшая
школа».
Сточик Г. Ф.
С81 Технология окрасочных работ в машинострое-
нии: Учеб, пособие для подгот. рабочих на пр-ве.—
3-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш, школа, 1981.—
238 с., ил. — (Профтехобразование. Защита ме-
таллов от коррозии).
30 к.
В книге изложены основные сведения о коррозии металлов, опи-
саны свойства лакокрасочных материалов, изложены методы подго-
товки поверхности изделий к окрашиванию и методы нанесения
и сушки лакокрасочных покрытий, приведены сведения об устройстве
оборудования, аппаратуре и технологическом процессе окрасочных
работ.
31105—302
С -----------66—81
052(01)—81
2704070000
ББК 34.663
6П4.52
© Издательство «Высшая школа», 1981
ВВЕДЕНИЕ
Машиностроение — комплекс отраслей тяжелой
промышленности, изготовляющих орудия труда (различ-
ные по назначению машины и оборудование) для народ-
ного хозяйства, а также предметы потребления и продук-
цию оборонного значения. Рост промышленности всего
народного хозяйства, темпы перевооружения их новой
техникой в значительной степени зависят от уровня маши-
ностроения.
Уровень производства машин и их техническое совер-
шенство являются основными показателями развития
всех отраслей материального производства.
Главными тенденциями современного машинострое-
ния являются: повышение мощности и быстроходности,
равномерность хода, автоматизация, длительная безот-
казная работа (надежность и долговечность), удоб-
ство и безопасность обслуживания, экономичность при
эксплуатации, минимальная масса и возможно наимень-
шая стоимость конструирования и изготовления машин.
Дальнейший технический прогресс в промышленности
и на его основе подъем производительности труда, сниже-
ние себестоимости и улучшения качества продукции дол-
жны обеспечить комплексная механизация и автоматиза-
ция производственных процессов.
В ближайшие пять лет предусматривается дальнейшее
расширение производства прогрессивных, экономичных
видов машин, а также техники, резко сокращающей руч-
ные работы и обеспечивающей во всех отраслях рост про-
изводительности труда, повысятся темпы производства
автоматизированных литейных, кузнечно-прессовых и сва-
рочных машин и внедрения новы.х прогрессивных мето-
дов, позволяющих получать заготовки сложной формы,
близкие по размерам к готовой детали. Будет увеличен
выпуск автоматических линий, быстро переналаживаю-
щихся на изготовление деталей к изделиям крупносерий-
ного и массового производства.
Для защиты металлических изделий, эксплуатирую-
щихся на воздухе и в более агрессивных средах, от корро-
зии на их поверхность наносят защитные покрытия —
металлические и неметаллические, в том числе лакокра-
сочные.
Окрасочные цехи машиностроительных заводов осна-
щены высокопроизводительным оборудованием для нане-
сения лакокрасочных покрытий различными методами:
пневматическим и безвоздушным распылением, распыле-
нием под высоким давлением, пневмо- и гидроэлектриче-
ским, в электрическом поле высокого напряжения, окуна-
нием, обливанием, а также сушильными установками, аг-
регатами с устройствами, перемещающими изделия в про-
цессе окраски и сушки. Нанесение окрасочных составов
вручную (кистью) применяют редко. Большую часть ла-
кокрасочных материалов изготовляют на основе синтети-
ческих материалов.
Глава I
ПОНЯТИЕ О КОРРОЗИИ МЕТАЛЛОВ
§ 1. Виды коррозии
Металлические конструкции, детали автомобилей,
станков, подъемных, транспортных и других машин,
металлические части аппаратов и приборов подвергаются
коррозии. Под термином коррозия понимают как процесс
разрушения металла под влиянием химического или элек-
трохимического воздействия внешней среды, так и резуль-
таты этого процесса. Появление на изделиях из железо-
углеродистых сплавов ржавчины или окалины, образова-
ние на поверхности меди зеленого налета — все это ре-
зультат коррозии.
Коррозия снижает прочность и пластичность металли-
ческих материалов, повышает трение между движущими-
ся частями машин, механизмов и приборов.
Различают два основных класса коррозии: химиче-
скую и электрохимическую.
Химическая коррозия возникает при воздейст-
вии на поверхность металла агрессивных газов и паров,
окислов азота, окиси углерода, кислорода воздуха, обыч-
но при высокой температуре (газовая коррозия), пли
жидкостей, не проводящих электрический ток, т. е. не-
электролитов, например, бензина, смазочных масел, неф-
ти и т. п. (жидкостная коррозия).
Электрохимическая коррозия происходит
при взаимодействии металлов и сплавов с электролита-
ми— жидкостями, проводящими электрический ток, на-
пример, такими, как речная и морская вода, растворы ки-
слот, солей и щелочей, а также с влажным воздухом.
Для понимания процесса этого вида коррозии необхо-
димо вспомнить, что каждый металл обладает химической
активностью и более или менее энергично вступает во вза-
имодействие с другими веществами. Степень активности
характеризуется электрохимическим потенциалом, свой-
ственным данному металлу.
Электрохимической коррозии подвержены металличес-
кие изделия, находящиеся в атмосфере. Значительная
часть машин и механизмов эксплуатируется на открытом
воздухе, поэтому на поверхность металла конденсируется
влага; следовательно, создаются условия для образова-
ния микрогальванических элементов, так как влага яв-
ляется естественным водным электролитом, в ней кроме
кислорода, непосредственно участвующего в реакциях об-
разования продуктов коррозии, растворены содержащие-
ся в воздухе азот, углекислый и сернистые газы, хлорис-
тые соли и другие вещества растворяющиеся в воде. А по-
скольку в составе стали, чугуна и других сплавов имеют-
Рис. 1. Виды коррозии:
сплошная: а — равномерная, б — неравномерная, в — избирательная; местная;,
с— пятнами, d — язвенная, е — точечная, ж—межкристаллитная
ся примеси, то на влажных неоднородных поверхностях
их возникает множество микрогальванических элементов,
действие которых вызывает так называемую атмосфер-
ную коррозию. Обычно в этом случае зерна самого
сплава становятся анодом и растворяются, примеси и за-
грязнения— катодами (т. е. металл анода корродирует^
разрушается).
Разновидностью электрохимической коррозии являет-
ся почвенная коррозия, которой подвергаются ма-
гистральные трубопроводы, оболочки кабелей и другие
металлические конструкции, полностью или частично на-
ходящиеся под землей. Коррозия в этом случае возникает
в результате воздействия влажной почвы па металл. Поч-
венная вода является электролитом, так как в ней раство-
рены соли, кислоты и щелочи. К почвенной коррозии от-
носится коррозия металлов в цементе, бетоне и других
плотных массах, способных удерживать воду.
По характеру и распространению коррозионных пов-
реждений на поверхности изделия различают сплошную,
местную и межкристаллитную коррозию.
Сплошная коррозия распространена по всей поверхно-
сти (рис. 1, а — в). Местная коррозия сосредоточена лишь
на отдельных участках поверхности (рис. 1, г — ж).
кристаллитная коррозия — наиболее опасная (рис. 1, ж),
опа характеризуется разрушением металла по границам
.зорен кристаллов.
§ 2. Методы защиты от коррозии
В науку о коррозии металлов и о методах защиты
ют коррозии внесли большой вклад видные советские уче-
ные В. А. Кистяковский, А. Н. Фрумкин, А. Я. Дринберг,
В. С. Киселев и ряд их учеников. На основе научных тру-
дов и исследований разработан ряд надежных способов
защиты металла от коррозии: применение нержавеющих
и коррозионно-стойких сталей, нанесение на металличес-
кие поверхности защитных металлических и неметалличе-
ских покрытий и др. Наиболее широко распространены
гальванические и лакокрасочные покрытия.
Гальванические покрытия представляют собой метал-
лические пленки, наносимые на поверхность изделий ме-
тодом электролитического осаждения. Наиболее распрост-
ранено гальваническое никелирование и хромирование.
Одним из сравнительно простых и дешевых способов
борьбы с коррозией — нанесение на поверхность металла
лакокрасочных покрытий, т. е. окрашивание изделий. За*
щита металла окрашиванием может быть надежной толь-
ко при условии сплошного, прочного слоя покрытия, не
имеющего каких-либо повреждений.
Лакокрасочные покрытия имеют значительные пре-
имущества перед другими видами защитных покрытий:
более долговечны, их можно наносить на большие поверх-
ности, что затруднительно, а иногда и невозможно для
других видов покрытий.
Глава Si
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОИЗВОДСТВЕ
И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА
§ 1. Типы производства
Потребность народного хозяйства в том или ином
виде промышленных изделий различная, поэтому одни из-
делия изготовляют единицами, другие — небольшими ко-
личествами, а иные выпускают в массовом количестве в
течение многих лет. Выпуск того или иного количества
продукции требует определенной организации промыш-
ленного производства, его оснащенности орудиями труда.
В зависимости от величины годовой производственной
программы, номенклатуры, трудоемкости изготовляемой
продукции, применяемого оборудования и других факто-
ров различают три типа производства.
Единичное производство характеризуется раз-
нообразной и меняющейся номенклатурой изделий, кото-
рые выпускаются в количестве от одной до нескольких
штук, например заводы тяжелого машиностроения, изго-
товляющие прокатные станы, шагающие экскаваторы,
крупные гидротурбины, экспериментальные машины,
уникальные металлорежущие станки, ремонтные заводы и
мастерские. На рабочих местах выполняются разнообраз-
ные операции без их периодического повторения.
Серийное производство характеризуется пери-
одической повторяемостью партии деталей или однотип-
ных по конструкции и одинаковых по размерам изделий.
На большинстве рабочих мест выполняются периодически
повторяющиеся операции. Примером такого производства
являются машиностроительные заводы, изготовляющие
станки, насосы, компрессоры, самолеты, оборудование
для пищевой, полиграфической и лесной промышленнос-
ти, транспорта и т. п. В зависимости от величины серии
или партии изготовляемых изделий, частоты их повторяе-
мости условно выделяют мелкосерийное, серийное и круп-
носерийное производство.
Массовое производство характеризуется не-
прерывным выпуском большого количества однотипных
изделий в течение продолжительного времени (обычно
несколько лет), высоким уровнем механизации и автома-
тизации процессов, ритмичностью производства, деталь-
ной разработкой технологического процесса, выполнением
на большинстве рабочих мест только одной, закреплен-
ной за ними постоянно повторяющейся операции.
Массовое производство экономически выгодно при из-
готовлении значительного количества изделий. По прин-
ципу этого типа производства работают заводы, выпуска-
ющие автомобили, тракторы, сельскохозяйственные и
швейные машины, электродвигатели, электроприборы, ве-
лосипеды, шарико- и роликоподшипники и т. д.
§ 2. Структура окрасочного цеха
В состав окрасочного цеха (или цех лакокрасоч-
ных покрытий) входят производственные участки, где осу-
ществляются процессы подготовки поверхности, грунтов-
ки, первичной и окончательной окраски, технологическая
группа, производственно-диспетчерское бюро, цеховая ла-
боратория, краскоприготовительное и краскораздаточное
отделения, склады для хранения лакокрасочных материа-
лов и ремонтная мастерская, планово-экономическое бю-
ро.
Производственно-окрасочные отделе-
ния могут располагаться непосредственно на террито-
рии окрасочного цеха или же на территории соответству-
ющих цехов, изготовляющих те или иные детали и узлы
машин. В последнем случае окрасочное отделение подчи-
нено начальнику того цеха, на территории которого оно
находится.
Возглавляет окрасочный цех начальник цеха, подчи-
няющийся директору завода и несущий полную ответст-
венность за'производственную деятельность цеха.
Производственные участки возглавляются
начальниками или старшими мастерами, которым подчи-
няются мастера. Они являются главными организаторами
труда на участке и несут ответственность за выполнение
плана и качество работ, расстановку рабочих, эффектив-
ное использование и сохранность оборудования, расход
материалов, фонд заработной платы, охрану труда и тех-
ники безопасности.
Технологическая группа составляет техничес-
кую документацию на существующий технологический
процесс нанесения покрытий и на вновь устанавливаемый,
повседневно наблюдает за соблюдением технологического
процесса, решает технические вопросы, связанные с рабо-
той окрасочного оборудования и действующей докумен-
тацией на материалы.
Производственно-диспетчерское бюро
на основе месячных заданий выдает сменные задания
участкам, отделениям и бригадам, ведет оперативный
учет изготовления продукции внутри цеха и выдачи гото-
вых (окрашенных, а на ряде заводов и укомплектованных
и упакованных) изделий.
Технологическая служба окрасочных участ-
ков краскозаготовительных и краскораздаточных отделе-
ний на машиностроительных заводах подчинена отделу
лакокрасочных покрытий, в состав которого входит и
центральная лаборатория лакокрасочных покрытий. Од-
нако на ряде заводов эта лаборатория входит в состав
общезаводской лаборатории.
В функции отдела и лаборатории лакокрасочных по-
крытий входит проверка вновь поступающих на завод ла-
ков, красок, эмалей и вспомогательных материалов, за-
мена в случае необходимости одних материалов другими,
разработка и внедрение лакокрасочных материалов и но-
вых технологических процессов, контроль за процессами
окраски и участие в проектировании или реконструкции
окрасочных участков и т. п. Непосредственно окрасочные
отделения и участки обслуживают цеховые лаборатории,
в функции которых обычно входит систематический конт-
роль и проверка работы производства.
При любом методе нанесения покрытий проверяется
чистота исходных рабочих окрасочных составов (отсутст-
вие каких-либо загрязнений и примесей), вязкость их,
правильность комплектации изделий на подвесках кон-
вейера. При окраске струйным обливом, кроме вязкости,
проверяется температура и степень кислотности (pH) ра-
бочих составов, концентрация паров растворителя в паро-
вом туннеле, время облива и время выдержки в парах, а
при окраске электроосаждением — сухой остаток, темпе-
ратура и pH рабочих составов, наличие органических
растворителей, напряжение и сила тока и т. и.
Объем и периодичность проверки работы на участках
устанавливаются инструкциями центральной лаборатории
и технологическим процессом окраски. Особо важное зна-
чение для цеховой лаборатории имеет надзор и участие
в самом процессе изготовления рабочих растворов.
В краскоприготовптельном отделении
приготовляют окрасочные составы. Обычно основные ла-
ю
«окрасочные материалы — грунтовки, краски, эмали, шпа-
тлевки— поступают на машиностроительные заводы в го-
товом виде. В краскоприготовительном же отделении их
разводят до необходимой вязкости для нанесения на по-
верхность тем или иным способом. При большом расходе
лакокрасочного материала — более 250 кг в смену — под-
готовка и раздача его осуществляются централизованным
краскоприготовительным отделением, откуда готовый ма-
териал подается к рабочим местам по циркуляционной
системе трубопроводов.
В краскоприготовительном отделении с нецентрализо-
ванной раздачей готовые лакокрасочные материалы из
краскосмесительных лаков переливают в раздаточные ба-
ки и через раздаточное отделение, ведущее учет поступ-
ления и расхода лакокрасочных материалов, направля-
ются к рабочим местам. Если в такое отделение поступа-
ют сухие краски, их растирают и разводят с пленкообра-
зующими веществами до рабочей вязкости.
В обязанности специальной службы, например, хозце-
ха или цеха мобилизации резервов входят переработка
лакокрасочных отходов, периодическая очистка окрасоч-
ных камер, ванн окунания, тары.
Склады для хранения лакокрасочных материалов рас-
положены в отдельных отапливаемых помещениях, обо-
рудованных вентиляционными устройствами и средствами
пожаротушения. Температура воздуха в этих складах
должна быть, как и в цеху, 17—25° С, что позволяет со-
хранять хорошее качество материалов.
§ 3. Организация рабочего места
Рабочим местом называется часть производствен-
ной площади цеха, оснащенная необходимым оборудова-
нием, приспособлениями и инструментом для выполнения
рабочим или группой рабочих определенной работы по
подготовке поверхности изделия к окраске и нанесению
лакокрасочных покрытий и сушки.
На рабочем месте в зависимости от характера работы
располагаются моечно-сушильные установки, агрегаты
фосфатирования, ванны с краской, установки и аппара-
тура для нанесения тем иди иным способом покрытий на
поверхность изделий, шкафчики, стеллажи, ведра для
очистки и хранения распылителей, шлангов, шпателей,
приспособления для хранения кистей и т. д.
Правильная организация рабочего места имеет боль-
шое значение в создании необходимых условий для высо-
копроизводительного труда, экономии рабочего времени.
Под понятием организация рабочего места в широком
смысле понимается правильное расположение оборудова-
ния, приспособлений, инструментов и материалов, доста-
точное освещение, необходимая принудительная вытяж-
ная и приточная вентиляция, своевременное и бесперебой-
ное обслуживание его всем необходимым.
Все эти элементы организации рабочего места должны
обеспечивать заданное качество продукции, высокую про-
изводительность труда-и безопасные условия труда. Окра-
сочные цеха, отделения, участки и рабочие места долж-
ны иметь естественное и искусственное освещение в соот-
ветствии с установленными нормами.
На рабочих местах должна находиться только необхо-
димая для данной операции аппаратура. Для обтирочно-
го материала, щеток и т. п. предусматривается специаль-
ный ящик. Все емкости с быстроиспаряющимися жидко-
стями должны иметь плотно закрывающиеся крышки и
располагаться ближе к вытяжной вентиляции.
На рабочем месте должно быть предусмотрено место
для хранения, очистки и промывки после работы различ-
ных инструментов и приспособлений (распылителей,
шлангов, емкостей, лотков и т. п.).
Перед началом смены рабочие должны проверить сос-
тояние оборудования и аппаратуры, а после работы очи-
стить и промыть их.
Окрасочные и сушильные агрегаты и аппаратура
должны быть снабжены контрольно-измерительными при-
борами, дающими возможность рабочему управлять тех-
нологическим процессом и гарантирующими безопасность
работы.
Рабочие места должны быть снабжены противопожар-
ным инвентарем. На рабочем месте должны быть выве-
шены инструкции о порядке проведения окрасочных
работ, об уходе за оборудованием и о мерах безопас-
ности.
Рабочее место включает также пост отдела техничес-
кого контроля, в задачи которого входит проверка качест-
ва операции, осуществляемой на данном участке — рабо-
чем месте.
Методы подготовки поверхности и окраски машин раз-
нообразны и существенно отличаются друг от друга, по-
этому здесь приводятся общие требования к организации
рабочих мест и их содержанию.
Расположение и планировка рабочих мест должны
обеспечивать удобный доступ к оборудованию и окраши-
ваемым изделиям, что особенно важно в тех случаях, ког-
да изделия движутся на конвейерах. Рабочие места це-
лесообразно располагать у наружной стены здания с
оконными проемами, что обеспечивает наилучшее естест-
венное освещение и упрощает подвод воды, пара, удале-
ние отработанных жидкостей.
Вентиляция рабочих мест должна обеспечивать удале-
ние вредных продуктов, образующихся при нанесении и
высыхании лакокрасочных материалов.
К рабочим местам должна быть обеспечена беспере-
бойная подача лакокрасочных материалов — централизо-
ванным порядком по трубопроводам или в специальных
емкостях на электрокарах и тележках; при этом лакокра-
сочные материалы и химикаты для подготовки поверхнос-
ти должны подаваться в готовом виде без дополнительной
обработки или очистки. Рабочие места снабжаются так-
же сжатым воздухом и водой.
§ 4. Организация окрасочных работ
Организация окрасочных работ на машинострои-
тельном предприятии связана с принципиальной схемой
всего технологического процесса. В зависимости от раз-
мера окрашиваемых изделий (тепловоз, станок, авто-
мобиль, электродвигатель, насос и т. д.), типа производст-
ва (размер программы выпуска), метода окраски и суш-
ки возможны следующие варианты организации процес-
сов окраски.
1. Окраска сконцентрирована в одном месте. По такой
схеме окрашивают готовые изделия после сборки в еди-
ничном и мелкосерийном производстве, а также детали и
узлы, направляемые на сборку в окрашенном виде в круп-
носерийном и массовом производстве.
2. Окраска осуществляется в два этапа. По этой схеме
детали и узлы предварительно грунтуются в цехах-изго-
товителях, а затем после сборки окрашиваются.
3. Окраска разбита па несколько этапов: грунтовка,
предварительная окраска, окончательная окраска. Напри-
мер: грунтовка деталей, затем механическая обработка
их и сборка узлов, затем предварительная окраска до
сборки и испытание всего изделия, окончательная окрас-
ка изделия в собранном виде. Первичная окраска деталей
и узлов необходима для того, чтобы предохранить дета-
ли и узлы от коррозии в период хранения их на складах
до сборки; кроме того, предварительная окраска может
упростить и ускорить сборку, так как окраска мелких де-
талей и узлов, находящихся внутри изделия (после сбор-
ки), затруднительна или невозможна.
В зависимости от выбранной схемы на предприятии
могут быть:
участки, где выполняются отдельные операции окра-
ски, неразрывно связанные с процессом в данных цехах
(например, окраска узлов и готовых изделий на сбороч-
ном конвейере, подготовка к окраске в процессе сборки
и т. п.);
окрасочные отделения, выполняющие окраску готовой
продукции цеха и заканчивающие ею цикл изготовления
изделий в данном цехе, например, если завод выпускает
различные машины, часто оказывается целесообразным
и необходимым в соответствующем сборочном цехе соз-
давать отделение окончательной окраски;
окрасочные цехи, выполняющие окраску готовой про-
дукции и заканчивающие весь технологический процесс
массового и крупносерийного производства изделий.
По признаку организации производства окрасочные
процессы могут быть разбиты на следующие категории.
Массовое и крупносерийное производство с непре-
рывным движением изделий (рис. 2, а). Подлежащие
окраске изделия или детали на подвесках перемещаются
непрерывно в одном направлении с постоянным темпом
движения, при этом все операции — подготовка поверхно-
сти, окрашивание и сушка — в потоке осуществляются
одновременно. В качестве оборудования применяются
конструкции проходного типа: проходные камеры, кон-
вейеры и транспортеры непрерывного действия, специаль-
ные агрегаты. Рабочие места могут располагаться как по
одной, так и по обеим сторонам конвейера. Окраска мо-
жет осуществляться пневматическим или безвоздушным
распылением под высоким давлением, в электрическом
поле высокого напряжения, окунанием, струйным обли-
ком (обливанием), электроосаждением, в окрасочных ка-
мерах или установках для окраски вибрационным спосо-
бом; сушка искусственная. Окрашиваемые изделия:
грузовые и легковые автомобили, тракторы, сельскохозяй-
ственные машины, велосипеды, железнодорожные вагоны
и т. д.
Массовое и крупносерийное производство с периоди-
ческим поступательным движением изделий (рис. 2, б).
Характеризуется периодическим одновременным переме-
щением изделий по всей длине производственного потока.
Окрашивание при этом осуществляется только во время
Рис. 2. Расположение рабочих мест:
а — при непрерывной подаче изделий, б—при периодической подаче изде-
лий. в — при маятниковом движении изделий, г — при прямоточном и маят-
никовом движениях изделий, д — при маятниковом движении изделий и ок-
раске в тупиковых камерах; / — агрегат (или участок) подготовки поверхно-
сти, 2— камера нанесения покрытий, 3 — сушильная камера, 4 — рельсовый
путь (или конвейер); заштрихованными кружками условно обозначено рас-
положение рабочих
стоянки изделий на рабочей позиции; применяемое обору-
дование: проходные камеры, конвейеры, транспортеры,
рельсовый и безрельсовых транспорт. Окраска осуществ-
ляется преимущественно пневматическим и безвоздуш-
ным распылением, в электрическом поле, а также ручны-
ми электростатическими распылителями; сушка искусст-
венная. Такой вид организации характерен для окраши-
вания крупных изделий — тепловозов, электровозов, ком-
байнов, вагонов, троллейбусов, трамваев и т. п., — но мо-
жет осуществляться и массовая окраска мелких деталей.
Серийное производство с возвратно-поступательным
(маятниковым) движением изделий (рис. 2, в). Окра-
шиваемое изделие периодически совершает возвратно-по-
ступательное движение с позиции на позицию. При маят-
никовом движении операции производятся (в отличие от
массового потока).разновременно и последовательно на
одной или нескольких позициях одной и той же бригадой
рабочих. В работе находятся два изделия. После грунтов-
ки на позиции 1 изделие А поступает па позицию 3 для
сушки, а бригада рабочих переходит на позицию 2 и ок-
рашивает изделие Б. После окончания сушки изделие А
возвращается на позицию / для следующей операции —
шпатлевки, изделие Б направляется в камеру для сушки,
а рабочие переходят на позицию 1. После окончания цик-
ла работ изделие Б с позиции 2 подается дальше, его мес-
то занимает изделие А, а на место последнего поступает
новое изделие.
Такая организация применяется для средних и
крупных изделий — вагонов, дорожных и строительных
машин, крупных станков, трамваев, троллейбусов, авто-
бусов и т. п. Методы окраски те же, что в массовом и
крупносерийном производстве с периодическим поступа-
тельным движением.
Поточно-серийное производство мелких изделий с пе-
риодической подачей деталей (смешанный поток). Фик-
сированное направленное движение партии изделий (де-
талей) осуществляется по прямоточному или маятниково-
му принципу (рис. 2, г). Одновременной обработке на
разных позициях могут быть подвергнуты партии самых
разнообразных изделий, различных по трудоемкости. Обо-
рудование может быть проходного и тупикового типа (ка-
меры). Методы окраски разнообразны, в основном те же,
что в массовом и крупносерийном производстве; сушка
искусственная.
В зависимости от размеров производства рабочие по-
зиции специализированы либо на них выполняются комп-
лексы разнообразных операций, например операции грун-
товки и окраски могут осуществляться в одной и той же
окрасочной камере. Типичные окрашиваемые изделия:
тельферы, подъемники и другие мелкие подъемно-тран-
спортные средства, различная электроаппаратура, обору-
дование полиграфической, обувной, швейной промышлен-
ности.
Мелкосерийное и единичное производство с маятни-
ковым движением изделий (рис. 2, д). В отличие от се-
рийного производства с маятниковым движением изделий
окрасочные работы при этом типе производства осуществ-
ляются в камерах тупикового типа, операции на разных
позициях выполняются не синхронно, применяется рель-
совый и безрельсовый транспорт периодического дейст-
вия; сушка искусственная и естественная.
Окраска осуществляется преимущественно пневмати-
ческим и безвоздушным распылением, а также ручными
электростатическими распылителями; в редких случаях—
кистью. Окрашиваемые изделия: оборудования метал-
лургическое, кузнечно-прессовое, оборудование для гор-
норудных и обогатительных производств, аппаратура, ма-
шины и оборудование для различных опытных произ-
водств.
При стационарном рабочем месте окрашиваемое изде-
лие находится постоянно на одной позиции. Процесс ок-
раски выполняется одной или несколькими бригадами ра-
бочих, перемещающимися вдоль поверхности окрашива-
емого изделия. Окраска производится теми же способа-
ми, что при мелкосерийном и единичном производстве с
маятниковым движением, но сушка большей частью есте-
ственная. В случае же применения искусственной сушки
стационарный метод частично нарушается, так как изде-
лия для сушки транспортируются с мест окраски в су-
шильную камеру.
ч \ Окраска мелких деталей в массовом и серийном про-
изводстве, как правило, осуществляется в отдельном по-
“SfOKe различными способами; для удобства нанесения по-
^крытий широко применяются различные приспособления:
^тажерки, полки, крючки различных конструкций и т. п.
Глава III
ТЕХНИКА. БЕЗОПАСНОСТИ,
ПРОМЫШЛЕННАЯ САНИТАРИЯ
И ПРОТИВОПОЖАРНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
§ 1. Охрана труда и техника
безопасности на производстве
Техникой безопасности называют все мероприя-
тия, направленные на предупреждение несчастных случа-
ев на производстве и на создание таких условий, которые
обеспечивали бы полную безопасность работы и сохра-
нение здоровья трудящихся. В Советском Союзе техника
безопасности является одним из основных организацион-
ных принципов труда. Всемерное оздоровление и облег-
чение условий труда являются одной из важнейших за-
дач подъема народного благосостояния. В связи с этим
на предприятиях внедряются современные средства тех-
ники безопасности и обеспечиваются санитарно-гигиени-
ческие условия, устраняющие производственный травма-
тизм и профессиональные заболевания.
Безопасные и здоровые условия труда на предприяти-
ях достигаются совершенствованием технологии произ-
водства, механизацией и автоматизацией тяжелых и тру-
доемких работ, устранением причин, вызывающих несча-
стные случаи и профессиональные заболевания.
Мероприятия по технике безопасности и охране труда
регламентируются Кодексом законов о труде, содержа-
щим обязательные нормы по вентиляции цехов, освещен-
ности рабочих мест, обеспечению работающих бесплатно
спецодеждой, спецобувью, защитными приспособления-
ми, очками, респираторами, резиновыми перчатками
и т. п.
Рабочие, занятые на вредном производстве, имеют
сокращенный рабочий день, дополнительный отпуск,
обеспечиваются специальным питанием.
Администрация предприятия и цеха должна обеспе-
чить выполнение мероприятий по технике безопасности,
организовать обучение рабочих правилам поведения на
территории предприятия и безопасным правилам работы
на оборудовании, которое они используют, требовать
точного соблюдения этих правил и правил гигиены труда,
содержания в чистоте и порядке рабочего места.
Чтобы уберечься от несчастного случая, каждый ра-
бочий должен твердо знать правила безопасной работы
и неукоснительно их выполнять.
Правила поведения на территории завода. Вновь пос-
тупающие на завод рабочие должны пройти инструктаж
в отделе техники безопасности и только после этого мо-
гут быть допущены на территорию завода. На территории
завода необходимо соблюдать точно правила техники бе-
зопасности:
запрещается ходить по железнодорожным путям, пе-
реходить их в неустановленных местах и когда шлагбаум
закрыт или подан звуковой или световой сигнал, изве-
щающий о приближении поезда;
категорически запрещается находиться под переме-
щаемым или поднимаемым краном грузом;
нельзя ходить без надобности в другие цехи завода,
так как, не зная специфических условий работы и пове-
дения в этих цехах, можно подвергнуться опасности;
запрещается входить в компрессорную станцию,
электростанцию и другие помещения, на дверях которых
имеется надпись «Посторонним вход воспрещен»;
курить разрешается только в отведенных для этой це-
ли местах, так как несоблюдение этого правила может
привести к пожару, а в местах, где хранятся воспламе-
няющиеся жидкости, — к взрыву.
Правила внутреннего распорядка. Правила внутрен-
него распорядка определяют права и обязанности трудя-
щихся и администрации предприятия, они имеют целью
обеспечить высокую трудовую дисциплину и правильную
организацию работ, наиболее полное и рациональное ис-
пользование рабочего времени, повышение производи-
тельности труда и качества продукции, создание безо-
пасных и благоприятных условий труда. Выполнение
правил внутреннего распорядка обязательно для всех
работающих на предприятии.
Особое внимание в правилах внутреннего распорядка
обращается на трудовую дисциплину, основой ее являет-
ся точное выполнение правил поведения на предприятии,
распоряжений и указаний руководителей производства,
начальника цеха, его заместителей, мастера. Соблюде-
ние правил внутреннего распорядка обеспечивается в
первую очередь личной сознательностью трудящихся.
К нарушителям этих правил сначала применяют меры
общественного воздействия (обсуждение на собраниях и
т. п.), а при повторных нарушениях налагают дисципли-
нарные взыскания: замечание (постановка на вид), выго-
вор, перевод на низкооплачиваемую работу и даже уволь-
нение.
§ 2. Производственная санитария
и гигиена труда
Гигиена труда, или профессиональная гигиена,—
отрасль науки, изучающая влияние на организм человека
трудовых процессов и окружающей среды и разрабаты-
вающая нормативы и мероприятия для обеспечения бла-
гоприятных условий труда и предупреждения профессио-
нальных заболеваний.
Производственной (промышленной) санитарией назы-
вается система технических мероприятий, разрабатывае-
мых на основе гигиены труда и предусматривающих
устройство специальных производственных и гигиеничес-
ких бытовых помещений, установку соответствующего
оборудования, обеспечивающих безопасные пределы со-
держания в воздухе производственных помещений пыли,
газов, паров, температуры и влажности воздуха, интен-
сивности и громкости шума и т. п.
Одной из важнейших задач промышленной санитарии
является дальнейшая разработка мероприятий по профи-
лактике и предупреждению профессиональных заболева-
ний.
Помещения окрасочных цехов краскозаготовитель-
ных отделений и лабораторий должны быть оборудованы
принудительной вытяжной вентиляцией. Места возмож-
ного выделения вредных паров должны иметь местную
вытяжную вентиляцию.
Вентиляция окрасочного отделения должна обеспечи-
вать удаление из цеха вредных веществ с тем, чтобы их
концентрация в воздухе рабочего помещения не превы-
шала санитарные нормы. Непрерывным удалением из
цеха воздуха, насыщенного парами растворителей, уда-
ется понизить концентрацию паров до предельно допус-
тимых норм, когда они практически безвредны. Так, на-
пример, предельно допустимая концентрация паров
ксилола составляет 50 мг/м3, керосина и уайт-спирита —
300 мг/м3 и т. д.
Приток свежего воздуха необходим для всей террито-
рии окрасочного цеха и особенно на рабочих местах.
Для предупреждения кожных заболеваний, связан-
ных с постоянным соприкосновением с лакокрасочными
материалами, необходимо соблюдать правила личной ги-
гиены:
1. Перед началом работ смазать руки вазелином или
ланолином, а затем протереть их насухо.
2. Пользоваться защитными пастами, которые после
работ легко смываются с рук водой.
3. Избегать мытья рук в растворителях и разбавите-
лях лакокрасочных материалов.
4. Ежедневно после работы пользоваться душем или
хотя бы тщательно вымыть руки, лицо, открытые части
тела теплой водой с мылом.
5. Правильно пользоваться защитной одеждой, фар-
туками, перчатками. Спецодежда должна храниться в
специально оборудованных гардеробных с металлически-
ми шкафами, выносить ее за пределы цеха запрещается.
Облитую растворителями спецодежду следует немедлен-
но заменить чистой. Регулярная проверка, стирка, хим-
чистка и ремонт спецодежды производятся за счет пред-
приятия.
6. Работающие в окрасочных цехах и краскозаготови-
тельных отделениях должны не реже одного раза в шесть
месяцев проходить медицинский осмотр.
Все рабочие, занятые на окрасочных работах, должны
знать правила оказания первой помощи при отравлениях:
1) при легких отравлениях вывести больного на све-
жий воздух, положить вниз лицом и давать нюхать на-
шатырный спирт;
2) в более тяжелых случаях необходимо вынести
пострадавшего на носилках из цеха, укрыть и доставить
в медицинский пункт, где обеспечить вдыхание им кис-
лорода, дать выпить чай или кофе и дать принять средст-
во, возбуждающее дыхание и сердечную деятельность
(по указанию врача), применить искусственное дыхание.
В цеховой аптечке должны быть постоянно гигроско-
пическая вата, бинты, марля, раствор йода, нашатырный
спирт, растворы питьевой соды, уксусной кислоты и мар-
ганцевокислого калия.
Радикальный способ улучшения санитарно-гигиени-
ческих условий труда — механизация процессов подготов-
ки поверхности и нанесения покрытий, применение таких
методов окрасочных работ, чтобы рабочий находился вне
окрасочной зоны (механизированное окунание, окраска
в электрическом поле высокого напряжения, окраска
методом электроосаждения и др.).
§ 3. Противопожарные мероприятия
Пожар на производстве — довольно редкое явле-
ние, однако если он возникает, то приводит к большому
материальному ущербу, а иногда к тяжелым травмам и
гибели людей.
Причинами пожара могут быть: нарушение правил
пожарной безопасности, неосторожное обращение с ог-
нем, неправильно устроенная или неправильно эксплуа-
тируемая электропроводка, небрежное, неосторожное об-
ращие с горючими лакокрасочными материалами, с ог-
нем, курение в запрещенных местах, самовоспламенение
и самозагорание древесной пыли, стружки, промаслен-
ных тряпок. Иногда пожар может возникнуть от искр
производственных установок и других причин.
Не допускается загрязнение лакокрасочными мате-
риалами окрасочного и сушильного оборудования. В слу-
чае прекращения работы местной вентиляции все лако-
красочные работы должны быть прекращены. Бидоны,
бочки и другую порожнюю тару следует хранить на спе-
циальных площадках, их местоположение выбирается по
согласованию с пожарной охраной. Обтирочный матери-
ал — ветошь, тряпки — складываются в железные ящи-
ки, удаляемые после смены из цеха в специально отве-
денные места.
Количество и ширина проходов должны обеспечивать
свободный доступ к средствам пожаротушения и к окра-
сочно-сушильным агрегатам. Воспрещается загромож-
дать проходы и выходы из цеха.
Курение разрешается только в специально отведенных
местах.
Помещения, в которых проводятся окрасочные рабо-
ты и готовятся лакокрасочные материалы, оборудуются
электрической или автоматической сигнализацией (изве-
щатели) и средствами пожаротушения — автоматически
действующими установками, аппаратами пенного огнету-
шения и т. п., а также пожарным инвентарем: огнетуши-
телями, ящиками с песком, лопатами, топорами, багра-
ми, ломами и т. д. Количество противопожарного обору-
дования определяется по нормам в зависимости от сте-
пени пожарной опасности производства. Весь пожарный
инвентарь и специальные средства для тушения пожара
постоянно должны находиться в исправности и быть го-
товы к использованию. Категорически воспрещается ис-
пользовать пожарный инвентарь и оборудование для хо-
зяйственных, производственных и прочих нужд, не свя-
занных с тушением пожара. К противопожарным постам
необходим свободный доступ.
Для усиления контроля за соблюдением противопо-
жарных правил и принятия своевременных мер в случае
возникновения пожара на предприятиях организуются
добровольные пожарные дружины, члены которых обуча-
ются правилам тушения пожаров. При возникновении
пожара каждый член дружины занимает закрепленный
за ним пост и принимает активное участие в ликвидации
очага загорания.
Для своевременной организации тушения пожара в
цехах и складах устраивают кнопочную электросигнали-
зацию для вызова заводской или районной пожарной
команды, а также дежурное аварийное освещение.
Каждый рабочий, заметивший возникновение пожара,
обязан немедленно вызвать по телефону или с помощью
специальных средств сигнализации пожарную команду.
До приезда пожарной команды необходимо воспользо-
ваться для тушения огня огнетушителями, водой, песком.
Горящие дерево, торф, ткань и бумагу заливают во-
дой, а горючие жидкости (бензин, керосин, масла и т. п.)
гасят огнетушителями и засыпают песком. При тушении
электроустановок, находящихся под напряжением, необ-
ходимо пользоваться углекислотными огнетушителями,
так как пена других огнетушителей обладает электропро-
водностью. Горящие магниевые сплавы следует также
забрасывать сухим песком.
Глава IV
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Лакокрасочными материалами называют жидкие
или пастообразные составы, которые после нанесения
тонким слоем на твердую поверхность (подложку) высы-
хают, образуя пленку, удерживаемую на поверхности си-
лами молекулярного взаимодействия.
В машиностроении лакокрасочные материалы приме-
няют для нанесения защитных, декоративных и специ-
альных покрытий (химически стойких, электроизоляци-
онных, термостойких и других видов) на металлические,
деревянные, пластмассовые изделия.
Исходными продуктами для изготовления лакокра-
сочных материалов являются: пленкообразующие веще-
ства, или пленкообразователи (растительные масла, при-
родные и синтетические смолы); летучие жидкости орга-
нического происхождения — растворители, растворяю-
щие жиры и смолы; пигменты — красящие вещества ми-
нерального происхождения, органические красители,
пластификаторы и другие вещества.
Пленкообразующие вещества получили свое название
потому, что при нанесении их тонким слоем непосредст-
венно или в виде растворов на металлическую или дере-
вянную поверхность они высыхают (отвердевают), обра-
зуя твердую блестящую эластичную пленку, хорошо при-
липающую к поверхности.
§ 1. Классификация и обозначение
лакокрасочных материалов
Все изготовляемые нашей промышленностью ла-
кокрасочные материалы классифицируются по трем
признакам (ГОСТ 9825—73):
по виду: лак, краска, порошковая краска, эмаль,
грунтовка, шпатлевка;
химическому составу смол, масел, эфиров целлюло-
зы, входящих в пленкообразующие вещества (табл. 1);
1. Классификация и обозначение основных групп
лакокрасочных материалов по химическому составу
Наименование лакокра- с^чн< г'' материала по химическому составу Обозна- чение Наименование лакокрасоч- ного материала по химиче- скому составу Обозначе- ние
Алкидноакриловые АС Полиамидные АД
Алкидноу ретано- АУ Поливини л ацетальные ВЛ
вне Поливинилацетатные ВА
Ацетилцеллюлоз- АЦ Полиамидные ид
ные Полиуретановые УР
Ацетобугират- АБ Полиэфирные насы- ПЛ
целлюлозные щенные
Битумные БТ Полиэфирные иенасы- ПЭ
Винплацетиленовые вн щенные
и дивинилацетилено- Сополимеро-винил- хс
вые хлоридные
Глиф галевые ГФ Сополимеро-винила- ВС
Канифольные КФ цетатные
Каучуковые кч Сополимеро-карби- КС
Копаловые КП нольные
Ксемнпйорганиче- ко Фенолоалкидиые ФА
скпе Фенольные ФЛ
КсшЬталевые кт Фторопластовые ФП
Мас.чяно- п алкид- мс Фуриловые ФР
ностврольные Хлорированные поли- ХП
Масляные МА этиленовые
Мелампниые МЛ Циклогексаноновые цг
Мочевинные мч Шеллачные шл
Нитроцеллюлозные нц Эпоксидные эп
ПентаФталевые ПФ Эпоксиэфирные ЭФ
Перхлорвиниловые хв Этилцеллюлозные ЭЦ
и поливинилхлорид- Этрифталевые эт
ные Янтарные ян
Полиакриловые АК
2. Классификация лакокрасочных материалов
по преимущественному назначению и их обозначение
Группа лакокрасочных материалов Обозначе- ние Преимущественное назначение (условия эксплуатации)
Атмосферостойкие 1 Покрытия, стойкие к атмос-
Ограниченно атмосфе- 2 ферным воздействиям в раз- личных климатических услови- ях и эксплуатируемые на от- крытых площадках Покрытия, эксплуатируемые
ростойкие Водостойкие 4 под навесом и внутри неотап- ливаемых и отапливаемых по- мещений Покрытия, стойкие к воздей-
Специальные 5 ствию пресной воды и ее па- ров. а также морской воды Покрытия, обладающие спе-
Маслобензсс гонкие 6 цифическими свойствами: стойкие к рентгеновским и дру- гим излучениям, светящиеся, терморегулирующие, противо- обрабатывающие, для пропитки тканей, окраски кожи, резины, пластмасс и т. д. Покрытия, стойкие к воздей-
Химически стойкие 7 ствию минеральных масел и консистентных смазок, бензи- на, керосина и других нефтя- ных продуктов, содержащих не более 20% ароматических со- единений. Покрытия, стойкие к воздей-
Термостойкие 8 ствию кислот, шелочей и дру- гих жидких химических реа- гентов и их паров Покрытия, стойкие к воздей-
Электроизоляционные 9 ствию повышенных температур Покрытия, подвергающиеся
Грунтовки 0 воздействию электрических на- пряжений, тока, электрической дуги и поверхностных разрядов
Шпатлевки 00 г —
по преимущественному назначению, т. е. примени-
тельно к условиям эксплуатации лакокрасочных покры-
тий (табл. 2).
Марка красок, эмалей, грунтовок и шпатлевок состо-
ит из пяти групп знаков, а лаков — из четырех групп
знаков.
Первая группа знаков указывает вид лакокрасочного
материала (слово «краска», «лак», «грунтовка» и т. д.).
Для масляных и алкидных красок, состоящих из одного
пигмента, вместо слова краска указывают наименование
пигмента, например «охра», «мумия», «белила цинко-
вые», «зелень свинцовая» и т. д.
Вторая группа знаков состоит из двух букв, обознача-
ющих согласно табл. 2 пленкообразующее вещество
(род смолы, сополимера, олифы и т. д.). Если лакокра-
сочный материал изготовлен из смеси смол, буквенное
обозначение принимают по смоле, определяющей основ-
ные свойства данного лакокрасочного материала.
Для водоразбавляемых порошковых, водоэмульсион-
ных лакокрасочных материалов, не содержащих в своем
составе органических растворителей, между первой и вто-
рой группами знаков ставят буквенный индекс, указыва-
ющий разновидность лакокрасочного материала, напри-
мер для краски порошковой — буква П, для краски водо-
разбавляемой — В, для краски водоэмульсионной — Э,
для лака, не содержащего активного растворителя, — Б
п т. д.
Третья группа знаков при обозначении лаков, красок
и эмалей указывает преимущественное назначение лако-
красочного материала и обозначается цифрой (см.
табл. 3). Для обозначения грунтовок в этой группе зна-
ков ставят цифру 0, для шпатлевок — цифры 00. Для мас-
ляных густотертых красок перед третьей группой знаков,
обозначающей назначение краски, ставится также циф-
ра 0.
Четвертая группа знаков указывает порядковый но-
мер, присвоенный данному лакокрасочному материалу, и
состоит из одной, двух или трех цифр. Для масляных
красок вместо порядкового номера в четвертой группе
знаков ставят цифру, определяющую наименование оли-
фы, на которой изготовлена краска: 1 — олифа нату-
ральная, 2 — олифа оксоль, 3 — олифа глифталевая,
4 — олифа пентафталевая, 5 — олифа комбинированная.
После порядкового номера может стоять индекс из
•одной или двух прописных букв, указывающий некоторые
особенности лакокрасочного материала; например, ГС,
ХС — горячая или холодная сушка, М, ПМ—-матовый
и полуматовый, ПГ — пониженной горючести и т. д.
Пятая группа состоит из слов, указывающих цвет
краски, эмали, грунтовки или шпатлевки, например чер-
ная, зеленая, красная, темно-серая и т. д. При большом
разнообразии оттенков одного и того же цвета после
цвета ставится порядковый номер (голубая-1, голу-
бая-2).
Примеры обозначений
Лак БТ-123: лак — вид материала, БТ — обозначение
лакокрасочного материала по химическому составу, т. е.
битумный (см. табл 2), 1—группа материала по наз-
начению, т. е атмосферостойкая (см. табл. 3), 23—по-
рядковый номер материала.
Краска П-ЭП-957 серая: краска — вид материала,.
П — порошковая, ЭП — эпоксидная, 9 — электроизоля-
ционная, 57— порядковый номер материала, серая —
цвет краски.
Эмаль В-АС-1162 белая: эмаль — вид материала,
В — водоразбавляемая, АС — алкидноакриловая, 1 —
атмосферостойкая, 162'—порядковый номер материала,
белая — цвет эмали.
Грунтовка ВЛ-08 зеленовато-желтая: грунтовка —
вид материала, ВЛ — поливинилацетальная, 0 — грунтов-
ка, 8 — порядковый номер, зеленовато-желтая — цвет
грунтовки.
МА-015 мумия: МА — масляная краска, 0 — густотер-
тая, 1 — атмосферостойкая, 5 — порядковый номер мате-
риала.
Шпатлевка ПФ-002 красно-коричневая: шпатлевка —
вид материала, ПФ — пентафталевая, 00 — шпатлевка,
2 — порядковый номер материала, красно-коричневая —
цвет шпатлевки.
При выборе лакокрасочного материала для того или
иного покрытия руководствуются не только защитными,
но и технологическими свойствами материала, т. е. воз-
можностью нанести его тем или иным методом на поверх-
ность изделия, режимов сушки и т. д.
§ 2. Масла и олифы
Растительные и животные масла представляют
собой сложные эфиры — продукты взаимодействия кис-
лот'и спиртов. Из пленкообразующих веществ, применя-
емых для изготовления лакокрасочных материалов, наи-
более широко используют растительные масла, содержа-
щие ненасыщенные жирные кислоты. При нанесении ма-
сел на поверхность ненасыщенные кислоты, взаимодейст-
вуя с кислородом воздуха, образуют блестящее эластич-
ное плотное вещество — линоксин.
Процесс высыхания растительных масел по своей про-
должительности непригоден для условий современного
машиностроительного производства. Для ускорения вы-
сыхания и образования более устойчивой пленки расти-
тельные масла подвергают специальной обработке — по-
лимеризации и оксидации.
В процессе полимеризации молекулы исходных низко-
молекулярных соединений (мономеров) вступают в реак-
цию между собой и образуют высокомолекулярные сое-
динения (полимеры) с высокой молекулярной массой и
большим размером молекул. Пленки, образованные поли-
меризованными маслами, отличаются механической проч-
ностью, глянцем, водостойкостью, значительно в большей
степени, чем пленки неполимеризованных (сырых) масел.
Процесс полимеризации осуществляют при нагрева-
нии до температуры 275° С без доступа воздуха. Масло
предварительно нагревают до 100—120° С, далее нагрев
ведут постепенно, повышая каждый час температуру на
30—40° С при непрерывном перемешивании до получения
заданной вязкости и плотности. В результате образуется
полимеризованная олифа.
Оксидацией называется процесс обработки масла
нагреванием с одновременным продуванием через него
воздуха. Нагрев ведется при температуре 150—160° С и
длится 4—5 ч. В результате оксидации в масле образует-
ся оксидированная олифа. Особенностью оксидирован-
ных масел, т. е. масел, содержащих оксикислоты, являет-
ся склонность их к постепенному загустеванию, поэтому
такие масла не рекомендуется применять для изготовле-
ния густотертых красок. Пленки, образованные оксиди-
рованными маслами, уступают по прочности и водостой-
кости пленкам полимеризованных масел. В процессе по-
лимеризации и оксидации в масло добавляют вещества,
ускоряющие процесс высыхания — сиккативы.
Олифы представляют собой жидкости от светло-
желтого до темно-коричневого цвета в зависимости от
исходного масла — льняного или конопляного; продол-
жительность высыхания олиф — от 18 до 24 ч при 15—
20° С. Олифы применяют для изготовления маслянных
красок и лаков, пропитки деревянных поверхностей и
других целей. Кроме натуральных олиф выпускается по-
лунатуральная олифа — оксоль. которую получают ок-
сидацией растительных масел (льняного или смеси льня-
ного и конопляного, или подсолнечного, соевого и рыжи-
кового) с последующим введением сиккатива масляного
(свинцового, марганцевого, кобальтового и др.) и разбав-
лением уайт-спиритом. Олифу оксоль применяют преиму-
щественно для разведения густотертых красок для на-
ружных и внутренних покрытий деревянных поверхно-
стей.
Взаимодействием полувысыхающих растительных ма-
сел и глифталевой и пентафталевой смол изготовляют
синтетические олифы. Глифталевая олифа пред-
ставляет собой 50%-ный раствор в уайт-спирите глифта-
левой смолы и обработанных жирных кислот, раститель-
ных масел с добавлением сиккативов — свинцового, мар-
ганцевого и кобальтового для разведения густотертых
красок, предназначенных для внутренних и наружных ра-
бот. Пентафта левая олифа изготовляется из пен-
тафталевой смолы и тех же веществ, которые применя-
ются для получения глифталевой олифы. Эти олифы,
обычно называемые алкидными, используют для изго-
товления густотертых масляных красок.
Олифа не защищает металл от коррозии, а в ряде
случаев даже способствует коррозии. Поэтому для пок-
рытий металла применяют олифы вместе с красящими
веществами — пигментами (см. § 4). Чистая же олифа
или с небольшим количеством (5—15%) пигмента при-
меняется преимущественно для промасливания деревян-
ных изделий.
§ 3. Смолы, эфиры, целлюлозы
Смолы. Смолы являются основной составной
частью лаков, они делятся на природные (естественные)
и синтетические (искусственные). Природные смолы по
консистенции бывают от твердых до полужидких, по цве-
ту от бесцветных до темно-коричневых, а иногда почти
черные. По составу природные смолы представляют со-
бой сложные химические соединения, в которые входят
спирты, кислоты, эфиры и так называемые индифферент-
ные вещества, т. е. вещества, не вступающие в реакцию
с другими веществами. Важнейшей характеристикой смо-
лы является ее растворимость в спирте, бензоле, эфирах,
маслах. Ниже приведены краткие сведения о наиболее
широко применяемых смолах.
Из природных смол применяют следующие.
Канифоль — твердая липкая смола легко раство-
ряется в спирте, эфире, скипидаре. В чистом виде кани-
фоль не применяется, а подвергается предварительной
обработке и выпускается в виде эфиров.
Шеллак — смола животного происхождения, хоро-
шо растворяется в спирте и щелочах, применяется для
изготовления спиртовых лаков и политур.
Янтарь — ископаемая смола, хрупкая, светло-жел-
того, коричневого или фиолетового цвета.
Битумы и асфальты — ископаемые смолы или
продукты перегонки нефтяных остатков, применяются
для изготовления лаков.
Однако основное место в лакокрасочной промышлен-
ности принадлежит синтетическим смолам, их изготовля-
ют двумя способами: полимеризацией и поликонденса-
цией.
К группе полимерпзационных смол относятся в пер-
вую очередь п о л и х л о р в и н и л о в ы е с м о л ы, ис-
ходным продуктом для их получения являются газ, хло-
ристый винил, при 259,16 К (—14° С) винил переходит в
жидкое состояние. Полихлорвиниловые смолы применя-
ют в производстве лаков, а также пластических масс,
являются промежуточным продуктом для получения
перхлорвиниловых смол, отличающихся от полихлорви-
ниловых лучшими технологическими свойствами, в част-
ности лучшей растворимостью и хорошей совмести-
мостью с другими смолами.
Совместной полимеризацией хлористого винила с ви-
нилацетатом (сложный виниловый эфир уксусной кисло-
ты), винилпденхлорпдом (продукт взаимодействия аце-
тилена и соляной кислоты) и некоторыми другими сое-
динениями получают ряд смол известных под названием
сополимеры хлористого винила; наряду с перхлорвини-
ловымп указанные смолы отличаются стойкостью к дей-
ствию кислот, щелочей и различных солей, механической
прочностью, но слабо прилипают к поверхности.
Пол и сти р ольны е смол ы получаются при по-
лимеризации стирола (жидкости), получаемого при об-
работке нефти, угля или при взаимодействии бензола и
этила пли этилена. Полистирольные смолы обладают вы-
сокими электроизоляционными свойствами.
К смолам, получаемым поликонденсацией, относятся
алкидные смолы, изготовляемые на основе много-
атомных спиртов и многоосновных кислот. Важнейшие
из них — глифталевые и пентафталевые.
Г л н фталевые с м о л ы образуются в результате
взаимодействия глицерина и фталевой кислоты. Чистые
глифталевые смолы имеют ряд недостатков, поэтому их
модифицируют (улучшают) добавлением жирных кислот.
Глифталевые смолы используют для изготовления
электроизоляционных лаков, термостойких и устойчивых
к атмосферным влияниям лаков, эмалей, грунтов и шпат-
левок.
Пентафталевые смолы получают на основе
фталевого ангидрида, многоатомного спирта (пентаэри-
трита) и растительных масел. Пленки эмалей и лаков,
изготовленных на основе этих смол, характеризуются вы-
сокой механической прочностью и атмосферостойкостью.
Мочевин о- и м е л а м и но фор м а л ь д е г и д-
н ы е смолы получают при взаимодействии мочевины и
меламина с формальдегидом. Пленки, образуемые на ос-
нове этих смол, хрупки и плохо прилипают к металлу,
поэтому при изготовлении лаков указанные смолы сме-
шивают с алкидными. Меламиноформальдегидная смола
придает пленке твердость, а алкидная — эластичность.
Эпоксидные смолы получают на основе фено-
ла (продукта переработки каменного угля), производных
глицерина и ряда других органических соединений. Для
изготовления лакокрасочных материалов (лаков, эмалей,
шпатлевок грунтов и электроизоляционных материалов)
эти смолы модифицируют жирными кислотами расти-
тельных масел. Эпоксидные смолы устойчивы к воздейст-
вию щелочей, окислителей и большинства неорганичес-
ких кислот.
Фено л оформ альдегидные смолы получают
на основе фенола и формальдегида. Для придания плен-
ке эластичности в состав соответствующих лаков вводят
растительные масла и алкидные смолы.
При изготовлении лакокрасочных материалов комби-
нируют различные смолы. Кроме указанных выше соче-
таний мочевинных и меламиноформальдегидных смол с
алкидными, применяют и другие композиции, например
алкидных смол с эфирами целлюлозы, эпоксидные смо-
лы с алкидными и ряд других, позволяющие получать
лаки и краски, пригодные для самых различных видов
покрытий, — устойчивых в тропических условиях, термо-
стойких, химически стойких и т. д.
Широкое применение получили водорастворимые пен-
тафталевые глифталевые, меламиноформальдегидные
смолы. Особенность их заключается в том, что они могут
с водой образовывать растворы. Во многих случаях эти
смолы растворяют сначала в различных органических
растворителях, а затем разводят растворы водой. Водо-
растворимые рмолы являются основой нового ти-
па красок — водоразбавляемых.
Для изготовления лакокрасочных материалов приме-
няют также алкидностирольные, акриловые, алкидноак-
риловые и кремнийорганические смолы.
К смолам нового типа относятся алкидные смолы, мо-
дифицированные изоцианатом и получившие название
уралкидных смол, их применяют для изготовления быст-
росохнущих эмалей и грунтовок.
Эфиры целлюлозы. Целлюлоза — высокомоле-
кулярный углевод — является составной частью расти-
тельных клеток древесины, соломы, хлопка. При обра-
ботке целлюлозы смесью азотной и серной кислот полу-
чают нитроцеллюлозу, которая в зависимости от условий
обработки может содержать различное количество азота.
Нитроцеллюлоза, содержащая 10,5—12% азота, назы-
вается коллоксилином. Нитроцеллюлоза хорошо раство-
ряется в ацетоне и некоторых эфирах, применяется для
изготовления нитролака и эмалей; легко воспламеняет-
ся, а при нагревании взрывается.
При обработке целлюлозы уксусной кислотой и уксус-
ным ангидридом получается ацетилцеллюлоза, в отличие
от нитроцеллюлозы она трудно загорается, применяется
для изготовления изоляционных лаков.
Ацетобутират целлюлозы получается обработкой
целлюлозы смесью масляной и уксусной кислот, приме-
няют для изготовления водостойких лаков и эмалевых
красок.
§ 4. Пигменты
Пигментами называют порошкообразные крася-
щие вещества, не растворимые в воде и пленкообразую-
щих средах. После введения в масла, лаки или водные
растворы пигменты сообщают пленке цвет, повышают ее
твердость и прочность, атмосферостойкость и химичес-
кую стойкость, увеличивают влагонепроницаемость.
Пигменты делятся на неорганические (минеральные)
и органические. Первые могут быть природными (охра,
железный сурик, умбра и др.) или синтетическими (дву-
окись титана, цинковые и свинцовые белила и др.). Орга-
нические пигменты применяют главным образом в текс-
тильной и полиграфической промышленности (азокраси-
тели, индиго и др.).
К основным свойствам пигментов, от которых зависит
качество лакокрасочного покрытия, относятся яркость и
насыщенность цвета (резкость по чистоте и свежести
цветового тона), укрывистость (кроющая способность),
размер частиц (степень перетнра), интенсивность (крася-
щая способность), маслоемкость, светостойкость, анти-
коррозпйность и стойкость к химическим реагентам.
В машиностроении чаще всего применяют следующие
пигменты.
Белые. Цинковые белила (окись цинка) отличаются
светостойкостью, находят широкое применение для при-
готовления красок.
Титановые белила (двуокись титана) отличается хо-
рошей свето- и кислотостойкостью и высокой укрывис-
тостью, под действием солнечного света имеют склон-
ность к мелению; для изготовления красок титановые
белила применяют в смеси с цинковыми белилами.
Литопон (смесь сернистого цинка и сернокислого ба-
рия) применяют для окраски внутри помещений, так как
под действием внешней среды покрытия на основе лито-
пона разрушаются.
Свинцовые белила (углекислый свинец) образуют со
связующим (растительным маслом) наиболее прочную,
атмосферостойкую краску. Свинцовые белила ядовиты,
их разрешается применять в редких случаях, например
для окраски особо ответственных сооружений.
Желтые. Охра — природная земляная краска, состоя-
щая из глины, окрашенной окпслами железа. В охре со-
держится 12—25% окислов, чем выше процент содержа-
ния окислов, тем выше укрывистость пигмента. Охра
устойчива к действию слабых кислот и щелочей.
Свинцовый крон, или основной хромовокислый сви-
нец, — соединение окиси свинца с хромовой кислотой,
цвет от оранжевого до лимонно-желтого, отличается боль-
шой укрывистостью, обладает хорошими антикоррозион-
ными свойствами, но темнеет под действием света и серо-
водорода, ядовит.
2 Г. Ф. Сточик
33
Цинкоьый крон получается при обработке цинкового
купороса хромпиком — двуххромовокалиевой солью,
цвет — от блекло-желтого до светло-лимонного. Под дей-
ствием света и сероводорода в отличие от свинцового
крона не темнеет, обладает высокими антикоррозионны-
ми свойствами.
Красные. Свинцовый сурик (окиси получают прокали-
ванием свинца при доступе воздуха) является одним из
лучших антикоррозионных составов для окраски судов,
мостов и металлических конструкций, ядовит.
Железный сурик получают размолом, иногда прока-
ливанием железных руд, имеет кирпично-красный цвет
различных оттенков, широко применяется для изготовле-
ния грунтов, шпатлевок и эмалей; светостоек и атмосфе-
ростоек.
Мумия — широко распространенный пигмент различ-
ных оттенков — от желто-красного до темно-фиолетово-
го, представляет собой окись железа с примесью глины
и гипса, получают обработкой железной руды или обжи-
гом железного купороса, применяется как дешевая крас-
ка для неответственных покрытий.
Синие. Милори (лазурь) — хорошо укрывистый и све-
тостойкий пигмент ярко-синего цвета, получаемый при
смешивании солей окиси железа с железисто-синеродис-
тым калием, устойчив к слабым кислотам.
Ультрамарин — пигмент ярко-синего цвета, получае-
мый при прокаливании смеси из кремнезема, глинозема,
окиси натрия и серы, атмосферостойкий и устойчив к
слабым растворам щелочей.
Зеленые. Хромовая зелень представляет собой окись
хрома, отличается стойкостью к кислотам и щелочам,
светостойкостью, но недостаточной укрывистостью.
Зеленый крон — смесь цинкового крона с милори,
светостойкий и атмосферостойкий пигмент, разрушается
под действием щелочей.
Черные. Сажа — продукт неполного сгорания дегтя,
остатков нефти или масел, отличается высокой укрывис-
тостью и устойчивостью к действию щелочей и кислот.
§ 5. Лаки
Лаки представляют собой растворы пленкообра-
зующих веществ в органических растворителях или в во-
де, образующих после высыхания твердую прозрачную
однородную пленку. В состав лаков в зависимости от при-
роды пленкообразующего вещества входят те или иные
сиккативы, разбавители, пластификаторы и инициаторы
процесса пленкообразования. Цвет лаков может быть от
светло-желтого до темно-коричневого. В зависимости от
типа пленкообразующего вещества лаки можно разделить
на следующие группы: 1) лаки, содержащие в своем соста-
ве масла: масляные на природных смолах (на эфирах
канифоли), алкидные на синтетических смолах (глифта-
левые и пентафталевые); 2) лаки битумные (асфальто-
вые) и масляно-битумные; 3) лаки смоляные; 4) лаки
на основе эфиров целлюлозы; 5) лаки водоразбавляе-
мые.
Масляные лаки представляют собой растворы природ-
ных смол и высыхающих масел в органических раствори-
телях (например, в сольвенте, уайт-спирите); в состав
лаков входят также сиккативы — вещества, ускоряющие
высыхание лаков. Сочетание масел и смол позволяет по-
лучать при высыхании слоя лака пленки, обладающие
достаточной твердостью, и в отличие от пленок, образо-
ванных только высыхающими маслами, лучшим блеском,
большей эластичностью и атмосферостойкостью. Дли-
тельность высыхания масляных лаков от одних до трех
суток.
Алкидные лаки — глифталевые и пентафталевые —
представляют собой растворы глифталевой или пентаф-
талевой смолы и растительных масел в растворителе.
Алкидные лаки изготовляют так же, как масляные: сна-
чала в реакторе изготовляют лаковую основу, в состав
которой входит растительное масло, эфиры канифоли и
составные части соответствующей смолы (глицерин или
пентаэритрит и фталевый ангидрид). К полученной ла-
ковой основе добавляют растворители — уайт-спирит и
сольвент.
Битумные и масляно-битумные лаки содержат в ка-
честве пленкообразующих смолы на основе природных
или искусственных битумов и асфальтов, к которым отно-
сятся нефтяные остатки (нефтяные битумы, гудроны),
каменноугольные смолы и пеки — продукты переработки
угля. Лаки этой группы выпускают двух видов:
1) лаки на основе асфальтовых смол и их замените-
лей готовят растворением последних в скипидаре, соль-
венте или уайт-спирите, или в составе из комбинации
этих веществ. Такие лаки высыхают за 2—8 ч при 18—
20° С, пленки их непрочны и недостаточно стойки к воз-
действию солнечных лучей;
2) лаки, изготовленные на основе битумов, которые
сплавляют с растительными маслами нагреванием, эти
лаки высыхают при 18—23° С в течение 24 ч, а при 120—
200° С в течение 1—2 ч.
Оба вида масляно-битумных лаков стойки к воздей-
ствию влаги, минеральных масел, кислот и щелочей;
пленки этих лаков отличаются сравнительно высокой
прочностью, твердостью и светостойкостью.
Смоляные лаки представляют собой растворы смол в
летучих растворителях и относятся к быстросохну-
щим, длительность высыхания от 30 мин до 2 ч. После
улетучивания растворителя остается блестящая, но обыч-
но хрупкая пленка. Для получения эластичной мягкой,
прочной светостойкой и термостойкой пленки в смоляные
лаки добавляют пластификаторы: касторовое или льня-
ное масло, а также эфиры фталевой и фосфорной кислот
и т. д. Улучшая качество пленки, пластификаторы не-
сколько замедляют процесс высыхания лака.
К обширной группе смоляных лаков относятся лаки
на основе синтетических смол — перхлорвиниловых, фе-
нолоальдегидных, акриловых, эпоксидных и многих дру-
гих — а также лаки на основе природных смол — шелла-
ка, сандарака.
Значительная часть смоляных лаков редко применяет-
ся для непосредственного покрытия (лакирования), обыч-
но эти лаки используют как основу для изготовления эма-
лей.
Спиртовые лаки представляют собой раствор смол —
шеллака, идитола в этиловом спирте. Спиртовые лаки об-
разуют пленки, которые придают изделиям красивый
внешний вид, но они недостаточно прочны и не защищают
изделия от атмосферных влияний. Спиртовые лаки при-
меняют для отделки мебели в вагонах, покрытия литей-
ных деревянных моделей и других деревянных деталей.
Эфироцеллюлозные лаки, т. е. лаки на основе эфиров
целлюлозы, называют нитролаками, а эмали на этой ос-
нове— нитроэмалями. Основным пленкообразующим ве-
ществом лаков данной группы являются эфиры целлюло-
зы, главным образом эфиры нитроцеллюлозы, пленка ко-
торой отличается высокими механическими свойствами,
но имеет плохую адгезию к металлической и деревянной
поверхностям, поэтому в состав этих лаков вводят синте-
тические смолы и смолы на основе канифоли, придающие
пленке блеск, повышающие ее твердость и улучшающие
адгезию.
Чтобы придать пленке мягкость, эластичность, свето-
и термостойкость, в состав лаков вводят пластификаторы.
Летучими составными частями нитролаков являются
растворители целлюлозы — ацетон, эфиры уксусной кис-
лоты. Для разведения нитролаков до нужной консистен»
циц добавляют разбавители (см. §10).
Процесс изготовления нитролаков несложен: нитро-
целлюлозу и смолы растворяют в реакторах с мешалками
в растворителе или в смеси растворителей, затем доводят
.лак до необходимой вязкости в соответствии с маркой и
техническими условиями, после чего из лака удаляют пос-
торонние примеси обработкой в центрифугах, фильтрова-
нием или отстаиванием.
Подобно смоляным лакам нитролаки относятся к
быстросохнущим, процесс высыхания сводится к полному
испарению летучей части и продолжается 15—20 мин при
16—25° С, образуют хорошо полирующие пленки.
Водоразбавляемые лаки изготовляют на основе водо-
растворимых смол, например фенолоформальдегидных
или алкидных, с введением органических растворителей и
воды для получения заданной вязкости, затем фильтро-
ванием удаляют посторонние примеси. Эти лаки исполь-
зуют для изготовления грунтовок и эмалей.
§ 6. Краски
Красками называют суспензии пигментов с напол-
нителями в пленкообразующих веществах — лаке, масле,
эмульсии, латексе (водная дисперсия полимеров), — обра-
зующие после высыхания непрозрачную пленку.
Наиболее распространенные в машиностроении марки
лаков и красок приведены в табл. 3.
Процесс изготовления красок состоит в смешивании и
растирании пигментов с пленкообразующими веществами
и последующим разведением составов до определенной
вязкости растворителями и разбавителями.
Существуют различные конструкции краскотерочных
машин, самыми распространенными из них являются вал-
ковые, в которых рабочим органом являются горизонталь-
ные цилиндрические валки, изготовляемые из мрамора,
3. Наиболее распространенные марки лаков и масляных красок,
применяемых в машиностроении
Режим сушки
Марка лака или краски темпера- тура, °C время, ч Покрываемые изделия
ПФ-170 ПФ-171, МЛ-133 ЭФ-253 УР-231 (постав- ляется комплектно с отвердителем) КО-835 ХВ-77 химбензо- стойкий ХСЛ ХС-76 ХС-724 л 18—23 90—95 120 300 18—22 80 160 18—22 18-22 60—65 18—22 18—22 аки 8 от пы- ли, 72 полное 3 50 5 мгн полное 9 3 20 мпн 2 1 2 послед- ний слой 3 2 Анодированные поверх- ности изделий из алюми- ния и его сплавов для получения атмосферо- стойких покрытий. До- бавляют в алкидные эма- ли для повышения блес- ка покрытий Последний слой для деталей, окрашиваемых мочевиноформальдегид- ными эмалями, а также непосредственно по ано- дированному и оксиди- рованному алюминию В качестве грунтовоч- ного слоя пружин авто- мобиля Приборы и другие из- делия из черных и цвет- ных металлов, эксплуа- тируемых в условиях тропического климата хМеталлические поверх- ности, подвергающиеся воздействию температу- ры до 200° С Металлические изде- лия для защиты от кор- розии и как бензостойкое защитное покрытие Оборудование и метал- локонструкции для защи- ты от действия агрессив- ных газов, кислот и сла- бых растворов солей и щелочей Оборудование и метал- локонструкции, эксплу- атируемые в среде щело- чей при температуре до 60° С Железнодорожные ци- стерны и другие металли- ческие изделия загрунто- ванные и окрашенные
Продолжение табл. 3
Марка лака или краски Режим сушки Th кропаемые изделия
ю.мнера- iypa. °C время, ч
БТ-123 200 50 мин Детали велосипедов, автомобилей и другие предварительно окрашен- ные изделия
БТ-569 200 50 мин Предварительно за- грунтованные изделия из стали и магниевого литья
БТ-577 18—22 100—110 24 20 мин Для изготовления крас- ки БТ-177, металличе- ские изделия при непро- должительном хранении и транспортировке
Краски
МА-11, МА-15, МА-25, ГФ-13, ПФ-14, КС-29, сурик желез- ный, мумия 18—22 12 от пы- ли, 24 полное Металлические и дере- вянные изделия для на- ружных и внутренних от- делочных работ
Белила цинковые густотертые (МА-011 В, МА-011, МА-011Н, МА-011 НВ) 18—22 10 от пы- ли, 24 полное Для наружных и внут- ренних отделочных ра- бот
Белила свинцовые густотертые (МА-011, МА-011-Н-1, МА-011-Н-2) 18—22 8 от пы- ли, 24 полное Изделия, эксплуати- руемые в атмосферных условиях
Зелень свинцовая густотерная (МА-011-Н-2, МА-015-Н-2, МА-011-Н-З, МА-015-Н-3) 18—22 10 от пы- ли, 24 полное То же
Краска масляная густотертая специ- альная цвета хаки МА-011 и защитного цвета МА-015 18-23 12 от пы- ли, 24 полное Для металлических и деревянных изделий
гранита, а чаще всего из чугуна. Количество валков мо-
жет быть от одного до девяти.
Для приготовления красок используют также шаро-
вые, бисерные, вибрационные и другие мельницы, отли-
чающиеся высокой производительностью и обеспечиваю-
щие мельчайшее растирание пигмента. В результате рас-
тирания пигмента с пленкообразующими веществами по-
лучают густотертые краски — пасты, которые разводят
олифой (в случае изготовления масляных красок) или ка-
ким-либо другим пленкообразующим веществом до рабо-
чей вязкости.
В практике в зависимости от метода нанесения окра-
сочных составов (распылением, окунанием и т. д.) вяз-
кость доводят до степени, необходимой для конкретного-
метода нанесения. Готовый окрасочный состав представ-
ляет собой однородную массу без посторонних включений
и нерастертых частиц. Описанным выше способом изго-
товляют масляные краски, нитрокраски и ряд других.
Густотертые и готовые к употреблению масляные крас-
ки выпускаются под соответствующими марками: с индек-
сом МА (различных номеров)—краски, изготовленные
на натуральной или комбинированной олифе, с индексом
ГФ — на глифталевой олифе, с индексом ПФ — на пента-
фталевой олифе, они предназначаются для наружных и
внутренних окрасочных работ. Свойства покрытий на ос-
нове масляных красок зависят от свойств компонентов, об-
разующих данное покрытие.
В атмосферных условиях лучшей стойкостью облада-
ют краски на натуральной, пентафталевой и глифталевой
олифах; краски на оксоле и комбинированных олифах —
менее атмосферостойки. Пленки масляных красок отли-
чаются мягкостью, плохо сопротивляются трению и дру-
гим механическим воздействиям.
Водоэмульсионные краски. К эмульсиям относят сис-
темы, в которых масло или смола распределены в виде
мельчайших капель в воде, а по в дорогих и огнеопасных
растворителях. Эмульсии получают сильным взбалтыва-
нием и перемешиванием соответствующих жидкостей в
мешалках. Для получения устойчивой эмульсин в ее сос-
тавляющие добавляют мыла, казеин или другие вещест-
ва, так называемые эмульгаторы и стабилизаторы.
Для изготовления эмульсионных красок применяют
эмульсии на основе синтетических смол и так называемых
латексов — дисперсий высокомолекулярных полимеров, в
частности эмульсии поливинилацетата, бутадиенстироль-
ный латекс, полиакриловый латекс. Составными частями
водоэмульсионных красок являются пигменты, эмульгато-
ры и вода, а также антисептики — бура, фенол. Краску
разбавляют до нужной вязкости водой, которая в процес-
се сушки испаряется. Продолжительность высыхания
эмульсионных красок 2—2.5 ч при 18—25° С. Водоэмуль-
сионные краски применяют для покрытий деревянных
частей всех типов вагонов, узлов сельскохозяйственных
машин и т. д.
Недостатком водоэмульсионных красок, предназначен-
ных для покрытий металлических поверхностей, является
необходимость вводить в их состав пассивирующие ве-
щества для предотвращения ржавления на период, пока
вода не будет удалена из краски в процессе сушки. Водо-
эмульсионные краски по своим механическим и защитным
•свойствам уступают другим видам окрасочных материа-
лов, например алкидным. Достоинства этих красок — от-
сутствие в них дорогих пищевый масел и токсичных раст-
ворителей, легко наносятся на поверхность.
Водоразбавляемые краски. Синтетические водораство-
римые полимерные смолы — алкидные, эпоксидные, фор-
мальдегидные— явились основой новых водоразбавляе-
мых красок и эмалей. Важнейшим достоинством такого
рода красок является их безвредность и пожаробезопас-
ность.
В различных лакокрасочных материалах содержится
органических растворителей от 10—15% для эмалей на
основе алкидных смол и до 50—85% для нитроцеллюлоз-
ных и перхлорвпниловых. Для водных же систем основ-
ным компонентом является вода.
В настоящее время водоразбавляемые краски исполь-
зуют для окрашивания металлических поверхностей. Для
предотвращения коррозии в эти краски вводят пассивиру-
ющие вещества — нитраты, фосфаты, а также подбирают
пассивирующие пигменты. Кроме того, в составы водораз-
бавляемых красок вводят в небольшом количестве орга-
нические разбавители, позволяющие снизить поверхност-
ное натяжение. Необходимо учитывать, что ряд смол, ис-
пользуемых для приготовления водоразбавляемых кра-
сок, хорошо совмещается с водой только при условии вве-
дения органических растворителей.
Водоразбавляемые краски высыхают при температуре
150—180° С в течение 25—30 мин. Высокая температура
необходима для полного удаления влаги. Высушенные
частицы смолы (полимера) вместе с частицами пигмента
образуют атмосферостойкое, прочное покрытие.
Из-за сравнительно плохого смачивания этими крас-
ками металлических поверхностей последние перед окрас-
кой необходимо тщательно обезжиривать. Водоразбав-
ляемые краски наносят распылением, окунанием, облива-
нием и электроосаждением. Недостатком красок этого
вида является малая стабильность, их нельзя долго хра-
нить, также они расслаиваются.
§ 7. Эмали
Эмалями называют суспензии пигмента или смеси
пигмента с наполнителями в лаке, образующие после вы-
сыхания непрозрачные твердые пленки с различным бле-
ском и фактурой поверхности. Эмали получают растира-
нием пигментов с лаками, для изготовления эмалей ис-
пользуют пигменты высшего качества, т. е. обладающие
наибольшей укрывистостью и высокой степенью размола,
что обеспечивает при использовании соответствующего
пленкообразующего вещества ровный цвет и хороший гля-
нец покрытия.
Эмали обычно поступают готовыми к употреблению,
но в зависимости от способа нанесения на поверхность
приходится иногда доводить вязкость их до рабочей.
Глифталевые и пентафта левые эмали об-
ладают хорошей адгезией к подложкам (металлу), обра-
зуя прочную, эластичную пленку, стойкую при эксплуата-
ции на воздухе и внутри помещения или под навесом.
Глифталевые эмали по атмосферостойкости уступают пен-
тафталевым, поэтому их используют для грунтовок и
окраски изделий, эксплуатируемых внутри помеще-
ния.
Глифталевые и пентафталевые эмали наносят обычно
в два или три слоя по грунту. При окраске поверхностей
салонов троллейбусов, трамваев, автобусов пентафтале-
вые эмали можно наносить в два слоя без предваритель-
ной подготовки поверхности. В последний слой эмалей
для придания большего блеска и твердости покрытию
вводят иногда пентафталевый лак № 120.
Эмаль ГФ-1426 (защитного цвета) используют для ок-
раски приборов и инструментов из стали и дюралюминия;
режим сушки— 3 ч при 100° С.
Эмали ГФ-1147 (зеленая эмульсионная) и ГАЗ (водо-
эмульсионная бежевая, бирюзовая, оливковая, серая, пе-
сочная) представляют собой составы на основе глифтале-
вых лаков и пигментных паст; режим сушки ГФ-И47—
50 мин при 85—90° С; ГАЗ — 50 мин при 70—75° С, затем
выдержка в течение 24 ч при 18—20° С; применяют для
окраски платформ, бортов и узлов грузовых автомашин,
в настоящее время эти эмали заменяют алкидности-
рольными эмалями.
Пентафталевые эмали ПФ-115 различных цветов обра-
зуют механические прочные и атмосферостойкие глянце-
вые пленки; применяют для окраски железнодорожных
вагонов, троллейбусов, автобусов, трамваев, дорожных
машин, трансформаторного железа и электротехнической
стали; режим сушки 1 ч при 105—110° С, при 18—22° С
высыхание «от пыли» 12 ч и полное — 48 ч. Возможность
получения высококачественного покрытия при 18—22° С
является ценным свойством этих эмалей, поскольку искус-
ственная сушка не всегда экономически выгодна.
Эмали ПФ-1126 предназначены для окраски городско-
го пассажирского транспорта, стальных конструкций и
т. д., наносятся по грунту в два слоя «мокрым по мокро-
му» с промежуточной выдержкой 2—3 мин и сушкой обо-
их слоев в течение 8 ч при 18—20° С или 1 ч при 80° С.
Эмали ПФ-1127 рекомендуются для окраски сельско-
хозяйственных машин, наносятся в два слоя по грунту,
сушат в течение 1,5 ч при 80° С или 1 ч при 100° С.
Мела минные (м ел а м и но а л к и д н ы е) эмали
несколько уступают глифталевым и пентафталевым по
адгезии к подложкам, однако в сочетании с глифталевы-
ми и фенольно-масляными грунтами этот недостаток
сглаживается. Вместе с тем меламинные эмали значи-
тельно превосходят глифталевые и пентафталевые по
блеску, прочности и стойкости к воздействию световых
лучей.
Эмали МЛ-12 разных цветов отличаются высокой ат-
мосфероустойчивостыо и блеском, стойкостью к перепа-
дам температуры от —40° (233 К) до +60° С и к периоди-
ческому воздействию минеральных масел, бензина и воды;
наносят двумя-тремя слоями по грунту, время сушки одно-
го слоя при 130—140° С продолжается 20 мин; практикует-
ся нанесение нескольких слоев с промежуточной выдерж-
кой 5—10 мин и совместной сушкой слоев в течение 30—
35 мин при 135—140° С. Эти эмали применяют для окрас-
ки легковых машин, автобусов, мотоциклов, велосипедов,
тракторов, сельскохозяйственных машин, бытовых изде-
лий, различных приборов.
Эмали МЛ-152 разных цветов применяют для окраски
грузовых и дорожных машин, автобусов, сельскохозяйст-
венных машин. Они уступают по прочности эмалям МЛ-
12, но высыхают при более низких температурах— при
80° С за 60 мин и при 100° С за 35 мин. Эти эмали особен-
но ценны в тех случаях, когда сушка при более высоких
температурах не допускается, например при наличии в
окрашенной машине резиновых деталей.
Эмали МЛ-1110 и МЛ-197 различных цветов также
предназначены для окраски легковых автомашин и прево-
сходят эмали МЛ-12 по атмосферостойкости, эластичнос-
ти и блеску. Режимы сушки МЛ-1110 — 20 мин при 130—
140° С, трехслойное покрытие 35 мин при 130—135“ С,
МЛ-197 — 30 мин при 100—110° С.
Эмали молотковые МЛ-165 полуглянцевые и МЛ-165М
полуматовые образуют атмосферостойкие покрытия, их
применяют для окраски сельскохозяйственных машин, ве-
лосипедов, швейных машин, станков, бытовых изделий.
Покрытия отличаются высокой декоративностью.
На основе меламиноформальдегидной и алкидных
смол разработаны новые лакокрасочные материалы:
эмали МЛ-1121, предназначенные для окраски предва-
рительно загрунтованной поверхности (например, кузовов-
легковых автомобилей), наносят методом пневматическо-
го или электростатического распыления. По сравнению с
эмалями МЛ-1110 эмали МЛ-1121 имеют более высокий
сухой остаток (55—65 вместо 50%). Эмали наносят двумя
слоями «мокрый по мокрому» с промежуточной выдерж-
кой 5—7 мин, режим сушки — 30 мин при 130° С.
Мочевинныеи мочевиноалкидные эмали
образуют покрытия, обладающие хорошим блеском,
твердостью, стойкостью к воде, бензину и маслам, но
хрупки и уступают меламиноалкидным по атмосферостой-
кости и декоративности, а по адгезии к металлу — глиф-
талевым и пентафталевым.
Мочевинные эмали МЧ-13 различных цветов применя-
ют для окраски велосипедов, мотоциклов, приборов и дру-
гих изделий; режим сушки — 50 мин при 120° С.
Эмаль МЧ-123 черную применяют для окраски рам,
радиаторов и деталей автомобилей; режим сушки — 25—
30 мин при 110—120° С или 12 мин при 140—150° С.
Полиакриловые и алкидноакриловые
эмали создают пленки, отличающиеся хорошей атмос-
феростойкостью, светостойкостью, устойчивостью к воз-
действию бензина и смазочных масел, воды, обладают
хорошей механической прочностью и блеском.
Эмали АК-171 и АК-171П белые используют для окра-
ски домашних холодильников, стиральных машин и дру-
гих бытовых изделий; режимы сушки: АК-171—30 мин
при 150° С, АК-171П — 30 мин при 130° С.
Эмали АС-182 желтого, голубого и кремового цвета
применяют для окраски сельскохозяйственных машин и
других изделий, эксплуатируемых в условиях тропическо-
го климата; режимы сушки: 1,5 ч при 85° С и 24 ч пои
18—23° С.
Фенольные эмали изготовляют на основе фено-
лоформальдегидных смол, характеризуются повышенны-
ми антикоррозионными свойствами, ус7 "чивостью к дей-
ствию высоких температур и влажност;: воздуха в услови-
ях тропического климата, водостойки; некоторые из этих
эмалей образуют покрытия с высокими электроизоляци-
онными свойствами, устойчивые к кислотам, бензину и
маслам.
Эмаль ФЛ-149 черная, водоразбавляемая использует-
ся для краски окунанием непосредственно по металлу
деталей шасси автомашин, а эмаль ФЛ-149Э черная —
для окраски электроосаждением различных металличе-
ских деталей; режимы сушки для обеих марок: 30 мин при
180° С.
Алкидностирольные эмали образуют твер-
дые, эластичные полуглянцевые пленки с хорошей адге-
зией, стойкие к кратковременному воздействию бензина,
смазочных масел, мыльных растворов и охлаждающих
эмульсий-, по атмосферостойкости уступают алкидным
эмалям, могут применяться (в зависимости от содержа-
ния стирольной смолы) для окраски шасси автомобилей,
а также медицинского оборудования и кухонной мебели.
Эмали МС-17 применяют для окраски деталей и узлов
шасси автомобилей и других деталей из углеродистой ста-
ли (черная), для двигателей и других деталей автомашин
(серая); режимы сушки: 30 мин при 18—22° С или 15 мин
при 60° С.
Эпоксидные эмали образуют пленки, отличаю-
щиеся стойкостью к воде, щелочам, слабым кислотам,
очень хорошей адгезией к различным материалам и элек-
троизоляциониыми свойствами. Некоторые из этих эмалей
обладают термостойкостью до 200° С и стойкостью к ко-
лебаниям температуры, поэтому применяются в электро-
и радиотехнике.
Эмали ЭП-140 разных цветов, ЭП-255 белая и зеленая
применяют для окраски изделий из магниевых и алюми-
ниевых сплавов и стали, а марка ЭП-525 темно-шарового
и зеленого цвета, кроме того, и для изделий из титановых
сплавов и нержавеющей стали; режимы сушки; «от пы-
ли» — 30 мин при 18—23° С, полное — 6 ч.
Эпоксидные эмали используют также для защитных
покрытий химической аппаратуры.
Нитроцеллюлозные эмали (нитроэмали)
применяют для окраски станков, автомашин, двигателей,
радиоаппаратуры и других изделий.
Быстрое высыхание нитроэмалей позволяет наносить
их методом пневматического распыления и применять для
окраски станков и машин больших размеров без исполь-
зования сушильных камер. Нитроэмали из-за малого ко-
личества пленкообразующего вещества наносят на по-
верхность 3—6 раз. Пленки после высыхания не имеют
глянца, для получения блестящей зеркальной поверхности
их полируют.
Нитроэмалевые покрытия стойки к воздействию мине-
ральных масел, бензина, щелочей, но недостаточно стойки
к повышенным температурам, и при 90—100° С начинают
разрушаться, содержат до 70% растворителей, которые в
процессе нанесения и высыхания эмалей улетучиваются;
продукты испарения горючи и токсичны. Нитроэмали
имеют слабую адгезию к металлическим и деревянным
поверхностям, поэтому их наносят по глифталевым, фе-
нольным или нитроцеллюлозным грунтам.
Эмали НЦ-11 разных цветов применяют для окраски
кузовов легковых автомобилей и станков, высыхание од-
ного слоя эмали продолжается 10 мин при 18—22° С;
эмали НЦ-246 применяют для станков, эмали НЦ-280 —
для приборов; режимы сушки: НЦ-11 — 10 мин при 18—
22° С, НЦ-246 — 8 мин «от пыли» при 18—20° С,
НЦ-280 — при 18—23° С 10 мин «от пыли», т. е. до степе-
ни высыхания 1, и 30 мин полное, т. е. до степени высы-
хания 3.
Комбинированные н и т р о г л и ф т а л е в ы е
эмали НЦ-132к и НЦ-132п образуют полуглянцевую
пленку, высыхают в течение 3 ч при 18—22° С, что дает
возможность наносить их кистью; предназначены для
окраски металлических и деревянных изделий в машино-
и приборостроении, преимущественно для изделий, эк-
сплуатируемых внутри помещения.
П е р х л о р в и н и л о в ы е эмали образуют пленки,
отличающиеся атмосферостойкостью и стойкостью к дей-
ствию кислот, щелочей, масел, агрессивных газов, но не
термостойки и разрушаются при температуре свыше
100° С; перхлорвиниловые эмали образуют пленки мато-
вые и полуматовые, не полируются, для придания покры-
тию блеска в эмали последнего слоя иногда добавляют до
30% бесцветного лака.
Перхлорвиниловые материалы имеют слабую адгезию
к металлу, поэтому их наносят на алкидные, фенольно-ма-
сляные и фосфатирующие грунты. Из-за небольшого со-
держания сухого остатка перхлорвиниловые эмали нано-
сят в 3—5 слоев, а для надежной зашиты, например, хи-
мической аппаратуры, работающей в агрессивной среде,
число слоев больше.
Продолжительность сушки перхлорвиниловых эмалей
при 18—23° С составляет 1—3 ч в зависимости от марки
эмали, при 6О3 С — 1 ч и при 70—80° С — 30—40 мин. Для
повышения механической прочности и химической стойко-
сти покрытия рекомендуется выдержка окрашенных изде-
лий от 5 до 10 сут при 18—23° С или 5—6 ч при 60° С.
Режимы сушки и выдержки для каждой марки эмали ого-
вариваются в соответствующих технических условиях. К
недостаткам перхлорвиниловых эмалей следует отнести
их токсичность и резкий запах, поэтому окраску произво-
дят в хорошо вентилируемых помещениях.
Необходимым условием получения прочного и долго-
вечного покрытия (помимо тщательной подготовки, обя-
зательной для всех видов покрытий на основе любых
материалов) является фосфатирование тонколистовой
стали, анодирование цветных металлов, обработка по-
верхности на участках сварных швов 10%-ным раствором
фосфорной кислоты, дробеструйная или пескоструйная
очистка.
Перхлорвиниловые эмали применяют для окраски раз-
личных машин, оборудования, эксплуатируемых в услови-
ях континентального, тропического и холодного климата,
например сельскохозяйственных машин, тракторов, же-
лезнодорожных вагонов, станков, приборов и аппарату-
ры и других изделий (марки ХВ-110, ХВ-113 и др.), подъ-
емно-транспортного, нефтяного, угольного, дорожного
оборудования, а также изделий подвергающихся воздей-
ствию газообразных сред, минеральных масел, бензина и
керосина (марки ХВ-124, ХВ-125, ХВ-1100, ХВ-1120 и др.).
Сополимеро-винилхлоридные эмали обра-
зуют пленки, обладающие лучшей адгезией, и более эла-
стичные, чем перхлорвиниловые; стойки к агрессивным
газам химических производств, к длительному воздейст-
вию бензина и минеральных масел, к действию речной и
морской воды, слабых растворов минеральных кислот и
щелочей. Эмали применяют для окраски металлоконст-
рукций, оборудования и аппаратуры в химической и пи-
щевой промышленности. Недостатком покрытий является
их слабая термостойкость: при 80° С они темнеют, а по
атмосферостойкости уступают перхлорвиниловым и мо-
гут применяться для изделий, находящихся на открытом
воздухе, но под навесом.
Преимуществом материалов на основе сополимеров
винилхлорида является большее по сравнению с перхлор-
виниловыми содержание сухого остатка, что позволяет
уменьшить количество наносимых слоев.
Сополимеро-винилхлоридные эмали приме-
няют для окраски емкостей из черных металлов для хра-
нения топлива, масла (марка ХС-717), машин, подверга-
ющихся воздействию атмосферы, загрязненной агрессив-
ными газами, и химической аппаратуры (марки ХС-753,
ХС-76).
Поливинилацеталевые эмали образуют по-
луглянцевые твердые пленки с хорошей адгезией к желе-
зоуглеродистым и цветным сплавам, обладают высокой
стойкостью к воздействию бензина, минеральных масел,
горячей воды, пара, электроизоляционными свойствами и
стойкостью при высоких и низких температурах.
Эмаль ВЛ-725 алюминиевая применяется для окраски
деталей, соприкасающихся с минеральными маслами,
бензином, керосином, пресной водой, а также внутренних
поверхностей приборов, работающих в условиях влажного
и сухого тропического климата; режим сушки: «от пы-
ли»— 1 ч при 18—25° С; полное — 4 ч при 115—120u С.
Кремнийорганические эмали образуют не-
обратимые бесцветные пленки, характеризующиеся стой-
костью при высоких температурах, хорошими электроизо-
ляционными свойствами во влажной среде, стойки к мине-
ральным маслам, бензину, воде, растворам солей, низким
температурам, но обладают плохой адгезией к металличе-
ским поверхностям; для повышения адгезии в кремний-
органические смолы (силоксаны), из которых изготовля-
ют эти лакокрасочные материалы, добавляют алкидные
смолы.
Кремнийорганические эмали применяют для защиты
оборудования, аппаратуры и деталей, изготовленных из
стали, алюминиевых сплавов, а также керамических по-
верхностей, работающих при высоких температурах, на-
пример, калориферов, теплообменников, выхлопных труб
и трубопроводов автомобилей, роторов и статоров, хими-
ческой аппаратуры, поверхностей нагревательных печей,
узлов компрессоров, двигателей и т. п.
Эмаль марки КО-81 зеленая используется для защиты
стальных, алюминиевых и керамических поверхностей,
испытывающих кратковременное воздействие (в течение
8 ч) температуры до 230° С; наносят в 2 слоя, высыхает
при 220—230° С за 2 ч.
Эмаль КО-83 серебристая применяется для окраски
поверхностей из стали и алюминиевых сплавов, подвер-
гающихся кратковременному нагреву до 420° С, время вы-
сыхания 2 ч при 170—180° С.
Эмаль КО-84 образует пленки, стойкие к минераль-
ным маслам, бензину, керосину, применяется для окрас-
ки изделий из цветных и железоуглеродистых сплавов,
работающих длительное время при температуре до
300° С, например, калориферов, теплообменников, трубо-
проводов машин и химической аппаратуры; наносят в
2—3 слоя, режим сушки: 2 ч при 18—23° С, последний
слой 24 ч при 18—23° С.
Эмаль КО-828 алюминиевая применяется для покры-
тия выхлопных труб и других деталей из мягких сталей
легковых автомобилей, подвергающихся нагреву до
400° С, наносят одним слоем, который высыхает за 30 мин
при 130° С.
У р алкидные эмали разных цветов применяют
для окраски при ремонте трамваев, троллейбусов, авто-
бусов, сельскохозяйственных машин. По мнению специа-
листов, эти эмали с успехом заменяют эмали ПФ-115 и
превосходят их по твердости пленки, стойкости к воздей-
ствию пыли, грязи, а главное — по режиму сушки, кото-
рый значительно короче, чем у эмалей ПФ-115. Уралкид-
ная эмаль УРФ-1128 высыхает при 18—22° С за 6 ч или
при 80° С за 30 мин.
Полиуретановые эмали образуют на грунто-
ванных металлических поверхностях глянцевые, механи-
ческие прочные пленки, хорошо предохраняющие приборы
и оборудование от воздействия атмосферных осадков, сол-
нечной радиации, атмосферы, загрязненной промышлен-
ными газами и пылью, морского тумана (марка УР-175).
Эмали УР-176 разных цветов применяют для окраски ме-
таллических поверхностей пассажирских железнодорож-
ных вагонов, трамваев, троллейбусов и автобусов. Эмаль
УР-175 наносят в 2—3 слоя, режимы сушки: 9 ч при 18—
23° С или 1,5 ч при 120° С или 3 ч при 60 С; УР-176 нано-
сят в два слоя различными способами:
1. Два слоя «мокрый по мокрому» с промежуточной
выдержкой между слоями 5—7 мин и сушкой при 60° С
30 мин.
2. Два слоя с междуслойной естественной сушкой —
24 ч.
3. Два слоя с сушкой каждого слоя 30 мин при 60° С.
Полиуретановые эмали поставляются комплектно с от-
вердителем и разбавителем; смешивание составных час-
тей производится в расчетных количествах по инструкции
перед началом работ. Срок действия смеси — не более 6 ч.
Каучуковые эмали образуют пленки, обладаю-
щие твердостью, атмосферостойкостью, невоспламеняе-
мостью, стойкостью против истирания и химических реа-
гентов, низкой влагопроницаемостью. Каучуковые эмали
используют для окраски оборудования металлургической
и угольной промышленности, подъемно-транспортных ме-
ханизмов и машин и другого оборудования, экслуатируе-
мого в атмосферных условиях и газообразных средах (на-
пример, марки КЧ-172 и КЧ-749 различного цвета), изде-
лий, работающих в щелочных и кислотных средах (мар-
ка КЧ-728 белого и серого цвета). Полное высыхание
этих эмалей происходит за 24 ч при 18—23° С.
Битумные эмали, изготавляемые на основе спла-
вов битумов и растительных масел, образуют покрытия,
стойкие к растворам кислот, воде и к повышенным темпе-
ратурам.
Эмаль черную БТ-180 применяют для окраски рам,
шасси и деталей автомобилей, узлов двигателей, электро-
машин, рабочих органов сельхозмашин; время высыха-
ния 30 мин при 200° С. Эмаль черную БТ-538 используют
для окраски изделий из стали и магниевых литейных
сплавов, время высыхания 50 мин при 200° С.
Металлизированные эмали представляют со-
бой смесь тонко измельченного алюминиевого порошка,
органического пигмента и лака на основе алкидной смо-
лы, модифицированной кокосовым маслом, и меламино-
формальдегидной смолы. Введение того или иного пиг-
мента дает возможность получать металлизированные
эмали различного цвета. Такие эмали выпускают в ком-
плекте с бесцветным алкидномеламиновым лаком. Из ме-
таллизированных эмалей наиболее распространена марка
МЛ-1198, время ее высыхания 30 мин при температуре
130—140° С.
§ 8. Грунтовки
Грунтовками (грунтами) называют суспензии пиг-
ментов или смеси пигментов с наполнителями в связую-
ющем веществе, образующие после высыхания однород-
ную пленку с хорошей адгезией к окрашиваемой поверх-
ности и последующим покрывным слоям.
Правильный выбор грунтовок существенно влияет на
прочность, договечность покрытия, на его защитные свой-
ства. Защитные свойства грунтовок во многом зависят
от входящих в их состав пигментов (50—70% от массы
связующего вещества). Грунтовки для металлических по-
верхностей делят на следующие группы:
ингибиторные, или защитные (марки ГФ-021,
ПФ-046, ФЛ-ОЗ-К, ЭП-09Т, ГФ-017, ПФ-0142 и др.,), в со-
став которых входят в качестве пигментов свинцовый и
железный сурики, свинцовый крон, цинковые белила, са-
жа, мумия, образующие со связующими веществами
сложные соединения, повышающие стойкость и прочность
покрытия и препятствующие процессу коррозии;
пассивирующие (марки ГФ-031, ФЛ-ОЗ-Ж, ФЛ-
086, АК-069, АК-070 и др.), содержащие цинковый и
стронциевый кроны, хромат калия (применяют обычно с
цинковыми белилами) и другие хроматы, т. е. соли хромо-
вой кислоты. Эти пигменты окисляют поверхность метал-
ла, способствуют образованию на поверхности пассивиру-
ющей пленки, которая повышает коррозионную стойкость
металла;
фосфатирующие (марки ВЛ-02, ВЛ-08, ВЛ-023
и др.), кроме пассивирующего действия, обеспечиваемого
хроматными пигментами (цинковым кроном), фосфатиру-
ют металлическую поверхность вследствие содержащейся
в грунтовках фосфорной кислоты, что вызывает процесс
образования на поверхностях стальных, алюминиевых и
цинковых изделий или изделий из их сплавов тонкого
слоя фосфатов, который при последующем нанесении на
него слоя краски, лака или масла служит хорошей за-
щитой от атмосферной коррозии; фосфатирующие грун-
товки наносят и как самостоятельное покрытие для вре-
менного, в течение нескольких месяцев хранения метал-
лических изделий;
протекторные грунтовки содержат в ка-
честве пигмента порошки сплавов магния, алюминия,
цинка. Защитные свойства грунтовки такого рода основа-
ны на том, что, например, цинк обладает более электро-
отрицательным потенциалом, чем железо, и в случае воз-
никновения коррозии будет разрушаться, защищая желе-
зо. Протекторные грунты, содержащие цинковую пыль,
обеспечивают защиту металла в условиях агрессивной
внешней среды, например в морской, пресной воде.
§ 9. Шпатлевки, мастики
Шпатлевки представляют собой густые вязкие
массы, состоящие из смеси пигментов с наполнителями
в пленкообразующем веществе, предназначенные для за-
полнения раковин, впадин и других неровностей, сглажи-
вания окрашиваемой поверхности и для систем покрытий,
эксплуатируемых в атмосферных условиях и внутри поме-
щения. Для лучшей адгезии шпатлевку наносят на пред-
варительно загрунтованную поверхность.
В настоящее время в окрасочных цехах на машиност-
роительных заводах очень редко готовят самостоятельно
шпатлевку, обычно ее получают в готовом виде с лако-
красочных заводов.
Наиболее распространены следующие шпатлевки, вы-
пускаемые лакокрасочными заводами:
ГФ-0075 розового и серого цвета, применяют для вы-
равнивания загрунтованной поверхности, преимуществен-
но под нитроэмали, продолжительность сушки 1 ч при
100—110° С;
ПФ-002 красно-коричневая, широко применяют для по-
крытия металлических и деревянных поверхностей .(авто-
бусы, железнодорожные вагоны, станки и другие маши-
ны) в сочетании с глифталевыми и пентафталевыми эма-
лями; высыхает при 18—23° С 24 ч, при 80° С— 1 ч;
НЦ-007 красно-коричневая и НЦ-008 защитная и се-
рая, применяют для шпатлевания загрунтованных поверх-
ностей преимущественно под нитроцеллюлозные эмали, а
также для выправок по выявительному слою эмали; вы-
сыхают за 1 ч при 18—24° С.
ХВ-004 зеленая и ХВ-005 серая, применяют для метал-
лических и деревянных поверхностей под перхлорвинило-
вые эмали, а также для выправок по выявительному
слою эмали; высыхают за 2,5 ч при 18—23° С;
МС-00-6 розовая, применяют для исправления мелких
дефектов на грунтованной поверхности и на грунтованной
и покрытой эмалью поверхности под окраску алкидными,
алкидностирольными, мочевиноформальдегидными и
фенольными эмалями; высыхает за 15 мин при
18—20° С.
ЭП-0010, ЭП-0020 красно-коричневые, изготовляют в
виде двух полуфабрикатов — шпатлевочной пасты и от-
вердителя, высыхают за 24 ч при 18—23° С или за 7—8 ч
при 60—70° С даже в самых толстых слоях без усадки.
Шпатлевку ЭП-0010 применяют для различных металли-
ческих поверхностей, в частности для алюминиевых, тита-
новых и магниевых сплавов, а ЭП-002 и для керамики.
Для устранения раковин, впадин, щелей, и т. п. глубиной
до 15—20 мм в штатлевку ЭП-0010 вводят измельченный
асбест, пропитанный лаком с целью увеличить ее проч-
ность.
Мастики. Мастиками называют высоковязкие пас-
тообразные составы, представляющие собой смесь нефтя-
ных битумов или каменноугольных пеков с тонкоизмель-
ченными минеральными или органическими наполните-
лями.
Антикоррозионные мастики применяют для зашиты
тех участков поверхностей, возобновление или ремонт
покрытий которых связан с трудоемкой разборкой изде-
лия. Такой мастикой покрывают, например, внутренние
поверхности цельнометаллических вагонов, рефрижера-
торов тепло- и электровозов, крыши вагонов, днища
кузовов, панели, крыши, двери автомашин и другие дета-
ли, подвергающиеся сильному воздействию воды, снега,
тающего льда. Мастикой также заполняют промежутки
в сочленениях различных деталей приборов и кузовов с
целью уменьшить шум, возникающий от вибрации обли-
цовки автомобиля во время его движения или работы
двигателя.
Мастики изготовляют растворением битумов в орга-
нических растворителях и добавлением в полимеризован-
ные масла лаков и наполнителей, например волокон
асбеста. Наиболее широко применяют антикоррозионную
мастику БПМ-1. Мастикой «Диплозоль Д-ИА» покры-
вают днище легкового автомобиля; соединения (стыки)
кузова, крыльев и других деталей уплотняют мастикой
«Диплозоль Д-4А» или 51Г-7. Ветровые и задние стекла
легковых автомашин уплотняют введением между ме-
таллической поверхностью и резиновой прокладкой мас-
стики У-20А, а между резиновой прокладкой и стеклом —
мастики 51-Г6.
§ 10. Вспомогательные материалы
Растворители представляют собой органические
прозрачные, летучие жидкости с острым запахом, слу-
жащие для превращения смол и высоковязких масел в
жидкое состояние, а также для разведения лаков, эма-
лей, красок, грунтовок и шпатлевок до рабочей вязкости,
позволяющей наносить их ровным и тонким слоем на
окрашиваемую поверхность.
Растворителями могут быть однокомпонентные веще-
ства, например ацетон, ксилол, сольвент, скипидар, уайт-
спирит и др., и многокомпонентные: РС-2 (уайт-спирит
и ксилол), Р-4 (бутплацетат, ацетон, толуол), Р-5 (бу-
тилацетат, ацетон, ксилол), № 647 (бутилацетат, этила-
цетат, бутиловый спирт, толуол), № 650 (уайт-спирит,
бутиловый спирт), РФГ-1 (спирт бутиловый, спирт эти-
ловый) и др.
Растворители должны хорошо, без остатка растворять
все составные части лакокрасочных материалов, улету-
чиваться при их высыхании, не оставляя нелетучих ос-
татков, не содержать влагу, механических примесей, ми-
неральных масел, обладать определенной скоростью
испарения, обеспечивающей образование гладкой и ров-
ной пленки. При быстром испарении растворителей лак,
например, густеет, процесс нанесения его на поверхность
затрудняется, окрашиваемая поверхность охлаждается,
влага воздуха оседает на ней в виде росы, что вызывает
побеление пленки. Слишком медленное испарение раст-
ворителя замедляет процесс высыхания лаков и эмалей.
Различают активные растворители, непосредственно
растворяющие пленкообразующие вещества (ацетон,
ксилол, сольвент, скипидар, Р-4, № 647, № 648 и др.), и
разбавители (например, РКБ-1, Р-5, Р-40 и др.), кото-
рые применяют для доведения лакокрасочных материа-
лов до рабочей вязкости, т. е. для их разжижения (загус-
тевших при хранении на складе), а также для того, что-
бы обеспечить необходимую скорость образования
лакокрасочной пленки.
Разбавители вводят в эмали и краски в определенном
количестве: избыток разбавителя вызывает выпадение
из раствора целлюлозы или смолы. Растворители и раз-
бавители должны хорошо смешиваться друг с другом,
их подбирают с таким расчетом, чтобы разбавители испа-
рялись быстрее, чем растворители. Если в последнюю
очередь будут улетучиваться разбавители, пленка лака
или эмали получится неровной и непрочной.
Растворители для одних типов пленкообразуюших ве-
ществ могут быть разбавителями для других. Так, напри-
мер, ксилол, толуол, бутанол в производстве нитро- и
перхлорвиниловых эмалей используют как разбавители,
а при изготовлении эмалей на основе синтетических
смол — как растворители.
При изготовлении лаков и эмалей, а также для того,
чтобы придать им рабочую вязкость наиболее широко
применяются следующие растворители и разбавители.
Скипидар — бесцветная прозрачная жидкость со
специфическим запахом, продукт переработки древесины
или бальзама хвойных деревьев, один из важнейших
растворителей в производстве масляных лаков и эмалей,
применяют также для разведения до рабочей вязкости
масляных красок и глифталевых, пентафталевых, феноль-
ных и других эмалей.
Уайт-спирит — продукт переработки нефти, при-
меняют для разведения масляных и битумных смесей,
входит в состав ряда сложных разбавителей, используют
для обезжиривания поверхностей изделий перед окрас-
кой.
Бензол, ксилол, сольвент—продукты, полу-
чаемые при коксовании угля или перегонке нефти, цвет
светло-желтый (сольвент) или бесцветные, являются хо-
рошими растворителями масел и смол, огнеопасны. Кси-
лолом и сольвентом разбавляют до рабочей вязкости
лакокрасочные материалы, в частности различные виды
эмалей. Бензол очень токсичен, поэтому для разведения
лаков и эмалей применяют редко.
Ацетон получается при сухой перегонке древесины,
также синтетическим путем, представляет собой бесцвет-
ную жидкость. Ацетон — активный растворитель эфиров
целлюлозы, масел и ряда смол, огнеопасен, пары его мо-
гут вызвать отравление организма.
Сложные эфиры уксусной кислоты — ме-
тилацетат, этилацетат, — а.также метиловый, этиловый,
бутиловый (бутанол) спирты применяют в основном в
производстве нитроцеллюлозных и перхлорвиниловых
•Л <4 ко в.
В табл. 4 приведены области применения некоторых
наиболее употребительных многокомпонентных раство-
рителей и разбавителей.
Сиккативами называют вещества, ускоряющие про-
цесс высыхания растительных масел, красок, -эмалей и
лаков, изготовленных на масляной основе. В химии ве-
щества, ускоряющие химические процессы, но не участ-
вующие в них, называются катализаторами.
В качестве сиккативов применяют соли свинца, мар-
ганца, кобальта, пинка, соли жирных кислот, раститель-
ных масел (например, линолевое) или смоляных кислот
(например, кислот канифоли). При окрасочных работах
используют жидкие сиккативы: указанные выше соли,
растворенные в скипидаре, уайт-спирите, масле. Сикка-
тив 7640 — свинцово-марганцево-кобальтовый; сиккативы
63 и 64 — свинцово-марганцевые.
Сиккатив вводят в масло и лакокрасочные материа-
лы на основе масел только в определенных количествах.
Например, в сырое льняное масло можно добавлять 8—
10% сиккатива. Избыток сиккатива ухудшает качество
пленки и замедляет высыхание.
Некоторые лакокрасочные материалы, например
эпоксидные и полиэфирные, способны высыхать и обра-
зовывать твердую эластичную пленку с прочной адгези-
ей к поверхности только при условии добавления в их
состав веществ, называемых отвердителями. К таким
отвердителям относятся некоторые смолы, многоосновные
кислоты и их ангидриды. Отвердители марок № 1, № 2,
АЭ-4, № 5 вводят в эмали и лаки, изготовленные на ос-
нове эпоксидных материалов, а также в алкидноакрило-
вые и мочевиноформальдегидные эмали и лаки. Отвер-
дители представляют собой растворы полиамидных смол
(продукты сложной переработки жирных кислот расти-
тельных масел) в органических растворителях. Отверди-
4. Наиболее распространенные многокомпонентные
растворители и разбавители
Марка расгворигеря и разбавихеля Разбавляемые лакокрасочные материалы
Р-4 Перхлорвиниловые материалы и мате- риалы на основе сополимеров винилхло-
РКБ-1 ряда Эмали меламиноалкидные, меламино-
№ 645 мочевино- и фенолоформальдегидные Нитроцеллюлозные эмали, лаки, шпат- левки общего и специального назначе-
№ 646 НИЯ Эмали нитроцеллюлозные, нитроглиф- талевые, эпоксидные, мочевиноформаль-
№ 647 дегидные, молотковые Нитроцеллюлозные эмали и лаки для
№ 649 легковых автомобилей Эмали нитроглифталевые НЦ-132К
РФГ-1 (кистевые) Фосфатирующие грунтовки ВЛ-02,
РС-2 РЭ-1В ВЛ-08, ВЛ-023 Масляные эмали и битумные лаки Меламиноалкидные эмали, наносимые в электрическом поле высокого напряже-
РЭ-2В, РЭ-ЗВ, РЭ-4В ... и т. д. до Лакокрасочные материалы, наносимые в электрическом поле высокого напря- жения
РЭ-11В Р-197 Меламинные эмали марок МЛ-12;
№ 648 Р-5 МЛ-197 Эпоксидные и нитроэпоксидные ЭП-51 Перхлорвиниловые, полиакриловые, кремнийорганические лаки и эмали
Р-40 Эпоксидные шпатлевки ЭП-0010. ЭП-0020, грунтовка ЭП-076
тели токсичны и работать с ними необходимо в комбине-
зоне, резиновых сапогах, перчатках, защитных очках, в
помещениях, оборудованных приточно-вытяжной венти-
ляцией.
Реакция между лакокрасочным материалом и отвер-
дителем происходит достаточно быстро, готовая смесь
сохраняет свои свойства в течение 2—6 ч, а иногда 2—
5 сут. Этот срок называется жизнеспособностью данного
лакокрасочного материала. Поэтому лакокрасочный ма-
териал поставляется отдельно от отвердителя, а смеши-
вают их перед применением непосредственно на месте
окраски. Такие составы называются двухкомпонентными.
Полиэфирные лакокрасочные материалы образуют
твердую пленку только при условии добавления двух ком-
понентов, называемых инициаторами и ускорителями,
вводимыми в смесь последовательно. Такие составы на-
зываются трехкомпонентными.
К инициаторам относят некоторые перекиси сложных
органических соединений, например перекись бензола,
перекись метилэтилкетона, гидроперекись изопропилбен-
зола и др., применяемые для отвердения лакокрасочных
материалов на основе полиэфиров. В качестве ускорите-
лей процесса образования покрытия используют соли
кобальта или соли марганца. Введение инициаторов
(обычно перекиси бензола или гидроперекиси бензола
или гидроперекиси изопропилбензола) возбуждает про-
цесс полимеризации и образование необратимого по-
крытия.
Пластификаторы (смягчители)—органические веще-
ства, добавляемые в пленкообразующую основу с целью
повышения эластичности пленок, лаков и красок; они
представляют собой обычно бесцветные, труднолетучие
жидкости (например, дибутилфталат, диэтилфталат три-
крезилфосфат, трибутилфосфат и др.), хлорированный
парафин, касторовое и льняное и другие масла.
Пластификаторы должны хорошо совмещаться с
пленкообразующими веществами, обладать незначитель-
ной летучестью, быть стойкими к воздействию солнечных
лучей, сохранять эластичность при низких температурах,
быть стойкими против действия кислот, щелочей, раство-
ров солей, речной и морской воды, не иметь запаха, не
поглощать воду, не быть горючими.
Наполнители — неорганические тонкодисперсные по-
рошкообразные вещества, которые вводят в лакокрасоч-
ные материалы с целью улучшения свойств пленки и сни-
жения расхода пигментов. Наполнители слюда, графит,
барит повышают влагонепроницаемость пленки, тальк
и бланфикс атмосферостойкость, микроасбест способст-
вует повышению прочности пленки, препятствует образо-
ванию плотных осадков при продолжительном хранении
лакокрасочных материалов, бланфикс и сернокислый
барий повышают светостойкость пленки.
Перечисленные наполнители называют активными в
отличие от инертных — мел, каолин, легкий шпат и др.,—
вводимых для удешевления лакокрасочных составов и не
изменяющих их свойств.
Глава V
СВОЙСТВА И ОСНОВНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
§ 1. Свойства лакокрасочных материалов
К важнейшим свойствам, характеризующим ла-
кокрасочные материалы, относятся цвет, вязкость, сте-
пень перетира, розлив, укрывистость, время высыхания,
токсичность, пожароопасность.
Цвет лакокрасочного материала в основном зависит
от цвета входящего в него пигмента и цвета пленкообра-
зующего вещества.
Вязкость лакокрасочного материала — свойство
жидкости или суспензии оказывать сопротивление пере-
мещению одной его части относительно другой, опреде-
ляется силами их молекулярного взаимодействия. Разли-
чают динамическую (абсолютную), относительную и ус-
ловную вязкости.
Степень перетира — cieneab измельчения от-
дельных частиц и агрегатов пигментов и наполнителей
и других твердых веществ, входящих в состав лакокра-
сочных материалов. Размер этих частиц и агрегатов не
должен превышать толщины высохшей пленки, в против-
ном случае они могут быть вырваны из пленки при ме-
ханическом взаимодействии. Полости, оставшиеся на
месте вырванных частиц, становятся путями для проник-
новения агрессивных сред и очагами коррозии.
Розлив, или растекание, — способность лакокрасоч-
ного состава в свеженанесенной пленке принимать совер-
шенно гладкий вид, т. е. пленка не должна иметь штри-
хов от кисти или подтеков после нанесения состава
распылением. Розлив лакокрасочного состава считает-
ся удовлетворительным, если штрихи и подтеки исчезают
ранее 10 мин после его нанесения; замедленный розлив
характеризуется исчезновением штрихов от кисти через
10—15 мин; розлив считается неудовлетворительным,
если штрихи заметны через 15 мин после нанесения на
поверхность лакокрасочного состава.
Укрывистость — свойство лакокрасочного мате-
риала покрывать окрашиваемую поверхность так, чтобы
цвет ее не просвечивал.
Время в ы с ы х а н и я — важнейшая характеристи-
ка всех лакокрасочных материалов. Продолжительность
высыхания зависит от скорости испарения растворителей,
скорости происходящих в пленкообразующем веществе
химических процессов и других факторов.
Токсичность — вредность действия лакокрасоч-
ных материалов на живой организм, определяется в ос-
новном токсичностью содержащихся в них растворителей
и отвердителей.
Пожароопасность — способность материала вос-
пламеняться и взрываться. Определяется в основном
составом растворителей, входящих в лакокрасочный ма-
териал. Смеси паров растворителей и воздуха в опреде-
ленных концентрациях могут вызвать воспламенение и
взрыв.
§ 2. Основные методы испытаний
лакокрасочных материалов
Определение цвета. Цвет олиф, лаков, растворов
смол определяют сравнением цвета испытуемого мате-
риала и различных растворов йодометрической шкалы.
Шкала представляет собой различные растворы йода в
0,5 н. водном растворе йодистого калия. Цвет краски
определяют сравнением высохшего слоя краски, нане-
сенной на металлическую пластинку, со стандартным
образцом.
Определение вязкости. Динамическую (абсолютную)
вязкость определяют различными вискозиметрами, на-
пример вискозиметром Гепплера, работа которого осно-
вана на измерении времени падения стального шарика
определенного диаметра в трубке, заполненной исследуе-
мой жидкостью (лакокрасочным материалом). Вязкость
выражается в Международной системе (СИ)—в пас-
каль-секундах (Па-с).
Относительную вязкость лакокрасочного материала
устанавливают сравнением данного материала с вязко-
стью воды.
Условную вязкость лакокрасочного материала
определяют вискозиметром ВЗ-4 или ВЗ-1. Вискозиметр
ВЗ-4 (рис. 3) представляет собой пластмассовый цилинд-
рический резервуар /, закрепленный на штативе. Ем-
кость резервуара 100 мл, в нижней конусной части его
имеется из нержавеющей стали сопло диаметром 4 мм.
Рис. 3. Вискози-
метр ВЗ-4
В закрепленный на штативе 3 резервуар 1, сопло ко-
торого закрывают пальцем, наливают до краев (с не-
большим избытком) лакокрасочный материал, предвари-
тельно подогретый до температуры 20° С. Избыток
исследуемого материала сдвигают стеклянной пластин-
кой в кольцевой желобок, имеющийся в верхней части
резервуара. Затем открывают отверстие сопла и лако-
красочный материал выливается в стеклянный лабора-
торный стакан 2. Время истечения
100 мл лакокрасочного материала
(до появления прерывающейся
струи), измеряемое в секундах, ха-
рактеризует условную вяз-
кость.
Определение степени перетира.
Определение степени перетира, т. е.
размера частиц пигментированных
лакокрасочных материалов, выпол-
няют на приборе «Клин», представ-
ляющим собой измерительную поли-
рованную плиту с клинообразным
пазом равномерно увеличивающейся
глубиной — от 0 до максимального
предела измерения данного прибора
(до 150, 100, 50 или 25 мкм). Глуби-
на паза соответствует шкале прибо-
ра, которая нанесена вдоль паза на
поверхности измерительной плиты. Плиту устанавлива-
ют на горизонтальную поверхность и выемку, выходя-
щую за верхний предел шкалы, заполняют испытуемым
материалом в количестве, достаточном для заполнения
всего паза. Специальный скребок устанавливают перпен-
дикулярно измерительной поверхности за выемку в па-
зе и с небольшим нажимом перемещают с равномерной
скоростью от максимального значения шкалы за
нуль.
Поверхность слоя испытуемого материала сразу же
осматривают и определяют положение границы значи-
тельного количества видимых отдельных частиц его грун-
товок, эмалей и готовых к применению красок или грани-
цы начала значительного количества штрихов от частиц
при испытании густотертых и водоэмульсионных красок,
а также шпатлевок, а затем определяют значение шкалы
прибора, соответствующее этой границе.
Определение укрывистости по шахматной доске. Ме-
тод применяют для определения укрывистости эмалей и
красок в высохших и невысохших покрытиях, нанесенных
краскораспылителем, а также пигментов и красок в не-
высохших покрытиях, нанесенных кистью. Для испытания
используют стеклянную пластинку из бесцветного стекла
размером 200X200 мм, толщиной 1,5 мм и доску с шест-
надцатью квадратами размером каждый 50x50 мм —
8 черных и 8 белых. Разведенную растворителем или
разбавителем до рабочей вязкости краску или эмаль на-
носят на пластинку краскораспылителем. Затем пластин-
ку помещают в сушильный шкаф. После высыхания пер-
вого слоя наносят второй слой краски и накладывают на
указанную выше шахматную доску и рассматривают при
рассеянном отраженном дневном свете, просвечивают
ли черные и белые квадраты шахматной доски. Если они
просвечивают, наносят третий, четвертый и т. д. слои,
пока различие между черными и белыми квадратами
подложенной доски не исчезнет. После этого окрашенную
пластинку взвешивают и по разности результатов взве-
шивания пластинки с точностью до 0,01 г до окраски и
окрашенной определяют массу покрытия. Затем вычис-
ляют количество израсходованного материала на 1 м2
покрытия.
Укрывитость (N) неразбавленного материала (г/м2^
вычисляют по формуле
N (<%-<%)• 10 000
S-О.ОЬОз ’
где Gi — масса неокрашенной стеклянной пластинки, г;
G2— масса пластинки с высохшей пленкой, г; G3 — со-
держание сухого остатка в краске, %; S — площадь плас-
тинки, см2; 10 000 — площадь 1 м2 в см2.
Определение времени и степени высыхания. Пластин-
ки со слоем лакокрасочного материала естественной суш-
ки выдерживают в горизонтальном положении в помеще-
нии, защищенном от пыли, сквозняка и прямого попада-
ния солнечных лучей, при температуре 20±2° С и
относительной влажности 65 + 5%, а затем проводят ис-
пытания.
Пластинки со слоем лакокрасочного материала горя-
чей сушки выдерживают в горизонтальном положении в
сушильном шкафу или термостате при режиме сушки
(время и температура), указанном в стандарте или дру-
гой нормативно-технической документации на испытуе-
мый лакокрасочный материал, а затем после выдержки
покрытия в течение 3 ч при температуре 20±2°С и отно-
сительной влажности воздуха 65±5% проводят испы-
тание.
Определение времени высыхания до
степени 1*. Пластинки с нанесенным лакокрасочным
материалом выдерживают до тех пор, пока при легком
прикосновении пальца к покрытию липкость отсутству-
ет. Тогда на горизонтально положенную пластинку насы-
пают тонким слоем с высоты 10-13 см около 0,5 г стек-
лянных шариков диаметром 100—180 мкм. Затем через
60 с пластинку наклоняют под углом примерно 20° и сме-
тают шарики мягкой кистью. Если шарики полностью и
легко удаляются без повреждения поверхности покрытия,
то фиксируют время, соответствующее степени высыха-
ния 1.
Определение времени высыхания до
степени от 2 до 7. После естественной или горячей
сушки на пластинку на расстоянии 1—2 см от края на-
кладывают бумажный диск диаметром 26 мм, а на не-
го — специальный резиновый диск, на середину которого
устанавливают гири массой 20 г, 200 г, 2 кг, 2 кг соответ-
ственно для степеней высыхания 2, 3, 4, 5. При определе-
нии времени высыхания, соответствующего степеням 6
7, нагрузка создается специальным приспособлением.
После выдержки нагрузки на поверхности покрытия ги-
рю и резиновый диск снимают, а пластинку с бумажным
диском свободно бросают ребром на деревянную поверх-
ность с высоты 2—3 см. Если бумажный диск при этом
отпадет от покрытия и не оставит следов на его поверх-
ности, то фиксируют время сушки образца для достиже-
ния степеней высыхания от 2 до 7. След от бумажного
диска допускается для 4-й и 6-й степеней высыхания.
Степень высыхания считается достигнутой, если из трех
параллельных испытаний не менее двух соответствуют
характеристике данной степени высыхания.
* Время высыхания до степени 1 в практике называют «высы-
ханием от пыли», время высыхания до степени 3 — «практическим».
Глава VI
ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ
§ 1. Классификация лакокрасочных покрытии
Под лакокрасочным покрытием понимают плен-
ку, образующуюся после отверждения (высыхания) од-
ного или нескольких слоев лакокрасочного материала,
нанесенных на подготовленную к окраске поверхность
изделия для защиты от коррозии металлических изделий
или гниения древесины.
Лакокрасочные покрытия классифицируются в соот-
ветствии с ГОСТ 9.032—74 по внешнему виду и по усло-
виям эксплуатации. По внешнему виду покрытия делятся
на семь классов в зависимости от степени блеска, коли-
чества на поверхности посторонних частиц (включения),
шагрени, ряби, потеков, образовавшихся в результате
стекания лакокрасочного материала с поверхности из-
делия, штрихов, рисок, неоднородности цвета (разноот-
теночность) и волнистости.
Для всех классов покрытий не допускаются дефек-
ты, ухудшающие защитные свойства покрытия, — сыпь,
пузыри, наколы, кратеры и морщины.
По условиям эксплуатации лакокрасочные покрытия
разделяют на стойкие к воздействию климатических фак-
торов и стойкие в особых средах. Установлены группы
условий эксплуатации в зависимости от условий разме-
щения окрашенных поверхностей изделий (т. е. основного
места нахождения окрашенных изделий) и устойчивости
покрытий к влиянию совокупности воздействующих кли-
матических факторов.
Наименование групп условий эксплуа-
тации и их обозначение. Легкая (обозначается
буквой Л), средняя (С), жесткая (Ж), очень жесткая
(ОЖ). Средняя группа подразделяется на среднюю пер-
вую (Ci), среднюю вторую (Сг), среднюю третью (С3);
жесткая подразделяется на жесткую первую (Ж1), на
жесткую вторую (Жг), жесткую третью (Жз) и жесткую
четвертую (ЖД; очень жесткая группа подразделяется
на очень жесткую первую (ОЖ1), очень жесткую вторую
(ОЖа), очень жесткую третью (ОЖз), очень жесткую
четвертую (ОЖД-
Категории размещения окрашенных поверхностей
изделий:
1 — окрашенные поверхности изделий подвергаются
воздействию совокупности климатических факторов на
открытом воздухе;
2 — окрашенные поверхности изделий подвергаются
воздействию совокупности климатических факторов, кро-
ме прямой солнечной радиации и атмосферных осадков;
при этом температура и относительная влажность возду-
ха незначительно отличаются от наблюдаемых на откры-
том воздухе (например, под навесом, брезентом, в па-
латках, кузовах, кожухах изделий, закрытых помещени-
ях, с естественной вентиляцией);
3 — окрашенные поверхности изделий подвергаются
воздействию совокупности искусственно регулируемых
климатических факторов, при этом отсутствует воздейст-
вие прямой солнечной радиации, атмосферных осадков,
биологических факторов, пыли (например, в закрытых
отапливаемых и охлаждаемых искусственно вентилируе-
мых помещениях, в том числе подземных);
4 — окрашенные поверхности изделий подвергаются
воздействию высокой относительной влажности, при этом
возможна конденсация влаги и длительное наличие воды
(например, в неотапливаемых и невентилируемых под-
земных, корабельных и других помещениях).
Классификация лакокрасочных покрытий, стойких в
особых средах, приведена в табл. 5, а группы условий
эксплуатации для всех макроклиматических районов и
категории размещения окрашенных поверхностей изде-
лий при различной загрязненности атмосферы коррози-
онно-активными агентами — в табл. 6.
§ 2. Понятие о системах
лакокрасочных покрытий.
Обозначение покрытий
Системой покрытий называют сочетание последо-
вательно нанесенных лакокрасочных материалов. Основ-
ными слоями лакокрасочного покрытия являются: грун-
товочный (грунт), наносимый непосредственно на подго-
товленную поверхность; шпатлевочный, наносимый на
грунтовочный слой для выравнивания поверхности, за-
полнения пор и других целей; кроющий слой, образую-
щийся при нанесении эмали, краски или лака.
3 Г. Ф. Сточик
65
5. Классификация покрытий, стойких в особых средах
Классификация покрытий (группа) Условия эксплуатации по характеру воздействующей среды или виду воздействия Обозначе- ние усло- вий эксплу- атации
Водостойкие Морская, пресная вода и ее пары 4
Пресная вода и ее пары 4/1
Морская вода 4/2
Специальные Рентгеновские и другие виды облу- чений, глубокий холод, открытое пла- мя, биологические воздействия и др. 5
Масло- и бензо- стойкие Минеральные масла и смазки, бен- зин, керосин и другие нефтепродукты Минеральные масла и смазки б
Маслостойкие 6/1
Бензостойкие Бензин, керосин и другие нефте- продукты 6/2
Химстойкие Различные химические реагенты 7
Агрессивные газы, пары и жидкости 7/1
Растворы кислот 7/2
Растворы щелочей 7/3
Термостойкие Повышенные температуры от 60° до 500° С 8
Электроизоля- Электрический ток, поверхностные 9
ционные разряды
Тип грунтовки выбирают с учетом окрашиваемого
металла, покрывного материала и условий эксплуатации
изделия; шпатлевку выбирают в зависимости от типа
грунтовки и покрывного материала; количество крою-
щихся слоев может быть несколько.
Системы покрытий выбирают по специальным спра-
вочникам, таблицы которых содержат сведения о приме-
няемых в этих системах эмалей, красок, лаков, грунто-
вок, количестве наносимых слоев, толщине и назначении
покрытия, а также о режимах естественной и искусст-
венной сушки.
Обозначение покрытия состоит из сочетания слов,
букв и цифр (табл. 7): а) наименование покрывного
материала (его обозначение см. в табл. 1 и 2), цвет, ука-
зание стандарта или технических условий на данный
материал; б) класс покрытия; в) условия эксплуатации
покрытия: воздействие особых сред (см. табл. 5), воздей-
ствие климатических факторов (см. табл. бис. 65);
г) обозначение покрывного материала или системы по-
крытия, класс отделки и условия эксплуатации отделя-
ются точками. При воздействии различных условий экс-
плуатации их обозначение отделяется знаком дефис.
6. Группы условий эксплуатации для всех макроклиматических
районов и категорий размещения окрашенных поверхностей изделий
при различной загрязненности атмосферы коррозионно-
активными агентами
Макроклиматический?] район по ГОСТ 16350-70 Категория разме- щения окрашен- ных поверхностей из елий Группа условий эксплуатации
сельская атмосфера промышленная атмосфера
Холодный 1 Ж3 Ж3
9 Сз Сз
3 Л Л
4 ОЖ3 ОЖз
Умеренный 1 Ж1 Ж2
2 С1 Ci
3 л л
4 ОЖ3 ОЖ3
Тропический сухой и ОЖ! ож2
тропический влажный Ж1 Ж1
3 С2 с2
4 ОЖз ОЖз
Морской умеренно хо- 1 ж4
лодиый 2
3 Cl
4 ОЖ3
Морской тропический 1 2 ож4
3 С2
4 ОЖ3
Допускается указывать специальные условия эксплуа-
тации; если окрашенная поверхность одновременно или
поочередно находится в различных условиях эксплуата-
ции, они все указываются в обозначении, при этом ос-
новное условие эксплуатации ставится на первом месте.
Глава VII
ОБОРУДОВАНИЕ
КРАСКОПРИГОТОВИТЕЛЬНОГО ОТДЕЛЕНИЯ
Поступающие на завод готовые краски, эмали,
грунты, как указано выше, разводят до рабочей вязко-
сти для нанесения их на окрашиваемую поверхность тем
или иным способом. При большом объеме окрасочных
работ краскоприготовительное отделение оснащено уста-
новкой для централизованного снабжения рабочих мест
готовыми лакокрасочными составами.
7. Примеры обозначения лакокрасочных покрытий
Обозначение покрытия
Требования к покрытию
Грунтовка ГФ-020 красно- коричневая Эмаль МЛ-242 белая ГОСТ 10982—75.1.Л Эмаль НЦ-11 зеленая ГОСТ 9198—76.1.6/2-Ж« Кд 6/эмаль ХВ-16 бежевая ТУ 6-10-1301—72. Лак АК-ПЗФ бесцветный ТУ 6-10-1296—72.11.6/2-Жг Покрытие красно-коричневой грун- товкой ГФ-020 по III классу, эксплуа- тирующееся при воздействии мине- рального масла Покрытие белой эмалью МЛ-242 по I классу, эксплуатирующееся в вен- тилируемом помещении в условиях умеренного макроклиматического рай- она в сельской местности Покрытие зеленой эмалью НЦ-11 по I классу, эксплуатирующееся на открытом воздухе в условиях мор- ского умеренно холодного климата Кадмиевое покрытие толщиной 6 мкм с последующей окраской беже- вой эмалью ХВ-16 и бесцветным ла- ком АК-НЗФ по II классу, эксплуа- тирующееся в помещении с естествен- ной вентиляцией при воздействии бен- зина, керосина и других иефтепродук- ' тов в условиях тропического влажно- го макроклиматического района.
Установка (рис. 4) состоит из баков для приготовле-
ния рабочих окрасочных составов, смесительного и раз-
даточного баков, насосов, кольцевой системы трубопро-
водов и арматуры. Лакокрасочные материалы предвари-
тельно замешивают в краскосмесителе (показан на
рис. 5), затем насосом 11 подаются в смесительный бак
2 для окончательного перемешивания и получения необ-
ходимой вязкости. Растворитель, необходимый для при-
готовления рабочего состава, в нужном количестве посту-
пает из подвесного бака 10 через измерительный бачок
9. Из смесительного бака 2 состав насосом направляется
в раздаточный бак 1, а далее насосом 14 через фильтр 12
по трубопроводу 13 подается к местам потребления. Не-
израсходованная часть материала по трубопроводу 5 из
цеха возвращается в раздаточный бак 1 и затем снова
в сеть.
Таким образом окрасочные составы непрерывно цир-
кулируют по замкнутому кольцу; при этом каждый ма-
териал подается по отдельному трубопроводу. По окон-
чании работы окрасочные составы сливаются в раздаточ-
68
Рис. 4. Схема (а) и об-
щий вид (б) установки
для централизованного
снабжения рабочих мест
лакокрасочным мате-
риалом:
1 — раздаточный бак, 2 —
смесительный бак, 3 — тру-
бопровод к аварийной ци-
стерне, 4— баллоны с уг-
лекислотой, 5 — трубопро-
вод из цеха, 6 — труба для
•{истого растворителя, 7 —
груба для загрязненного
эастворителя, 8 — ручной
насос, 9 — измерительный
бачок, 10 — подвесной бак
для растворителя, 11 — насос
тля окончательного пере-
мешивания лакокрасочного
материала, 12— фильтр,
13 — трубопровод внешней
сети, 14— насос для подачи
лакокрасочного материала в
це.х
ные и смесительные баки, а вся система трубопроводов
промывается растворителем. Централизованная подача
окрасочных составов пожаробезопасна, она улучшает
условия труда и экономит время рабочих.
На рис. 5 представлен краскосмеситель с верхним
расположением привода, используемый в качестве сме-
сительного и раздаточного бака для централизованного
снабжения рабочих мест готовыми лакокрасочными со-
ставами. В цилиндрический бак 3 через патрубок 9 в
крышке загружается лакокрасочный материал, а через
патрубок 5 подается растворитель. Смешивание этих
двух материалов осуществляется двумя смесителями 12
пропеллерного типа, закрепленными на валу 4, который
Рис. 5. Краскосмеситель с
верхним расположением
привода:
/ — труба для слива раствори-
теля при промывке бака и
спуска лакокрасочного мате-
риала из системы краскоприго-
товлення и перекачки в аварий-
ную систему, 2 — патрубок
для взятия пробы лакокрасочно-
го материала, 3 — бак, 4 — при-
водной вал, 5—патрубок для по-
дачи растворителя, 6 — патру-
бок для подачи лакокрасочного
материала при загрузке и при-
менении циркуляции с по-
мощью иасоса, 7 — электродви-
гатель, 8 — зубчатая передача,
9 — загрузочный патрубок, 10 —
патрубок к обратному трубо-
проводу раздаточной системы,
11 — патрубок для подачи
инертного газа, 12 — смесители,
13 — патрубок для выпуска го-
тового лакокрасочного матери-
ала
приводится во вращение от электродвигателя 7 через
зубчатую передачу 8.
Через патрубок 13 готовый лакокрасочный состав под
давлением инертного газа, который вводится в бак че-
рез патрубок 11, поступает в трубопровод раздаточной
системы или в емкости, которые доставляют к рабочим
местам. Неиспользованный состав насосом перекачива-
ется по обратному трубопроводу в бак через патрубок 10
Слив растворителя после промывки бака, спуск лако-
красочного состава из системы и откачивание его в ава-
рийную цистерну осуществляются через трубу /. Емкостг
бака краскосмесителя — от 0,05 до 0,5 м3.
На рис. 6 изображен краскосмеситель с нижним рас-
положением привода. Лакокрасочный материал загру-
жают в открытый бак 3 и через трубку, находящуюся £
70
верхней части бака (на рисунке не показана), заливают
растворитель; бак закрывают крышкой 2 и завертывают
откидными болтами, и включают электродвигатель 4,
который через клиноременную передачу 5 приводит во
вращение вертикальный вал, жестко соединенный с тру-
бой и закрепленный на ней четырехлопастной смеситель,
находящийся внутри бака. После достижения необходи-
мой вязкости и однородности лакокрасочного состава
Рис. 6. Краскосмеситель с нижиим распо-
ложением привода
выключают электродвигатель, через трубку в верхней
части бака подают сжатый воздух и готовый состав по
трубке 6 через фильтр 1 и кран выдавливается в пере-
движной бачок, который доставляется на рабочие места
(если нет централизованной подачи лакокрасочных ма-
териалов) .
В зависимости от количества потребления лакокра-
сочного материала емкость баков краскосмесителя мо-
жет быть 0,025, 0,05 и 0,1 м3.
На рис. 7 изображена смесительная машина горизон-
тального типа для перемешивания густых паст средней
вязкости, приготовления шпатлевок и замазок. В корпу-
се (корыте) 1, снабженном плоской крышкой 2 с загру-
зочным патрубком 3, смонтированы две лопасти 4 S-об-
разной. формы, которые получают вращение от электро-
двигателя через зубчатую передачу 5. Одна из лопастей
при работе машины захватывает и раздавливает часть
пасты, одновременно другая часть пасты подхватывает-
ся второй лопастью; в результате вращения лопастей
происходит смешивание пасты.
Выгрузка готового материала осуществляется опро-
кидыванием корыта контр-грузом 7 с помощью цепной
передачи 6. Имеются конструкции машин, в которых
паста выгружается через патрубок в дне корыта.
Рис. 7. Смесительная машина для приготовления густых паст, шпат-
левок и замазок
Производительность смесительных машин 0,04—
2,0 м3/ч в зависимости от объема корыта и густоты пас-
ты. Недостаток смесительных машин этого типа — труд-
ность очистки корыта и лопастей при переходе на другой
цвет пасты, что делается вручную.
В краскоприготовительных отделениях краскотероч-
ные валковые машины, шаровые, жерновые и бисерные
мельницы, центрифуги используются ограниченно — для
переработки отходов лакокрасочных материалов и для
изготовления красок, эмалей и шпатлевок со специальны-
ми требованиями.
При окраске пневматическим распылением и окунани-
ем образуется много отходов краски, немало отходов
получается и при других методах окраски. Опыт работы
Рис. 8. Трехвалковая краскотероч-
ная машина
передовых заводов показывает, что 40—50% отходов
можно использовать. Отходы краски на рабочих местах
счищают скребками, собирают лопатками в металличе-
ские ящики емкостью 20—30 кг и разбавляют в краско-
смесителях добавлением соответствующего растворителя
до густой консистенции по опытным данным — до полу-
чения состава вязкостью 40—60 с по ВЗ-4, затем пропус-
кают через фильтр, направляют в краскотерочную ма-
шину, после чего разводят до вязкости 30—40 с по ВЗ-4
и вновь фильтруют. Для фильтрации применяют сетку
с очком 1—1,5 мм. Приготовленную краску сливают в
тару для повторного
употребления.
Трехвалковая крас-
котерочная машина
(рис. 8) предназначена
для перетирания гус-
тых лакокрасочных
паст и шпатлевок. Пас-
та и пленкообразую-
щее вещество загружа-
ют в бункер 3, где они
захватываются враща-
ющимися нижним и
средним валками 4, по-
падают в зазор между
ними, а затем в зазор
между средним и верх-
ним валками, вращаю-
щимися в противопо-
ложных направлени-
ях, и вследствие разных
окружных скоростей валков частицы пасты (пигмента)
предварительно перетираются и перемешиваются; затем
паста затягивается в зазор между средним и верхним
валками и перетирается вторично. Отношение окружных
скоростей валков обычно равно 1 :3:9. Степень перети-
рания лакокрасочного материала зависит от величины
зазоров между валками, которая устанавливается пово-
ротом штурвалов 2 и 5.
Готовая паста стальным ножом 6 снимается с верх-
него валка и попадает на фартук 7, а отходы пасты па-
дают на поддон 1. Валки — чугунные или гранитные,
диаметр 175—400 мм, длина 400—1000 мм; производи-
тельность машины зависит от ее типоразмера и свойств
перетираемых материалов и составляет 5—350 кг/ч.
Одновалковые краскотерочные машины
применяют при изготовлении эмалевых красок для их
окончательной очистки, а также для перетирания паст.
Они снабжены перетирочным брусом, установленным
так, что его рабочая поверхность образует с валком за-
зор одинаковой ширины по всей длине валка. При про-
хождении пасты через зазор частицы пигмента и случай-
ные загрязнения размерами большими, чем зазор, задер-
живаются и периодически удаляются ножом.
Краски с летучими растворителями перетирают в ш а-
ровых мельницах (рис. 9), в которых рабочим
органом является полый вращающийся в станине 4 сталь-
ной барабан 1 с загрузоч-
ным люком 2, через который
барабан заполняют на одну
четверть объема стальными
или фарфоровыми шарами,
перетирающими загружен-
ный материал. На один ко-
нец барабана насажен обод
3 с нарезанными зубьями.
Вращение барабан получает
от электродвигателя 8 через
редуктор 6 с муфтой 7 и зуб-
чатое колесо* 5. Шаровые
мельницы удобны для изго-
товления красок с летучими
растворителями, так как загрузочный люк плотно закры-
вается.
Для перетирания красок применяют также бисер-
ные мельницы, в которых для размола используют
стеклянные или металлические шарики диаметром 0,6—
3,0 мм, и вибрационные мельницы — усовершен-
ствованные шаровые мельницы. Наряду с высокой про-
изводительностью эти мельницы позволяют получать
очень тонкий помол пигмента.
Для изготовления краски в небольших количествах
применяются ж е р н о в ы е краскотерочные ма-
шины, в которых материал перетирается между двумя
верхним неподвижным и нижним подвижным чугунными
жерновами.
Рис. 10. Аппарат с планетарно вра-
щающейся двухвальной многолопаст-
ной мешалкой
Окончательную очистку лаков, эмалей и красок
осуществляют в центрифугах, на металлических и мар-
левых ситах. В центрифугах рабочим органом является
вращающийся барабан, куда загружается окрасочный
состав; под действием центробежной силы посторонние
частицы осаждаются на стенках барабана, а очищенный
состав поступает в приемный бак.
При работе на краскотерочных машинах следует со-
блюдать правила техники безопасности: ограждать вра-
щающиеся части машины, при попадании в машину по-
сторонних предметов запрещается вынимать их во время
ее работы. Чистку, про-
мывку и устранение не-
исправностей следует
производить только
после ее остановки.
Аппарат с пла-
нетарно вращаю-
щейся двухваль-
ной многолопа-
стной мешалкой
(рис. 10) применяется
для приготовления
(размешивания) паст и
в производстве нитро-
лаков. Размешивание
осуществляется лопас-
тями 1, получающими
вращение от электро-
двигателя 6 через ре-
дуктор 7, вал 8, зубча-
тые колеса 5, 4 и вал
//; одновременно вра-
щается и рама 2, за-
крепленная на валу 8. Для поддержания в аппарате при
необходимости постоянной температуры корпус 9 име-
ет водяную рубашку 10. Загрузку аппарата материалом
осуществляют сверху при поднятой крышке 3, а разгруз-
ку— через патрубок, расположенный в нижней части
корпуса (на рисунке не показан).
Глава VIII
ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА
ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫХ
ПОКРЫТИЙ
§ 1. Оборудование для окрашивания
пневматическим распылением
Лакокрасочные материалы наносят пневматиче-
ским распылением, электроосаждением, распылением в
электрическом поле, окунанием, струйным обливом, ва-
ликами, кистью и другими методами, которые имеют свои
преимущества и недостатки. Некоторые из этих методов
высокопроизводительные, но не всегда позволяют полу-
чить высококачественное покрытие, другие, обеспечивая
высокую производительность и качество покрытия, тре-
буют значительных затрат на оборудование. Выбор ме-
тода окраски зависит от типа производства (массовое,
серийное или единичное), от размеров и формы изделий
(деталей), требований, предъявляемых к качеству по-
крытия изделий, свойств лакокрасочного материала, от
экономической целесообразности и других факторов.
Метод нанесения лакокрасочных покрытий пневмати-
ческим распылением является наиболее распространен-
ным. Сущность его состоит в том, что лакокрасочный ма-
териал распыляется сжатым воздухом на мельчайшие
частицы и равномерным тонким слоем наносится на по-
верхность.
Достоинства метода: возможность окрашивать изде-
лия сложной конфигурации и любых размеров, произво-
дительность окраски в 4—5 раз выше, чем кистью; недо-
статки: значительный расход окрасочных составов и рас-
створителей, образование тумана из окрасочной пыли
(20—25% окрасочного состава не долетает до поверхно-
сти изделия и остается в воздухе в виде пыли), опас-
ность в пожарном отношении. Поэтому окрашивание
пневматическим распылением выполняют в краскораспы-
лительных камерах, оснащенных вентиляционным уст-
ройством для удаления и очистки загрязненного воздуха.
Для пневматического распыления окрасочного соста-
ва и нанесения его на поверхность применяют пистоле-
ты-краскораспылители различной конструкции, основ-
ной частью которых является распылительная головка,
имеющая две трубки с общей осью (рис. 11). По внут-
ренней трубке (материальному соплу) поступает краска,
по наружной трубке (воздушному соплу) сжатый воз-
дух, который у выхода из этого сопла создает разреже-
ние. Здесь краска попадает в струю сжатого воздуха,
который, расширяясь, разбивает краску на мелкие час-
тицы и увлекает за собой. При попадании на окрашивае-
мую поверхность капли лакокрасочного состава краски
сливаются, образуя слой покрытия. В зависимости от
места смешения воздуха с лакокрасочным материалом
различают распылительные головки наружного и внут-
реннего смешения.
Краска
Воздух.
Рис. 11. Схемы распылительных головок:
а — наружного смещения, б — внутреннего
смещения
Б зав.г. имосги от конструкции распылительной го-
ловки струя окрасочного факела может быть конической
формы, образующей на окрашиваемой поверхности круг-
лый отпечаток, или плоской формы, образующей на по-
верхности отпечаток в виде овала.
Струю факела с круглым отпечатком (рис. 12, а) соз-
дает распылительная головка, имеющая сопло с круглым
сптрстием, которое строго соосно незначительно высту-
пе тощему из него материальному соплу. Такая головка
к .пользуется для окрашивания мелких изделий и слож-
ных рельефных повер.хчостей.
Плоскую струю, образующую отпечаток овальной
формы, создает головка, в которой кроме центрального
отверстия, служащего для распыления лакокрасочного
материала, имеются два боковых, предназначенных для
обжатия выходящим из них воздухом струи факела
(рис. 12, б). Такая головка называется головкой воздуш-
ного обжатия струи.
Применяются головки с четырьмя и восемью допол-
нительными воздушными отверстиями, просверленными
под различными углами для значительного обжатия
струи факела и получения отпечатка в виде сильно вы-
тянутого овала (рис. 12, в) и отпечатка, указанно-
го на рис. 12, г.
Распылительные головки, у которых имеются воздуш-
ные боковые отверстия, расположенные под небольшим
углом к оси факела, и у выхода материального сопла,
создают овальную струю с более плотным факелом, чем
у плоской струи, и более широким отпечатком факела,
чем у круглой струи.
Краскораспылители могут быть среднего давления,
если давление воздуха при распылении составляет от
Рис. 12. Распылительные головки пневмокраскораспылителей, фор-
мы струи и отпечатки факелов:
а — головка без дополнительных отверстий, б — головка с двумя дополнитель-
ными боковыми отверстиями, в — головка с четырьмя дополнительными от-
верстиями, г — головка с восемью дополнительными отверстиями
0,3 до 0,6 МПа, и низкого давления — до 0,25—0,3 МПа.
В машиностроении применяют краскораспылители сред-
него давления и наружного смешения.
На рис. 13 показан пневматический распылитель
КРУ-1 среднего давления наружного распыления. Сжа-
тый воздух подается в канал рукоятки через штуцер 4.
Окрасочный материал к краскораспылителю поступает
из стаканчика 3, смонтированного в верхней части пласт-
массового корпуса, а при окрашивании больших поверх-
ностей, т. е. большом расходе материала, — из краскона-
гнетательного бака через штуцер 7. При незначительном
нажатии на спусковой крючок 5 игла 6 отходит назад,
при этом открывается воздушный клапан, находящийся
в верхней части рукоятки, сжатый воздух через канал и
клапан регулировки подачи воздуха попадает в систему
распределительной и кольцевых камер и воздушных от-
Рис. 13. Краскораспылитель КРУ-1
верстий, затем через отверстия в воздушной головке вы-
ходит наружу, а именно: через пять отверстий в централь-
ной части головки — для распыления лакокрасочного
материала — и два отверстия на отростках головки — для
бокового распыления и сжатия струи факела. При даль-
нейшем нажатии на спусковой крючок конец иглы 6 от-
крывает отверстие материального сопла 1 с гайкой 2 для
подачи и распыления лакокрасочного материала.
В процессе распыления некоторая часть лакокрасоч-
ного материала не долетает до поверхности окрашивае-
мого изделия или отражается от нее, образуя туман из
частиц краски. Чем больше расход воздуха на распыле-
ние, чем выше его давление, тем больше потери краски.
В распылителе КРУ-1 конструкция воздушной голов-
ки и дроссель-регулятор, представляющий собой иголь-
чатый клапан, позволяют легко и быстро регулировать
подачу воздуха и окрасочного состава, т. е. добиваться
8. Технические характеристики пневматических распылителей
Показатель КРУ-1 зил СО-72 С-592
Производительность: по расходу лакокра- сочного материала,
г/мин по окрашиваемой по- 450—500 500—600 600 400—500
верхности, м2/ч Давление воздуха, МПа: 450—500 500 600 75—85
на распыление 0,3—0,4 (0,35—0,45) 0,45— —0,55 0,4—0,5 (0,4) 0,4—0,5
на окраску 0,05—0,2 0,2—0,25 0,1—0,2 0,2
Расход воздуха, м3/ч 6—11 (10-14) 11—14 22 (18—20) 16
Рабочее расстояние (от сопла до поверхно- сти), мм 300 (300) 400 400 300
Диаметр сопла, мм Ширина отпечатка фа- кела, мм: 1,8 (1,8) 1.5 1,8—2,5 (1,8) 2,2
плоской формы круглой формы 400—500 (250—300) 100 (100) 500—520 350—400 (300— —350) 100-120 100—120
Туманообразование, % 18—20 (20) 18—20 20—22 (22—24) —
Масса, кг 0,56 (0,66) 0,82 0,8 (1,0) 0,63
Примечание. Для КРУ-1 и СО-72 в верхней строке указаны дан-
ные при подаче лакокрасочного материала от красконагнетательного бака,
в иижней (в скобках) — от стаканчика.
9. Основные неисправности в работе краскораспылителей
Неисправность Причина Способ устранения
Воздух выходит из сопла, хотя спусковой крю- чок находится в положении, при котором доступ воздуха в каналы краскораспылите- ля должен быть закрыт При нажатии на пусковой крючок струя лакокрасоч- ного материала не выходит из сопла Слишком распы- ленная, раздроб- ленная струя фа- кела Недостаточное распыление струи В нерабочем со- стоянии из сопла сочится лакокра- сочный материал Неравномерная, пульсирующая по- дача лакокрасоч- ного материала нз сопла Посторонние час- тицы попали на по- верхность клапан- ного гнезда н ме- шают клапану плотно «сесть> в гнездо или износилась прокладка клапана Засорилось отвер- стие материального сопла; засорился шланг, подводящий лакокрасочный мате- риал или фильтр в красконагнетатель- ном баке; сжатый воз- дух не поступает в бак Большое давление, большая подача сжа- того воздуха или не- достаточная подача лакокрасочного ма- териала Утечка воздуха, слабое давление его на лакокрасочный материал; повышен- ная вязкость мате- риала Ход иглы неотрегу- лирован, она не за- крывает сопло; засо- рилось отверстие ма- териального сопла Неплотно прижато материальное сопло, перегнулись или за- сорилась шланги, не- достаточное количе- ство лакокрасочного материала в баке Очистить клапанное гнездо, промыть клапан или заменить прокладку Промыть (прочистить) отверстие материального сопла, шланг (или заме- нить его), фильтр краско- нагнетательного бака, проверить и отрегулиро- вать давление сжатого воздуха в баке Установить необходи- мое давление воздуха, отрегулировать подачу его или лакокрасочного материала Ликвидировать не- плотности в соединениях шлангов и в воздушных клапанах краскораспы- лителя; установить не- обходимое давление воз- духа на лакокрасочный материал; разбавить ла- кокрасочный материал Отрегулировать ход иглы, промыть отверстие сопла, при необходимости профильтровать лако- красочный материал Закрепить материаль- ное сопло; выправить или промыть шланги; на- полнить бак лакокрасоч- ным материалом
Продолжение табл. 9
Неисправность Причина Способ устранения
Факел лакокра- сочного материала неправильной фор- мы и размеров Недостаточное дав- ление или утечка сжа- того воздуха; воздуш- ная головка несоосна с материальным соп- лом; засорился коль- цевой зазор воздуш- ной головки Отрегулировать ход иглы, увеличить давле- ние на лакокрасочный материал; отрегулиро- вать положение сопла от- носительно головки; снять и промыть головку
полного распыления краски при минимальном расходе
воздуха, плавно изменять форму факела.
Наряду с КРУ-1 применяют краскораспылители марок
ЗИЛ, С-592, СО-72 и др., конструкции которых имеют
небольшие особенности. Краскораспылитель ЗИЛ харак-
теризуется повышенной производительностью, снабжен
более современной головкой, состоит из отдельных час-
тей, упрощающих разборку для промывки, сборку и ре-
монт его.
Краскораспылитель СО-72 предназначен для окраши-
вания пневматическим распылением окрасочных соста-
вов вязкостью не более 50 с, выпускается с верхним ста-
канчиком и нижним бачком, но может работать от крас-
конагнетательного бака.
Краскораспылитель С-592 предназначен для нанесе-
ния вязких лакокрасочных материалов, в том числе шпа-
тлевок вязкостью по ВЗ-4 до 200 с, снабжен распыли-
тельной головкой внутреннего смешения, образующей
круглый факел. Шпатлевка поступает из красконагнета-
тельного бака.
Технические характеристики краскораспылителей
указанных выше марок приведены в табл. 8, а основные
неисправности и способы их устранения — в табл. 9.
Красконагнетательные баки предназначены
для подачи сжатым воздухом лакокрасочных материалов
к краскораспылителям. В машиностроении наиболее рас-
пространены красконагнетательные баки СО-12, СО-13,
СО-42 и др., принцип их работы общий, отличаются они
размерами и емкостью.
Красконагнетательный бак СО-42 (С-764) представля-
ет собой цилиндрический, геометрически закрывающийся
82
сосуд с крышкой и дном сферической формы (рис. 14).
На крышке 6, крепящейся к корпусу 1 шестью откидны-
ми скобами и винтами, смонтирована вся арматура бака:
редуктор 3 для снижения давления сжатого воздуха, по-
ступающего в бак с манометром 4, загрузочное устрой-
ство, трехходовой кран, к
которому через фильтр
7, красконагнетательную
трубку поступает лако-
красочный состав для
краскораспылителей, пре-
дохранительный клапан,
срабатывающий при пре-
дельном давлении возду-
ха в баке 0,45 МПа, кла-
пан для сброса давления
в баке для новой заправ-
ки или по окончании ра-
боты, двухходовой кран со
штуцером для присоедине-
ния шланга от масловодо-
отделителя, трехходовой
кран через который по
шлангу воздух от редук-
тора направляется к крас-
кораспылителям, другая
часть воздуха из редукто-
ра поступает в бак и вы-
тесняет лакокрасочный
материал через кран.
Для периодического Рис. 14. Красконагнетательный
перемешивания лакокра- бак СО-42 (С-764)
сочного материала бак
имеет лопастной смеситель 2, приводимый в действие
пневматической турбинкой 5 или вращением рукоятки.
Емкость бака в зависимости от марки от 16,4 до 40 л,
предельное давление и рабочее давление 0,4 МПа, мас-
са 32—39,5 кг.
Масловодоотделители предназначены для
очистки поступающего от компрессора или сети сжатого
воздуха, обычно содержащего смазочные масла и влагу.
Если масло и влага попадут в лакокрасочный материал,
то покрытие может оказаться недоброкачественным, не-
прочным. Наиболее распространены настенные масло-
водоотделители — марки С-418А, СО-15А и др. — и на-
польные, например, марки С-732.
На рис. 15 изображен настенный масловодоотдели-
тель С-418А, представляющий собой металлический сосуд
цилиндрической формы. Воздух для очистки из сети по
шлангу, присоединенному
к штуцеру 1, поступает
в кольцевое пространство
между внутренней поверх-
ностью корпуса 5 и тру-
бой 9, к которой прикреп-
лены три отражателя вла-
ги (конденсата). Воздух
при дальнейшем движе-
нии через четыре отвер-
стия в трубе 9 поступает
в ее внутреннюю полость,
поднимается вверх, про-
ходит через керамические
вкладыши-лабиринты 6,
металлические сетки и ни-
точный фильтр 10, осво-
бождается от остатков
влаги и масла, которые
стекают в нижнюю часть
цилиндра, и через клапан
8, установленный в ниж-
ней крышке 7, в конце
смены удаляются.
Очищенный воздух из
Рис. 15. Масловодоотделитель трубы 9 через специаль-
С-418 ный канал, краны 2 и 4
по присоединенным к ним
шлангам поступает в красконагнетательный бак и за-
тем к краскораспылителям. Если давление сжатого воз-
духа в сети выше, чем требуется для работы краскорас-
пылителей, воздух направляют поворотом специального
крана в редуктор 3 и имеющимся у него винтом устанав-
ливают нужное давление, которое контролируют по ма-
нометру, а воздух через краны 11 и 12 направляют по-
требителю, при этом краны 2 и 4 перекрывают.
Окрашивание изделий различных размеров выполня-
ют на установках пневматического распыления (рис. 16).
Сжатый воздух от сети или ресивера — сосуда для сжа-
того воздуха, имеющегося в каждой компрессорной ус-
тановке,— по шлангу 3 поступает в масловодоотдели-
тель 4, где очищается от конденсата и масла, и по шлан-
гу 5 через редуктор 6 после снижения давления поступа-
ет в нагнетательный бак 7 и вытесняет краску, которая
Рис. 16. Установка для окрашивания пневматическим распылением
Сжатый воздух
по трубке 9 через кран 8 по шлангу 10 подается к рас-
пылителю 1.
Перед началом работы необходимо проверить плот-
ность и надежность присоединения шлангов 2, 3, 5, 10,
исправность манометров и клапанов масловодоотделите-
ля и красконагнетательного бака, для этого включают
подачу сжатого воздуха и проверяют работу всей систе-
мы. При окраске больших плоских поверхностей целесо-
образно наносить краску плоским факелом, для окраски
изделий сложной конфигурации — круглый или оваль-
ный факел. После окончания работы необходимо промыть
всю систему желательно тем растворителем, который
применялся для разведения краски, продуть систему
сжатым воздухом, очистить наружную поверхность аппа-
ратуры и шланги от краски и загрязнений.
Распылитель после работы надо промыть растворите-
лем, разобрать его, вновь промыть все части, протереть
насухо и смазать поверхности движущихся частей.
Шланги для подачи воздуха и окрасочных составов
изготовлены из резины и прорезиненной ткани, они пред-
ставляют собой отрезки напорных рукавов диаметром
9, 12, 16, 18 мм и могут быть двух типов: Б — для лако-
красочных материалов и растворителей, В — для подачи
воздуха. Шланги присоединяются к кранам и редукторам
с помощью штуцеров, рассчитаны на рабочее давление
0,7 МПа, а при испытании должны выдерживать гидрав-
лическое давление не менее 2,5 МПа.
§ 2. Камеры и установки
для окрашивания распылением
Краскораспылительные камеры состоят из сле-
дующих основных частей: корпуса, насосного агрегата,
в который входят насос центробежного типа, электродви-
гатель во взрывобезопасном исполнении, всасывающие
и нагнетательные трубы; вентиляционного агрегата, со-
стоящего из вентилятора, электродвигателя, виброизоля-
ционного основания, всасывающих и нагнетательных
воздухопроводов; гидрофильтра для очистки загрязнен-
ного лакокрасочной пылью воздуха; светильников, гер-
метически закрытых люминесцентных или взрывобез-
опасного типа.
Корпус изготовлен из стальных уголков и швеллеров
и обшит листовой сталью.
В распылительных камерах установлены центробеж-
ные или осевые вентиляторы низкого и среднего давле-
ния. В целях предотвращения искрообразования корпус
их изготовлен из цветного сплава, например алюминие-
вого, или внутренняя поверхность корпуса облицована
цветным сплавом. Недостатком центробежных вентиля-
торов является их постепенное загрязнение лакокрасоч-
ным материалом, удаление которого вызывает трудности.
Кроме того, для установки этих вентиляторов необходи-
мо устройство специальных площадок. Установка осевых
вентиляторов проще и дешевле, однако они менее на-
дежны в работе, чем центробежные.
В зависимости от типа производства и организации
окрасочных работ применяют распылительные камеры
тупикового или проходного типа.
В камерах тупикового типа (рис.17, а) окрашивают
единичные или мелкие изделия — детали и небольшие
узлы машин, механизмов и приборов, инструменты
и т. п., — которые устанавливают на неподвижный или
Рис. 17. Схемы распылительных камер:
а — тупиковая периодического действия с поперечно-горизонтальным движе-
нием воздуха, б — проходная односторонняя непрерывного или периодическо-
го действия с поперечно-горизонтальным движением воздуха, в — проходная
двусторонняя непрерывного действия с поперечно-горизонтальным движением
воздуха, г — проходная двусторонняя периодического действия с продольно-
горизонтальным движением воздуха, д — проходная непрерывного и перио-
дического действия с верхним притоком и нижинм отсосом воздуха; 1 — ра-
бочее пространство камеры, 2 — вентиляционная установка, 3 — окрашивае-
мое изделие
поворотный стол, или располагают (укомплектовывают)
на специальных сетках; окраску осуществляют через
проем, при этом рабочий находится вне камеры; через
этот же проем загружают и выгружают изделия, направ-
ление перемещения воздуха в камере поперечно-гори-
зонтальное. Камеры этого типа применяют в единичном
и мелкосерийном производстве.
Проходные камеры могут быть непрерывного действия
(рис. 17, б, в, <Э)), в которых окрашивают при непрерыв-
ном движении транспортера, и периодического действия
(рис. 17, г), в которых изделия 3 подвергаются окраши-
ванию в момент, когда конвейер остановлен. Рабочие
места могут находиться вне камеры, у открытого проема,
или внутри ее. Проходные камеры непрерывного дейст-
7/
Рис. 18. Распылительная камера
проходного типа
вия используются в серийном и массовом производстве,
а проходные периодического действия —- в мелкосерий-
ном и серийном производстве для окраски средних и
крупных изделий.
Движение потока воздуха в распылительной камере
относительно изделия может быть поперечно-горизон-
тальным (рис. 17, а, б,
в), продольно-горизон-
тальным (рис. 17, г)
или поперечно-вертикаль-
ным (рис. 17, д).
На рис. 18 представле-
на распылительная каме-
ра проходного типа, пред-
назначенная для окраши-
вания изделий средних
размеров. Корпус камеры
представляет собой свар-
ной металлический кар-
кас обшитый листовой
сталью. Изделия подают-
ся в камеру через загру-
зочный проем 2 подвес-
ным конвейером с карет-
кой, присоединенной к це-
пи и движущейся по мо-
норельсу 4, а выходят че-
рез противоположный —
разгрузочный проем. Из-
делия окрашивают через
открытый проем 1, при этом рабочий находится
вне камеры; через этот же проем в камеру поступает
чистый воздух, который движется в поперечно-горизон-
тальном направлении, проходит зону окраски, отсасыва-
ется через щели решетки 11 в задней стенке камеры в
гидрофильтр, где проходит через двойную водяную за-
весу, создаваемую водоразбрызгивающими форсунками
8 и наклонным щитом 9, очищается от лакокрасочной
пыли, направляется в сепаратор 7, состоящий из плас-
тин тонколистовой оцинкованной стали или листового
винипласта, согнутых под углом 90°, в котором освобож-
дается от капель воды и частиц лакокрасочного матери-
ала, проникших сквозь разрывы водяной завесы, и через
трубопровод 6 вентилятором 5 отсасывается наружу.
Загрязненная вода стекает по специальному щиту в
ванну 10, фильтруется и насосом снова подается к водя-
ным форсункам. Излишек воды направляется в фильтры-
отстойники, а затем сливается в канализацию.
Хорошую освещенность зоны окраски и изделия обес-
печивают светильники
Недостатками кон-
струкции этой рас-
пылительной каме-
ры являются час-
тое засорение водя-
ных форсунок и за-
грязнение внутрен-
них поверхностей ка-
меры лакокрасочным
материалом, удале-
ние которого вызы-
вает большие затруд-
нения и непроизво-
дительные затраты.
Эти недостатки
отсутствуют у камер
с экранным гидро-
фильтром (рис. 19),
в которых воздух
очищается следую-
щим образом. Из зо-
ны окраски воздух
вентилятором 3, при-
3 взрывозащищенного типа.
Рис. 19. Распылительная камера с экран-
ным гидрофильтром
водимым в действие
электродвигателем 4,
засасывается через
всасывающее отвер-
стие в гидрофильтр, где встречает экран 1 — металличе-
ский лист, — по поверхности которого течет вода, посту-
пающая в результате переливания через борт распреде-
лительного короба. Чистая вода в короб поступает
через верхнюю трубу 2, в которую она нагнетается
насосом.
При ударе об экран находящиеся в воздухе крупные
частицы лакокрасочного материала теряют скорость и
смываются водой, которая сходит с экрана в виде сплош-
ной водяной завесы. Из отверстий другой трубы 5 чистая
вода падает на наклонный щит 6 и, переливаясь через его
край, стекает в виде водяной завесы на нижележащий
щит, а с него на следующий щит, образуя другую водя-
ную завесу. Проходя через водяные завесы, воздух очи-
щается от мелких частиц, которые, как и крупные, вмес-
те с водой падают в ванну 7, проходит через сепаратор,
смонтированный в верхней части гидрофильтра, освобож-
дается от мельчайших капель воды и через вытяжные
трубопроводы удаляется в атмосферу.
Камера используется в мелкосерийном производстве
для окрашивания средних изделий, которые подают в
камеру на тележках через проем в передней стенке. Ка-
мера снабжена поворотным кругом и монорельсом
с талью.
Недостатки экранных гидрофильтров по сравнению с
форсуночными: несколько большая ширина при одинако-
вой производительности, более высокая влажность воз-
духа в распылительной камере, трудности изготовления
и точной установки экранов большой длины.
В камере, показанной на рис. 18, поступающий поток
свежего воздуха движется в поперечно-горизонтальном
направлении. Когда движущееся на конвейере изделие
частично перекрывает щель для отсоса воздуха в гидро-
фильтр, вентиляция ухудшается, кроме этого, некоторая
часть лакокрасочной пыли рикошетом попадает на ра-
бочего.
Этого недостатка лишены проходные камеры, в кото-
рых поток свежего воздуха движется сверху вниз. Каме-
ра проходного типа, предназначенная для окрашивания
средних изделий в массовом и крупносерийном производ-
стве, изображена на рис. 20. В торцовых стенах каме-
ры имеются проемы для входа и выхода перемещаемых
подвесным конвейером изделий.
Гидрофильтр представляет собой вертикальную шах-
ту, в которой смонтированы четыре полуцилиндра 12, об-
разующие промывной канал 11. К передней стенке гид-
рофильтра примыкает ванночка 10, из нее на экран 13
и в промывной канал подается из трубы чистая вода.
Наклонное положение экрана способствует образованию
водяной завесы под экраном, такие же завесы образу-
ются в промывном канале при стекании воды с закраин
полуцилиндров. Загрязненная лакокрасочной пылью во-
да стекает в ванну 14 с наклонным дном. Ванна разде-
лена сетчатым фильтром 1 на грязную и чистую зоны;
часть грязной воды непрерывно удаляется на очистку,
а для восполнения убыли воды в чистую зону подается
свежая вода. Из чистой зоны вода насосом снова пода-
ется к ванночке /(?.
Свежий воздух в камеру поступает из общецеховой
системы через приточный короб 7 и очищается от пыли
Рис. 20. Окрасочная камера проходного типа
фильтром 6. При движении сверху вниз воздух загрязня-
ется лакокрасочной пылью и парами растворителя, про-
ходит через водяную завесу между нижней кромкой эк-
рана и ванной, очищается от крупных частиц краски,
падающих с водой в ванну, и поступает в промывной ка-
нал; часть воздуха проходит в промывной канал через
решетчатый настил 2 и верхнюю часть ванны. Проходя
через водяные завесы в промывном канале, воздух пол-
ностью очищается от лакокрасочной пыли, а затем в зо-
не отбойных щитков 9 освобождается от частиц воды и
центробежными вентиляторами, смонтированными в один
блок 8, удаляется в атмосферу.
Рабочее место находится в проходе между стенками
камеры и окрашиваемым изделием, оно оснащается
красконагнетательным баком 3, настенным масловодоот-
делителем 5 й краскораспылителем 4. Окрашивание из-
Рис. 21. Общий вид распылительной
камеры с верхней подачей воздуха
и нижним отсосом:
/ — корпус, 2 — раздвижная дверь. 3 —
механизм открывания двери, 4 — короб
притока воздуха, 5 — вентиляционная уста-
новка, 6 — гидрофильтр, 7 — насосная ус-
тановка
делия начинают сверху
и постепенно переходят
к более нижним его
частям.
На рис. 21 показан
общий вид распыли-
тельной камеры с верх-
ним притоком и ниж-
ним отсосом воздуха.
В отличие от камеры,
изображенной на рис.
20, транспортные прое-
мы для прохода изде-
лий перекрываются
раздвижными дверя-
ми 2 с помощью специ-
ального механизма 3.
Вдоль передней стены
камеры расположены
двери для входа в каме-
ру и гидрофильтры.
Корпус камеры и гид-
рофильтры установле-
ны на бетонную или металлическую ванну. Гидрофильт-
ры могут располагаться и на полу камеры по всей ее
площади. Пол камеры перекрыт съемными решетками,
через которые отсасывается загрязненный окрасочной
пылью воздух. В верхней части камеры по всей ее длине
смонтирован короб для притока в камеру чистого воз-
духа (1800—2200 м3/ч).
Распылительная камера конструкции завода Россель-
маш (рис. 22) проходного типа периодического действия
предназначена для окрашивания изделий, имеющих вы-
соту более 2 м; рабочие места расположены в два яруса,
каждый из них снабжен раздаточным коробом 1. Удале-
ние загрязненного лакокрасочной пылью воздуха из
верхней зоны окраски осуществляется через окна 12 в
передней стенке гидрофильтра, а из нижней зоны окрас-
ки— через водяную завесу под экраном и окно 10. Для
направления потока отсасываемого воздуха окна имеют
щитки 11. Вода, использованная для промывки воздуха,
поступает в находящуюся под полом камеры ванну.
Тепловозы, электровозы, вагоны, цистерны и другие
крупногабаритные изделия окрашивают в распылитель-
Рис. 22. Распылительная камера конструкции завода Россельмаш:
1 — душирующий патрубок, 2, 4—водяные трубы, 3 — раздаточный короб
приточной вентиляции, 5 — отбойные щиты, 6 — плоскоструйный распылитель
воды, 7 — прохл.тпач галлерея, 5 — съемный лоток, 9 — центробежная фор-
сунка для смывания лакокрасочной пыли. 10, 12 — окна для отсасывания
загрязненного воздуха, 11 — щиты для направления отсасываемого воздуха,
13— экран, 14— переливная ванна
ных камерах с частичным 'хватом окрашиваемой поверх-
ности, имеющих две вентиляционные шахты, соединен-
ные трубопроводом. Окрашивание выполняют при перио-
дическом перемещении изделия со специальных
рабочих откидных площадок, снабженных механизмом
подъема-и опускания, либо с площадок, передвигающих-
ся вдоль изделия. Внутренние поверхности вагонов, цис-
терн и других крупных подобных изделий окрашивают,
применяя специальные установки, обеспечивающие вен-
тиляцию внутреннего пространства, рабочие при этом ис-
пользуют скафандры или маски с принудительной пода-
чей в них чистого воздуха.
Бескамерные установки с нижним отсосом применя-
ют в мелкосерийном и единичном производстве, где уст-
ройство камер экономически не выгодно. Особенно целе-
сообразно использовать такие установки для окраски
тяжелых, громоздких машин и других изделий, которые
подают к месту окраски на тележке, кран-балками или
мостовыми кранами.
Рис. 23. Бескамерная окрасочная ус-
Установка (рис. 23) состоит из напольной решетки 1,
в центре которой устанавливают окрашиваемое изделие
на расстоянии не менее 0,3 м от ее краев, ванны 2, рас-
положенной под напольной решеткой, гидрофильтра 4
насосного агрегата и вытяжной вентиляционной системы.
Конструкция гидрофильгра анллшнч : . гидрофильтру
вышеописанной распылительной камеры конструкции
Гипролакокраскопокрытия. Воздух, загрязненный лако-
красочной пылью и парами растворителей, удаляется из
зоны окраски через решетку 1 в полу, а затем очищает-
ся, проходя через гидрофильтр, и удаляется в атмосфе-
ру, а лакокрасочная пыль оседает в ванне. Отсасываемый
и удаляемый воздух восполняется притоком подаваемого
над напольной решеткой свежего из общецеховой венти-
ляции. Если высота изделия более 2 м, участок огражда-
ют легкими из негорючего материала перегородками.
Бескамерные установки могут также применяться для
окрашивания безвоздушным распылением и ручными
10. Основные технологические параметры для нанесения
лакокрасочных материалов пневматическим распылением
Лакокрасочные материалы Ориентировочная рабочая вязкость по ВЗ-4 при 18— —23°С, с Ориентировочная толщина одного слоя, мкм Лакокрасочные материалы Ориентировочная рабочая вязкость по ВЗ-4 прн 18— 23°С, с Ориея тировочная толщина одного слоя, мкм
Глифталевые 17—30 10—30 Нитроглифтале- 22—32 15—25
Пентафталевые Фенольные Мочевинные 20-32 18—35 18—30 15-30 15—40 15—25 вые и нитропента- фталевые Масляные 20—35 20—30
Меламиноал- 20—36 20—25 Масляно-битум- 22—28 20—30
кидные Перхлорвиниле- 16- 23 10—40 ные Масляно-эмуль- 20—28 20—30
вые и сополимеро- винилхлоридные Нитроцеллю- лозные 20—60 10—20 сионные Битумные 25—28 20—30
11. Техническая характеристика камер
для окрашивания пневматическим распылением
Параметр Камера с форсуноч- ным гидро- фильтром (рис. 18) Камера с экранным гидро- фнльтром (рис. 21) Бескамер- ная уста- новка (рис. 23) Камера с ча- стичным охва- том изделия
Максимальные разме- 250Х250Х 1000Х 6400X Размеры ва-
ры окрашиваемых изде- Х700 Х630Х хзооох гонов, элек-
лий, мм Х1600 Х1500 тровозов и т. п.
Количество отсасыва- емого воздуха, м3/г 12700 2800 6400 70 000
Скорость воздуха в рабочем проеме, м/с 1,2 0,8 0,7* 2,0
Расход свежей воды, м3/ч 0,128 0,7 1.6 —
Установленная мощ- ность, кВт 8,6 32 62 —
• Скорость приточного воздуха в горизонтальном сечении.
электростатическими распылителями (описание этих ме-
тодов приводится в дальнейшем).
В табл. 10 приведены основные технологические па-
раметры основных лакокрасочных материалов для нане-
сения пневматическим распылением, а в табл. 11—тех-
нические характеристики камер для окрашивания.
§ 3. Оборудование для пневматического
распыления с подогревом лакокрасочного
материала
Подогреванием лакокрасочных материалов сни-
жают вязкость их, т. е. они становятся более жидкими,
следовательно, отпадает необходимость в разбавлении их
дорогостоящими растворителями, или потребность в них
резко снижается. При нанесении подогретых нитроцел-
люлозных окрасочных составов снижается расход рас-
творителей на 20—30%, а при нанесении глифталевых,
пентафталевых, мочевинных и меламиноалкидных соста-
вов — на 30—40%.
Слой лакокрасочного материала, наносимого в подо-
гретом состоянии, толще слоя, наносимого обычным спо-
собом, поэтому сокращается количество слоев покры-
тия, а следовательно, повышается производительность
процесса окраски. Наносить материалы следует на рас-
стоянии 300—450 мм от окрашиваемой поверхности.
Для нанесения лакокрасочных материалов в подогре-
том состоянии методом пневматического распыления
применяется установка УГО-5М. (рис. 24).
Лакокрасочный материал, поступающий из краско-
нагнетательного бака или системы централизованной
подачи, нагревается в лаконагревателе 1 горячей водой,
циркулирующей по гидравлической системе, снабженной
расширительным бачком и предохранительным клапа-
ном. В установку сжатый воздух подается от компрес-
сора или трубопровода центральной компрессорной че-
рез масловодоотделитель, затем через редуктор 5, возду-
хонагреватель 2, шланг 4 поступает в краскораспыли-
тель 7, к которому по шлангу 3 подводится подогретый
окрасочный состав. Воздухонагреватель представляет
собой теплообменники с электрическими нагревателями.
Шкаф управления 6 вынесен в отдельное невзрывоопас-
ное помещение.
Техническая характеристика установки УГО-5М
.Максимальная температура нагревания, °C:
лакокрасочного материала......................... 50—70
сжатого воздуха................................ 30—50
Производительность (расход) при максимальной тем-
пературе нагревания, г/мин............................ 350
Продолжительность разогрева установки, мин....... 30—40
Давление лакокрасочного материала, подаваемого к
краскораспылителю, МПа............................. 0,1—0,4
Давление сжатого воздуха, подаваемого к краскорас-
пылителю, МПа...................................... 0,2—’0,4
Напряжение сети, В................................... 220
Рис. 24. Схема установки УГО-5М
4 Г. Ф. Сточик
97
Габаритные размеры, мм.............................. 580Х 380Х
Х1775
Масса, кг........................................... 130
Мощность, кВт:
лаконагревателя.................................... 0,8
воздухонагревателя................................ 0,5
В табл. 12 приведены лакокрасочные материалы,
применяемые для нанесения пневматическим распыле-
нием с подогревом, и условия их нанесения.
§ 4. Оборудование для окрашивания
безвоздушным распылением
Впервые метод распыления лакокрасочного ма-
териала с применением высокого давления был предло-
жен в Советском Союзе незадолго до Великой Отечест-
венной войны, но в связи с началом войны не получил
большого применения. В 1950—1960 гг. этот метод, зна-
чительно усовершенствованный, получил широкое рас-
пространение. Метод основан на том, что лакокрасочный
материал распыляется под воздействием высокого гид-
равлического давления, создаваемого насосами, т. е. без
участия сжатого воздуха. Потенциальная энергия лако-
красочного материала, находящегося под высоким дав-
лением, при выходе из сопла распылителя превращается
в кинетическую, при этом скорость при выходе из сопла
струи лакокрасочного материала превышает критиче-
скую при данной вязкости. В результате сложных про-
цессов, возникающих при выходе из сопла, в струе ла-
кокрасочного материала происходит дробление лакокра-
сочного материала на мельчайшие частицы (образуется
облако аэрозоля), которые, преодолевая сопротивление
воздуха, теряют скорость и ложатся на окрашиваемую
поверхность.
Метод безвоздушного распыления имеет следующие
основные преимущества по сравнению с воздушным
распылением: снижается расход лакокрасочного мате-
риала до 20% вследствие меньших потерь на туманооб-
разование; возможность распыления лакокрасочных ма-
териалов повышенной вязкости позволяет сократить
расход растворителей; более высокая производитель-
ность труда за счет уменьшения числа слоев, но более
утолщенных; возможность применения менее мощных
вентиляционных установок, так как необходимо удалять
в основном только пары растворителей. Недостатки:
12. Основные технологические параметры лакокрасочных материалов, применяемых
для нанесения пневматическим распылением с подогревом, и условия нх нанесения
Лакокрасочный материал Исходная вязкость но БЗ-4 при 20 С, с Растворитель для разведения до рабочей вязкости Рабочая вязкость но ВЗ-4 при 20°С, с Температура нагрева, ' С Тол щина одного слоя покрытия, мкм
Глифталевые эмали и лаки 110—115 Сольвент, скипидар, ксилол 30—35 70 40—45
Пентафталевые эмали 110—120 То же 35—40 70 40—45
Мочевиноформальдегидные эмали 80—90 Сольвент, разбавитель РК.Б-1 30—32 70 30—35
Меламиноалкидные эмали 125—130 Сольвент, растворитель № 651 35—40 70 40—45
Перхлорвиниловые эмали 110-120 Составы Р-4, Р-5, сольвент (для ХВ-113) 30—35 70 35—40
Нитроцеллюлозные эмали и лаки 80—90 Растворители № 645, 646, 647, 650 20—25 55—60 30—32
Масляно-эмульсионные эмали 300-350 Сольвент, скипидар, ксилол 55—60 70 50—60
«о
so
трудность окрашивания изделий особо сложной конфи-
гурации; увеличение потерь лакокрасочного материала
при окрашивании изделий сложной конфигурации, так
как часть его пролетает мимо окрашиваемых частей из-
делия, невозможность применения материалов, которые
нельзя подвергать нагреву.
Метод безвоздушного распыления применяется без
подогрева и с подогревом лакокрасочного материала.
По сравнению с установками с нагревом установки без
нагрева проще по конструкции, меньше по массе и га-
баритным размерам, дешевле, проще в обслуживании,
у них ниже энергозатраты, позволяют применять более
широкий ассортимент лакокрасочных материалов, но
класс наносимых ими покрытий по внешнему виду ниже,
а потери лакокрасочного материала на туманообразова-
ние на 10—15% выше.
Нанесение лакокрасочных материалов безвоздушным
распылением с подогревом позволяет получать покрытия
более высокого качества, чем без подогрева.
Нагрев лакокрасочного материала до 50—100° С сни-
жает его вязкость и поверхностное натяжение. Поэтому
метод дает возможность применять краски с повышенной
вязкостью и более низкое давление — 6—8 МПа.
Данный метод находит широкое применение в судо-
строении, вагоностроении, станко- и электромашино-
строении, сельскохозяйственном машиностроении для
окрашивания средних и крупных изделий, преимущест-
венно имеющих сплошные поверхности, при окраске же
изделий сложной конфигурации увеличиваются потери
краски на туманообразование, для окраски мелких изде-
лий метод не целесообразен. При распылении без подо-
грева нельзя получить покрытия выше II класса, приме-
нение же подогрева, при хорошо налаженном процессе,
позволяет получить покрытия I класса.
Установка безвоздушного распыления без подогрева.
На рис. 25 представлена переносная установка безвоз-
душного распыления без подогрева «Факел-3», основны-
ми частями которой являются каркас 4, насос высокого
давления дифференциального действия 1 с пневматиче-
ским приводом, регулятор высокого давления 3 с мано-
метром, фильтр тонкой очистки 2, всасывающий шланг
с краскоприемным патрубком 7, имеющим внутри
фильтр грубой очистки, шланг высокого давления 6 и
краскораспылитель КРВД-10Ф 5.
Сжатый воздух из магистрали через редуктор давле-
ния поступает поочередно в пространство над поршнем
насоса и под поршень (в зависимости от положения
Рис. 25. Установка безвоздушного распыления «Факел-3»
перепускных и выхлопных клапанов), и соединенный с
поршнем ступенчатый плунжер получает движение вниз
или вверх. Конструкция плунжера и его цилиндра вы-
полнена таким образом, что лакокрасочный материал
всасывается только при движении плунжера вверх, а
нагнетается при движении его как вверх, так и вниз.
Из насоса лакокрасочный материал под высоким дав-
лением проходит фильтр тонкой очистки 2 и по шлангу
6 поступает к краскораспылителю.
Работа насоса и краскораспылителя строго согласо-
вана: насос начинает действовать только при нажатии
на пусковой крючок краскораспылителя, при освобожде-
нии которого прекращается подача лакокрасочного ма-
териала к соплу и немедленно останавливается движение
поршня пневмопривода
и плунжера.
К типу установок с
насосом и пневматиче-
ским приводом, смонти-
рованных отдельно от
емкости для лакокра-
сочного материала, от-
носятся также пере-
движные установки
«Веер-1» (рис. 26, а) и
АБР-IM (рис. 26, б),
принцип действия кото-
рых не отличается от
принципа действия ус-
тановки «Факел-3».
Установка АБР-1М
снабжена расположен-
ным на тележке баком
для лакокрасочного ма-
териала.
К другому типу ус-
тановок безвоздушного
распыления без подо-
грева относится «Ви-
за-1» (рис. 27) произ-
водства ЧССР. Крышка
бака 8 жестко седине-
Рис. 27. Установка «Виза-1»
на с корпусом насосно-
го агрегата, состоящего из пневматического двигателя 4
и насоса высокого давления 1 с фильтром предваритель-
ной очистки лакокрасочного материала. На крышке ба-
ка закреплена турбинка 5 с пневматической мешалкой.
Насос дифференциального действия снабжен мультипли-
Рис. 26. Установки безвоздушного распыления:
а —«Веер-1», б —АБР-1М; 1 — краскораспылитель, 2 — шланг высокого дав-
ления, 3 — пневматический двигатель, 4 — воздушный манометр, 5 — регуля-
тор высокого давления, 6 — воздушный кран, 7—манометр давления лако-
красочного материала, 8 — фильтр тонкой очистки, 9 — подставка, /0—на-
сос высокого давления, 11 — всасывающий шланг с краскоприемником и
фильтром предварительной очистки, 12 — бак
кагором двойного действия, преобразующим давление
поступающего воздуха 0,4—0,7 МПа в высокое давление
на лакокрасочный материал —9—16 МПа.
При нажатии на пусковой крючок краскораспылите-
ля 9 сжатый воздух из цеховой магистрали через регу-
лятор давления 6, трехходовой кран 3 поступает в при-
вод 2 пневматического цилиндра двигателя и с помощью
механизма переключения перепускных и выхлопных
клапанов вызывает движение штока поршня и насоса,
который засасывает из бака лакокрасочный материал
и под высоким давлением подает его по шлангу 7 к кра-
скораспылителю. При освобождении пускового крючка
поршень пневмодвигателя и насоса немедленно останав-
ливается, распыление прекращается.
Одновременно сжатый воздух из сети поступает в
пневмопривод турбинки 5, приводящей в работу мешал-
ку, перемешивающую лакокрасочный материал.
Вкладыш сопла краскораспылителя изготовлен из
карбида вольфрама или какого-либо другого износостой-
кого материала. Краскораспылитель снабжен фильтром
тонкой очистки пластинчатого типа.
Для безвоздушного распыления без подогрева при-
меняют также установки серии «Радуга»: передвижные
«Радуга-1,2Б» и «Радуга-1,2П», предназначенные для
окрашивания изделий небольших размеров, смонтиро-
ванные на транспортирующей тележке или подставке
с колесным ходом; «Радуга-2,ОБ» стационарного испол-
нения, служащая для окрашивания вагонов, дорожных
машин и других крупногабаритных изделий.
Воздухораспределительный механизм установок се-
рии «Радуга» вынесен из цилиндра насоса, выполнен в
виде золотниковой коробки и осуществляет поперемен-
ную подачу сжатого воздуха в верхнюю и нижнюю по-
лости цилиндра пневматического двигателя. Установки
«Радуга» обеспечивают работу одного и двух распыли-
телей.
На тележке «Радуги-1,2Б» установлен лакокрасоч-
ный бак, па крышке которого смонтированы все основ-
ные части установки; всасывающая часть насоса с
фильтром находится внутри бака. Перемешивание лако-
красочного материала во время работы установки осу-
ществляется двумя мешалками.
В конструкцию установки «Радуга-1,2П» бак для
лакокрасочного материала не входит. К смонтированно-
му на подставке насосу присоединен всасывающий
шланг, на конце которого закреплен краскоприемный
патрубок, имеющий внутри фильтр грубой очистки.
Шланг опускают в емкость с лакокрасочным материалом.
Для нанесения высоковязких лакокрасочных мате-
риалов и мастик методом безвоздушного распыления
применяют установки КИТ-1654Т и КИТ-1654ТПБ, смон-
тированные на передвижных тележках. По внешнему
виду установка КИТ-1654Т похожа на установку
АБР-IM. (см. рис. 26, б), но отличается более мощным
насосным агрегатом, у которого гидроцилиндр располо-
жен внутри поршня пневматического цилиндра и дви-
жется вместе с ним, а плунжер насоса неподвижен.
Установка KJIT-1654T снабжена кроме краскораспыли-
теля высокого давления обычного исполнения марки
КРБ-1 краскораспылителем высокого давления с удли-
нителем и поворотной головкой К.БУ-1 для окрашивания
удаленных и труднодоступных поверхностей.
В установке КИТ-1654ТПБ на тележке закреплен
специальный лакокрасочный бак, на крышке которого
закреплен насосный агрегат. Насос высокого давления
снабжен фильтром грубой очистки и при работе нахо-
дится внутри бака. Для заливки лакокрасочного мате-
риала крышка бака поднимается подъемником, установ-
ленным также на тележке и жестко связанным с насос-
ным агрегатом. Для перемешивания лакокрасочного ма-
териала установка имеет мешалку и пневматический
привод для нее, которые закреплены на крышке бака.
К крупногабаритным многопостовым установкам без-
воздушного распыления без подогрева относится
УБР-МП, производительность которой (по расходу ла-
кокрасочного материала) значительно выше рассмотрен-
ных ранее. Установка УБР-МП представляет собой ста-
ционарную насосную станцию, предназначенную для
одновременной подачи лакокрасочного материала к 4—
6 окрасочным постам (краскораспылителям), которые
могут находиться друг от друга на расстоянии 100—
150 м.
Основными частями УБР-МП являются нагнетатель-
но-циркуляционный насос, фильтр тонкой очистки, замк-
нутая система трубопроводов с необходимой арматурой
и пульт управления с контрольно-регулирующей аппа-
ратурой. Установка располагается в краскоприготови-
тельном отделении или поблизости от него, засасывае-
13. Техническая характеристика установок
Параметры „Факел-з* „Веер-1* АБР-1М
Производительность уста- новки, г/мин Давление, МПа: лакокрасочного материала воздуха, подаваемого на привод насоса Расход воздуха, м3/ч Количество распылителей, подключаемых к установке Габаритные размеры, мм Масса, кг 700 12—16 0,3—0,4 8-9 1 280X490X Х490 16 1200 10—13 0,5—0,6 9—10 1 420Х340Х Х745 20 1200 12—19 0,3-0,6 12—15 1 950*575* Х870 60
мый ею из краскосмесительного бака лакокрасочный
материал под высоким давлением циркулирует по замк-
нутой системе: насос — магистральные трубопроводы —
отводы со шлангами — краскораспылители — обратные
трубопроводы — краскосмесительный бак — насос.
В табл. 13 приведены основные технические характе-
ристики установок безвоздушного распыления без по-
догрева.
Установка безвоздушного распыления с подогревом.
На рис. 28, а изображен общий вид установки безвоз-
душного распыления с подогревом УБР-3, основой ее
является закрытый кожухом металлический каркас те-
лежечного типа, на котором смонтированы все части
установки. Задняя стенка — откидная, ее используют
как платформу для емкости с лакокрасочным материа-
лом. На наклонной верхней части кожуха установлена
панель с приборами автоматического регулирования и
контрольно-измерительными приборами — ртутный мано-
метр 12, манометрический термометр 14, манометр дав-
ления 15 лакокрасочного материала и др.
Поворотом рукоятки крана 7 (рис. 28, б) сжатый
воздух из заводской сети через влагоотделитель 8, регу-
лятор давления 6, предохранительный клапан 4 поступа-
ет в нижнюю полость пневмоцилиндра 3. При движении
поршня и соединенного с ним плунжера вверх из емко-
сти 21 по всасывающему шлангу 22 через краскопровод,
клапан 24 и правый нижний шариковый клапан нижней
клапанной коробки 27 лакокрасочный материал посту-
пает в нижнюю полость гидроцилиндра 28, а воздух из
106
безвоздушного распыления без подогрева
Виза-1 Радуга-1,25В Радуга-2,ОБ КИТ-1694Т УБР-МП
1000 1200 2000 4000 8000
9—16 0,4—0,7 12—20 0,3—0,5 12—20 0,3—0,5 25 0,2—0,5 6—12 0,3—0,6
16—20 1 22 1—2 37 I —2 40 1—2 40—50 4—6
790X320X Х320 21 960X485X Х910 45 1025Х535Х X 1055 60 1040Х620Х Х1220 ПО 880Х1500Х Х1500 300
верхней его полости через вентиль 2 выходит в атмосфе-
ру (при этом вентили 19 и 24 открыты, а вентили 1, 23,
25 закрыты).
В конце хода поршня вверх механизмом управления
подачей воздуха 5 закрываются верхние клапаны возду-
хораспределителя и открываются нижние, через кото-
рые сжатый воздух поступает в верхнюю полость пнев-
моцилиндра 3, заставляя поршень и плунжер двигаться
вниз. При этом движении лакокрасочный материал из
нижней полости гидроцилиндра по краскопроводу и че-
рез верхний шариковый клапан коробки 27 попадает в
правую охлаждающую емкость 26, а в верхней полости
гидроцилиндра создается разрежение, куда поступает
лакокрасочный материал из емкости 21 по всасывающе-
му шлангу 22 через левый шариковый клапан коробки
27 и краскопровод.
В конце хода поршня и плунжера вниз механизм уп-
равления подачей воздуха 5 закрывает нижние клапаны
и открывает верхние, и отработавший воздух движением
поршня вверх удаляется из верхней полости в атмосферу.
Этот цикл повторяется до удаления всего воздуха из
верхней полости гидроцилиндра через вентиль 2 и появ-
ления в нем лакокрасочного материала. После этого
вентиль 2 закрывается и в левую охладительную ем-
кость 26 через верхний шариковый клапан нижней кла-
панной коробки поступает лакокрасочный материал.
После заполнения обеих охладительных емкостей
холодный лакокрасочный материал через верхние кла-
паны коробки 9 направляется в гидравлическую систе-
Рис. 28. Установка УБР-3:
а — общий вид, б —схема; 1, 25 —
вентили высокого давления, 2 — вен-
тиль для удаления воздуха, 3 — пнев-
I иоцилиидр, 4 — предохранительный
клапан, 5 — воздушный манометр, 6 —
регулятор давления воздуха, 7 — кран,
8 — влагоотделитель, Р — верхняя кла-
панная коробка, 10 — нагреватель, 11 —
регулятор температуры лакокрасочного
материала, 12 — ртутный термометр,
13 — фильтр тонкой очистки, 14 — ма-
нометрический термометр, 15 — мано-
метр давления лакокрасочного мате-
риала. 16 — краскораспылитель
КРВД-10Ф, 17 — шланги высокого дав-
ления. 18 — дроссель, 19 — вентиль вы-
сокого давления (слива), 20— сливной
шланг, 21 — емкость, 22 — всасывающий
шланг с фильтром грубой очистки, 23—
вентиль высокого давления (вентиль
пополнения), 24 — вентиль высокого
давления (вентиль заполнения), 26 —
охладительная емкость, 27 — нижняя
клапанная коробка, 28 — гидроцилиндр
му установки, проходя электронагреватель 10, терморе-
гулятор И, фильтр тонкой очистки, и по шлангу 17 по-
ступает в краскораспылитель 16.
От краскораспылителя лакокрасочный материал по
второму шлангу через дроссель 18 поступает в клапан-
ную коробку 9, а через вентиль высокого давления 19
сливается по шлангу 20 в емкость 21.
После заполнения всей системы лакокрасочным ма-
териалом вентили 19 и 24 закрывают, а вентили 1, 23,
25 открывают. Лакокрасочный материал нагнетается в
полости гидроцилиндра 28 через всасывающий шланг
22, вентиль 23, нижние шариковые клапаны коробки 9,
охладительные емкости 26, вентили 1 и 25 и краскопро-
воды, соединяющие на-
сос с системой установ-
ки. Нагнетание и вы-
талкивание материала
из полостей гидроци-
линдра осуществляет-
ся через краскопрово-
ды, охладительные ем-
кости и верхние шари-
ковые клапаны короб-
ки 9. При этом давле-
ние лакокрасочного ма-
териала в гидравличе-
ской системе повыша-
ется до заданной вели-
чины. Затем регулятор
температуры устанав-
ливают на необходи-
мую температуру и
включают электрона-
греватель 10.
Когда краскораспы-
литель работает, часть
лакокрасочного матери-
Рис. 29. Краскораспылитель высо-
кого давления КРВД-ЮФ
ала через сопло расходуется на распыление и пополня-
ется из емкости 21 через вентиль 23; другая часть по вто-
рому шлангу 17 от краскораспылителя возвращается на
всасывание через дроссель 18 и нижние шариковые кла-
паны коробки 9.
Гидронасос работает на холодном лакокрасочном ма-
териале, а через клапанную коробку 9, электронагрева-
14. Основные технологические параметры нанесения эмалей
методом безвоздушного распыления с подогревом
Лакокрасочный ма- териал Растворитель Рабочее дав- ление, МПа Температура нагрева, °C Рабочая вяз- кость ио ВЗ-4 при 18—20*С, с Толщина од- ного слоя по- крытия, мкм
Эмали ПФ-15, Сольвент, кси- 6 90—100 75—80 45—50
ПФ-115, ПФ-133, ЛОЛ
ПФ-223
Эмали МЛ-12, Ксилол +2—5% 6 70—80 45-50 35—40
МЛ-165, МЛ-242 бутилацетата
Эмали НЦ-11, Растворитель 6 75—80 55—60 35—40
НЦ-25 № 646
Эмали ХВ-16, Растворитель 6 50—60 40—45 35—40
ХВ-113, ХВ-179, Р-4+7 % сольвента
ХВ-124
Эмали ЭП-773, Растворители 7—8 70—80 20—25 18—20
ЭП-274 № 646, № 647
тель 10, краскораспылитель 16, клапанную коробку 27
циркулирует горячий материал, что обеспечивает его
равномерный нагрев.
В установке УБР-3 используется краскораспылитель
КРВД-10Ф (рис. 29), основными частями его являются
пластмассовый корпус 3, распыляющая головка 1, регу-
лирующая втулка 2, поворотное устройство 4, краско-
провод 5 и спусковой крючок 6. По конструкции
КРВД-10Ф мало отличается от рассмотренных выше
пневматических краскораспылителей, но для него харак-
терна высокая герметичность и надежность частей и со-
единений, подводящих лакокрасочный материал к соплу,
которое изготовлено из износостойких материалов —
карбида вольфрама, кобальта, титана или из металлоке-
рамического сплава ЦМ-332. Поворотное устройство
позволяет легко поворачивать краскораспылитель отно-
сительно шланга и облегчает работу им.
Набор сопл позволяет устанавливать расход лакокра-
сочного материала в пределах 200—2000 г/мин, а шири-
ну окрасочного факела 100—600 мм. Масса распылителя
650 г. КРВД-10Ф предназначен для распыления окрасоч-
ных составов под высоким давлением (до 14 МПа) при
температуре состава 100—110° С. Основные технологи-
ческие параметры нанесения эмалей этим методом при-
ведены в табл. 14.
Техническая характеристика установки УБР-3:
Производительность при температуре нагревания 80—
90° С, кг/мин......................................... 1,2
Давление, МПа:
лакокрасочного материала............................ 4—10
воздуха на приводе насоса......................... 0,2—0,6
Температура лакокрасочного материала на выходе из
нагревателя, °C ...................................... 50—110
Л1ощность нагревателя, кВт............................... 3
Масса, кг............................................... 120
§ 5. Аэрозольное распыление
1
1
Рис. 30. Аэрозольный
баллон
При ремонтных работах, а также для подкраши-
вания отдельных мест изделия и других небольших окра-
сочных операций применяют
метод аэрозольного распыле-
ния.
Для окрашивания этим
методом применяют специаль-
ные металлические баллоны,
называемые аэрозольными, ем-
костью 0,5—1 л (рис. 30).
В верхнюю сферическую часть
баллона 1 ввернуто распыляю-
щее устройство 3, которое со-
стоит из шарикового клапана,
пружины, стержня, нажимной
головки, корпуса с соплом для
выхода лакокрасочного мате-
риала, сифонной трубки 2 и
крышки клапана.
В баллоне находится смесь
4 лакокрасочного материала и
инертной жидкости, представ-
ляющей собой низкокипящие
нетоксичные фторхлорпроиз-
водные углеводороды — газы
(обычно фреон-11 и фреон-12 в процентном соотношении
50:50). Пространство над этой жидкой смесью заполне-
но частью сжиженных газов, находящихся в газовой
фазе и создающие на смесь давление 0,35 МПа при тем-
пературе 20° С. При нажатии на головку открывается кла-
пан и жидкая смесь под давлением газов через сифон-
ную трубку, отверстие клапана и сопло выходит наружу
и распыляется вследствие испарения и расширения га-
зов.
Вязкость лакокрасочного материала в баллоне долж-
на быть 15—20 с при 20° С по вискозиметру ВЗ-4. В ка-
честве лакокрасочных материалов для аэрозольного рас-
пыления используют акриловые нитролаки, лаки и эма-
ли на основе алкидных смол, которые в смеси с фреона-
ми не создают нерастворимые осадки и не теряют свою
структуру. В качестве распыляющих веществ могут быть
применены углекислота, винилхлориды и др.
Перед окрашиванием жидкую смесь в баллоне следу-
ет хорошо взболтать. Одним баллоном емкостью 0,5 м
можно окрасить поверхность в 2 м2 при толщине покры-
тия 12—14 мкм. При нанесении лакокрасочного мате-
риала с расстояния более 200—250 мм от окрашиваемой
поверхности и при давлении в баллоне более 0,35 МПа
поверхность покрытия вспенивается или образуются на
ней белые пятна.
§ 6. Оборудование для окрашивания
в электрическом поле высокого напряжения
Метод окрашивания в электрическом поле высо-
кого напряжения основан на том, что частицы лакокра-
сочного материала, попадая в зону поля, приобретают
электрический заряд (отрицательный) и осаждаются на
поверхности окрашиваемого изделия, имеющего противо-
положный (положительный) заряд.
На рис. 31 приведена схема установки для электро-
окрашивания. Электрическое иоле высокого напряжения
создается между коронирующим краскораспыляющим
устройством 4, к которому подается отрицательный за-
ряд от высоковольтного выпрямителя 10, и окрашивае-
мым изделием, которое подвешено к конвейеру 6 и за-
землено, как п положительный полюс выпрямителя.
Лакокрасочный материал из бака 1 шестеренчатым на-
сосом 2 по трубопроводу 3 подается на острую корони-
рующую кромку краскораспылителя 4, где приобретает
отрицательный электрический заряд, под влиянием
электрического поля «вытягивается» с поверхности по
направлению к окрашиваемому и положительно заря-
женному изделию, преобразуется в капли, которые от-
рываются, дробятся на мельчайшие частицы под действи-
ем сил электрического поля до тех пор, пока силы по-
верхностного натяжения частиц не уравновесят силу
взаимодействия одноименных зарядов. При перемещении
частиц лакокрасочного материала к положительно за-
ряженному изделию происходит их взаимное отталки-
вание (так как они имеют одноименный заряд) и обра-
зование факела распыленного лакокрасочного материа-
ла, частицы которого осаждаются на поверхности из-
делия.
Рис. 31. Схема установки для окрашивания в электрическом поле
высокого напряжения:
/ — бак г лзкокрагочным материалом, 2 — шестеренчатый насос, 3 — трубо-
провод д ;я лакокрасочного материала, 4 — краскораспылитель, 5 — изолято-
ры для баков и краскораспылителей, 6— подвесной конвейер, 7 — кабель
линии высокого напряжения, 8 — прямоходный перемещающийся механизм
(робот), У — линия заземления высоковольтной аппаратуры и изделий, 10 —
высоковольтный выпрямитель
По сравнению с пневматическим распылением элект-
роокрашиванпе имеет ряд преимуществ: улучшаются
санитарно-гигиенические условия труда, возможно при-
менение комплексной механизации и автоматизации про-
изводства окрашивания и нанесения равномерного слоя
лакокрасочного материала любой толщины, экономия
лакокрасочного материала, потери его не превышают
5—10%, отсутствие туманообразования (при использо-
вании электростатических краскораспылителей), воз-
можность использования камер упрощенного типа, без
гидрофильтров и с упрощенной конструкцией вентиля-
ционных устройств, так как воздух загрязняется только
парами растворителей. К недостаткам метода относятся:
невозможность окрашивания изделии, имеющих сложные
сопряжения, углубления внутренних поверхностей дета-
лей (такие изделия подкрашивают методами, описанны-
ми выше), относительно сложное и дорогое оборудова-
ние, лакокрасочные материалы должны иметь опреде-
ленные электрофизические параметры—удельное объ-
емное сопротивление, диэлектрическую проницаемость,
поверхностное натяжение.
Для окрашивания изделий в электрическом поле вы-
сокого напряжения применяют стационарные, самоход-
ные, которые размещены в специальных камерах, и руч-
ные передвижные установки.
В массовом и серийном производстве однотипные не-
сложной конфигурации изделия, например кузова лег-
ковых автомобилей, электродвигатели, детали автомоби-
лей и сельскохозяйственных машин, корпуса холодиль-
ников, стиральных машин, приборов и т. п., окрашивают
с помощью стационарных автоматических установок на
конвейерных линиях. На этом конвейере осуществляются
подготовка поверхности к окраске, сушка и другие опе-
рации.
В серийном производстве однотипные крупногаба-
ритные изделия, например пассажирские железнодорож-
ные вагоны, окрашивают самоходными установками, пе-
ремещающимися вдоль неподвижного изделия.
Стационарные и самоходные установки обычно име-
ют несколько краскораспылителей. Для равномерного
окрашивания изделий большой высоты и с широкой по-
верхностью распылители снабжают механизмами, при-
дающими им возвратно-поступательное перемещение и
качающее движение.
Ручные передвижные установки применяют в единич-
ном и мелкосерийном производстве для окрашивания
изделий различных размеров простой конфигурации, а
также при ремонтных работах станочного и другого обо-
рудования.
Установки для окрашивания изделий в электрическом
поле состоят из краскораспылителей, источника высоко-
го напряжения, аппаратуры управления и защиты, крас-
коподающих дозирующих устройств с баками лакокра-
сочного материала.
Распылители, дозирующие устройства и баки стацио-
нарных установок размещают внутри электроокрасоч-
ной камеры, а источник высокого напряжения, аппара-
туру управления и защиты — вне камеры; в ручных уста-
новках эти части обычно смонтированы на передвижной
тележке.
Распылительные устройства. Электростатические рас-
пылители работают по принципу чисто электростатиче-
ского распыления, т. е. дробление лакокрасочного мате-
риала, перемещение и осаждение заряженных его час-
тиц на поверхности окрашиваемого изделия происходят
под действием электростатических сил. На рис. 32 изоб-
Рис. 32. Щелевой электростатический
распылитель ЩЭР-1М
ражен электростатический распылитель ЩЭР-1М, кото-
рый действует следующим образом. Из емкости 1 лако-
красочный материал циркуляционным насосом 2, рабо-
тающим от электродвигателя (на рисунке не показан),
по шлангу 4 через фильтр 5 подается в корпус 9 распы-
лителя, перемещается по внутренней его полости и через
поперечные каналы 6 поступает на коронирующую кром-
ку 8. Перемещением кронштейна по стойке <3 регулиру-
ют положение корпуса по высоте. В момент прохожде-
ния по конвейеру, перед распылителем заземленного
окрашиваемого изделия лакокрасочный материал под
действием сил электрического поля распыляется с коро-
нирующей кромки и по силовым линиям поля направля-
ется к окрашиваемому изделию и осаждается на его
поверхности в виде полосы. Неизрасходованная часть
лакокрасочного материала вытекает из нижнего конце-
вого наконечника по шлангу 10 обратно в емкость; та-
ким образом осуществляется непрерывная циркуляция
лакокрасочного материала.
Корпус 9 распылителя состоит из двух половин, верх-
него и нижнего концевых наконечников из текстолита,
к которым присоединены шланги, коронирующей кромки
8, представляющей собой стальную пластинку (толщи-
ной 0,1—0,2 мм и длиной 500 мм), установленную между
половинами корпуса и выступающую из него на ширину
2 мм, механизма поворота 7, с помощью которого кор-
пус распылителя может быть установлен с углом накло-
на в вертикальной плоскости в пределах 30—60’1. Угол
наклона коронирующей кромки по отношению к поверх-
ности окрашиваемого изделия составляет 14°. Высокий
электрический потенциал к коронирующей кромке пода-
ется от источника высокого напряжения — генератора
гк-бз.
Количество лакокрасочного материала, подаваемого
насосом, —40—100 г/мин.
В зависимости от угла наклона корпуса распылителя,
вида и вязкости лакокрасочного материала на корони-
рующую кромку должно поступать строго определенное
количество лакокрасочного материала; недостаточное
количество или избыток его вызывают брак покрытия.
Ширина окрашенной полосы (за один проход) зависит
от угла наклона корпуса распылителя. Производитель-
ность щелевого распылителя зависит от угла наклона
корпуса распылителя, количества подаваемого на кром-
ку в единицу времени лакокрасочного материала, его
вязкости, расстояния между коронирующей кромкой и
поверхностью окрашиваемого изделия и может изменять-
ся в широких пределах от 5 до 90 г/мин. Распылитель
ЩЭР-1М обычно используют для окрашивания плоских
изделий лаками. При окрашивании пигментированными
составами — грунтовками и эмалями каналы корпуса
быстро засоряются частицами пигмента. Масса распы-
лителя — 3 кг.
Распылитель ЩЭР-2 в конструктивном отношении не-
значительно отличается от ЩЭР-1М. Длина коронирую-
щей кромки у него больше 700 мм, толщина 0,2 мм, про-
изводительность 10—120 г/мин, количество лакокрасоч-
ного материала, подаваемого насосом, 60—150 г/мин.
В электромеханических распылителях, к которым от-
носятся чашечные, грибковые и дисковые, распыление
осуществляется под действием электростатических и ме-
ханических (центробежных) сил, возникающих при вра-
щении коронирующей насадки.
Электромеханический распыли-
тель ЭР-1М. (рис. 33) состоит из
электродвигателя 1, чугунной стани-
ны 2, муфты 3, полой стойки 4, вы-
полненной из электроизоляционного
материала, внутри которой прохо-
дит электроизоляционный вал в ви-
де трубки, и распиливающая голов-
ка 5 с коронирующей насадкой —
чашей 6 или грибком. Изоляцион-
ная стойка 4 вместе с головкой 5 мо-
жет быть при необходимости повер-
нута в вертикальной плоскости и на-
клонена под определенным углом
для окрашивания изделий различ-
ной формы. Головка имеет зажим
для присоединения кабеля высокого
напряжения.
Головка распылителя ЭР-1М по-
казана на рис. 34. Электроизоляци-
онный вал имеет на концах втулки
с прорезями для соединения с элект-
родвигателем и валом горизонталь-
но установленного зубчатого коле-
са 9. Коронирующая насадка (гри- Рис 33 электромеха-
бок 8 или чаша), закрепленная на нический распылитель
шпинделе 5, получает вращение от ЭР-1М
электродвигателя через электроизо-
ляционный вал' И, вал 10, зубчатые
колеса 9 и 6.
Лакокрасочный материал на внутреннюю поверх-
ность чаши поступает через полость шпинделя и его хво-
стовик, штуцер 2, на который надета полиэтиленовая
трубка, соединенная с дозирующим устройством (шесте-
ренчатым насосом). Хвостовик проходит через сальнико-
вое уплотнение 3, а между ним и подшипником установ-
лен конус 4, предотвращающий просачивание лакокра-
сочного материала через сальник в корпус 7 головки.
При окрашивании грибком 8 лакокрасочный матери-
ал на его вогнутую поверхность подается по трубке /
из цветного металла, соединенного полиэтиленовой труб-
кой с дозирующим устройством.
Чаши и грибки изготовлены из стали, алюминия, ла-
туни или пластмасс; поверхности их полированнные, а у
стальных чаш и грибков хромированные.
Краскораспылителю ЭР-1М. придается комплект ко-
ронирующих насадок: три параболические чаши диамет-
ром 50, 100 и 150 мм и один грибок диаметром 60 мм;
они дают красочный отпечаток в виде кольца. При
Рис. 34. Головка с грибком распылителя ЭР-1М
окрашивании грибком диаметр отпечатка больше, чем
при использовании чаши, поэтому его применяют для
окрашивания крупногабаритных изделий простой фор-
мы, а чаши — изделий любой конфигурации.
Для окрашивания вертикальных поверхностей приме-
няют электромеханический распылитель ЭР-4 (рис. 35),
в котором лакокрасочный материал к внутренней по-
верхности чаши более простой по конструкции, чем у
распылителя ЭР-1М, поступает через металлическую
трубку, конец которой введен внутрь чаши через ее дно.
Чаша крепится к диафрагме, смонтированной на вали-
ке, который посажен на шпиндель.
Для окрашивания изделий с углублениями на по-
верхности и очень сложной конфигурации применяют
дисковый электромеханический распылитель, по конст-
рукции аналогичный распылителю ЭР-1М. Диск диамет-
ром 200 и 300 мм изготовляют из тех же материалов,
что и чаши и грибки. Если у чашечных и грибковых рас-
пылителей направление движения распыленных частиц
определяется направлением равнодействующей механи-
ческих сил и сил электрического поля, то у дисковых
распылителей лакокрасочный материал стекает с остро
заточенной кольцевой кромки диска и распыляется в ра-
диальном направлении, совпадающем с направлением
силовых линий электрического поля, что увеличивает
силу струи и проникающее действие распыленного ма-
териала. Отпечаток факела имеет форму эллипса.
Рис. 35. Головка с чашей распылителя ЭР-4:
/ — фланец, 2—-шпиндель, 3 — зубчатая передача, 4 — уплотнение, 5 —вал,
6 — диафрагма, 7 — чаша, 8— трубка
Окрашиваемые изделия подвешены на петлеобразном
или в виде круга конвейере и вращаются вокруг своей
вертикальной оси, дисковый распылитель установлен в
центре петли или круга конвейера. Длинные изделия ок-
рашивают при возвратно-поступательном движении дис-
ка по вертикали, которое осуществляется кулачковыми,
пневматическими и другими приводами.
Производительность чашечных и грибковых распыли-
телей зависит от диаметра чаши или грибка, частоты их
вращения, подаваемого на коронируюгцую насадку
электрического напряжения, мощности дозирующего
устройства, расстояния насадки до окрашиваемой по-
верхности, электрических свойств и вязкости лакокра-
сочного материала (табл. 15).
У пневмоэлектростатических распылителей лакокра-
сочный материал наносится электростатическими сила-
ми и энергией сжатого воздуха. Пневмоэлектростатиче-
ские распылители КЭП-2, ПЭР-1, РВПЭ по сравнению
15. Технические характеристики стационарных электрораспылителей
Параметры 1ЦЭР-1М ЭР-1М ЭР-4 КЭП-2 ПЭР-1 РВПЭ
Производительность, г/мин 5—90 30—80 20-60 100—300 30—65 20—150
Напряжение, подаваемое на коронирующий электрод, кВ 80—120 80—100 80—100 60—80 80—90 60—100
Расстояние от распылителя до изделия, мм 200—300 250—350 250-350 250-350 200—250 300
Диаметр насадки или длина коропирующей кромки, мм 500 50,100, 150 100 — — —
Частота вращения насадки, об/мин — 1180 1180 — 790 и 1200 —
Установленная мощность, кВт __ 0,12 0,12 — 0,05 —-
Габаритные размеры, мм Масса, кг 600X100X80 3 600X350X Х1610 40 600X350X X1610 40 645X650X Х200 6 1080Х950Х Х1800 25 63XI80X Х560 1,5
Примечания. 1. Вязкость лакокрасочного материала по ВЗ-4 для ЩЭР-1М, ЭР-1М,
ПЭР-1 — 15—20 с. 2. Напряжение питания — 220/380 В.
ЭР-4,
ПЭР-1 и РВПЭ - 15—25 с.
с электростатическими и электромеханическими более
производительны, позволяют наносить лакокрасочные
материалы в более широком диапазоне их электриче-
ских свойств и сократить число распылителей в элект-
роокрасочной камере.
В распылителе КЭП-2 кроме зарядки лакокрасочного
материала происходит ионизация сжатого воздуха, рас-
пыляющего материал.
Распылитель ПЭР-1 создает факел аэрозоля в виде
облака, которое перемещается к изделию и осаждается
на его поверхности только под действием сил электриче-
ского поля.
Распылитель РВПЭ создает плоский круглый факел
диаметром 500—700 мм в виде облака аэрозоля. Кон-
струкция корпуса сопла позволяет создать вращатель-
ное вихревое движение воздуха, которое затем в цилинд-
рическом канале сопла, находящегося под высоким на-
пряжением, смешивается с подводимым через радиаль-
ные отверстия к внутренней поверхности сопла лакокра-
сочным материалом. Образующиеся при этом звуковые
колебания сжатого воздуха дробят лакокрасочный ма-
териал на мельчайшие частицы. Такой способ позволя-
ет при сравнительно малом давлении (0,08—0,12 МПа)
наносить слой лакокрасочного материала; при расстоя-
нии распылителя 300 мм от окрашиваемой поверх-
ности.
Электроокрасочные камеры. В массовом и крупносе-
рийном производстве для окрашивания в электрическом
поле высокого напряжения однотипных изделий исполь-
зуют оснащенные специальным оборудованием камеры,
через которые проходят изделия, навешенные или уста-
новленные на конвейере. Эти камеры имеют принципи-
ально одинаковое устройство, но отличаются не только
размерами, но конструкцией отдельных видов оборудова-
ния и аппаратуры.
В мелкосерийном и единичном производстве для на-
несения лакокрасочных материалов в электрическом по-
ле на изделия сложной конфигурации и разных разме-
ров, а также при ремонтных работах экономически не-
выгодно применять конвейеры, поэтому здесь использу-
ют ручные электростатические установки. Эти установ-
ки используют и в массовом и крупносерийном произ-
водстве для подкрашивания труднодоступных поверх-
ностей.
На рис. 36 изображена конвейерная проходная ка-
мера для электроокрашивания мелких изделий. Подве-
шенные к цепному конвейеру 2 заземленные изделия
поступают через входной проем, имеющийся в правой
торцовой стенке камеры, проходят перед стационарными
распылителями 10, от которых распыленные и заряжен-
ные частицы лакокрасочного материала перемещаются
под влиянием сил электрического поля к заземленному
изделию и осаждаются на его поверхности; окрашивае-
Рис. 36. Камера для электроокрашивания мелких изделий
мые изделия на конвейере выходят из камеры через
выходной проем с противоположной стороны.
Источником высокого напряжения для обеспечения
устойчивого процесса распыления, зарядки и перемеще-
ния лакокрасочного материала является высоковольт-
ное выпрямительное устройство В-140-5-2, состоящее из
высоковольтного трансформатора 4, кенотрона 5, предна-
значенного для выпрямления тока с трансформатором на-
кала 3 кенотрона, ограничительного сопротивления 7
(служащего для ограничения силы тока и предохране-
ния высоковольтного трансформатора от перегрузок при
искровом разряде между распылителями и окрашивае-
мыми изделиями или коротком замыкании), автоматиче-
ского разрядника (для снятия разряда с распылителей
и шинопроводов после снятия остаточного напряжения
с них) и проходных изоляторов 6.
Поступление строго определенного количества лако-
красочного материала к электростатическим распыли-
телям осуществляется дозирующим устройством 9.
Чаще всего применяют дозирующее устройство
ДКХ-2, состоящее из пяти шестеренчатых насосов, каж-
дый из которых соединен с индивидуальным электродви-
гателем приводным валиком через вариатор, позволяю-
щий изменять частоту вращения рабочего органа (шес-
терен) насоса, т. е. осуществлять плавное регулирование
подачи лакокрасочного материала, поступающего само-
теком в насос. Производительность насоса 20—160 г/мин.
Для предотвращения утечки тока через лакокрасоч-
ный материал бак установлен на подставке, изолирован-
ной от пола.
Камеры для электроокрашивания в электрическом
поле оборудованы вентиляционными устройствами 8
для удаления паров растворителя. Пульт управления 1
находится вне камеры, оператор имеет возможность сле-
дить за процессом окрашивания через остекленные стен-
ки камеры. Двери для входа в камеру снабжены блоки-
рующим устройством, исключающим возможность пода-
чи высокого напряжения к распылителям при открытых
дверях, а также распыления краски при выключенной
вентиляции и неподвижном конвейере.
Для окрашивания в электрическом поле применяют
различные лакокрасочные материалы, за исключением
двухкомпонентных (полиэфирных, эпоксидных, кремний-
органических и др.) Однако применение лакокрасочных
материалов, в состав которых входят в сравнительно
большом количестве растворители с низкой температу-
рой вспышки, например нитроцеллюлозных, перхлорви-
ниловых, требует принятия особых мер предосторож-
ности.
Расстояние между изделиями и коронирующей кром-
кой распылителя должно быть не меньше 250—300 мм—
в этом случае искрового разряда не должно быть. На
практике имеет место раскачивание изделий, движущих-
ся на конвейере, неправильное их подвешивание, в ре-
зультате расстояние между изделиями и распылителями
уменьшается и создаются условия для перехода корон-
ного разряда в искровой, что может привести к воспла-
менению лакокрасочных материалов. Для предотвраще-
Рис. 37. Размещение оборудования в электроокрасочной камере:
1 — панель, 2 — система пожаротушения, 3 — краскораспылители, 4 — подвод высокого напряжения, 5—.шланги для лакокра-
сочного материала, 6 — источник высокого напряжения, 7—робот, 8 — светильник, 9— фильтр, 10 — короб приточной вен-
тиляции, //—вытяжная система. /2—бак для лакокрасочного материала. 13 — дозирующее устройство
ния искрообразования применяют различные электрон-
ные устройства, например ИПУ-1, который при сближе-
нии окрашиваемого изделия с распылителем отключа-
ет источник высокого напряжения.
Распылители в камере устанавливают на определен-
ном расстоянии друг от друга (рис. 37) с таким расче-
том, чтобы обеспечить полную окраску изделий и не на-
рушать правил техники безопасности; расстояние меж-
ду центрами двух соседних чашечных распылителей
принимается равным примерно 0,6 м. Изделия подвеши-
вают к конвейеру на специальных подвесках — простых'
и комбинированных в виде стержней или рамок с крюч-
ками или со специальными приспособлениями. Подвески
должны легко монтироваться и сниматься с конвейера.
Окрашиваемая площадь изделий, навешенных на каж-
дую из движущихся подвесок, должна быть приблизи-
тельно одинакова в течение определенного промежутка
времени. При окраске объемных деталей — кожухов,
бачков, коробок в окрасочных камерах устанавливают
приспособления для вращения подвесок вокруг верти-
кальной оси.
Для получения качественного покрытия и бесперебой-
ной работы оборудования необходим тщательный уход
за последним. Распылители следует промывать 1—2 ра-
за в смену, дозирующее устройство, шланги необходимо
разбирать и промывать после каждой смены, 1—2 раза
в неделю камеру очищают от отходов лакокрасочных ма-
териалов.
В электроокрасочных камерах устанавливают фото-
элементы, отключающие подачу краски в тех случаях,
когда на подвесках конвейера, проходящих в камеру,
отсутствуют детали. Этим обеспечивается лучшее исполь-
зование краски и чистота камеры.
Ручные установки для электроокрашивания. В мелко-
серийном и единичном производстве применение ста-
ционарных установок для электроокрашивания изде-
лий на конвейере невыгодно, а иногда и невозможно.
Во многих случаях целесообразно применять метод руч-
ной окраски в электрическом поле, который безопасен,
простой, не требует мощной вентиляции, поэтому приме-
ним при бескамерном окрашивании. На рис. 38 показана
предназначенная для этой цели установка УЭРЦ-1, в
состав ее входят электростатический распылитель 1,
дозатор 4, бак 5. Высоковольтный каскадный генератор
2, служащий источником высокого напряжения, смонти-
рован на передвижной тележке 3. Установка снабжена
кабелем высокого напряжения 7 и краскоподающим
шлангом 6.
Распылитель выполнен в виде пистолета и состоит
из ствола, изготовленного из диэлектрика, распыляющей
головки с коронирующей насадкой — чашей, электро-
двигателя, приводящего во вращение через изоляцион-
ный валик чашу, заземленного корпуса с рукояткой,
имеющей крючок и механизм включения электродвига-
Рис. 38. Ручная электростатическая установка УЭРЦ-1
теля распылителя, подачи лакокрасочного материала и
высокого напряжения. Для уменьшения интенсивности
искрового разряда, т. е. безопасной работы электрорас-
пылителем, между элементами электрической цепи, под-
водящей ток к чаше, смонтированных в стволе, установ-
лено добавочное ограничительное сопротивление.
Чаши изготовляют из алюминиевого сплава, полупро-
водникового материала или диэлектрического вещества;
чаши, изготовленные из двух последних указанных мате-
риалов, менее производительны, но в эксплуатации бо-
лее безопасны.
Установку УЭРЦ-1 применяют для окрашивания де-
талей и изделий самых различных размеров, изготовлен-
ных из металла, дерева, цемента и других материалов.
Наибольшая эффективность установки достигается при
окрашивании изделий, выполненных из уголков, прутков
(решетки, рамки, каркасы), изделий с небольшими
углублениями и плавными вогнутыми поверхностями,
например багажников легковых автомобилей, баков
и т. и. Достоинство установки — почти полное отсутст-
вие туманообразования, недостаток — небольшая произ-
водительность.
По сравнению с установкой УЭРЦ-1 модель УЭРЦ-5
более производительная, оснащена электромеханическим
и пневмоэлектростатическим распылителями особой кон-
струкции и электризатором для предварительной заряд-
ки лакокрасочного материала, предотвращающей искро-
образование, что позволяет использовать все виды эма-
лей с удельным объемным сопротивлением 106—
108 Ом-см и вязкостью 18—45 с по ВЗ-4.
Два распылителя с одновременной, независимой ра-
ботой каждого позволяют окрашивать изделия с поверх-
ностями сложного профиля: электромеханическим—ос-
новную часть поверхности, а пневмоэлектростатическим
подкрашивать глубокие впадины, ребристые поверхности
и другие труднодоступные места.
Установка УЭРЦ-5 рассчитана на эксплуатацию в
помещениях, оборудованных приточно-вытяжной венти-
ляцией, все части ее смонтированы на тележке.
Ручные гидроэлектростатические установки безвоз-
душного распыления с зарядкой частиц лакокрасочного
материала в электрическом поле высокого напряжения
применяют в единичном и серийном производстве для
окрашивания изделий сложной формы средних и боль-
ших размеров. В этих установках для нанесения лако-
красочного материала используется электрическое поле
высокого напряжения и гидравлическое распыление под
высоким давлением.
Представленные на рис. 39 установки УГЭР-1 и
УГЭР-2 состоят из насоса высокого давления 1, гидро-
электростатического распылителя 2 модели КРГЭ-1,
шланга высокого давления 3, кабеля высокого напряже-
ния 4, источника высокого напряжения ГК-63 5, емкости
для лакокрасочного материала 6 и всасывающего шлан-
га 7. Насос установки УГЭР-1 смонтирован на подстав-
ке, снабженной тремя колесами; все узлы установки
УГЭР-2 смонтированы на тележке трубчатой конструк-
ции с дугообразной ручкой для перемещения установки.
Рис. 39. Ручные гидроэлектростатические установки:
а — УГЭР-1, б — УГЭР-2
Гидроэлектростатический распылитель КРГЭ-1 со-
стоит из корпуса, капролонового ствола, клапанной си-
стемы управления подачей лакокрасочного материала,
фильтра тонкой очистки и кабеля высокого напряжения
со штырьковым разъемом. К корпусу прикреплены ствол,
рукоятка, пусковой крючок, которым управляют клапан-
ной системой подачи лакокрасочного материала и микро-
переключателем — механизмом включения высокого на-
пряжения, смонтированном в рукоятке.
В стволе имеются три
нижнее к закрепленному
на переднем торце ствола
распыляющему устройст-
ву поступает лакокрасоч-
ный материал, в верхнем
размещены ограничитель-
ное сопротивление тока и
кабель, подводящий высо-
кое напряжение от генера-
тора постоянного тока
ГК-63; в третьем отвер-
стии, находящемся в пе-
редней части ствола, по-
мещено зарядное устрой-
ство. Два выступающего
из корпуса острия обеспе-
чивают зарядку распыля-
емых частиц лакокрасоч-
продольных отверстия: через
Рис. 40. Схема гидроэлектростати-
ческой установки УГЭРП-1:
1 — источник высокого напряжения,
2 — кабель линии высокого напряже-
ния, 3 — краскораспылитель, 4 — шлан-
ги высокого давления, 5—установка
УБР-3, б — всасывающий шланг, 7 —
фильтр грубой очистки, 8—бак
ного материала.
Установка УГЭР-3 снабжена усовершенствованным
зарядным устройством с дополнительным электродом,
которое обеспечивает более эффективную зарядку рас-
пыленных частиц лакокрасочного материала, следова-
тельно, более высокую производительность окраски и
меньшие потери краски по сравнению с установками
УГЭР-1 и УГЭР-2.
Основой конструкции гидроэлектростатической уста-
новки УГЭРП-1 (рис. 40) является установка УБР-3 (см.
рис. 28). УГЭРП-1 снабжена источником высокого на-
пряжения ГК-63, краскораспылителем КРЭГП-1, кото-
рый в отличие от краскораспылителя КРГЭ-1 имеет
тройник для присоединения шлангов высокого давления.
Конструкция тройника позволяет при необходимости по-
ворачивать шланги относительно краскораспылителя и
5 Г. Ф. Сточик
129
обеспечивать непрерывную циркуляцию лакокрасочного
материала по шлангам через установку УБР-3.
Установка УГЭРП-1 предназначена для нанесения
однослойных покрытий большой толщины (до 60 мкм)
подогретыми эмалями.
Гидроэлектростатические установки применяют для
окрашивания электродвигателей, сельскохозяйственных
машин, ходовой части вагонов, цистерн, электропогруз-
чиков, насосов, узлов паровых котлов. Для окраски ма-
логабаритных изделий данные установки неэффективны.
Установки предназначены для нанесения различных ла-
кокрасочных материалов, кроме нитроцеллюлозных,
перхлорвиниловых, водоразбавляемых красок и непри-
годны для высокодекоративных покрытий.
§ 7. Окрашивание нанесением
порошковых полимерных материалов
Сущность получения покрытий на основе поли-
мерных материалов заключается в том, что мелкодис-
персные частицы полимеров наносятся на поверхность
изделия, плавятся при термической обработке и растека-
ются по поверхности, а при охлаждении образуют мо-
нолитную пленку. Температурный режим процесса, вы-
бирается в зависимости от природы полимера, метода
его нанесения и теплоемкости изделий.
Слой покрытия, образованный сплавленным порош-
ком полимера, надежно предохраняет поверхность изде-
лия от коррозии, отличается механической прочностью,
химической стойкостью, атмосферостойкостью и имеет
привлекательный внешний вид, заменяя в ряде случаев
металлопокрытия (хромирование, никелирование). До-
стоинство этого способа нанесения покрытий состоит в
том, что не требуется дорогостоящих токсичных раство-
рителей.
В качестве порошковых полимерных материалов при-
меняют, например, полиэтилен низкого, высокого и сред-
него давления, пропилен, некоторые марки фторопла-
стов, полиамид, поливинилхлорид, ацетилцеллюлозу и
другие полимеры.
Метод газопламенного напыления (рис.
41) заключается в том, что частицы порошкового поли-
мерного материала струей сжатого воздуха или каким-
либо другим способом поступают из питательного бачка
130
4 в пламя специальной ацетиленовой горелки 1, рас-
плавляются, сжатым воздухом, поступающим в горелку
по другому шлангу, выбрасываются из сопла и наносят-
ся на подогретую поверхность изделия. Для получения
прочного и качественного покрытия поверхность изделия
предварительно тщательно очищают от загрязнений ме-
таллическим песком или дробью. Расстояние от горелки
до окрашиваемой поверхности должно быть 150—180 мм.
Метод применяют для заделки раковин, облицовки свар-
ных швов, уплотнения соединений и других целей.
Существенным недостатком данного метода являет-
ся то, что часть порошка в процессе напыления не по-
падает на поверхность; теряется в виде пыли или окис-
Рис. 41. Схема уста-
новки для газопламен-
ного нанесения порош-
ковых полимерных
материалов:
I — распылительный пи-
столет с ацетиленовой
горелкой, 2 — манометр,
i — редуктор, 4 — пита-
тельный бачок, 5 — бал-
лон с ацетиленом
ляется в пламени горелки. Добиться равномерного слоя
покрытия данным способом затруднительно.
Метод вихревого нанесения порошко-
образных полимеров (получение покрытий в
псевдоожиженном слое) основан на способности слоя
полимерного порошка переходить во взвешенное состоя-
ние при воздействии на него потока воздуха или вибра-
ции или при одновременном воздействии потока возду-
ха и вибрации. Для получения полимерных покрытий
этим методом применяют установку, схема которой при-
ведена на рис. 42. Основная часть установки — воздуш-
ная камера, разделенная пористой перегородкой 3 на
нижнюю часть 7 и верхнюю 4, являющейся рабочей зо-
ной. Материал пористой перегородки — керамика, ша-
мотный кирпич или технический войлок, обернутый трех-
слойной стеклотканью, перегородка предназначена для
равномерного распределения по всему сечению рабочей
зоны воздуха, поступающего из баллона 1 через редук-
тор 2, и обеспечивает устойчивое состояние взвешенного,
как бы «кипящего» слоя порошкового полимера. В ра-
»*
ливаются частицы, вылетающие
Рис. 42. Схема установки для на-
несения порошковых полимерных
материалов во взвешенном слое
бочую зону воздух поступает под давлением также че-
рез отверстия в кольце 6, что создает условия для рав-
номерной плотности порошка.
При погружении предварительно нагретого изделия
в рабочую зону взвешенные частицы полимерного по-
рошка, соприкасаясь с нагретой поверхностью изде-
лия, покрывают ее равномерным тонким слоем.
В верхней части 4 камеры смонтирован кольцевой
кожух 5 с отверстиями, через которые пылесосом 8 улав-
из «кипящего» слоя, что
предотвращает попада-
ние пыли в производст-
венное помещение.
Обычно в состав
оборудования для по-
лучения полимерных
покрытий в псевдоожи-
женном слое кроме
установки для нанесе-
ния входит печь для
предварительного на-
грева изделий, печь для
повторного нагрева из-
делия с нанесенным на
него полимерным по-
рошком с целью полного оплавления нерасплавившихся
частичек порошка и камеры охлаждения для окончатель-
ного формирования покрытия.
Метод вихревого нанесения порошкообразных поли-
меров применяют в приборостроении, вагоностроении,
для отделки небольших изделий простой формы; по срав-
нению с методом газопламенного напыления этот метод
более производительный, может быть использован в по-
точном крупносерийном и массовом производстве, по-
зволяет получать покрытия более высокого качества,
характеризуется отсутствием потерь порошкообразного
полимера.
При вибрационном методе для создания в
рабочей зоне взвешенного слоя полимерного порошка
установки снабжены вибраторами — механическими,
электромагнитными или воздушными, заставляющими
вибрировать корпус установки или соединенное с корпу-
сом диафрагмой только дно ванны. Пористой перего-
родки камера не имеет. Широкого применения этот ме-
тод не получил, так как не обеспечивает равномерного
покрытия из-за того, что при вибрации на поверхность
взвешенного слоя поднимаются более крупные частицы
порошка.
Сочетание вихревого метода с вибрационным носит
название вибровихревого метода напыления,
который обеспечивает однородную структуру и плот-
ность взвешенного слоя, и применяется для нанесения
порошков полимеров, обладающих плохой сыпучестью
или слежавшихся.
Схема вибровихревой уста-
новки приведена на рис. 43.
В нижней части установки под
ванной 2 смонтированы элект-
ромагнитный вибратор 1 и
мембрана с частотой 10—100
колебаний в секунду. На части-
цы порошка одновременно
действуют вибрация и потоки
воздуха, что обеспечивает рав-
номерный слой покрытия. Ме-
тод предназначен для нанесе-
ния защитных и декоративных
покрытий.
Струйный метод за-
ключается в нанесении на по-
верхность изделия струи сме-
си, состоящей из порошка по-
Рис. 43. Схема вибрових-
ревой установки для на-
несения полимерных ма-
териалов
лимера и сжатого воздуха или инертного газа через рас-
пылитель на предварительно нагретое изделие, при этом
частицы порошка расплавляются и образуют монолитную
Сплошную пленку. Сжатый воздух, применяемый для на-
несения смеси, предварительно очищается от масла и
влаги в масловодоотделителе. Метод применяют для по-
лучения покрытий крупногабаритных изделий.
Метод электростатического напыле-
ния порошка основан на принципе контактной или ко-
ронной зарядки. Заряженные частицы полимерного по-
рошка под действием сил электростатического поля
движутся к противоположно заряженному изделию и
осаждаются на его поверхности. Схема установки для
напыления порошка в электрическом поле приведена на
рис. 44. Частицы порошка, осевшие на поверхности изде-
лия, сохраняют свой заряд несколько дней и не осыпа-
ются с поверхности, поэтому нет необходимости в предва-
рительном нагреве; нагрев необходим лишь после нане-
сения порошка с целью оплавления его.
Рис. 44. Схема установки
для напыления полимер-
ных материалов в элект-
рическом поле:
/ — окрашиваемое изделие,
2 — краскораспылитель, 3 —
порошковый шпатель, 4—•
источник высокого напря-
жения, 5 — воздушный ре-
дуктор, 6 — манометр, 7 —
эжектор (насос), 8 — воз-
душная камера, 9 — пористая
перегородка
Для напыления полимерного порошка в электриче-
ском поле применяют ручные и стационарные автомати-
ческие установки. Стационарные установки снабжены
Рис. 45. Схема установ-
ки для нанесения порош-
ковых полимерных ма-
териалов в облаке заря-
женных частиц:
1 — подвесной конвейер, 2 —
распылительно-зарядная ка-
мера, 3 — ионизаторы, 4—
окрашиваемое изделие, 5 —
источник высокого напря-
жения, 6 — взвешенный слой
порошка, 7 — порошковый
питатель, 8 — эжектор
реку пер анионными устройствами, улавливающими не-
осевший полимерный порошок с целью повторного ис-
пользования его. Ручные распылители вместо распыли-
тельной головки имеют специальные насадки.
Метод окрашивания в облаке заряженных
частиц изображен на рис. 45. Изделия 4 перемещаются
конвейером 1 через распылительно-зарядную камеру 2,
где заряженные частицы порошка оседают на поверхно-
сти их. Этим методом окрашивают металлические листы,
стальные трубы, колеса автомобилей и другие изделия.
Устройство для нанесения порошка, заряжающегося
от трения, показано на рис. 46. Емкость для порошка
представляет собой
конденсатор, стенки ко- !>
дорого изготовлены из
диэлектрического мате-
риала, дно и крышка —
из токопроводящего
материала. Сжатый
воздух по трубке 1 по-
ступает в распредели-
тель 2 и, выходя из соп-
ла 3, поднимает части-
цы порошка. Переме-
щаясь вдоль стенок ем-
кости, частицы порошка
заряжаются. Выходя-
щий из сопла поток
воздуха поднимает по-
рошок к крышке, струя
воздуха, выходящая из
трубки 7, подает поро-
шок к распылителю и
выбрасывает его на по-
верхность изделия.
Область примене-
ния порошковых покры-
тий быстро расширяет-
ся как в Советском Со-
Рис. 46. Устройство для нанесения
полимерного порошка, заряжаю-
щегося от трения:
/ — трубка, 2— распределитель возду-
ха, 3, 6 — воздушные сопла, 4 — сопло
ионизатора, 5 — ионизатор, 7 — трубка
юзе, так и за р\ 5с?:-.с:\
Порошковые покрытия широко применяют при изготов-
лении деталей швейных, сельскохозяйственных машин,
внутренних и наружных поверхностей стальных труб
и т. п.
Непременным условием получения надежного покры-
тия являются правильный выбор порошковых компози-
ций и тщательная подготовка поверхности, включающая
щелочную очистку, промывку и сушку. Если к покры-
тию предъявляются требования повышенной коррози-
онной стойкости, то поверхность изделия фосфати-
руют.
16. Сведения о полимерных композициях и порошках
Материал Режим формирования лленки Характеристика покрытия
время, мин темпера- тура, °C
Эпоксидные по- рошковые компо- зиции: 30—240 150—180
П-ЭП-177 Химически стойкое, электроизоляционное, де- коративное
П-ЭП-957 240—360 120 Электроизоляционное, химически стойкое
ЭП-49а, ЭП-49Д 240 160—200 Электроизоляционное
Краски сухие поливииилбути- ральные 5—20 220 Защитно-декоратив- ное
Полиэтилен низ- кого давления От 8 200—220 Электроизоляционное и химически стойкое
Полиэтилен вы- сокого давления, фторопласт От 120 до 600 До 270 Электроизоляционное и химически стойкое
В табл. 16 приведены некоторые данные о полимерных
композициях.
§ 8. Окрашивание методом электроосаждения
Водоразбавляемые материалы широко применя-
ют для нанесения их методом электроосаждения. Метод
применяется для нанесения грунтовочных слоев на кузо-
ва легковых машин, детали грузовых автомобилей, сти-
ральных машин, холодильников, пылесосов, тракторов,
а также для нанесения верхних слоев защитно-декора-
тивных покрытий.
Сущность процесса состоит в том, что частицы лако-
красочного материала из водного раствора, имеющие
отрицательный заряд (так как корпус ванны соединен с
отрицательным электродом постоянного источника тока),
под действием электрического поля направляются к по-
груженному в ванну изделию, соединенному с положи-
тельным электродом, и осаждаются на его поверхности.
Из осадка под действием электроосмоса выделяется
(вытесняется) вода, частицы лакокрасочного материала
уплотняются, образуя равномерное плотное водонепро-
ницаемое покрытие.
Достоинства метода: высокое качество покрытия
(без подтеков и с хорошей адгезией) возможность сни-
зить потери лакокрасочных материалов в большей сте-
пени, чем при других методах окраски, равномерность
покрытия по толщине, возможность регулирования и ав-
томатического контроля толщины покрытия, улучшаются
санитарно-гигиенические условия труда, уменьшается
пожароопасность, возможность полностью автоматизи-
ровать процесс; недостатки: более высокая стоимость
оборудования и необходимость больших производствен-
ных площадей по сравнению с окрашиванием другими
методами; электролиз солей, находящихся в воде, меша-
ет процессу электроосаждения, поэтому при изготовле-
нии растворов для электроосаждения применяют обес-
соленную воду — конденсат.
Электроосаждением можно получать равномерные
по толщине пленки на изделиях сложной формы, но не
всегда удается окрасить труднодоступные места (это
зависит от формы деталей и свойств применяемого ма-
териала). Свойство лакокрасочного материала прони-
кать в труднодоступные места и образовывать равномер-
ное по толщине покрытие (по аналогии с электролизом
металлов) называют рассеивающей способностью.
Отечественная промышленность выпускает водораз-
бавляемые грунтовку ФЛ-093 и эмаль ФЛ-149Э, кото-
рые применяются для декоративного покрытия. Для
приготовления рабочих растворов эмаль разбавляют ам-
миачной водой, а грунтовку, выпускаемую в виде «кис-
лой» пасты в комплекте с нейтрализатором (триэтилами-
ном), разводят водой до необходимой рабочей концент-
рации (табл. 17).
Освоены новые водоразбавляемые грунтовки для на-
несения методом электроосаждения, например марки
АУ-0118, ВКЧ-0207.
Водоразбавляемая пассивирующая грунтовка АУ-0118
изготовлена на основе водорастворимой уралкидной
смолы. Покрытия на основе ее отличаются высокими
защитными и физико-механическими свойствами. Про-
должительность сушки 30 мин при 180° С, толщина слоя
покрытия 20—-25 мкм.
Гунтовка ВКЧ-0207 представляет собой суспензию
пигмента в лаке КЧ-0125, обладает высокой проникаю-
щей способностью, режим сушки ее тот же, что и грун-
товки АУ-0118.
17. Технологические параметры нанесения
электроосаждением и сушки лакокрасочных материалов
Параметры Лакокрасочный материал
ФЛ-149Э ФЛ-093
Концентрация исходного материала, о/ 43—45 70—75
/0 Рабочая концентрация раствора, % 8—15 10—15
pH раствора 7,5—8,2 6,6—7,8
Рабочая температура раствора, °C 20—22 18—25
Напряжение осаждения, В 20—56 150—340
Плотность тока, А/м2 20—70 20—50
Продолжительность осаждения, с 60—120 60—120
Толщина покрытия, мкм 15—25 10—30
Продолжительность сушки, мин 30 30
Температура сушки, °C 170—180 180—200
Эмаль М.С-278 черная матовая применяется для за-
щитно-декоративной окраски оптических приборов, эмаль
В-АС-1162 белая акриловая — для однослойного покры-
тия холодильников, медицинского оборудования (толщи-
на однослойного покрытия 40—50 мкм), эмаль УР-1154
алюминиевая для окраски дисков колес автомобилей.
Водоразбавляемые лакокрасочные материалы плохо
смачивают металлическую поверхность, поэтому окра-
шиваемые поверхности тщательно очищают от посторон-
них включений и обезжиривают, а для улучшения анти-
коррозионных свойств — фосфатируют.
Линии окрашивания электроосаждением состоят из
основного и вспомогательного оборудования. К основ-
ному оборудованию относятся агрегат подготовки по-
верхности, установка электроосаждения и сушильный
агрегат; к вспомогательному—установка и емкости для
приготовления обессоленной воды, рабочих и корректив
рующих растворов лакокрасочных материалов, установ-
ка для очистки промывных вод от лакокрасочного ма-
териала, для деминерализации вод с целью повторного
их использования, установки для ультрафильтрации,
емкости для хранения лакокрасочных материалов.
В зависимости от типа производства имеются линии
окраски непрерывного и периодического действия. В ли-
ниях первого вида оборудование, устанавливаемое по
ходу технологического процесса, обслуживается непре-
рывно движущимся конвейером; за счет опускания ли-
нии конвейера происходит погружение изделий в ванну
осаждения; во втором случае межоперационное переме-
щение изделий осуществляется с помощью автооперато-
ров, либо толкающими конвейерами, а погружение изде-
лий в ванну — опускной секцией конвейера или автоопе-
ратором.
Агрегат подготовки поверхности включает (рис. 76)
процессы обезжиривания, фосфатирования, пассивирова-
ния, четырехкратную промывку водой и оснащен специ-
Рис. 47. Схема установки для окраски электроосаждением:
1 — окрашенное изделие, 2 — конвейер, 3 — токосъемная шина, 4 — ванна,
5—мешалка, 6 — теплообменник, 7, 13 — фильтры, 8 — смесительная ем-
кость, 9— емкость для исходного материала, 10—плунжерный насос, 1Г—
бачок для нейтрализатора, 12 — установка для обессоливания воды, 14—
буферная емкость для воды, 15— резервная емкость, 16—пульт управления.
17 — источник постоянного тока
альными установками для непрерывной фильтрации цир-
кулирующего фосфатного и обезжиривающего растворов.
Установка для окраски электроосаждением (рис. 47)
состоит из ванны 4, источника постоянного тока 17, то-
косъемной шины 3, устройства для установки и переме-
щения дополнительных электродов, устройства для пе-
ремешивания раствора 5, фильтра 7, теплообменника' 6
и пульта управления 16 с приборами для контроля и ре-
гулирования работы установки.
Процесс электроосаждения осуществляется при ре-
жиме постоянного либо ступенчатого напряжения, либо
при режиме постоянной плотности тока. Регулирование
напряжения осуществляют различными способами, в
том числе выпрямительными установками, которые вы-
прямляют переменный ток и. одновременно регулируют
напряжение.
При режиме постоянной плотности тока необходимо
навешивать окрашиваемые детали на подвески конвей-
ера 2 с таким расчетом, чтобы окрашиваемая площадь
деталей на каждой подвеске была приблизительно оди-
накова.
Для того чтобы лакокрасочный материал в ванне был
однороден и чтобы избежать местных перегревов, рабо-
чий раствор ванны необходимо постоянно перемеши-
вать. В больших ваннах (объем больше 2—3 м3) приме-
няют пропеллерные мешалки 5 для внутреннего переме-
шивания и насосы для внешней циркуляции. Сдувание
образующейся пены осуществляется форсунками, через
которые пропускают часть циркулирующего материала.
Для предотвращения образования пены устанавливают
фильтры 7 и 13. В процессе окраски выделяется значи-
тельное количество тепла, усиливается выделение газов
и испарение растворителей. Для поддержания постоян-
но заданной температуры находящегося в ванне лако-
красочного материала служат теплообменники 6, по тру-
бам которых циркулирует водопроводная вода.
Для очистки рабочего раствора от металлических
включений устанавливают магнитные фильтры-ловушки.
После окраски изделия промывают обессоленной во-
дой, обдувают воздухом, нагретым до 120—130° С в те-
чение 3—5 мин в сушильной камере; продолжительность
сушки 20—30 мин при 170—200° С.
§ 9. Окрашивание методом струйного облива
Сущность метода заключается в том, что поверх-
ность изделия обливают лакокрасочным материалом и
для получения равномерного покрытия выдерживают в
атмосфере, содержащей определенное количество органи-
ческих растворителей.
Этот метод применяют в массовом и крупносерийном
производстве сельскохозяйственных машин, тракторов,
приборов, он особенно эффективен при окраске громозд-
ких решетчатых ажурных конструкций, например рам,
ферм, для окрашивания которых погружением потребо-
вались бы огромные ванны, а при окрашивании распыле-
140
нием имели бы место большие потери краски. Метод поз-
воляет автоматизировать процесс окрашивания и улуч-
шить санитарно-гигиенические условия труда.
Существенные недостатки метода: относительная не-
равномерность и невысокие декоративные качества по-
крытия, большие потери растворителей в результате ис-
парения лакокрасочного материала при многократной его
циркуляции, невозможность нанесения двухцветного по-
крытия и окрашивания изделий, имеющих глубокие впа-
дины и внутренние по-
лости, необходимость
более значительных
производственных пло-
щадей по сравнению с
пневматическим и элек-
тростатическим метода-
ми окрашивания.
Метод струйного
облива применяют для
нанесения грунтовоч-
ных покрытий и окра-
шивания глифталевы-
ми, пентафталевыми,
масляными, фенольны-
ми, мочевиноформаль-
дегидными, меламино-
алкидными и битумными
18. Рекомендуемые параметры
нанесения лакокрасочных
материалов струйным обливом
Материал Вязкость по ВЗ-4, с Время выдержки в туннеле, мин
Грунтовки:
глифталевые 17—26 8—10
пентафталевые 20—30 8—10
Эмали:
пентафталевые 20—35 8—12
меламиноал- 25—40 10—14
кидные
фенольные 20—25 12—14
мочевинные 20—35 10—14
материалами
(табл. 18).
Установка для окрашивания струйным обливом (рис.
48) представляет собой проходную камеру, состоящую из
входного 1 и выходного 8 тамбуров, зоны облива 2 и па-
рового туннеля 9.
Изделия, подвешенные к конвейеру, поступают снача-
ла в камеру облива, а затем в паровой туннель, где под-
держивается определенная концентрация паров раствори-
теля, под действием которых лакокрасочный материал,
нанесенный на поверхность, «схватывается» не сразу, и
растекается по поверхности, образуя равномерное по тол-
щине покрытие, при этом излишки краски стекают.
В зоне облива на трубах 3, называемых окрасочными
контурами, закреплены 4—8 шарнирных сопл, через ко-
торые лакокрасочный материал подается на изделие.
Применение качающейся и одновременно поворачиваю-
щейся в горизонтальной оси на угол 30° трубы вместо
неподвижной позволяет сократить число сопл и облегчает
окраску труднодоступных мест в изделиях. В зоне облива
и в паровом туннеле на полу установлен сборный бак /2;
при движении конвейера с изделиями через камеру избы-
ток краски, стекая, попадает в сборный бак 11, проходит
фильтр и насосом 13 вновь по трубке 10 подается к соп-
лам. Паровой туннель, служащий для выдержки изделий
в атмосфере паров растворителя, снабжен рециркуляци-
Рис. 48. Схема установки для окраски струйным обливом
онной системой, состоящей из вентилятора 5 с электро-
двигателем, всасывающих 4, 6 и нагнетающего 7 воздухо-
водов. Для обеспечения заданной концентрации паров
растворителя, равномерного распределения их по всему
объему парового туннеля и выброса избытка паров рас-
творителя в атмосферу пары засасываются из нижней ча-
сти туннеля в начале зоны стекания, где их концентрация
наиболее высока, и возвращаются в верхнюю часть в кон-
це парового туннеля, где концентрация их наимень-
шая.
Концентрация паров контролируется специальным
прибором, исполнительный механизм которого автомати-
чески управляет дроссель-клапаном, регулирующим уда-
ление из туннеля излишков паров. Входной и выходной
тамбуры снабжены воздушными завесами (затворами),
предотвращающими выход паров растворителя в поме-
щение цеха.
Чтобы внутри установки не могли образовываться за-
вихрения паровоздушной смеси, ускоряющие испарение
растворителя с поверхности изделий, зона облива отделе-
на от парового туннеля съемной стальной перегородкой
(силуэт) — проемом для прохода изделий, закрытым раз-
резными резиновыми шторками. Такие перегородки уста-
новлены также с обеих сторон тамбуров для уменьшения
улетучивания паров.
В установке имеются два насоса, один служит для по-
дачи лакокрасочного материала из бака 14 к окрасочным
контурам и соплам, второй периодически перекачивает
его через фильтр и теплообменник, предназначенный для
поддержания температуры лакокрасочного материала в
пределах 20—25° С, и подает растворитель в бак с лако-
красочным материалом, а при необходимости и к допол-
нительным контурам и предназначенным для промывки
установки соплам. Растворитель после промывки сливают
и используют в дальнейшем для разведения окрасочного
состава.
Чем дольше находится изделие в атмосфере паров рас-
творителя и чем больше их концентрация, тем тоньше по-
лучается пленка покрытия. Концентрация паров раство-
рителя в паровом туннеле должна быть примерно на
50% меньше нижнего предела взрываемости. Например,
нижний предел взрывоопасной концентрации сольвента
составляет 50 г/м3, а рекомендуемая концентрация — 20—
25 г/м3.
Для получения высококачественного покрытия необхо-
димо подвешивать изделия на конвейер таким образом,
чтобы обеспечить наилучшее стекание излишков лакокра-
сочного материала и не допускать изменения вязкости
лакокрасочного материала в процессе окрашивания.
Время обливания изделия зависит от скорости движе-
ния конвейера и составляет 5—10 с, время нахождения в
зоне обливания— 1—2 мин, температура лакокрасочного
материала 18—25° С.
§ 10. Окрашивание методом окунания
При окрашивании окунанием (погружением) из-
делия полностью погружают в ванну с лакокрасочным
материалом, после подъема из ванны и стекания избыт-
ков окрасочного состава на поверхности изделия образу-
ется пленка покрытия. .Метод простой, достаточно произ-
водительный, не требует сложного оборудования, приме-
няется в механизированном и немеханизированном
производстве, когда к внешнему виду покрытия не предъ-
являют высоких декоративных требований, для нанесе-
ния грунта на литые заготовки и детали мелких и средних
размеров, позволяет автоматизировать процесс окраши-
вания. Недостатки метода: окрашиванию могут подвер-
гаться только изделия, форма и поверхность которых спо-
собствует полному и равномерному стеканию лишнего
лакокрасочного материала, возможность только одно-
цветного окрашивания, невозможность получить равно-
мерную толщину пленки в верхней и нижней частях из-
делия, невысокое качество покрытия (подтеки, наплывы),
невозможность использовать нитроцеллюлозные и другие
быстросохнущие материалы, быстрое испарение раство-
рителя с поверхности лакокрасочного материала, находя-
щегося в ванне, необходимость добавления в окрасочный
состав специальных загустителей, чтобы не допустить сте-
кание краски с острых кромок.
Методом окунания наносят все основные группы ла-
кокрасочных материалов, кроме двухкомпонентных.
Нитроцеллюлозные материалы используют для окраши-
вания только мелких деталей, в эти материалы вводят
бутилацетат, целлозольвы и другие растворители с ма-
лой летучестью с целью предотвратить быстрое «схваты-
вание»; ацетон, этилацетат и другие быстролетучие рас-
творители непригодны.
Для окрашивания окунанием выпускаются водораз-
бавляемые лакокрасочные материалы — эмаль ФЛ-149,
грунтовки ПФ-033, ВМЛ-0143.
Применение водоразбавляемых лакокрасочных мате-
риалов на основе синтетических смол весьма перспективно:
снижается огнеопасность, улучшаются санитарно-ги-
гиенические условия работы, упрощаются промывка обо-
рудования и вентиляция помещения. Особенно эффектив-
но использование этих материалов, если окрашивание
осуществляют в ваннах большой емкости (например, 30—
40 т и выше). Вместе с тем и техника окрашивания, и уст-
ройство ванн в этом случае имеют ряд особенностей.
Изделия в ванну погружают подъемниками или с по-
мощью конвейера. Пневматические подъёмники безопас-
ны в пожарном отношении. В массовом и крупносерий-
ном производстве для окраски окунанием используют
конвейер, имеющий над ванной участки спуска и подъе-
ма. Скорость движения конвейера непрерывного действия
при окраске окунанием — 0,1—2,5 м/мин. К конвейеру с
помощью специальных устройств — крючков, елочек и
т. п. — навешивают в несколько ярусов изделия. Для ок-
рашивания окунанием применяют также ванны, которые
поднимаются и опускаются при прохождении над ними
изделий, подвешенных к конвейеру.
Погружение в ванну изделий должно быть плавным и
равномерным, без образования пузырей; изделия должны
полностью покрываться лакокрасочным материалом и со-
хранять одно и то же положение, что способствует полу-
чению равномерного слоя на поверхности изделия и сни-
жает образование подтеков. Оптимальное положение из-
делия при погружении в ванну, обеспечивающее полное
стекание излишков лакокрасочного материала, выбирает-
ся практически. Если изделия имеют внутренние полости
(карманы), для стекания лакокрасочного материала в
них предусматривают специальные (технологические) от-
верстия.
Не подлежащие окраске поверхности закрывают кол-
пачками, пробками, щитками, заклеивают бумагой. Не
рекомендуется для этой цели использовать тавот и другие
смазочные материалы: они частично остаются в ванне,
загрязняют ее.
Для водоразбавляемых лакокрасочных материалов
характерна повышенная склонность к пенообразованию.
Для снижения пенообразования в ванну периодически до-
бавляют специальные составы (антивспениватели) или
вводят уайт-спирит, скипидар, перемешивают лакокрасоч-
ный материал во время перерывов в работе, предусматри-
вают в конструкции ванны гасящие пену устройства.
На рис. 49 изображена схема установки для окраши-
вания окунанием подвешенных к цепному конвейеру из-
делий 3. Устройства для перемешивания и для подачи
лакокрасочного материала в ванну 5 объединены. По ме-
ре расходования краски новые порции ее подаются насо-
сом гидравлического перемешивания 9 в ванну из бака 8
через фильтр 1 и напорный коллектор 7. Избыток лако-
красочного материала сливается в бак через переливное
устройство 2, аварийный слив лакокрасочного материала
осуществляется через трубопровод 6.
Краска поступает через отверстия в боковых стенках
пустотелых призм 4 струями, этим обеспечивается переме-
шивание краски. Краны, установленные на каждой приз-
6 Г. Ф. Сточик
145
о
/
Рис. 49. Установка для окраски окунанием
ме, дают возможность регулировать количество поступав-
мой краски и тем самым интенсивность перемешивания.
Для удаления краски из ванны после окончания работы
или в случае аварии устанавливают сливные баки, из
которых краску с помощью насоса можно вновь подавать
в ванны. Сливные баки следует устанавливать за преде-
лами цеха. Если зеркало ванны невелико, пары раствори-
теля удаляются общецеховой вентиляцией, если зеркало
испарения велико, то ванны устанавливают в застеклен-
ных камерах, снабженных вытяжными устройствами.
Рис. 50. Установка для окраски окунанием с выдержкой в парах
растворителя
Излишки лакокрасочного материала с изделий стека-
ют на наклонные лотки, откуда он вновь поступает в ван-
ну; продолжительность стекания 10—15 мин. Для пре-
дотвращения осаждения пигментов на дно ванны при-
меняют механические мешалки или насосы, создающие
циркуляцию краски. Мешалки менее практичны, так как
часто выходят из строя из-за засорения подшипников.
Окунание с выдержкой окрашенных изделий в парах
растворителя (аналогично методу струйного облива) поз-
воляет улучшить равномерность и внешний вид покрытия.
В установку (рис. 50) входят кабина с тамбуром 1, окра-
сочная ванна окунания 7 и паровой туннель 3 с тамбуром,
образующие камеру проходного типа, через которую про-
ходит конвейер, с окрашиваемыми изделиями. Пол тунне-
ля выполнен в виде V-образного лотка, имеет уклон в сто-
рону ванны для стока избытка лакокрасочного материа-
6* 147
ла, стекающего с изделий, в промежуточный бак 6,
откуда лакокрасочный материал через фильтр и тепло-
обменник подается к перемешивающему устройству —
призматическим насадкам. Вентиляционная система ус-
тановки включает воздушные завесы 4 у входа и выхода
в тамбур и систему рециркуляции 2 с регулируемым вы-
бросом избытка паровоздушной смеси. Конструкции па-
рового туннеля, насосной системы 5, контрольной аппа-
ратуры те же, что и в установках струйного облива. Схе-
Рис. 51. Схема гидравлической установки для окраски окунанием
с выдержкой в парах растворителя:
1 — ванна, 2 — устройство для удаления пены, 3 — теплообменник, 4 — про-
мывная система, 5 — сточный лоток, 6 — фильтр, 7 — насосы, £ — бак для
лакокрасочного материала, 9 — бак для растворителя. 10— сопла перемеши-
вающего устройства, 11— карман
ма гидравлической системы установки приведена на
рис. 51.
Режимы метода окунания с выдержкой в парах рас-
творителя: вязкость состава 17—18 с по ВЗ-4 при 18—
20° С, температура лакокрасочного материала 18—23° С;
концентрация паров растворителя в туннеле 10—25 г/м3,
время выдержки в тоннеле 5—10 мин.
В барабанах окрашивают мелкие детали—мелкие
болты, гайки, а также предметы бытового потребления —
крючки, пряжки, детали обувной фурнитуры. Изделия за-
гружают в барабан и заливают туда же лакокрасочный
материал. Закрыв крышку, барабан приводят во вращение
вручную или с помощью электропривода; при этом лако-
красочный материал равномерно наносится на поверх-
ность изделий, не склеивая их друг с другом. Для удале-
ния паров растворителя и продуктов высыхания в торцо-
вых стенках барабана сделаны отверстия. Частота вра-
щения барабана 75—120 об/мин, продолжительность вра-
щения 5—10 мин. После окрашивания изделия помещают
в сушильный шкаф.
Применяют барабаны, имеющие двойные стенки, меж-
ду которыми расположены электрические нагреватели;
после окраски в таких барабанах осуществляется и суш-
ка изделий.
Окрашивание валками заключается в том, что изделие
пропускают между вращающимися валками, на которые
предварительно нанесен лакокрасочный материал. Этим
методом окрашивают или лакируют доски, листы фанеры,
листы кровельной стали и другие плоские изделия. Вал-
ковая машина может быть снабжена двумя или тремя
стальными окрасочными валками и одним опорным. Рав-
номерность толщины покрытия по длине и ширине окра-
шиваемого изделия зависит от точности изготовления и
установки валков.
§ 11. Автоматические окрасочные установки
Автоматизация процесса нанесения покрытий
пневматическим распылением и в электрическом поле на-
правлена на повышение производительности труда, улуч-
шение качества покрытия, снижение себестоимости про-
дукции, экономию лакокрасочных материалов (поскольку
процесс осуществляется в заданном по расчету оптималь-
ном, т. е. наилучшем режиме), улучшение условий труда
и техники безопасности.
На рис. 52 представлен агрегат (полуавтомат) для ок-
раски и терморадиационной сушки коробок, кожухов,
гильз, термосов и других мелких изделий.
Агрегат состоит из следующих основных частей: каме-
ры окраски 4, сушильной терморадиационной камеры 3,
конвейера, состоящего из цепи 2 со стержнями 1 для мон-
тажа изделий, вращающихся вокруг вертикальной оси
при помощи специального приспособления и привода.
В камере окраски в центре поворотного устройства уста-
новлен электромеханический дисковый распылитель, на-
носящий краску на изделия.
Установку изделий на шпинделе и снятие их после ок-
раски, включение и выключение движения конвейера, ре-
гулирование подачи краски и ее вязкости (в отличие от
автоматических поточных линий) осуществляет рабочий.
На рис. 53 приведена схема установки автоматической
окраски методом пневматического распыления листов, па-
нелей и других плоских изделий.
Основные части автоматической окрасочной установ-
ки: конвейер 1, краскораспылитель 13, устройство для
возвратно-поступательного его движения, система подачи
дозированного лакокрасочного материала с заданной
вязкостью, красконагнетательный бак 11 с мешалкой,
приводимой в действие пневматической турбинкой 9, бак
для растворителя 12, которым промывают всю систему,
шланги подачи лакокрасочного материала 8 и шланги
для сжатого воздуха 2. Переключение на промывку систе-
мы осуществляется поворотом крана 10.
Изделия перемещаются по подвесному конвейеру 1.
Длина изделий, входящих в данную партию, может быть
различной, но высота одна и та же. Конечный (нижний)
выключатель 4ВК устанавливают по высоте изделий дан-
ной партии, верхний выключатель ЗВК закреплен непо-
движно. В шкафу 3 установлены сигнализатор падения
давления воздуха 7, воздухораспределитель 6, электроуп-
равляемый клапан 4 и манометр 5.
При нажатии кнопки, имеющейся на пульте управле-
ния, приводится в движение конвейер, первая подвеска
Рис. 53. Схема установки
автоматической окраски:
1 — подвесной конвейер, 2 —
шланг подачи сжатого воздуха,
J — шкаф управления, 4 —
электроуправляемый клапан, 5 —
манометр. 6 — воздухораспреде-
литель, 7 — сигнализатор паде-
ния давления воздуха, 8 —
шланг подачи лакокрасочного
материала, 9 — пневматическая
турбинка с мешалкой, 10 — кран
тодачи растворителя для про-
мывки системы, 11— краскона-
гнетателъный бак, 12— бак для
растворителя, 13 — краскораспы-
литель
изделия нажимает на шток выключателя 1ВК и краско-
распылитель 13 включается в работу: начинает движение
вниз, окрашивая часть изделия, затем нажимает на шток
выключателя 4ВК и изменяет свое движение — поднима-
ется вверх до соприкосновения со штоком выключателя
ЗВК, а затем опускается снова вниз. Изделие, пройдя зо-
ну окраски, воздействует на конечный выключатель 2ВК,
и работа краскораспылителя прекращается до подхода
следующего подлежащего окраске изделия.
С началом движения краскораспылителя включается
цепь подачи воздуха на распыление лакокрасочного мате-
риала, эта цепь сблокирована с сигнализатором 7 паде-
ния давления воздуха и с вытяжным вентилятором: при
падении давления воздуха в воздушной линии или оста-
новке вентилятора прекращается распыление лакокрасоч-
ного материала.
В автоматических линиях используются краскораспы-
лители КРВ-2 с дистанционным управлением (принцип их
работы тот же, что и распылителя КРУ’1) и воздухорас-
пределители для изменения направления подачи сжатого
воздуха, электроуправляемые клапаны для переключения
пневматически управляемых узлов и управления исполни-
тельными механизмами, реле для регулирования давле-
ния воздуха и другая аппаратура.
Рис. 54. Прямоходный перемещающийся механизм
Автоматическая окраска в электрическом поле осуще-
ствляется прямоходными перемещающимися механизма-
ми, имеющими основание с ходовыми роликами 10 (рис.
54). На опоре 5 смонтирована подвижная штанга 4, со-
вершающая возвратно-поступательное движение в верти-
кальной плоскости при помощи механизма, состоящего
из шатуна 7, привода 8 и электродвигателя 9; механизм
заключен в защитный кожух 6. На штанге установлены
два электростатических распылителя 2 с чашами 1, кото-
рые получают вращение от электродвигателя 3. Установ-
ка может быть поставлена на специальную раму с пнев-
моприводом и перемещаться дистанционным управлени-
ем в поперечном направлении к оси движения конвейера
152
для окрашивания изделий, отличающихся размерами, не
прерывая общий процесс окрашивания.
В комплект установки входят красконагнетательный
бак, шланги, насосы с регулируемой подачей краски. Бак
и насосы смонтированы на подставке, изолированной от
пола. При необходимости в поточную линию можно вклю-
чить добавочные передвижные окрасочные установки.
На рис. 55 представлена схема камеры автоматиче-
ской электроокраски в электрическом поле кузова легко-
вого автомобиля 7. Окраска боковой поверхности кузова
осуществляется описанными выше четырьмя прямоходны-
ми перемещающимися механизмами 8— по два с каждой
стороны камеры. Нижняя боковая поверхность окрашива-
ется двумя такими же механизмами, снабженными каж-
дый двумя электростатическими распылителями 14 гриб-
кового типа, а верхняя часть боковой поверхности, имею-
щей большие проемы,— прямоходными механизмами,
имеющими каждая один электростатический распыли-
тель 13. Верх кузова, капота, багажника окрашивают тре-
мя электростатическими распылителями 12, расположен-
ными на подвижной раме 10 портала, возвратно-поступа-
тельное движение которой в горизонтальной плоскости в
поперечном направлении осуществляется механизмом 11;
перемещение этих распылителей в вертикальном направ-
лении осуществляется механизмом 9.
В камере установлено шесть краскораздаточных ба-
ков 2. Краска в баки поступает из краскоприготовитель-
ного отделения по трубам 5, а из баков самотеком на-
правляется к шестеренчатым насосам 3 краскодозирую-
щего устройства 1 и далее по шлангам 4 к краскораспы-
лителям.
Кузов подходит к порталу и нажимает на шток конеч-
ного выключателя, в результате чего через магнитную
муфту и программирующий диск (на рисунке не показа-
ны) включаются подача краски и механизмы перемеще-
ния распылителей, диск получает вращение, задавая пе-
ремещение, и рама портала движется по заданной про-
грамме. Диск программирующего устройства соединен
цепной передачей с конвейером, при остановке которого
подача краски и работа распылителей прекращается.
На перекрытии камеры размещено высоковольтное
оборудование, почти аналогичное оборудованию камеры
для электроокрашивания мелких деталей (см. рис. 36),
и трубопроводы приточной и вытяжной вентиляции. Вы-
Рис. 55. Схема автоматической окраски кузова легкового автомобиля
сокое давление от источника высокого напряжения к рас-
пылителям подается по гибким высоковольтным кабе-
лям 6. Пуск и остановку камеры, наблюдение за ее рабо-
той выполняет оператор с пульта управления, установ-
ленного у камеры.
§ 12. Окрашивание кистью и валиком
Метод окрашивания кистью из-за низкой произ-
водительности и большой трудоемкости применяется в
настоящее время только в единичном производстве при
небольшом объеме окрасочных работ (например, окраска
опытных образцов громоздких изделий, подкрашивание
некоторых мест у изделий сложной конфигурации и т. п.).
Метод не обеспечивает получения покрытия хорошего ка-
чества при нанесении быстросохнущих лакокрасочных ма-
териалов.
Применяют круглые и плоские кисти различных раз-
меров, изготовленных из свиной щетины или капрона, или
из щетины с добавлением конского волоса; для проведе-
ния тонких линий используют филенчатые и цировочные
кисти из барсучьего, беличьего или хорькового волоса.
Новые кисти с целью удаления из них пыли и сломан-
ных волос промывают в теплой мыльной воде, обвязыва-
ют шпагатом на 2/з длины волоса, по мере износа волоса
шпагат распускают. Вязкость лакокрасочного материала
должна быть такой, чтобы он не стекал с кисти, но сво-
бодно сходил с нее при нажиме на окрашиваемую по-
верхность. Излишек взятого кистью лакокрасочного ма-
териала удаляют отжиманием кисти о край ведра. Лако-
красочный материал наносят на окрашиваемую поверх-
ность широкими полосами, которые затем растушевывают
в горизонтальном, затем в вертикальном направлениях
или наоборот.
После окончания работы кисти отжимают, щетинные
кисти промывают в растворителях наиболее дешевых;
кисти из беличьего и барсучьего и другого дорогого во-
лоса моют в теплой мыльной воде, промывка таких ки-
стей в растворителе или керосине вызывает ломкость во-
лоса.
Процесс окрашивания плоских поверхностей валиком,
представляющим собой цилиндрический стержень, обтя-
нутый искусственной цигейкой или искусственным мехом,
более производительный, чем окраска кистью. Через про-
дольное отверстие валика проходит ось, к изогнутому под
90° концу которой крепится рукоятка. Поверхность вали-
ка смачивают лакокрасочным материалом окунанием в
какой-либо сосуд, затем для равномерного распределе-
ния краски (эмали) и удаления излишка валик прока-
тывают по решетке, потом по окрашиваемой поверхности
во взаимно перпендикулярных направлениях. После окон-
чания работы валик промывают и хранят в подвешенном
вертикально положении.
Глава IX
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
§ 1. Виды сушки
Для ряда лакокрасочных материалов, изготовляе-
мых на основе синтетических смол и растительных масел
(масляные лаки, эмали и краски алкидные, феноло-
формальдегидные, меламиноалкидные и др.) процесс вы-
сыхания состоит из испарения растворителей и последую-
щих сложных химических превращений (окисление, кон-
денсация, полимеризация), в результате которых образу-
ется пленка с необратимой структурой.
Если нанесенные на изделия лакокрасочные материа-
лы сушат в помещении цеха или на открытой площадке
при температуре 15—25° С, то сушка называется естест-
венной; если этот процесс выполняют в сушильных уст-
ройствах при повышенной температуре, сушку называют
искусственной.
Для лакокрасочных материалов, у которых пленка об-
разуется в результате испарения и удаления летучих рас-
творителей (например, нитролаки, нитроэмали, перхлор-
виниловые лаки и эмали), более приемлема естественная
сушка, протекающая достаточно быстро; к искусственной
сушке таких покрытий прибегают редко, когда необходи-
мо ускорить процесс упрочнения пленки (например, по-
крытия перхлорвиниловыми эмалями).
Процесс естественной сушки других лакокрасочных
материалов протекает сравнительно медленно, в среднем
18—24 ч, в ряде случаев и дольше. Кроме того, ряд эма-
лей при 18—25° С не может образовать твердую и меха-
нически прочную пленку, поэтому искусственная сушка
в большинстве случаев необходима. При естественной
сушке необходимо соблюдать следующие условия: темпе-
ратура помещения цеха должна быть не ниже +12° С,
относительная влажность воздуха — не выше 65%, в цехе
должен быть достаточный воздухообмен, т. е. соответст-
вующая вентиляция для удаления летучих продуктов вы-
сыхания, и отсутствовать пыль. Искусственную сушку
осуществляют обычно тремя способами: конвективным,
терморадиационным и индукционным.
§ 2. Конвективные сушильные камеры
При конвективной сушке окрашенные поверхно-
сти изделия нагреваются в результате контакта с горя-
чим циркулирующим воздухом. В наиболее простой по
конструкции сушильной камере свежий воздух, проходя
через нагревательное устройство, называемое калорифе-
ром, нагревается, поступает в камеру, отдает часть тепла
окрашенной поверхности и вентилятором удаляется из
камеры (рис. 56). Работа такой сушильной камеры ма-
лоэкономична: горячий воздух используется не пол-
ностью, много тепла уносится в воздуховод.
На рис. 57 показана сушильная камера, в которой на-
гретый в калорифере воздух из сушильной камеры венти-
лятором снова направляется по воздухопроводу в кало-
рифер, дополнительно подогревается и повторно поступа-
ет в сушильную камеру. Процесс, при котором один и тот
же объем воздуха повторяет путь свой несколько раз, на-
зывается рециркуляцией.
После нескольких проходов через сушильную камеру
воздух постепенно насыщается парами растворителя, по-
этому часть загрязненного воздуха удаляется, а взамен
через фильтр, установленный на всасывающем воздухо-
проводе, засасывается свежий воздух. Удалять насыщен-
ный парами растворителя воздух необходимо потому, что
пары растворителя в определенных соотношениях с воз-
духом образуют взрывоопасные смеси.
При недостаточной подаче свежего воздуха процесс
высыхания замедляется из-за недостатка кислорода, а на
поверхности окрасочного слоя образуется тонкая оболоч-
ка, препятствующая улетучиванию растворителя, что
ухудшает и удлиняет процесс сушки. Количество удаляе-
мого и свежего поступающего воздуха регулируется за-
слонками или дроссельными клапанами.
Конвективные сушильные камеры подразделяют на
камеры тупикового типа периодического действия и про-
ходного типа непрерывного действия (туннельные). Каме-
ры тупикового типа периодического действия применя-
ются в единичном и мелкосерийном производстве, изде-
лия в них сушатся в неподвижном положении.
Мелкие изделия в этом случае располагаются на мно-
гоярусных тележках-этажерках, средние изделия — на те-
Рис. 56. Схема су-
шильной камеры
без рециркуляции
воздуха:
1 — под, 2 — топка,
3 — изделие, 4 — ра-
бочая зона, 5 — вы-
тяжное отверстие,
6 — вентилятор, 7 —
вытяжной воздуховод
Рис. 57. Схема сушильной уста-
новки с рециркуляцией воздуха:
1 — вентилятор, 2 — вытяжной зонт,
3 — вытяжной воздухопровод, 4 — за-
движка, 5 — рециркуляционное уст-
ройство
лежках-платформах. Самоходные изделия или тяжелые
изделия, погруженные на тележках, вводят в камеры по
рельсовому пути. Для сушки в подвешенном положении
изделия подают в камеру по подвесному монорельсу.
Периодическая загрузка и выгрузка, в течение кото-
рой печь не работает, необходимость разогрева камеры
и изделий снижают коэффициент ее использования.
В массовом и крупносерийном производстве применя-
ют сушильные камеры проходного типа непрерывного дей-
ствия, в которых изделия перемещаются на конвейерах не-
прерывно или периодически через определенные проме-
жутки времени, а загрузка и выгрузка изделий осуществ-
ляется без остановки работы камеры.
Камеры проходного типа могут быть одноходовыми (с
одним коридором) или многоходовыми, т. е. имеющими
несколько коридоров с трассами конвейера в прямом и
обратном направлениях. В многоходовых камерах движе-
ние воздуха относительно движения изделий изменяется
несколько раз, что способствует более равномерному про-
цессу сушки, чем в одноходовых камерах.
В многоходовых камерах оптимальный режим сушки
возможно обеспечить устройством двух продольных пере-
городок, разделяющих камеру на три зоны. В первую зо-
ну, предназначенную для нагревания изделий и испарения
основной части растворителя, подается наибольшее коли-
чество горячего свежего воздуха. Во второй, основной зо-
не, предназначенной для формирования лакокрасочной
пленки, достигается максимальная температура, разница
между температурами входящего и выходящего воздуха
здесь минимальная. Третья зона предназначена для до-
сушки и частичного охлаждения окрашенных изделий.
Она предусмотрена для того, чтобы постепенно снижать
температуру изделий, движущихся к выходу камеры.
В эту зону горячий воздух не подается, а поступает хо-
лодный воздух из цеха через проемы камеры. Обычно го-
рячий воздух подается в нижнюю зону камеры, а охлаж-
денный отсасывается из верхней зоны. Разность темпе-
ратур между горячим и удаляемым охлажденным возду-
хом должна быть 5—10° С.
В целях экономии производственной площади на заво-
дах массового производства иногда устанавливают двух-
этажные сушильные камеры.
Вентиляторы, электродвигатели и калориферы уста-
навливают вне камеры на металлических площадках или
на полу. С целью сокращения теплопотерь и снижения
уровня шума, создаваемого вентиляторами, последние,
как и калориферы, устанавливают иногда внутри камеры,
но электродвигатели вентиляторов устанавливают с на-
ружной стороны камеры и соединяют с вентиляторами
клиноременной передачей. Размещение вентиляторов
внутри камер увеличивает ширину последних и услож-
няет обслуживание вентиляторов.
При непрерывном движении конвейера в торцовых
проемах камер устраивают тамбуры и воздушные заве-
сы, чтобы холодный воздух из цеха не попадал в камеру.
При периодическом движении конвейера с изделиями в
торцовых проемах устанавливают автоматически раскры-
вающиеся двери. Калориферы для нагревания воздуха
могут быть паровые и электрические.
Конвективные сушильные камеры обеспечивают высо-
кую равномерность нагрева, но неэкономичны: только не-
значительная часть тепла расходуется на сушку окрашен-
ных изделий, значительное количество тепла расходуется
на нагрев стен и воздуха камеры, транспортных средств,
теряется с воздухом, выбрасываемым наружу. Кроме то-
го, в связи с вводом в действие различных автоматиче-
ских линий продолжительность сушки (1—3 ч) не может
удовлетворять требованиям производства и нуждается в
дальнейшем сокращении.
Наиболее экономичными сушильными установками яв-
ляются бескалориферные; в них процесс сушки осущест-
вляется непосредственно смесью продуктов сгорания, об-
разующейся в результате сжигания в газовой печи при-
родного газа.
Сушильная установка такого типа (рис. 58) представ-
ляет собой тоннель, разделенный продольной перегород-
кой 6 на две секции. Тоннель приподнят над уровнем по-
ла, а пол входных 2 и выходных 7 тамбуров сделан на-
клонным и смонтирован так, что верхняя кромка откры-
тых проемов находится ниже уровня пола тоннеля. Этим
создается тепловая завеса, через которую холодный воз-
дух из цеха не может попадать в сушильную зону 1.
В тамбурах также осуществляется предварительный по-
догрев лакокрасочного покрытия и охлаждение окрашен-
ного изделия после сушки.
Сушильная камера снабжена восемью вентиляцион-
ными установками 3 с камерами смешения 4, в которых
продукты сгорания газа, засасываемые вентиляторами,
смешиваются со свежим воздухом и подаются в сушиль-
ную камеру. Отработавший воздух и выделяющиеся с ок-
рашенных поверхностей пары растворителя отсасывают-
ся вентилятором в специальные камеры, проходят через
пламя горелки. В результате сгорания паров раствори-
теля воздух снова нагревается и направляется в сушиль-
ную зону. Таким образом непрерывная циркуляция воз-
духа улучшает тепловой баланс сушильной камеры. Часть
отработавшего воздуха непрерывно выбрасывается из
камеры через воздуховоды 5.
Сушильные установки такого типа работают эконо-
мичнее и дешевле, чем сушильные конвективные установ-
ки других типов, и более просты в эксплуатации. Темпе-
160
Рис. 58. Сушильная безкалор'иферная установка
ратуру в таких установках можно поддерживать выше,
чем в других сушильных установках (до 180—200° С), что
ускоряет процесс сушки. Недостатки: повышенная пожар-
ная опасность, нельзя использовать для сушки лакокра-
сочных материалов, не выдерживающих прямого воздей-
ствия дымовых газов.
§ 3. Терморадиационные сушильные камеры
Терморадиационная сушка основана на поглоще-
нии невидимых тепловых (инфракрасных) лучей лако-
красочным слоем и окрашенным изделием. Сначала на-
гревается изделие, от поверхности которого тепло переда-
ется лакокрасочному слою изделия за счет поглощения
лучистой энергии. Отвердевание пленки начинается с
нижнего слоя и распространяется на вышележащие слои.
Верхние слои лакокрасочного материала нагреваются
также за счет передачи тепла улетучивающимися раство-
рителями. Поэтому процесс высыхания при терморадиа-
ционной сушке резко ускоряется.
Источником инфракрасных лучей могут быть лампо-
вые (лампы с зеркальным отражателем или осветитель-
ные лампы накаливания с рефлектором), трубчатые и па-
нельно-плиточные излучатели. В заводских условиях лам-
пы накаливания применяют ограниченно, так как они не
обеспечивают равномерный нагрев изделий, часто выбы-
вают из строя; их применяют для сушки тонкостенных
изделий и лакокрасочных покрытий, не требующих ин-
тенсивной сушки.
У зеркальных ламп ЗС-1 (500 Вт) и ЗС-2 (250 Вт), ра-
ботающих на токе напряжением соответственно 127 и
220 В, внутренняя покрытая слоем серебра поверхность
колб служит отражателем; лампы наполнены смесью азо-
та и аргона, что повышает срок их службы. Зеркальные
лампы создают, однако, достаточно равномерный нагрев
при условии, если окрашенная поверхность находится на
расстоянии 0,3 м от ламп; при большем расстоянии ин-
тенсивность сушки ухудшается и происходит неравномер-
ный нагрев.
При сушке ламповыми «светлыми» излучателями про-
пускание и отражение инфракрасных лучей зависит от
цвета лакокрасочного материала покрытия: покрытия бе-
лых и серых цветов нагреваются слабее и сохнут медлен-
нее, чем покрытия черных и темных цветов. Кроме того,
162
тепловая энергия ламп, излучаемая на волнах длиной
0,8—1,4 мкм, большей частью поглощается поверхностью
лакокрасочного слоя, не проникая в его глубину.
К «темным» излучателям энергии относятся трубча-
тые электрические нагреватели (ТЭН) с алюминиевыми
рефлекторами, а также панельно-плиточные нагреватели,
поскольку их излучающая поверхность имеет температуру
Рис. 59. Трубчатый электроизлучатель
темного накала, не превышающую 500° С. При использо-
вании «темных» излучателей поглощение инфракрасных
лучей поверхностью мало зависит от ее цвета, и скорость
сушки покрытий различных цветов и оттенков почти оди-
накова. «Темные» излучатели с температурой поверхно-
сти излучения 400° С испускают инфракрасные лучи с
длиной волны 3,7—5 мкм, которые поглощаются и отра-
жаются почти одинаково многими телами, свободно про-
никают в глубь покрытия, нагревают его быстро и равно-
мерно. Внутренняя поверхность «темных» излучателей
нагревается электрическими элементами или природным
газом.
Трубчатый электроизлучатель (рис. 59) изготовлен из
стальных или керамических трубок 2, имеет параболиче-
ские рефлекторы 4. Внутрь трубок вставлены спирали
нихромовой проволоки и запрессован песок или окись
магния. Рефлекторы, изготовленные из полированного
алюминия, вместе с трубками прикреплены к панели 1
защелками 3. Концы спиралей соединены с контактными
стержнями 5.
Панельно-плиточный излучатель (рис. 60) представ-
Рис. 60. Панельно-плиточный
ляет собой чугунную пли-
ту-панель 2, в которую
вмонтированы трубчатые
изогнутые электронагре-
ватели 4 с контактными
стержнями 3 и зажимами
1. Такие излучатели обес-
печивают равномерный
нагрев, просты в эксплуа-
тации, но масса их больше
по сравнению с трубча-
тыми, сложны в ремонте;
монтируются они на сте-
нах сушильных камер или
на теплоизоляционных
щитах.
В терморадиационных
камерах, обогреваемых
излучатель природным или генератор-
ным газом, нагреватель-
ными приборами являются панели (рис. 61), корпус 1
которых выполнен из жаропрочной стали. Панель пред-
ставляет собой полую коробку, в нижней ее части уста-
новлена газовая горелка 2, нагревающая панель до тем-
пературы 150—400° С.
На рис. 62 представлен разрез терморадиационной ка-
меры проходного типа непрерывного действия. Газ сжи-
гается горелками 2 в пространстве 3 между термоизоли-
руемым металлическим каркасом 1 и панелью. 4,
являющейся внутренней поверхностью камеры. Через ка-
нал 5 в сушильную камеру поступает свежий воздух, ко-
торый вместе с продуктами сгорания газа отсасывается
через имеющийся в верхней части камеры канал. Окра-
шенные изделия 6 движутся через сушильную камеру на
конвейере <3 по монорельсу 7.
В терморадиационной сушильной установке (рис. 63)
излучающие тепло панели образуют камеру, через кото-
рую проходит подвесной конвейер с монорельсом 1, при-
крепленным к верхней панели 2. Наружные поверхности
нагреваемых панелей 4 закрыты теплоизоляционным сло-
ем 5, а внутренние — являются излучающим экраном 6.
В горелках сжигается газ, продукты сгорания его пере-
мешиваются с подсасываемым свежим воздухом, прохо-
дят через полости панелей и нагревают их до 350—400° С.
Рис. 61. Панели с газовым обогревом:
а— прямоугольного сечения, б — переменного сечения
Из панелей продукты сгорания через газоход 3 поступа-
ют в смесительную камеру (на рис. не показана), смеши-
ваются со свежим подсасываемым воздухом и подаются
в сушильную камеру для дополнительного конвективного
нагрева изделий 7.
Сочетание терморадиационного и конвективного на-
грева позволяет более полно использовать тепловую энер-
гию продуктов сгорания и способствует равномерному
нагреву поверхностного слоя изделий простой и сложной
формы.
Излучателями инфракрасных лучей кроме панелей
применяют насадки-плитки и решетки, изготовленные из
керамической массы.
На рис. 64 показана схема газовой горелки беспламен-
ного горения, применяемая в качестве источника инфра-
красного излучения. Излучатель — керамическая насад-
Рис. 63. Терморадиационная су-
чильная камера с рециркуляцией
отработавших газов
Рис. 62. Терморадиационная
сушильная камера проходного
типа непрерывного действия
(туннельная)
Рис. 64. Газовая горелка беспламенного го-
рения
ка 4 с отверстиями диаметром 0,8—1,5 мм — закрепляется
на корпусе 1 горелки. В корпусе установлен нагреватель,
представляющий собой чугунную смесительную камеру 6,
и регулятор подачи газа и воздуха — инжекторное соп-
ло 5. Смесь газа и воздуха, выходя из камеры, распреде-
ляется по внутренней поверхности насадки, проходит че-
рез отверстия насадки и на наружной поверхности ее за-
жигается запальником или другим способом. Насадка
нагревается до 800—950° С, излучает инфракрасные лучи,
которые поглощаются лакокрасочным слоем окрашенного
изделия.
Над насадкой, на расстоянии 5—7 мм от нее, натянута
металлическая сетка 2, которая обеспечивает равномер-
ное, полное сжигание газа и предохраняет насадку от ме-
ханических повреждений. Алюминиевые отражатели реф-
лектора 3 направляют инфракрасные лучи пучком на ок-
рашенную поверхность изделия.
На рис. 65 представлена терморадиационная сушиль-
ная камера проходного типа, предназначенная для сушки
кузовов троллейбусов 3. Камера нагревается газовыми
горелками 2. Каркас 1 камеры изготовлен из швеллера и
угловой стали и обшит с внутренней стороны листами из
алюминиевого сплава, а снаружи — стальными листами.
Между внутренней и наружной обшивками проложен теп-
лоизоляционный слой (шлак, стекловата).
Газовые горелки смонтированы на специальных крон-
штейнах, газ к каждой горелке подается через ответвле-
ния газопровода, расположенного вне сушильной камеры.
Каждая горелка снабжена электрическим зажигающим
устройством. Зажигание горелок производится со щита,
находящегося вне камеры. Для удаления продуктов сго-
рания газа и паров растворителя, а также для подачи
свежего воздуха в сушильной камере установлена при-
точно-вытяжная вентиляция; приточный вентилятор по-
дает свежий воздух из специальной шахты в нижние при-
точные каналы. Вытяжной вентилятор выбрасывает
отработавшие продукты сгорания из верхней зоны каме-
ры. Вентиляторы установлены вне камеры; приточная
шахта — вне помещения цеха.
Равномерное облучение и скорость высыхания покры-
тия в терморадиационных сушильных камерах в большой
степени зависят от расстояния источника излучения до
поверхности окрашиваемого изделия. Лампы как источ-
ник излучения располагаются на расстоянии до 300 мм
£
от окрашенного изделия. Если же в этих камерах ис-
пользуют трубчатые и панельно-плиточные электрические
нагреватели, источник излучения должен находиться на
расстоянии 100—400 мм до изделия.
Скорость высыхания покрытий зависит также от тол-
щины стенок изделия: при толщине стенок более 30 мм
процесс высыхания замедляется и терморадиационная
сушка экономически невыгодна.
В терморадиационных сушильных камерах продолжи-
тельность сушки по сравнению с конвективными сушила-
ми значительно меньше: при использовании трубчатых
и панельно-плиточных излучателей в 4—15 раз, при лам-
повых излучателях — в 3—4 раза.
Терморадиационный метод сушки можно применять
для грунтовки лаков и эмалей, за исключением тех случа-
ев, когда повышенная температура сушки изменяет от-
тенок цвета покрытия; в частности, этот метод сушки бе-
лых эмалей вызывает желтизну.
Терморадиационный метод сокращает время сушки
покрытий составами на основе конденсационных смол,
например эпоксидными, меламиноалкидными, мочевино-
формальдегидными эмалями, грунтовками и лаками, но
мало эффективен для красок и эмалей на масляной ос-
нове.
На рис. 66 показана терморадиационно-конвективная
сушильная проходная камера тоннельного типа для мас-
сового производства. В торцах камеры для снижения
теплопотерь установлены тамбуры 1. Камера обогрева-
ется панелями 2 трубчатых электроизлучателей. Окра-
шенные изделия движутся через камеру на подвесном
конвейере. Воздух, насыщенный продуктами высыхания
лакокрасочных материалов испарения растворителей, от-
сасывается из середины камеры двумя вентиляторами 4.
Часть воздуха, насыщенная парами, удаляется через па-
трубки 5; другая его часть подогревается в калорифе-
рах 3, поступает вновь в камеру, смешивается со свежим
воздухом, засасываемым из цеха через транспортные
проемы, интенсивно обдувает окрашенные изделия.
§ 4. Индукционная сушка токами
высокой частоты
Если металлическое изделие поместить в изменя-
индуктируются вихре-
ющееся магнитное поле, то в нем
Р:>с. 67. Установка для индукционной
сушки автомобильных фар
вые токи, нагреваю-
щие изделие. Нане-
сенный на поверх-
ность изделия слой
лакокрасочного ма-
териала также на-
гревается, процесс
сушки происходит
так же быстро, каки
при терморадиацион-
ном способе.
Основным эле-
ментом сушильной
установки является
электромагнит ное
устройство — индук-
тор, состоящий из
магнитопровода, с
помощью которого
создается перемен-
ное магнитное поле,
и токоподводов для
подключения его к
источнику электрической энергии. Электропитание ин-
дукционной установки осуществляется от сети пе-
ременного тока напряжением 220—380 В. Подбирая ин-
дукторы определенной конфигурации и регулируя рас-
стояние между ними и изделием, можно нагреть изделие
до заданной температуры.
Индукционная сушка применяется преимущественно
для сушки окрашенных изделий из листовой стали. Про-
должительность сушки, например, цельнометаллических
окрашенных вагонов составляет 15—30 мин. Индукцион-
ную сушку применяют также для окрашенных колес, кон-
тейнеров и других изделий. На рис. 67 показана установ-
ка для сушки автомобильных фар. Вдоль конвейера, на
подвесках 2 которого навешены окрашенные корпуса
фар 1, устанавливаются индукторы 3, изогнутые по фор-
ме фар. Расстояние между поверхностью фаз и индукто-
рами должно быть одинаковым— 10—15 мм. Изделия на-
греваются до 140—150° С; процесс сушки длится 10—
12 мин.
§ 5. Сжигание паров растворителей
в процессе сушки
Рис. 68. Схема сушильной уста-
новки с устройством для катали-
тического сжигания паров раство-
рителя
В процессе сушки лакокрасочных покрытий про-
исходит испарение растворителей. Удаление в атмосферу
паров растворителей в целях пожарной безопасности яв-
ляется крайне невыгод-
ным экономически: до-
рогостоящие раствори-
тели в значительной
степени бесполезно вы-
брасываются в атмо-
сферу, загрязняя ее.
Одним из путей ис-
пользования паров ра-
створителей является
их каталитическое сжи-
гание — окисление.
Схема сушильной
установки с устройст-
вом для каталитического сжигания паров органических
растворителей представлена на рис. 68. Из сушильной
установки 9 отработавший воздух, содержащий пары
растворителя, поступает в камеру предварительного на-
грева 1, где эта смесь нагревается подогревателем 2 до
температуры 250—400° С и проходит через слой актив-
ного катализатора 3. Пары окисляются, образуя угле-
кислоту и воду. При этой реакции выделяется значитель-
ное количество тепла, нагревающего очищенный воздух.
Свежий воздух, поступающий извне, через открытый ши-
бер 4, смешивается с нагретым (продуктами окисления),
и вентилятором 6, приводимым в движение двигателем
7, подается в сушильную установку. Небольшая часть
отработавшей смеси воздуха с газом удаляется через
шибер 5.
Частично из камеры предварительного нагрева часть
смеси газов и воздуха может быть возвращена в сушиль-
ную установку через шибер 8. В качестве катализаторов
применяют окислы марганца, хрома, меди, железа.
Для более экономичной работы сушильных установок
на некоторых заводах применяют ступенчатое использо-
вание тепла. Отработавший горячий воздух и продукты
сгорания, образующиеся при работе того или иного агре-
гата (сушильной камеры, моечной установки и т. п.) и име-
ющие высокую температуру, используют для работы дру-
гих агрегатов, где требуется более низкая температура.
Например, температура продуктов сгорания в панелях
терморадиационной сушильной камеры составляет 500—
800° С, а для сушки деталей после окраски нужна темпе-
ратура 100—150° С, для сушки изделий в сборе и для мо-
ечной машины— 80—100° С, для мойки деталей — 60—
80° С; поступающая из водопроводной сети вода должна
иметь температуру 10—15° С.
§ 6. Контрольные приборы
сушильных устройств
Автоматическое регулирование температуры в су-
шительной камере, если обогрев производится паром, го-
рячей водой или продуктами сгорания газа, осуществля-
ется манометрическими газонаполненными термометра-
ми, системой клапанов и пневматическим мембранным
приводом.
Если сушильные камеры обогреваются электрической
энергией, то применяются манометрические электрокон-
тактивные термометры: при нагревании воздуха в суши-
льной камере сверх заданной температуры часть элек-
тронагревательных приборов отключается.
Для регулирования температуры в сушильной камере
применяются также многоточечные потенциометры, дей-
ствующие совместно с термопарами: при повышении или
понижении температуры воздуха в камере соответственно
уменьшается или увеличивается мощность электронагре-
вательных установок (электрокалориферов).
Для измерения скорости движения воздуха в сушиль-
ной камере применяются специальные приборы — чашеч-
ные или крыльчатые анемометры.
Давление, создаваемое вентиляторами, и определение
скорости воздуха в воздуховодах измеряются микромано-
метрами, а температура в сушильных камерах — перенос-
ными потенциометрами и электронными самопишущими
потенциометрами.
Как указывалось, летучие продукты высыхания лако-
красочных материалов (пары растворителя) при опреде-
ленной концентрации в воздухе могут образовывать взры-
воопасные смеси. Сушильные камеры снабжены сигнали-
заторами, сблокированными с калориферами, и привод-
ной станцией конвейера, на котором окрашенные изделия
поступают в камеру. Когда концентрация паров раство-
рителя в сушильной камере приближается к предельной
норме, калориферы и приводная станция конвейера авто-
матически отключаются, прекращается нагрев воздуха и
останавливается подача изделий для сушки.
Глава X
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ
И ПОЛИРОВАНИЯ ПОКРЫТИИ
§ 1. Механизированный и ручной инструмент
для шлифования и полирования
Для шлифования слоев грунтовки, шпатлевки,
эмалей и лаков, а также для полирования лакокрасочных
покрытий используется механизированный инструмент —
ручные шлифовальные и плоскополировальные машины
и полировальные станки.
Ручные машины могут быть с прямым, торцовым и
угловым расположением рабочего органа по отношению
к двигателю. Машины приводятся в действие либо элект-
родвигателем, монтируемым внутри корпуса, либо сжатым
воздухом. Пневматические машины безопасны в обра-
щении, пожаробезопасны, могут работать во влажной
среде, но для них необходимы компрессорные установки.
Электрический инструмент более экономичен, но в це-
лях электробезопасности требует применения трансфор-
маторов, снижающих напряжение с 380—220 до 25—
12 В.
На рис. 69 изображена электрическая шлифовально-
полировальная машина ШПУ-6, рабочим органом у кото-
рой является вращающийся резиновый или фибровый
диск-планшайба 1. Для шлифования покрытий на диск-
планшайбу закрепляют абразивную шкурку, а для по-
лирования— круги из фетра, войлока или сукна. При
работе машину держат за рукоятку 6. Производитель»
ность машины 8—12 м2/ч, мощность электродвигателя
0,58 кВт, частота вращения шпинделя (диска)
4700 об/мин, диаметр диска 200 мм, масса машины 8 кг.
Рис. 69. Шлифовально-полировальная машина ШПУ-6:
1 — диск-планшайба, 2 — головка редуктора, 3 — редуктор, 4 — шпиндель, 5 —
электродвигатель, 6 — рукоятка, 7 — вилка
Для шлифования и полирования нанесенных и высох-
ших слоев лакокрасочных материалов применяют пнев-
матическую плоскополировальную машину ППМ-2
(рис. 70), рабочим органом у которой служат две плат-
формы (колодки) 3, совершающие в направляющих кор-
пуса вдоль продольной оси машины возвратно-поступа-
тельное движение от ротора через валы и кривошипно-
шатунный механизм. К платформам прикреплена микро-
пористая резина 2 с абразивной шкуркой для шлифования
или мехом, фетром или другим полирующим ма-
териалом 1. Для перемещения машины по обрабатывае-
мой поверхности используют верхнюю часть корпуса 4,
заменяющую рукоятку. Лйашину включают в работу на-
жатием на пневмоклапан крышкой 5. Машина снабжена
системой, обеспечивающей подачу рабочей жидкости в
зону обработки для мокрого шлифования.
Производительность машины 0,4 м2/мин, давление
воздуха 0,5 МПа, расход воздуха 0,5 м3/мин, мощность
174
двигателя 0,257 кВт, ход
платформы 15 мм, число
двойных ходов платформы в
минуту 15, масса 3 кг.
Для сухого шлифования
и полирования применяют
ручные пневматические ма-
шины МШ-1М, МШ-2 и
МШ-3 (рис. 71), сконструи-
рованные НПО «Лакокрас-
покрытие». Машины предна-
значены для сухого шлифо-
вания слоев шпатлевки; ма-
шины МШ-1М и МШ-2 мо-
гут быть использованы так-
же для удаления старого ла-
кокрасочного покрытия и
очистки от ржавчины. Рабо-
чим органом являются шли-
фовальные полотна разной
зернистости, наклеенные на
фибровые диски, совершаю-
щие вращательное движе-
ние. Масса машин неболь-
шая— 1,8—2,3 кг; расход
воздуха составляет 20—
24 Мз/ч.
Рис. 71. Ручные пневматиче-
ские машины для сухого
шлифования и полирования:
7—МШ-1М, б —МШ-2, Я —
МШ-3; 1 — шланг для подвода
сжатого воздуха, 2 — рукоятка,
и — пневмодвлгатель, 4 — рабо-
чий диск
. 70. Пневматическая плоскополи-
ровальная машина ППМ-2
При сухом шлифовании и полировании образуется
пыль — мельчайшие частички лакокрасочного покрытия,
поэтому рабочие места и участки, на которых выполня-
ются эти операции, должны быть оснащены вытяжной
вентиляцией. С отшлифованных поверхностей такую пыль
удаляют передвижными пылесосами (например, ПП-3
или ПП-4).
§ 2. Полировальные станки
Полирование лакокрасочных покрытий выполня-
ют на полировальных станках различных типов.
1. Представителями ленточных станков являются
станки моделей ШлПС-2М, ШлПС-4, ШлШ-5, НЛПС
и др., у которых для полирования абразивную ленту за-
меняют фетровой.
2. Плоскополировальные станки бывают двух типов:
однотампонные (например, ПП-3) с подвижным столом,
поступательно движущимся в направлении, перпендику-
лярном положению обрабатываемого листа (щита), и
двухшпиндельные (например, ППА-3) тоже с подвиж-
ным столом и двумя каретками, что позволяет обраба-
тывать одновременно два листа.
3. Барабанные и вальцово-полировальные с набором
мягких шайб.
Глава XI
ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Важным условием высокопроизводительного, эф-
фективного процесса нанесения покрытий является ра-
циональная организация подачи деталей, узлов и изде-
лий к рабочим местам и в сушильные камеры. Это пе-
ремещение может быть свободным (если объекты для
нанесения покрытий располагаются на различных тележ-
ках, перемещаемых самими исполнителями непосредст-
венно по полу, либо по направляющим, либо по рельсам,
установленным на полу) или принудительным (если объ-
екты для нанесения покрытий движутся при помощи ме-
ханических транспортных устройств непрерывного или
прерывного действия). Свободное перемещение осуще-
ствляется обычно в мелкосерийном производстве, прину-
дительное — в крупносерийном и массовом.
Процесс окрашивания распылением громоздких и тя-
желых изделий осуществляется на тележках, снабжен-
ных поворотными кругами; мелкие детали укладывают
на тележки-этажерки.
В массовом и крупносерийном производстве широко
применяют конвейеры, являющиеся не только транспорт-
ным, но и технологическим оборудованием. На конвейе-
рах осуществляют нанесение покрытий, сушку, а также
подготовку поверхности.
Широкое распространение получили однониточные
подвесные конвейеры, которые можно применять при
любых методах нанесения покрытий для перемещения
изделий любой конфигурации; особенно они удобны в тех
случаях, когда путь (трасса) конвейера имеет повороты,
подъемы и спуски.
Одной из основных частей подвесного грузонесущего
конвейера является путь, выполненный в виде монорель-
са, прикрепленного к строительным конструкциям, по ко-
торым движутся каретки, соединенные блочной или плас-
тинчатой цепью, или стальным канатом. К кареткам при-
крепляют крючки, захваты, этажерки и другие виды под-
весок, на которых размещают подлежащие к нанесению
покрытия объекты (детали, узлы, изделия).
В состав каждого конвейера входят также приводная
часть, состоящая из электродвигателя, редуктора и ва-
риатора скоростей, тяговая часть в виде цепи (или тро-
са), несущая часть, представляющая собой ряд кареток,
и натяжная часть, необходимая для создания нормаль-
ного натяжения тяговой цепи.
Двухниточные подвесные конвейеры состоят из двух
параллельных цепей, соединенных прутьями-штангами, к
которым удобно крепить окрашиваемые изделия, особен-
но громоздкие. Недостаток двухниточных конвейеров со-
стоит в том, что они не допускают поворотов в гори-
зонтальной плоскости, что ограничивает их примене-
ние.
Осуществлять процесс нанесения покрытий, в кото-
рый входят шпатлевание, зачистка, полирование, нане-
сение подписей на изделия на подвесных грузонесущих
конвейерах невыгодно: возникает необходимость снимать
изделия с конвейера для выполнения указанных опера-
ций, а затем вновь устанавливать на конвейер. Подобные
осложнения возникают и тогда, когда необходимо пере-
гружать изделия с одного конвейера на другой (напри-
7 Г. Ф, Сточик
177
мер, перегружать окрашенные изделия на конвейер, ве-
дущий на склад или в другой цех).
Применение толкающих подвесных конвейеров позво-
ляет различным образом комбинировать операции техно-
логического процесса, что при грузонесущих подвесных
конвейерах очень сложно, подчас невозможно.
Подвесной толкающий конвейер имеет два пути: по
верхнему тяговому движутся прикрепленные к тяговой
цепи каретки с кулачковыми толкателями, которые при-
водят в движение (проталкивают) по нижнему грузово-
му пути грузовые тележки на приводном участке. Грузо-
вые тележки снабжены подвесками, на которые навеши-
вают изделия, не имеют жесткой связи с тяговой цепью.
На неприводном участке верхний тяговый путь отхо-
дит в сторону. Тележки остаются неподвижными, что не-
обходимо для выполнения технологических операций и
по мере необходимости могут быть передвинуты с места
на место пневматическими толкателями, приводимыми в
действие рычагами.
Окрасочное отделение узлов и деталей машин, экс-
плуатируемое с применением толкающих конвейеров,
изображено на рис. 72. Изделия на толкающем конвейе-
ре проходят последовательно моечную 1 и сушильную 2
секции установки, камеру первой окраски 3, сушильную
камеру 9, камеру второй окраски 7 и сушильную камеру
6. Если в цикл операций какой-либо группы изделий
включается шпатлевание, то после первой окраски и суш-
ки грузовые тележки с изделиями по переводной стрел-
ке 8 переводят на неприводную часть пути 4, где распо-
ложены рабочие места для шпатлевания, зачистки и
шлифования. Сушка после шпатлевания осуществляется
в камере 5, для передвижения по которой установлена
отдельная ветвь толкающего конвейера. После шпатле-
вания и связанных с ним операций изделия по стрелке
вновь переводятся на основную ветвь конвейера для
окраски в камере 7 и сушки в камере 6.
Для нанесения покрытий на крупные изделия приме-
няют напольные конвейеры. В этом случае изделия пе-
редвигаются на тележках, ролики-катки которых опира-
ются на рельсы, вмонтированные в пол, или на тележ-
ках-салазках, которые движутся по роликам, смонтиро-
ванным на эстакаде. Для передвижения крупных изделий,
таких, как холодильники, кабины автомобилей, при-
меняют также автоматические рольганги.
Цепные напольные конвейеры используют также для
передвижения собранных машин (дорожных, сельскохо-
зяйственных и т. п.). В полу проложены швеллеры, обра-
зующие канавку, по которой движется тяговая цепь. Из-
делия прикрепляют к цепи крюками, далее они передви-
Рис. 72. Движение подвесных толкающих конвейеров в окрасочном
отделении
гаются через окрасочную (предназначенную для окра-
сочных и отделочных работ — нанесение надписей, ци-
ровочных линий и исправления дефектов окраски) и су-
шильную камеры.
Глава XII
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ
ПРОЦЕССЕ ОКРАШИВАНИЯ
§ 1. Понятия о производственном
и технологическом процессах
Производственный процесс представляет собой
совокупность взаимосвязанных действий людей и машин,
в результате которых исходные материалы и полуфабри-
каты превращаются в готовую продукцию. В производ-
7* 179
ственный процесс входят не только основные процессы,
т. е. действия, связанные с изготовлением деталей, сбор-
кой механизмов и машин, их окрашиванием, но и вспомо-
гательные, обеспечивающие возможность изготовления
продукции, например получение предприятием материа-
лов и полуфабрикатов, контроль их качества и хранение,
изготовление приспособлений и инструмента, организа-
ция обслуживания рабочих мест, транспортирование ма-
териалов, заготовок, деталей готовых изделий, техниче-
ский контроль на всех стадиях производства, упаковка
и отправка на склад готовых изделий.
Основные этапы производственного процесса в маши-
ностроении:
получение заготовок литьем, ковкой, штамповкой,
прессованием и другими способами; обработка заготовок
с целью получения деталей заданных размеров и форм
различными способами; термическая и химико-термиче-
ская обработка деталей; сборка из деталей узлов (сбо-
рочных единиц) машин, механизмов, агрегатов; окраши-
вание и отделка готового изделия с целью придания ему
требуемого внешнего вида; регулировка и испытание го-
тового изделия.
Технологическим процессом называют часть произ-
водственного процесса, содержащую действия по изме-
нению формы, размеров и свойств материалов или полу-
фабрикатов от момента превращения сырья в заготовку
до получения готового изделия.
Технологический процесс состоит из выполняемых в
определенной последовательности операций.
Операцией называется законченная часть техно-
логического процесса, выполняемая на одном рабочем
месте одним рабочим или группой рабочих, а также без
участия рабочих или под их наблюдением (при автома-
тизированном производстве), и охватывающая все дей-
ствия рабочих над одним или несколькими обраба-
тываемыми или собираемыми объектами производ-
ства.
К операциям технологического процесса окрашива-
ния изделий относятся подготовка поверхности, грунто-
вание, шпатлевание, нанесение краски или эмали, лака,
сушка нанесенных слоев, их шлифование, полирование
эмали и лака, отделка изделий, т. е. нанесение декора-
тивных покрытий, надписей, ограничительных полос, ри-
сунков и т. п. Операция является основным элементом
производственного планирования: учет производительно-
сти труда, контроль и планирование технологического
процесса в цехе ведут по операциям.
§ 2. Основные понятия о разработке
технологического процесса
Технологический процесс окрашивания изделий
должен проектироваться и выполняться так, чтобы по-
средством наиболее рациональных и экономических ме-
тодов подготовки поверхности изделия, нанесения лако-
красочных материалов, сушки и обработки слоев покры-
тия (шлифования, полирования и т. п.), декоративной
отделки окрашенной поверхности (в случае необходимо-
сти) удовлетворялись бы технические условия, предъ-
являемые к окрашиванию данного изделия.
Технические условия, являющиеся нормативно-техни-
ческим документом, характеризующие качество продук-
ции, разрабатываются на основе требований, предъявля-
емых к внешнему виду покрытий, их стойкости в услови-
ях эксплуатации, т. е. к воздействию климатических
факторов или стойких в особых средах — в воде, маслах,
растворах кислот, щелочей и т. д.
Разработку технологического процесса начинают с
выбора лакокрасочного материала с учетом технических
условий иа окрашиваемое изделие. ГОСТ 9.074—77 со-
держит перечень покрывных лакокрасочных материалов,
классифицированных по группам условий эксплуа-
тации.
После этого в зависимости от состояния подлежащей
окрашиванию поверхности и требований к ее качеству
устанавливают методы подготовки поверхности и необ-
ходимое число покрытий — грунтование, шпатлевание,
окрашивание, лакировка и т. д.
В зависимости от типа производства (единичное, се-
рийное, массовое) разрабатывают метод нанесения по-
крытий, сушки и принимается тип оборудования.
По этапам технологического процесса намечают
посты технического контроля (контроль качества по-
крытия и надзор за правильной работой оборудова-
ния).
Глава Xiil
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ
К ОКРАШИВАНИЮ
§ 1. Этапы подготовки поверхности
Прочность, долговечность, внешний вид лакокра-
сочного покрытия во многом зависят от качества подго-
товки поверхности к окрашиванию.
Перед окраской поверхности деталей и изделий очи-
щают от жировых загрязнений, консервационной смазки,
остатков смазочно-охлаждающей жидкости, ржавчины,
окалины, пыли и других загрязнений. В машиностроении
применяют механические, химические, ультразвуковой и
другие методы подготовки поверхности перед окрашива-
нием. Окалина, ржавчина, различные загрязнения вызы-
вают нарушение прочности сцепления лакокрасочного по-
крытия с поверхностью изделия, преждевременное раз-
рушение покрытия.
Метод подготовки поверхности выбирают в зависимо-
сти от формы, размеров и массы изделия, характера за-
грязнений и типа производства.
§ 2. Механические методы
очистки поверхности
Механические методы очистки позволяют создать
шероховатую поверхность, обеспечивающую надежную
адгезию покрытия с металлом, отличаются сравнительной
простотой, относительно небольшой стоимостью и уни-
версальностью, за исключением дробеструйной и гидрав-
лической очисток. К механическим методам очистки от-
носятся гидроабразпвный, пескоструйный, дробеметный,
дробепесксструйный, в галтовочных барабанах, на спе-
циальных станках, ручными инструментами, механизиро-
ванными ипструмегпами.
Вручную поверхности очищают простейшими инстру-
ментами— сто.отыми шпателями, скребками, стальными
проволочными щетками •' т. п. Эют метод простой, но
с еч: ту’ . емки:', г на-.'т- ящее время применяется до-
у- . пр:’ щ> -сшом объеме окрасочных работ,
। Mvp Г. .ИНИЧНОМ ьрОИЗВОДСТВв.
Речные электрические и п н е м а т и ч е -
с к и е м а ш и и ы, называемые иначе мехапизирован-
ними инструментами, применяемые для очистки метал-
лических поверхностей изделий, позволяют повысить про-
изводительность очистительных работ в единичном п мел-
косерийном производстве по сравнению с очисткой: вруч-
ную в 5, а во многих случаях даже н 15. ра'• к значительно
облегчить ручной труд. По конетрук’чи; pa'i/ieio ор-
гана они бывают прямые, торцовые и угловые.
Наиболее распространенный тип рабочего инструмен-
та— ручные пневматические прямые шлифовальные ма-
шины с ротационным пневмодвигателем, напрнкгеи мо-
дели П-2009, ПШМ-08-90, П-2008, ШР-2, 9668-512 и др.:
конструкции их во многом сходны. Ось рабочего органа
у них совпадает с осью вала двигателя (поэтому и в на-
звании слово «прямые»).
Угловые пневматические шлифовальные машины
предназначены для обработки поверхностей в труднодо-
ступных местах. Вместо абразивного инструмента эти
машины оснащают торцовой стальной проволочной щет-
кой и используют для очистки металлических поверхно-
стей от ржавчины, старой краски, зачистки сварных
швов, углов и поверхностей, имеющих выступы.
Представителем угловых пневматических машин яв-
ляется модель П-2109. В ее корпусе установлен пневмо-
двигатель с центробежным регулятором частоты враще-
ния. На шлицевом конце вала ротора двигателя насаже-
но коническое зубчатое колесо, которое передает вра-
щение коническому зубчатому колесу, смонтированному
на шпинделе в угловой головке. На корпусе имеется ме-
таллическое кольцо для подвешивания машины на ра-
бочем месте к балансиру.
На рис. 73 изображена пневматическая угловая щет-
ка с нереверсивным ротационным двигателем, которой в
течение часа можно очистить до 5—6 м2 металлической
поверхности. Сжатый воздух из заводской сети поступа-
ет через шланг внутрь рукоятки 8. При нажатии паль-
цем на нижнюю головку 9 цилиндрического золотника 7
кольцевая проточка его совмещается с воздушным ка-
налом 5, имеющимся в корпусе, сжатый воздух устрем-
ляется в рабочую полость пневмодвпгателя, действует на
лопатки ротора 6, заставляет его вращаться. На конце
вала 4 ротора закреплено коническое зубчатое колесо 3,
которое передает вращение находящемуся с ним в зацеп-
лении зубчатому коническому колесу, насаженному на
шпиндель 10 угловой головки 2. На нижнем конце шпин-
деля смонтированы две чаши, в которых закреплены два
сменных вкладыша 1, представляющих собой щетки, вы-
полненные из стальной проволоки. Беспрерывная рабо-
та стальной щетки рассчитана на 1—3 рабочие смены,
после чего ее заменяют новой.
К ручному электрическому инструменту, применяемо-
му для очистки металлических поверхностей, принадле-
жат шлифовальные машины моделей С-499А, И-65, И-82
и др., на которые вместо шлифовального круга закрепля-
ют стальные проволочные щетки.
Рис. 73. Пневматическая угловая щетка
Электросверлильные машины как прямые, так и уг-
ловые, используют для очистки труднодоступных мест,
например, для выполнения этой операции у электросвер-
лилки И-38А вместо сверла в патроне закрепляют метал-
лическую проволочную щетку.
Пескоструйная и дробеструйная очист-
к а металлической поверхности от окалины, ржавчины
и старой краски металлическим песком или дробью яв-
ляется эффективным способом струйной подготовки по-
верхности к окрашиванию. Металлический песок (пред-
ставляет собой рубленую проволоку, длина частиц ко-
торой равна диаметру , т. е. 0,4—2,7 мм) или дробь диа-
метром 0,2—8,0 мм, направляемые сжатым воздухом че-
рез сопло специального аппарата, с силой ударяются об
очищаемую поверхность; в результате на последней
образуется равномерная шероховатость, обеспечиваю-
щая хорошую прилипаемость лакокрасочного мате-
риала.
Обработка поверхности изделия сухим кварцевым
песком в закрытых помещениях запрещена из-за вред-
ного действия на здоровье работающих образующейся
кварцевой пыли, она применяется только на открытом
воздухе для очистки мостов, бензохранилищ и других
крупногабаритных сооружений.
Металлический песок и дробь должны быть из того
же материала или материала, близкого по электрохими-
ческой характеристике к материалу очищаемой поверх-
ности. В этом случае частицы металла, остающиеся на
поверхности, не могут быть причиной преждевременного
появления под слоем покрытия очагов коррозии. В ка-
честве материала для изготовления песка и дроби при-
меняют сталь, чугун, алюминий, медь, бронзу и дру-
гие материалы; песок и дробь можно применять много-
кратно.
Очистка пескоструйными и дробеструйными аппарата-
ми сопровождается образованием металлической пыли,
поэтому очистку этими аппаратами поверхности изделий
осуществляют в специальных кабинах, камерах, металло-
пескоструйных и дробеструйных барабанах или исполь-
зуются установки, оснащенные этими аппаратами.
Очистку крупногабаритных размером 1,8X1,5X1,5 м
изделий, отливок, поковок осуществляют в полуавтома-
тической установке типа 361.
Применение передвижных и переносных дробеструй-
ных аппаратов с обеспыливанием исключает загрязнение
рабочего места продуктами очистки и обеспечивает вы-
сокое качество подготовки поверхности изделия к окра-
шиванию.
На рис. 74, а приведена схема передвижного аппарата
БДУ-Э2 для беспыльной очистки. Давлением сжатого
воздуха открывается клапан 15 и дробь или металличе-
ский песок из резервуара 13 через шланг 20 направля-
ется к сопловой головке 1 и выбрасывается из ее сопла
на очищаемую поверхность. Нижняя часть сопловой го-
ловки снабжена металлической полой щеткой 16
(рис. 74, б). В процессе очистки щетку слегка прижима-
ют к очищаемой поверхности, предотвращая разбрасыва-
ние отработавшей дроби (или песка) и продуктов очист-
ки, которые эжектором 3 отсасываются из сопловой го-
ловки через кольцевой зазор, имеющийся между соплом
и внутренней поверхностью конусной части сопловой го-
ловки, и направляются по шлангу 18 в сепаратор 5, где
2
’роб ч'i э\’йиых беспыльных аппаратов:
— ч;,-?:;? / p".’-inri БДУ Э2, о — ручной аппарат, в —схема сопла;
. _ ',Гр'"2"Г/ ' о — вакуумметр, 3 — эжекторное устройство, 4— цик-
.-;г — г '? *' е п v с к f I о й клапан, 7 — манометр, 8 — сборник пыли,
-2’I J., -• ; скноЙ клапан. 10 — тележка, 11 — масловодоотдели-
Г''-'o 12 — вибратор, 13 — резервуар, 14, 13, 19, 20 — шланги,
Ч. ;б-— металлическая полая метка, 17 — рукоятка перемещения
аппарата
дробь или песок отделяются от продуктов очистки и пы-
ли и через перепускной клапан 6 попадают снова в резер-
вуар 13.
Загрязненный воздух из тр; ; .
лон 4, крупные и средние чаи-. ь, < .......... . .
и пыли оседают в его пылес ср< о,-
ходит через матерчатый фильтр «. t р:.: ли о ; -
сдается от мелких пылевидных частичек и вы ра.ыьает •
ся в атмосферу.
Техническая характеристика передвижного аппара-
та БДУ-Э2: давление сжатого воздуха 0,5—0,7 МПа, рас-
ход сжатого воздуха 400 м3/ч, диаметр отверстия ..роое-
струйного сопла 7 мм, производитель^ со очистки от
ржавчины 4—8 м2/ч, масса загружаемо.; р.>'п ри кг.
масса аппарата 260 кг, габаритные размеры < • Щл 1106л
Х2000 мм.
Представленный на рис. 74, б ручной Гесьы.т.-пый ап-
парат работает по тому же принципу, что в БДУ-Э2. Ап-
парат снабжен комплектом сменных гилинок-щеток, ко-
торые используют для очистки поверхностей различного
профиля, и рукояткой для его перемещения.
Гидроабразивный способ очистки состоит в том, что
из резервуара установки на очищаемую поверхность из-
делия через сопло под давлением ед... того воздета на-
правляется струя смеси кварг.сзог.> песка п в-.тч (пуль-
па). Абразивным материалом может .-.п.ж.тть ш только
кварцевый песок, но и молотый гре. ьт и шлак. В абра-
зивную смесь вводят ингибиторы— вс ж лтвд, пр. совра-
щающие быстрое появление ксррс-ии на очищенных
влажных поверхностях. Кроме тиго. поверхности изде-
лия после очистки промывают в холодной и горячей во-
де, а затем в растворе пассиваторов — хромпика или нит-
рита натрия— для предотвращения коррозии.
Существуют несколько конструкций ги ’.ролбразивных
установок, отличающихся системами смещения а'разив-
ного материала с водой и подачи рабочей смеси к соплу:
давлением сжатого воздуха, давлением, создаваемым на-
сосом на быстровращающийся ротор, который рабочую
смесь отбрасывает на очищаемую потерею, сзд; ре;; дель-
ная подача песка и воды сжатым воз„ухсм и др.
Основное преимущество гидроабразивной очистки —
почти полное отсутствие пыли, а к недостаткам относят-
ся большой расход песка, необходимость затраты време-
ни на очистку от песка не подлежащих обработке по-
верхностей изделий, на промывку и сушку, неблагопри-
ятное действие на кожу рук некоторых антикоррозион-
ных составов.
Дробеметная очистка осуществляется также металли-
ческой дробью, но кинетическую энергию дробь приоб-
ретает не за счет сжатого воздуха, а за счет действия
центробежной силы, возникающей при быстром враще-
нии лопаточного двухдискового дробеметного колеса, яв-
ляющегося рабочим органом дробеметного аппарата.
Этим способом очищают поверхности отливок, поковок,
проката, а также листовой материал толщиной не менее
5 мм.
Очистку крупных изделий осуществляют в проходных
дробеметных камерах непрерывного действия, например,
типа 9984-878.
Существуют и другие способы механической очистки,
например, на специальных станках металлическими щет-
ками различной формы, в галтовочных барабанах и ко-
локолах.
§ 3. Химические методы
К химической подготовке деталей перед нанесе-
нием лакокрасочных покрытий относятся обезжирива-
ние, травление и фасфатирование.
Обезжиривание. Обезжириванием удаляют неболь-
шие, главным образом масляные и жировые, загрязнения
с поверхностей деталей в щелочных растворах, органи-
ческих и эмульсионных составах. Выбор способа обез-
жиривания зависит от характера, состава и степени за-
грязнения, габаритных размеров очищаемых изделий,
требуемой степени очистки и других факторов.
Обработка поверхности щелочными составами осно-
вана на физико-химическом воздействии на загрязнения.
Различают две группы загрязнений: неомыляемые
(смазочные масла, вазелин, парафин и др.) и омыля-
емые— жиры растительного и животного происхож-
дения.
Под воздействием щелочных растворов неомыляемые
вещества образуют эмульсии, частицы масла отрывают-
ся от металлической поверхности и остаются в моющем
растворе в виде мелких частиц во взвешенном состоянии;
затем этот раствор с поверхности удаляют струей
воды.
Образование эмульсии идет быстрее и сам процесс
обезжиривания происходит интенсивнее, если в щелоч-
ной раствор ввести поверхностно-активные вещества
(ПАВ) —эмульгаторы, которые способствуют удалению
загрязнений и препятствуют повторному осаждению час-
тиц на поверхности. В качестве эмульгаторов применяют
органические составы марок ОП-7, ОП-10 — маслообраз-
ные жидкости или пасты коричневого цвета, а также
сульфонол, алкамон. Недостатком применения составов
ОП-7 и ОП-10 является то, что наличие их в отработав-
шем растворе затрудняет очистку сточных вод.
Подогрев щелочных растворов до 60—70° С и их пе-
ремешивание, если обезжиривание осуществляется в
ваннах, ускоряет процесс. Применяемая для раствора во-
да не должна быть слишком жесткой, жесткость воды
снижают добавлением в нее фосфорнокислой соли нат-
рия.
Процесс удаления с поверхности омыляемых жиров
состоит в том, что щелочные растворы, взаимодействуя
с жирами, образуют мыла, которые сами по себе игра-
ют роль ПАВ и легко удаляются с поверхности горя-
чей водой.
Составы, применяемые для обезжиривания, опреде-
ляются видом загрязнения, материалом изделия, требу-
емым качеством очистки, условиями ведения процесса,
способа обработки (окунание в жидкость, обработка
струей, выдержка в парах). Составы разнообразны по
процентному содержанию химикатов, но почти во все ре-
цепты входят фосфорнокислые соли, смягчающие жест-
кость воды, регулирующие щелочность раствора и пре-
пятствующие повторному осаждению загрязнений на по-
верхности, а также кальцинированная и каустическая
сода, силикаты и сульфаты натрия.
В настоящее время применяются композиции КМ-1
для обезжиривания распылением и окунанием перед фос-
фатированием поверхностей изделий из железоуглеро-
дистых сплавов и КМЭ-1 для обезжиривания окунанием
алюминия и его сплавов. Эти композиции выпускают в
виде порошков и перед употреблением разводят
водой.
После обезжиривания для удаления с поверхности ос-
татков загрязненного раствора и щелочи детали промыва-
ют водой, имеющей температуру 50—65° С. Затем поверх-
ность обрабатывают раствором нитрата натрия, эта опе-
рация называется пассивированием, цель которой — по-
высить антикоррозионную стойкость металла.
Обработку органическими растворителями — бензи-
ном, уайт-спиритом и т. д. — осуществляют для обезжи-
ривания поверхностей крупногабаритных изделий про-
тиркой ветошью, смоченной указанными растворителя-
ми; поверхности мелких изделий обезжиривают в специ-
альных ваннах, агрегатах (установках).
Рис. 75. Схема агрегата для обезжиривания в трихлор-
этилене
Бензин и уайт-спирит токсичны и огнеопасны, их за-
меняют негорючими хлорированными углеводами, напри-
мер трихлорэтиленом; поверхности изделий из алюминия
обезжиривают тетрахлорэтиленом, так как алюминий в
смеси с трихлорэтиленом образует взрывоопасную
смесь.
Обезжиривание хлорированными углеводами выпол-
няют в специальных агрегатах, в которых процесс пол-
ностью автоматизирован, осуществляется без непосредст-
венного участия рабочих. Одна из конструкций такого
агрегата представлена на рис. 75. Загруженные в спе-
циальные корзины 4 изделия доставляются в камеру 2
двухцепным непрерывного действия конвейером 3, име-
ющим привод 17 и натяжное устройство 5, и над ванной
6 подвергаются ударному воздействию струями жидкого
трихлорэтилена из насадка 8 с целью удаления твердых
жировых частиц. Затем корзина с изделиями опускает-
ся в ванну с жидким трихлорэтиленом 6, имеющим тем-
пературу 40—45° С, для растворения жировых и масля-
ных пленок. Подогрев ванны осуществляется трубчаты-
ми многоходовыми змеевиками 7, в которых циркулирует
насыщенный пар.
Окончательная очистка изделий происходит в паро-
вой ванне 11 парами трихлорэтилена, которые образу-
ются в результате его испарения с поверхности жидкого
растворителя, подогреваемого змеевиком 12. Температу-
ра в паровой зоне достигает НО—115° С, поэтому пары
растворителя конденсируются на холодной поверхности
изделий и полностью обезжиривают ее. В процессе кон-
денсации паров растворителя изделия нагреваются до
температуры пара, поэтому изделия из камеры 2 выхо-
дят сухими.
Заполняя пространство 14, пары трихлорэтилена кон-
денсируются также на трубах холодильника 15, конден-
сат стекает в лоток 13 и через отстойник 16 в виде жид-
кого трихлорэтилена снова поступает в ванну 6. Избы-
ток растворителя из ванны попадает через переливную
трубу 9 в ванну 11, в которой уровень его устанавлива-
ется регулятором 10.
Высота зоны насыщенных паров растворителя в ван-
не 11, температура растворителя, температура охлажда-
ющей воды и другие параметры работы агрегата автома-
тически регулируются приборами и устройствами.
Агрегат снабжен патрубком 1 для присоединения к
вентиляционному воздуховоду, из которого пары три-
хлорэтилена поступают для улавливания в адсорбцион-
ную установку.
Хлорированные углеводы токсичны, поэтому при ра-
боте с ними нужно соблюдать меры предосторожности,
в частности не допускать концентрацию паров их в воз-
духе выше 10 мг/м3; в рабочих помещениях запрещает-
ся пользоваться открытым огнем из-за возможного об-
разования ядовитого газа — фосгена.
Эмульсионное обезжиривание — комбинированный
способ двух вышеописанных. В состав очистных соста-
вов входят органические растворители и эмульгаторы,
одновременно с растворением жировых и масляных за-
грязнений происходит образование эмульсий этих за-
грязнений, легко удаляемых с поверхности. Данный спо-
соб применяется для снятия трудноудаляемых загрязне-
ний, смазок и т. п.
Для очистки и обезжиривания поверхности применя-
ются также специальные моечные составы: типа М.С —
смесь триполифосфата натрия, метасиликата и карбо-
ната натрия, типа Лабомид — смесь поверхностно-актив-
ных веществ ПАВ и неорганических щелочных солей; ти-
па МЛ-40, в котором растворителем является хлориро-
ванный керосин, достоинство последнего в том, что он не
летуч, обладает антикоррозионными свойствами, высокой
растворяющей способностью и образует стойкие эмуль-
сии с жировыми загрязнениями.
Ванна для щелочного обезжиривания изготовлена из
листовой стали сваркой, имеет две стенки, между кото-
рыми проложен теплоизоляционный материал, в верхней
части ее вмонтирован сливной штуцер и смывной карман
для удаления загрязнений, а в донной части — штуцер
для слива раствора и промывочной жидкости. Для уда-
ления продуктов испарения ванны снабжены бортовыми
отсосами, а для подогрева раствора—змеевиком, по ко-
торому проходит пар.
Травление поверхности стали и чугуна. Сущность
очистки состоит в удалении с поверхности металла ржав-
чины, окалины, обработкой растворами серной, азотной
и ортофосфорной кислот. Перед травлением с поверхно-
сти удаляют масляные и жировые загрязнения, препят-
ствующие взаимодействию кислот и металла.
При травлении серной кислотой происходит растворе-
ние окислов и выпадает в осадок образующийся при этом
железный купорос, который периодически удаляют, так
как он замедляет процесс травления. Образующиеся при
травлении пузырьки водорода способствуют отрыву
ржавчины и окалины от металла.
Соляная кислота растворяет окислы металла. Про-
цесс травления идет значительно быстрее, чем при трав-
лении серной кислотой; водорода выделяется меньше,
меньше и травильный угар. Для ускорения травления
раствор серной кислоты нагревают до 60—75° С, раство-
ры соляной кислоты из-за ее летучести нельзя нагревать
выше 30° С. Соляная кислота значительно дороже сер-
ной, но качество очистки ею лучше, чем серной.
С целью уменьшения угара и предотвращения хруп-
кости металла в раствор соляной или серной кислоты
вводят травильные присадки, которые замедляют дейст-
вие кислот на металл, способствуют равномерности про-
цесса травления и не влияют на скорость растворения
окалины. Такими присадками являются каталин (про-
дукт переработки нефти) и вещества, изготовляемые на
основе сульфитного щелока, жмыхов, ржаной муки, от-
ходов мясопродуктов (марки МН, Уникола, ПБ и др.).
После травления поверхность должна быть тщатель-
но промыта водой, нагретой до температуры 40—60° С,
холодной водой для удаления остатков кислот, затем рас-
твором нитрита натрия (3—5 г на литр воды) для пре-
дупреждения коррозии.
Несколько иной характер имеет травление ортофос-
форной кислотой: окалина удаляется значительно мед-
леннее, а ржавчина быстрее, чем в растворах соляной и
серной кислот; остающийся на поверхности после трав-
ления слой фосфатов железа является надежной защи-
той от коррозии и способствует хорошей адгезии лако-
красочных покрытий. Для получения такого слоя поверх-
ность обрабатывают 15—20%-ным раствором ортофос-
форной кислоты, нагретым до температуры 80° С, затем
2%-ным раствором кислоты с 0,3—0,5 г железа при 60—
70° С, после чего детали можно окрашивать без промыв-
ки.
Ортофосфорная кислота дорога, поэтому обработка
ею экономически выгодна при условии регенерации раст-
вора с целью дальнейшего использования. Процесс трав-
ления можно осуществлять в ваннах и струйным спосо-
бом в специальных установках, где на поверхность из-
делий направляют под давлением струю травильного
раствора кислоты. Сочетание химического и механиче-
ского воздействия (удары капель о поверхность) повы-
шает в несколько раз скорость травления по сравнению
с травлением в ваннах и резко снижает наводораживание
металлов.
По конструкции ванны для травления отличаются от
ванн для обезжиривания тем, что внутренние их поверх-
ности, соприкасающиеся с рабочими жидкостями, обли-
цованы резиной или диабазовыми плитками, или асфаль-
то-битумными, или другими кислотоупорными материа-
лами.
Для очистки крупногабаритных изделий методы оку-
нанием и струйный неприемлемы, поэтому пользуются
кислотными пастами, которые наносят кистью на поверх-
ность и после растворения ржавчины (процесс длится от
15 мин до 23 ч) поверхность пропитывают водой и об-
рабатывают пассивирующим раствором.
Для очистки поверхности различных сооружений и
крупногабаритных изделий применяют преобразователи
ржавчины. В этом случае поверхность очищают скребка-
ми от слоев ржавчины, которые могут в дальнейшем от-
слаиваться, а затем на поверхность кистью наносят пре-
образователи, в состав которых входит ортофосфорная
кислота и продукты некоторых органических кислот.
В результате обработки образуются безвредные соедине-
ния, которые не могут быть в дальнейшем очагами кор-
розии.
Промышленность выпускает грунтовки — преобразо-
ватели ВА-0112 и ВА-01, представляющие собой двух-
компонентные системы, состоящие из основы и отверди-
теля. Компоненты смешиваются непосредственно перед
употреблением и наносятся на поверхность кистью или
распылителем. Грунтовки высыхают за два часа при 16—
22° С, но нанесение последующих слоев лакокрасочных
материалов (алкидных, эпоксидных и других грунтовок)
должно производиться через 24 ч после нанесения пре-
образователей для более полного преобразования про-
дуктов коррозии.
Для упрощения и удешевления процесса подготовки
поверхности применяют способ'совместного травления и
обезжиривания в растворе серной кислоты и эмульгато-
ра ОП-7, под действием которого жировые загрязнения
образуют на поверхности изделия эмульсии, легко удаля-
емые водой. Одновременное травление и обезжиривание
осуществляют в ваннах при температуре раствора 50—
60° С в течение 5—30 мин или струйным методом в тече-
ние 3—5 мин.
Для очистки изделий сложной конфигурации (имею-
щих карманы, зазоры и т. п.) вместо раствора серной
кислоты применяют раствор ортофосфорной кислоты
(100—150 г/л). Обработка ортофосфорной кислотой осо-
бенно целесообразна перед фосфатированием. После та-
кой обработки обязательны промывка водой и пассиви-
рование, например, 0,5—2%-ным раствором нитрита
натрия.
Фосфатирование. Фосфатированием называют про-
цесс создания на металлических поверхностях изделий
слоя из труднорастворимых солей железа или цинка, ко-
торый при последующем нанесении на него лакокрасоч-
ных покрытий служит хорошей защитой от коррозии. Тол-
щина слоя (2—5 мкм) зависит от условий его получе-
ния. Фосфатный слой устойчив против воздействия
керосина, смазочных масел, кислорода воздуха, выдержи-
вает кратковременный нагрев до 500° С и охлаждение до
—75° С, но разрушается под действием кислот и щело-
чей, отличается хорошей адгезией к металлическим по-
верхностям, хорошо впитывает лаки и краски.
Обязательным условием получения качественного фос-
фатного слоя является подготовка поверхности—удале-
ние загрязнений и продуктов коррозии.
Получение на поверхности металла фосфатного слоя
может осуществляться окунанием изделий в ванну с фос-
фатирующим раствором или нанесением раствора рас-
пылением в струйных агрегатах. Как правило, слой фос-
фатного покрытия, получаемый распылением, отличается
большей плотностью и равномерностью по толщине, од-
нако струйный метод экономичен только при изготовле-
нии изделий большими партиями.
Фосфатирование осуществляют в растворе, составлен-
ном на основе фосфорнокислых солей щелочных метал-
лов или аммония (на поверхности образуется аморфный
железофосфатный слой), и в цинкофосфатных растворах
(на поверхности образуются кристаллические цинкофос-
фатные слои).
В настоящее время наиболее распространено фосфа-
тирование в цинкофосфатных растворах. Кристалличе-
ские цинкофосфатные покрытия отличаются большей кор-
розионной стойкостью, чем железофосфатные, которые
имеют лучшую адгезию и лучше сопротивляются дефор-
мациям; их применяют для менее ответственных дета-
лей машин.
Применение готовых составов упрощает приготовле-
ние фосфатирующих растворов на заводах. К таким со-
ставам относятся: концентраты (порошки) КФ-1 для фос-
фатирования струйным методом и КФ-3 — методом оку-
нания, КФА-1 и КФ-3 для получения аморфных железо-
фосфатных слоев; активаторы (бесцветные жидкости)
АФ-1 и АФ-3, которые вводят в фосфатирующий, а иног-
да в обезжиривающий раствор для получения мелкозер-
нистого слоя и улучшения его защитных качеств. Для
приготовления рабочих растворов концентраты растворя-
ют в воде в соответствующих емкостях, например в ба-
ках.
Промывку изделий с
целью удаления с их поверх-
ности масла, жиров, неорга-
нических солей и других за-
грязнений осуществляют в
моечных машинах различ-
ных типов и размеров. Кро-
ме нескольких камер про-
мывки они имеют сушильную
камеру или камеру для об-
дувки изделий подогретым
сжатым воздухом, после че-
го изделия могут направ-
ляться на окраску.
На рис. 76 изображена
моечная установка для про-
мывки изделий струйным
способом. Смонтированные
на конвейере 6 изделия про-
ходят тамбур 1 и перемеща-
ются через последовательно
расположенные зоны I, II,
III, подвергаясь промывке
струями щелочного раство-
ра в зоне I и воды в зонах
II и III, которые подаются
насосами 5 в систему труб
3, имеющих на конце насад-
ки. Каждая зона обслужива-
ется своим насосом. Вода и
щелочной раствор с изделий
стекают в соответствующую
ванну 4, откуда вновь заса-
сываются насосами и через
фильтры 2 снова подаются
по трубам к насадкам. Выде-
ляющиеся в процессе про-
мывки вредные пары удаля-
ются из зон вытяжным
устройством.
Раствор и вода подогре-
ваются выносными теплооб-
менниками. Часть рабочей
жидкости уносится с издели-
ями, поэтому ванны периодически пополняются новыми
порциями раствора и воды. Содержимое ванн через опре-
деленное время сливают в канализацию, а ванны очища-
ют и промывают. Для удобства обслуживания установки
имеют герметично закрывающиеся двери.
Обычно моечные установки имеют три, реже четыре
зоны (камеры), из них одна-две предназначены для обез-
жиривания и две для промывки водой. Для удаления с
поверхности промытых изделий капель воды выполняют
обдувку горячим воздухом через специальные форсунки.
Обдувка сжатым воздухом обходится дороже. Обычно
промытые изделия направляют в сушильные камеры.
Фосфатирование струйным методом осуществляют в
агрегатах, работающих по тому же принципу, что и мо-
ечные установки.
Химическая подготовка поверхностей изделий из цвет-
ных металлов и их сплавов перед окрашиванием имеет
особенно важное значение, так как лакокрасочные мате-
риалы плохо сцепляются с их поверхностью (слабая ад-
гезия) .
Детали из алюминия, меди и их сплавов подвергают
травлению с целью удаления с их поверхности окислов и
создания на ней слоя, улучшающего адгезию лакокрасоч-
ного покрытия.
Для травления поверхностей изделий из алюминия
применяют раствор едкого натра (40—60 г/л); после
травления поверхность промывают горячей, затем холод-
ной водой и осветляют в 15—20%-ном растворе азотной
кислоты в течение 2—3 мин с целью удаления темного
налета, образующегося после травления./Медь и ее спла-
вы травят в азотной кислоте, промывают холодной во-
дой и пассивируют поверхность в хромокислой ванне.
Труднодоступные участки обезжиривают органически-
ми растворителями, щелочные растворы для обезжири-
вания не применяют, так как удалить остатки щелочи с
этих участков невозможно. Однако основной подготовкой
поверхностей изделий из алюминия, магния и их сплавов
является оксидирование.
Оксидирование алюминия и его сплавов осуществля-
ют двумя способами: первый способ — хроматирование
(химическое оксидирование), обработкой поверхности
растворами хромового ангидрида; второй способ — ано-
дирование (анодное окисление)—с использованием
электрического тока.
Целью подготовки деталей из этих материалов явля-
ется создание перед окрашиванием на их поверхностях
хроматных, фосфатных или оксидных слоев, которые по-
вышают адгезию и долговечность лакокрасочного по-
крытия.
Для хроматирования алюминия и его сплавов исполь-
зуют различные специальные составы. На поверхности
образуется хроматный слой толщиной 0,1—1 мкм, явля-
ющийся хорошей основой для последующей окраски.
Этот слой можно использовать для временной защиты
поверхностей в атмосферных условиях.
Хроматирование осуществляют в ваннах, распыли-
тельных агрегатах; на поверхности крупногабаритных
изделий раствор наносят из шланга сжатым воздухом или
кистью.
Фосфатирование поверхностей деталей из алюминия
и его сплавов применяют реже, чем хроматирование, так
как защитные свойства фосфатного слоя, нанесенные на
эти материалы, ниже хроматных. Фосфатирование алю-
миния и его сплавов осуществляют в цинко-фосфатных
растворах с введением в них солей фтористой кислоты.
Технологический процесс аналогичен процессу фосфати-
рования стали.
Анодное оксидирование алюминия и его сплавов осу-
ществляют в специальных ваннах, где анодом служит
деталь, а катодом свинцовые пластины. При пропуска-
нии постоянного тока через электролиты, в качестве ко-
торых применяют раствор 20—30 %-ной серной кислоты
или раствор 3%-ного хромового ангидрида, на поверх-
ности образуется окисный слой толщиной 4—5 мкм, за-
щищающий металл от коррозии и обладающий высокой
адгезией к лакокрасочным покрытиям.
Вместо постоянного возможно применение перемен-
ного тока, в этом случае увеличивается производитель-
ность ванн, но слой получается более пористый.
Подготовка поверхности деталей, изготовленных из
магния и его сплавов, зависит от способа изготовления
деталей. Литые детали очищают от остатков литейной
земли, флюсов обработкой 3—5%-ным раствором азот-
ной или серной кислоты, сильно загрязненные детали
подвергают гидропескоструйной очистке. Детали, для ко-
торых нужно сохранить точные размеры, обрабатывают
раствором, состоящим из хромового ангидрида 80—
100 г/л и нитрата натрия 5—8 г/л при 20—40° С в тече-
ние 2—15 мин.
Для обезжиривания поверхности магния и его спла-
вов применяют раствор, содержащий (г/л) тринатрий-
фосфат 50—60, углекислую соду 50—60 и жидкое стекло
25—30. Подготовительную поверхность промывают во-
дой. Для магния и его сплавов, так же как для алюми-
ния, применяют химическое и электрохимическое окси-
дирование.
§ 4. Ультразвуковой метод
Ультразвуковая очистка применяется в крупно-
серийном и массовом производстве для удаления перед
нанесением покрытия жировых и масляных загрязнений,
окалины, ржавчины, остатков полировальной пасты, не-
плотных слоев нагара и других загрязнений с поверхно-
стей небольших деталей сложной конфигурации, т. е.
имеющих глухие и резьбовые отверстия, глубокие впа-
дины, пазы и проточки и т. п.
Ультразвуковую очистку деталей от масляных и жи-
ровых загрязнений осуществляют в водных растворах
щелочей. Выбор состава определяется характером и свой-
ствами загрязнений и материалом, из которого изготов-
лены детали. В эти составы в том или ином количестве
входят едкий натр, кальцинированная сода, силикат на-
трия, тринатрийфосфат, калиевый хромпик, поверхност-
но-активные вещества ОП-7 или ОП-10. С целью сни-
жения вязкости загрязнений и более эффективного
действия раствора температура ванны должна быть
55—60° С. Раствор частично или полностью нагревается
за счет поглощения энергии ультразвука. Ванна может
иметь и свои системы нагрева и охлаждения.
Очищенные детали промывают в горячей воде и об-
дувают сухим сжатым воздухом. Стальные детали при
необходимости пассивируют в нитрите натрия.
Ультразвуковая очистка от коррозии осуществляется
и в растворах кислот, и в воде. Составы растворов кис-
лот также разнообразны, применяют их в зависимости
от материала детали. В эти растворы входят в различ-
ных сочетаниях и количествах серная, соляная, азотная
и плавиковая кислоты, контакт Петрова, хлористый на-
трий, фтористый кальций, фтористый калий и другие ве-
щества. Перед ультразвуковой очисткой для размягчения
окалины и окислов, лучшего проникновения в их поры
кавитационных пузырьков детали подвергают травлению.
Нагары, краски, эмали и смолы с поверхностей дета-
лей удаляют в ультразвуковых ваннах в органических
растворителях: горючих (бензине, ацетоне, бензоле) и не-
горючих— тетрахлорэтане, пентахлорэтане, трехлористом
этилене.
В зависимости от состава и свойств загрязнений уль-
тразвуковая очистка продолжается от нескольких десят-
ков секунд до нескольких минут.
Установки для ультразвуковой очистки состоят из
источников колебаний, источников питания и ванны или
агрегата. Источником колебаний обычно являются элек-
тромеханические, пьезоэлектрические и магнитострикци-
онные преобразователи. Источниками питания преобра-
зователей служат генераторы переменного тока ультра-
звуковой частоты (УЗГ-10, УЗМ-10, УЗГ-5 и др.).
Ванны для ультразвуковой очистки изготовляют из
нержавеющей стали, а уплотнения в них — из кислото-
и щелочестойкой резины.
Применяют также ультразвуковые агрегаты, в кото-
рых все операции по очистке изделий механизированы
(промывание, очистка, пассивирование, вторичное про-
мывание).
Ультразвуковой метод обеспечивает высокое каче-
ство обработки поверхности, применение его позволяет
снизить расход химических материалов и использовать
недорогие органические растворители. Основные недо-
статки метода: потребность больших электрических мощ-
ностей, сложность эксплуатации и высокая стоимость
электрооборудования и приборов, невыгоден для очистки
крупногабаритных изделий.
§ 5. Грунтование, шпатлевание
и нанесение мастики
Грунтование. Грунтованием называют операцию нане-
сения грунтовки на металлическую или деревянную по-
верхность с целью придать ей антикоррозионные свой-
ства и обеспечить прочную адгезию последующих по-
крывных слоев эмали, краски или лака.
К грунтовочному слою, являющемуся основой любого
покрытия, не предъявляют какие-либо особые требова-
ния в отношении внешнего вида; грунтовки наносят та-
200
кими методами, которые позволяют получить ровный
слой, без подтеков, шагрени (ряби) и обеспечить покры-
тие труднодоступных участков.
Перед грунтованием поверхность очищают от ржав-
чины, окалины, жировых и масляных пленок и других за-
грязнений, одним из методов, описанных выше, и тща-
тельно промывают. При необходимости поверхность пред-
варительно фосфатируют.
Наиболее совершенным методом, обеспечивающим на-
несение равномерного слоя грунтовки на металлические
поверхности мелких деталей даже в труднодоступных
местах, является метод электроосаждения. Грунтование
также осуществляют окунанием в ванну, струйным обли-
вом поверхности, методом безвоздушного распыления без
подогрева.
Вязкость грунтовки и разбавители для нее выбирают
в зависимости от марки применяемой грунтовки
(табл. 19). Грунтовку обычно наносят одним слоем тол-
щиной 15—25 мкм, а в автомобилестроении и вагоно-
строении для увеличения срока службы покрытия —
в 2—3 слоя с отдельной сушкой каждого. Деревянные
поверхности грунтуют глифталевыми грунтовками, а так-
же масляными красками, но более жидкой консистенции,
чем для окрашивания.
Перед нанесением фосфатирующих грунтовых марок
ВЛ-02, ВЛ-08 и ВЛ-023 в них добавляют кислотный рас-
творитель (спиртовой раствор фосфорной кислоты), в ре-
зультате чего на поверхности образуется сложная плен-
ка— продукт взаимодействия смолы, ортофосфорной кис-
лоты и пигментов,— которая обладает высокими анти-
коррозионными свойствами. Применение фосфатирующих
грунтовок значительно улучшает адгезию покрывных
слоев, что особенно важно для алюминиевых и цинко-
вых деталей. На высохший слой фосфатирующей грун-
товки наносят глифталевые или фенолоалкидные грун-
товки, что повышает антикоррозионную стойкость по-
крытия.
Шпатлевание. На подлежащей окрашиванию поверх-
ности могут быть раковины, впадины, царапины и другие
изъяны, которые не всегда можно удалить механической
обработкой. Операцию нанесения шпатлевки с целью
выровнять поверхность перед окрашиванием называют
шпатлеванием. Для лучшей адгезии шпатлевки к метал-
лической и деревянной поверхностям ее наносят на хо-
19. Вязкость и толщина одного слоя грунтовки
при нанесении различными методами
Тип грунтовки Растворитель Вязкость по ВЗ-4 при 20°С, с Толщина одного слоя, мкм
Пневматическое распыление
Глифталевые Уайт-спирит + соль- вент (ксилол, скипидар) 1 : 1 17-24 10—20
Пентафталевые Сольвент, ксилол, 22-24 20—23
уайт-спирит + ксилол (сольвент) 1 : 1 18—20 15—20
Алкидностироль- Ксилол
ные
Масляные грунты Уайт-спирит 20—25 15—25
Фенольные Уайт-спирит + ксилол (сольвент) 1:1, сольвент, скипидар, уайт-спирит 18—20 15—20 15—20
Эпоксидные Этилцеллозольв + аце- тон 8 : 2 18—20
Мочевинные РКБ-1 18—20 15-20
Акриловые 648, Р-5 15—18 10—15
Перхлорвиниловые Р-4 16—20 10—40
Нитроцеллюлозные 647 22—24 —
Нитроглифталевые и нитропентафталевые 646 22—26 —
Поливинилбути- РФГ-1, Р-60, 648, толу- 18—20 8—12
ральные ол, ксилол
Безвоздушное распыление без подогрева
Глифталевые: ГФ-021, ПФ-046, Ксилол (сольвент) + 25—30 20—25
ГФ-0119 Фенольные: уайт-спирит 1 : 1
ФЛ-03К, ФЛ-ОЗЗКК Ксилол, сольвент 28—45 15—30
ФЛ-03Ж, ФЛ-086 Ксилол, сольвент, кси- лол или сольвент+уайт- спирит 1 : 1 25—30 20—25
Безвоздушное распыление с подогревом
Глифталевые: ГФ-021, ПФ-046 Ксилол + уайт-спирит 1:1, сольвент, ксилол 35—40 35—40
Фенольные:
ФЛ-03К, ФЛ-013 Уайт-спирит + ксилол 25-30 25—30
1 : 1
Продолжение табл. 19
Тип грунтовки Растворитель Вязкость по ВЗ-4 при 20°С, с Толщина одного СЛОЯ, мкм
В электрическом поле
Глифталевые: ГФ-021, ПФ-046 Сольвент с добавкой ПАВ 15—20 12—15
Фенольные:
ФЛ-ОЗЖ, Сольвент с добавкой 15—18 12—15
ФЛ-ОЗК, ФЛ-ОЗКК ПАВ
Перхлорвиниловая РЭ-5В 20 10—12
ХВ-050 Окунание
Г лнфталевые Смесь уайт-спирита с сольвентом или ксилолом 1:1, сольвент, ксилол 20-25 15—20
Масляные Уайт-спирит, сольвент, 20—22 20—30
Мочевинные скипидзр РК.Б-1, сольвент, кси- 16—20 15—20
лол
Струйный облив
Глифталевые: ГФ-021 Каменноугольный или 17—20 13—15
ГФ-017 нефтяной сольвент 17—20 14—16
ПФ-046 18—20 14—17
рошо высушенный и зачищенный шкуркой слой грунтов-
ки. Нанесение эпоксидных шпатлевок не требует предва-
рительного грунтования поверхности.
Перед окраской скрытых частей, например ходовых
частей и рам вагонов, шпатлевание может и не приме-
няться. Для неответственных деревянных изделий ис-
пользуют масляно-клеевую шпатлевку, содержащую 75—
80% мелкопросеянного мела и сухих пигментов, 10—15%
олифы и 10% раствора мездрового клея. Лаковые шпат-
левки для металлических поверхностей содержат 75—
80% сухих пигментов и 20—25% подмазочного лака;
иногда лак частично (5—10%) заменяют олифой.
Шпатлевочный слой должен обладать хорошей адге-
зией к слою грунтовки и последующим слоям покрытия,
после высыхания не растрескиваться и не подвергаться
усадке, хорошо шлифоваться и не набухать при мокром
шлифовании, не забивать поры абразивного материала
шпатлевочной массой, т. е. «не засаливать» его.
Шпатлевку наносят шпателем — металлической или
деревянной лопаточкой, а на выпуклые и вогнутые участ-
ки— куском листовой резины толщиной 5—6 мм. Шпат-
левка должна быть такой вязкости, чтобы она легко
сходила с инструмента и равномерно ложилась на поверх-
ность. Сначала выполняют местное шпатлевание (запол-
нение раковин, впадин, царапин или заполнение предва-
рительное глубоких и крупных повреждений поверхности,
шпатлеванные участки сушат, зачищают шкуркой. Затем
осуществляют второе местное шпатлевание и после суш-
ки выполняют сплошное шпатлевание всей поверхности.
При нанесении их шпателем или куском резины тол-
щина одного слоя шпатлевки не должна превышать
0,5 мм — для перхлорвиниловых, масляных и лаковых
шпатлевок, 1,0 мм — для эпоксидных и 0,1 мм — для
нитроцеллюлозных. Если общая толщина 2—3 слоев
шпатлевки превышает 1,1 —1,5 мм, механическая проч-
ность покрытия значительно снижается.
Количество наносимых слоев шпатлевки зависит от
состояния поверхности детали, способа ее изготовления
(отливка, штамповка, прокат, механическая обработка),
т. е. от наличия на ее поверхностях бугорков, впадин,
волнистости и т. д., от качества сборочных операций
и требований, предъявляемых к внешнему виду покры-
тия. Обычно наносят 1—3 слоя шпатлевки, кроме этого,
при необходимости осуществляют «подмазку» отдельных
мест поверхности. Вязкость и толщина одного слоя шпат-
левки при нанесении различными методами приведены
в табл. 20.
Механизированное шпатлевание применяется очень
ограниченно — обычно для обшивки железнодорожных
вагонов, кузовов автобусов, троллейбусов и других боль-
ших поверхностей изделий простой формы. Для этой цели
используют нитроцеллюлозные шпатлевки, которые нано-
сят пневматическим краскораспылителем С-592.
Нанесение мастики. Мастику наносят непосредственно
на металлическую поверхность, а для более надежной
защиты — на фосфатированную и загрунтованную по-
верхность толщиной 1,5—2 мм. Слой мастики сушат
обычно вместе со слоем последующего покрытия. Мас-
тики наносят пневматическим или безвоздушным распы-
20. Вязкость и толщина одного слоя шпатлевки
при нанесении различными методами
Тип шпатлевки Растворитель Вязкость по ВЗ-4 при 20°С, с Толщина одного слоя, мкм
Пневматическое распыление
Эпоксидные I 648, 646, Р-40,1 20—25 I 20—30
I этилцеллозольв | |
Безвоздушное распыление без подогрева
Нитроцеллюлозные:
НЦ-007, НЦ-008 646 50—150 50—100
Эпоксидные:
грунт-шпатлевка 646, 648, Р-4, Р-5 30—40 80—100
ЭП-0020
В электрическом поле
Эпоксидные: I I I
ЭП-0010 | Р-40 I 16—20 20—25
лением, а в местах, неудобных для распыления,— шпа-
телем или куском резины. Метод безвоздушного рас-
пыления мастики — более практичный, так как при
пневматическом распылении нужно разбавлять мастику
сольвентом или уайт-спиритом, которые ухудшают ее
качество.
§ 6. Нанесение покрывных слоев
На грунтованную и шпатлеванную поверхность
наносят покрывные слои лакокрасочного материала —
эмаль или краску, или лак. Если шпатлевание не преду-
смотрено, покрывной слой наносят на грунтовочный.
Иногда по шпатлевочному слою наносят «выявитель-
ный слой» покрывного материала, более тонкий, чем по-
следующие, с целью обнаружения дефектов, допущенных
на подготовительных операциях. Такие дефекты, обычно
неровности, отслоения, устраняют нитроцеллюлозными,
перхлорвиниловыми и другими быстросохнущими шпат-
левками. Зашпатлеванные дефектные участки после вы-
сыхания зачищают наждачной шкуркой, удаляют про-
дукты зачистки и с помощью краскораспылителя нано-
сят несколько тонких слоев эмали.
Метод нанесения эмалей, красок и лаков, количество
их слоев выбирают в зависимости от предъявляемых к по-
крытию требований и типа применяемых покрывных ма-
териалов. Каждый слой покрывного материала наносят
на хорошо высохший предыдущий. Однако в массовом
и крупносерийном производстве применяют способ окрас-
ки «мокрым по мокрому» глифталевыми и меламиноал-
кидными эмалями, т. е. в два и более слоев, наносят
с интервалом 5—10 мин по непросохшему предыдущему
слою, затем все слои сушат одновременно.
Покрывной материал соответствующей вязкости на-
носят на хорошо подготовленную поверхность равномер-
ным слоем, не допуская потеков и пропусков окраски,
в светлом, чистом, хорошо вентилируемом помещении,
имеющем температуру 15—23° С и относительную влаж-
ность 60—75%. Несоблюдение этих требований вызы-
вает появление на окрашенной поверхности пыли, загряз-
нений, морщин, отслаивания покрытия и другие де-
фекты.
Перед применением покрывные материалы должны
быть хорошо профильтрованы, иначе окрасочный состав
будет ложиться на поверхность неравномерно и иметь
посторонние включения.
§ 7. Шлифование и полирование
лакокрасочных покрытий
Шлифованием удаляют с поверхности покрытия
неровности, штрихи, соринки, частицы пыли. Целью же
полирования является сглаживание оставшихся после
шлифования мельчайших неровностей на поверхности по-
крытия и придания ему зеркального блеска.
Шлифование и полирование выполняют ручным и ме-
ханизированным инструментом, а также на ленточных
шлифовальных и полировальных станках.
Для шлифования покрытий используют шлифоваль-
ные шкурки в виде листов, лент, дисков, кругов. Шлифо-
вальные шкурки представляют собой бумажные или
тканевые полотна, на одной стороне которых нанесен
и закреплен абразивный материал: электрокорунд (нор-
мальный или белый), карбид кремния (зеленый или чер-
ный), наждак, стекло, гранит. Лакокрасочные покрытия
шлифуют также свободным абразивом — шлифовальным
порошком, натуральной или искусственной пемзой (мо-
лотой), печурой и другими веществами.
В зависимости от размера абразивные зерна делятся
на следующие группы: шлифзерно от № 200 до 16, шлиф-
порошки от № 12 до 3, микропорошки от М63 до М14,
тонкие микропорощки от М10 до М5. Номер зернистости
шкурки выбирают в зависимости от шлифуемого по-
крытия.
Для межслойных покрытий применяют сухое шлифо-
вание (без смачивания поверхности) и мокрое шлифова-
ние, т. е. с охлаждающими и смачивающими жидкостями,
обеспечивающее равномерное и тонкое шлифование без
повышения температуры поверхности и образования
пыли, применяемое для отделки последнего слоя по-
крытия.
Для сухого шлифования используют шкурки на тка-
невой или бумажной основе, для мокрого — водостойкие
шкурки на бумажной основе. В качестве смачивающей
и охлаждающей жидкости для масляно-лаковых и алкид-
ных покрытий применяют воду, а для нитроцеллюлозных,
перхлорвиниловых и эпоксидных — воду или уайт-спирит.
Для полирования нитролаковых, нитроэмалевых, ал-
кидных, полиэфирных покрытий используют полировоч-
ные пасты (^1° 2 восковая, № 290, 291, 300), восковой
полирующий состав № 3 и др.; шеллачные и другие смо-
ляные лаковые покрытия полируют шеллачной поли-
турой.
Для окончательной отделки слоев нитроэмали и лака,
т. е. для получения глянцевых покрытий, используют по-
лировочную воду или полировочную жидкость № 18,
а также полировочные составы ВАЗ-З и ВАЗ-ОЗ.
Дефектные места покрытий меламино-алкидными
эмалями шлифуют пастой ВАЗ-1 и полируют полировоч-
ной пастой ВАЗ-2, а для окончательной отделки этих
покрытий используют составы ВАЗ-З и ВАЗ-ОЗ.
§ 8. Декоративно-отделочные работы
Декоративно-отделочные работы являются конеч-
ной стадией окрашивания изделий. В них входят нанесе-
ние декоративных покрытий, специальные виды отделки
деревянных поверхностей, ограничительные линии (окан-
товка), нанесение надписей и рисунков (декалькома-
ния).
Отделка деревянных изделий может быть непрозрач-
ной и прозрачной. Непрозрачная отделка —
окраска пигментированными материалами: масляными,
глифталевыми, перхлорвиниловыми и эмульсионными
красками и эмалями. В этом случае покрытие полностью
закрывает структуру дерева (текстуру). Такой отделке
подвергают деревянные части вагонов, сельскохозяйст-
венных машин, грузовых автомашин и т. п.
Прозрачную отделку осуществляют нанесени-
ем на деревянную поверхность прозрачных или окрашен-
ных, но не пигментированных лаков и других окрасочных
составов с целью подчеркнуть текстуру, придать издели-
ям из дерева привлекательный вид. Такой отделке под-
вергают мебель железнодорожных и трамвайных вагонов,
корпуса радиоприемников и телевизоров, различные об-
лицовочные детали приборов и т. д.
При прозрачной отделке выполняют следующие опера-
ции:
1. Удаление ворса. Поверхность смачивают теплой во-
дой и сушат; когда ворс затвердеет и поднимется, его уда-
ляют абразивной шкуркой.
2. Отбеливание. Для отбеливания применяют 15%-ный
раствор перекиси водорода, в который добавляют 2%
раствора нашатырного «спирта. Нанесенный на деревян-
ную поверхность этот состав удаляет темные пятна, при-
дает ей равномерную натуральную окраску.
3. Крашение. Для крашения применяют растворенные
в воде анилиновые красители, которые наносят губками,
кистями или пропиткой в автоклавах (морение). Цвет
дерева изменяется, но сохраняет свою текстуру, поэтому
крашение используют для имитации менее ценных пород
дерева под дорогие.
4. Заполнение пор. Операция выполняется специаль-
ными грунтовками с целью закрыть поры и уменьшить
впитывающую способность древесины.
При прозрачной отделке грунтовка не должна закры-
вать текстуру дерева. Используются специальные грунто-
вочные составы, а также грунтовки, представляющие со-
бой растворы различных смол, глифталевые грунтовки.
Прозрачные покрытия деревянной поверхности делят
на четыре класса. К первому классу относят покрытия,
обладающие зеркальным блеском; ко второму — глянце-
вые и к третьему — полуглянцевые, для которых допуска-
ются царапины и риски. Более низкие требования предъ-
208
являются к покрытиям четвертого класса, они служат
только для защиты древесины от грибков и насекомых.
Для получения прозрачных покрытий используют нит-
ролаки и полиэфирные лаки. Нитролаки наносят на дере-
вянную поверхность 2—4,раза в зависимости от требова-
ний, предъявляемых к внешнему виду. Покрытия перво-
го класса получают нанесением лака четырьмя слоями
с промежуточным сухим и окончательным влажным шли-
фованием и двухразовым полированием полировочной
пастой и полировочной водой.
Полиэфирные лаки из-за высокого содержания в них
пленкообразующих веществ наносят 1—2 раза. Двухра-
зовое нанесение такого лака с последующим мокрым
шлифованием и полированием обеспечивает получение
покрытия 1-го класса. Полиэфирные покрытия отличают-
ся блеском и высокой стойкостью против действия воды,
бензина, этилового спирта. Такие покрытия наносят, на-
пример, на футляры радиоприемников и телевизоров.
Прозрачные покрытия 1-го и 2-го классов не полируют,
для них выполняют промежуточное сухое и мокрое шли-
фование.
Отделка под ценные породы дерева. Такую отделку
выполняют различными способами. Например, при от-
делке облицовочных внутренних деталей из листовой
стали в автомобилях на них наклеивают тонкие листы
ценных пород дерева (шпон), которые затем шлифуют и
покрывают полиэфирным лаком, наносят второй слой
лака, шлифуют, а последний, четвертый, шлифуют и по-
лируют.
Имитация под дорогие породы дерева. В массовом
производстве этот вид отделки выполняют методом глу-
бокой печати. Изготовляют клише — печатную форму из
меди или латуни с вытравленным на ней рисунком поро-
ды дерева. На клише наносят слой краски специальной
пластиной (ракелем), по клише прокатывают эластичный
валик, который затем прокатывают по предварительно за-
грунтованной в фоновый цвет породы дерева поверхности
детали, т. е. воспроизводят на ее поверхности рисунок
текстуры дерева. Затем рисунок на детали покрывают
бесцветным лаком, а изображение после высыхания по-
лируют.
Имитация под ценные породы дерева может быть вы-
полнена на специальной бумаге, которую пропитывают
термореактивными смолами и приклеивают к поверхно-
8 Г. Ф. Сточик
209
сти древесины «горячим способом» на специальном
прессе.
Окантовка (цировка). По краям окрашенной поверх-
ности или на ее отдельных участках наносят тонкие линии
яркими масляными красками или нитроцеллюлозными,
алкидными цировочными эмалями, используя специаль-
ные кисточки или цировочную машинку. Нанесенные ли-
нии после высыхания покрывают бесцветным лаком.
Надписи, знаки, рисунки. Название, тип машины, мар-
ку завода, различные изображения и технические указа-
ния наносят пульверизаторами, кистями по трафаретам,
изготовленным из картона, листовой стали, жести, лату-
ни и после сушки покрывают бесцветным лаком.
Декалькомания. Изображение (марка предприятия,
эмблема, инструкционные таблицы и т. п.), напечатанные
на бумаге, покрытой специальным клеевым грунтом, на-
кладывают на металлическую или другую какую-либо
поверхность. Предварительно изображение размягчают
или разогревают. Клеевой грунт растворяется, бумага уда-
ляется, а изображение остается прочно приклеенным к
поверхности. После сушки переведенное изображение
для лучшей сохранности покрывают слоем бесцветного
лака.
«Молотковые покрытия». Для получения таких по-
крытий применяют молотковые меламиноалкидные эма-
ли МЛ-165, в которые добавляют алюминиевую пудру,
что придает покрытию серебристо-серый цвет. Введение
в состав эмалей минеральных или органических пигмен-
тов позволяет получать эффектные цветные покрытия.
Молотковые эмали наносят распылением, достоинством
их является то, что образуемые ими покрытия позволяют
скрывать мелкие дефекты поверхности.
Молотковые эмали сами по себе недостаточно атмо-
сферостойки, поэтому на поверхность изделия сначала
наносят грунтовку ГФ-021 или ФЛ-ОЗК, шпатлюют при
необходимости ее отдельные участки, сушат, шлифуют,
затем окрашивают эмалью МЛ-12 под цвет молотковой
эмали, снова шлифуют, после чего наносят два слоя мо-
лотковой эмали с выдержкой между каждым нанесением
5—7 мин при температуре 18—22° С, затем сушат их од-
новременно в течение часа при температуре 120° С.
Внешний вид полученного покрытия напоминает сле-
ды ударов молотка, остающихся на металле после его
чеканки.
Покрытия эмалью «Муар» и лаком «Мороз». На по-
верхности приборов, аппаратов и других изделий, на ко-
торых нанесена эмаль «Муар», после соответствующего
режима сушки образуется рельефный рисунок — в виде
морщин или тисненой кожи. Для получения покрытия
«Муар» на очищенную и обезжиренную поверхность на-
носят грунтовку ГФ-021 или ГФ-017, сушат при темпера-
туре ПО—120° С 35 мин, после сушки при необходимости
на слой грунтовки наносят шпатлевку ПФ-002 и сушат
при температуре 120—130° С 90 мин, шлифуют водостой-
кой наждачной шкуркой № 4, окрашивают эмалью МЛ-12
под цвет эмали «Муар», сушат при температуре 120—
130° С 40 мин, производят легкое шлифование наждачной
шкуркой № 4, наносят эмаль «Муар», разбавленную кси-
лолом, сушат при 18—25° С 5—10 мин, наносят второй
слой эмали «Муар», сушат его при 75—80° С 25—30 мин
(при этом выявляется рисунок), затем осуществляют
окончательную сушку при температуре 150—170° С
90 мин. Полученное покрытие надежно защищает поверх-
ность изделия от коррозии, трудоемкость получения его
ниже, чем молотковых покрытий: меньше объем шпатле-
вочных и шлифовочных операций.
§ 9. Понятие о нормах расхода
лакокрасочных материалов
При выборе технологического процесса окраши-
вания, всевозможных расчетах и оценке работы окрасоч-
ного цеха важной задачей является определение норм
расхода лакокрасочных материалов.
Нормой расхода лакокрасочного материала называют
максимально допустимое количество материала, расхо-
дуемое при нанесении на изделие (деталь) для получения
лакокрасочного покрытия с требуемыми свойствами в со-
ответствии с уровнем технологии и организации произ-
водства. Норма расхода лакокрасочного материала скла-
дывается из чистого (полезного) расхода и потерь — тех-
нологических и организационных.
Чистым расходом лакокрасочного материала называ-
ют количество его, нанесенное непосредственно на поверх-
ность окрашенного изделия и необходимое для образова-
ния покрытия требуемой толщины; чистый расход зависит
от свойств лакокрасочного материала, в частности от
сухого остатка, т. е. количества лакокрасочного материа-
8* 211
ла, остающегося после испарения летучей части его, тол-
щины и плотности покрытия. Сухой остаток в % указы-
вается в технических условиях на данный материал, а
толщину и плотность покрытия выбирают, исходя из тре-
бований на окрашивание данного изделия.
Для установления нормы расхода лакокрасочного ма-
териала применяют экономический показатель норм —
норматив расхода, т. е. максимально допустимое количе-
ство лакокрасочного материала для нанесения покрытия
определенной толщины на 1 м2 поверхности изделия.
В производственной практике нормативы расхода (г/м2)
выбирают по специальным справочникам.
Чистый расход материала определяют умножением
окрашиваемой площади изделия (ее вычисляют, напри-
мер, по чертежам) на норматив расхода и на количество
слоев лакокрасочного материала.
Технологические потери зависят от метода нанесения
лакокрасочного материала, а также от размеров и кон-
фигурации изделия. Например, при окрашивании пнев-
матическим распылением часть лакокрасочного материа-
ла не попадает на изделие, теряется в виде пылевидных
частиц. При любом методе нанесения лакокрасочный ма-
териал осаждается на различных приспособлениях —
крючках, этажерках, частях конвейера.
Организационными потерями называют потери, возни-
кающие при хранении лакокрасочного материала и изго-
товлении рабочих составов, доставке их к рабочим мес-
там. Потери, вызванные плохим состоянием оборудова-
ния, складов, небрежностью работников предприятия,
использованием лакокрасочных материалов, не соответст-
вующих ГОСТу и техническим условиям и другими от-
клонениями от технологического процесса, не включают-
ся в норму расхода.
Нормы расхода лакокрасочного материала разраба-
тывает технический отдел или отдел главного технолога
предприятия с учетом применения прогрессивных техно-
логических режимов работы, использования производ-
ственных возможностей оборудования, передового опыта
выполнения отдельных элементов работы и организации
рабочего места. Их утверждают непосредственно па
предприятии. Эти нормы отражают конкретные условия
данного предприятия — тип производства, характер тех-
нологического процесса, особенност;! изготовляемых из-
делий и другие факторы. Организационные и технические
условия производства непрерывно изменяются, совершен-'
ствуются, поэтому и нормы расхода лакокрасочных мате-
риалов пересматриваются.
Наименьшие потери имеют место при окрашивании из-
делий простой конфигурации—листов, щитов, капотов,
кожухов; при окрашивании собранных машин, механиз-
мов с частично окрашиваемой поверхностью, мелких де-
талей и других изделий сложной конфигурации потери
лакокрасочных материалов значительно возрастают.
Максимально допустимые технологические и органи-
зационные потери лакокрасочных материалов от количе-
ства, необходимого для получения покрытия, составляют
(%): при окраске в электрическом поле, струйным обли-
вом и кистью—10, безвоздушным распылением — 8—15,
окунанием — 20—25, пневматическим распылением лако-
красочных материалов на основе конденсационных
смол — 20—50, а материалов на основе полимеризацион-
ных смол и эфиров целлюлозы — 25—60.
Расход растворителей к расходу лакокрасочных ма-
териалов составляет (%): при струйном обливе с после-
дующей выдержкой в парах растворителей — 50—100,
при окунании—15—20, при других методах окраски —
15—25. Растворители расходуются также на промывку
аппаратуры, установок струйного облива, коммуникаций;
расход их для этих целей устанавливают опытным путем.
Глааа XIV
ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ
ОБ ОКРАСКЕ АВТОМОБИЛЕЙ, ВАГОНОВ,
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
И СТАНКОВ
§ 1. Выбор процесса окраски
В массовом и крупносерийном производстве при-
меняют механизированные методы подготовки поверхно-
сти изделий и их окраски с широким использованием раз-
личных конвейеров и оборудования проходного типа не-
прерывного действия. Некоторые методы нанесения по-
крытий, как, например, окраска в электрическом поле на
стационарных установках, струйный облив, электроосаж-
дение, целесообразны и экономически выгодны только
в условиях массового или крупносерийного производства.
Специфической особенностью организации окраски на
многих машиностроительных заводах является выполне-
ние окрасочных работ на нескольких участках, сразу пос-
ле изготовления детали или сборки узла. Это вызывается
необходимостью защиты их от коррозии на период хра-
нения в кладовых или на задельных площадках в ожида-
нии направления на сборку. Кроме того, предварительная
окраска узлов и деталей упрощает и ускоряет окончатель-
ную окраску после сборочных работ.
Окончательная же окраска собранных машин осущест-
вляется либо на отдельных участках в сборочных цехах,
либо в специальных окрасочных цехах.
В массовом и крупносерийном производстве обычно
изготовление узлов и деталей в каждом данном цехе (ли-
тейном, кузнечно-прессовом, штамповочном, механиче-
ском) составляет законченный цикл, включающий окра-
сочные операции, предусмотренные технологическим про-
цессом.
§ 2. Окраска автомобилей
Окраска легковых автомобилей нитроэмалями.
Нитроэмали для окрашивания легковых автомобилей
применяют весьма ограниченно — только машины высше-
го класса, например ЗИЛ-111.
Подготовка поверхностей кузова включает ряд специ-
альных, так называемых рихтовочных операций, выпол-
няемых с целью получения ровной поверхности. Для уда-
ления налетов ржавчины и масляно-жировых загрязнений
поверхность кузова обрабатывают составом 1120 (фос-
форная кислота, бутиловый и этиловый спирты) методом
струйного облива. Вместо состава может быть использо-
ван деоксин — смесь водного раствора фосфорной кис-
лоты, изопропилового спирта и поверхностно-активного
вещества (ПАВ). После выдержки в течение 3—5 мин
состав смывают горячей водой протирают нейтрализу-
ющим составом 107 и грунтуют кузов грунтовкой ГФ-020.
После сушки грунтовочного слоя устраняют неровности
шпатлевкой ЭП-00-10, наносят на внутренние поверхно-
сти кузова и дверей противошумную мастику, шлифуют
водостойкой шкуркой и дважды наносят слой грунт-шпат-
левки ГФ-018, в которую добавляют 20% грунтовки
214
ГФ-017. После совместной сушки обоих слоев поверх-
ность шлифуют, промывают, обдувают сухим сжатым
воздухом и при необходимости исправляют дефекты. За-
тем кузов окрашивают нанесением семи слоев нитроэма-
ли. После нанесения первого, так называемого выявитель-
ного, слоя устраняют дефекты. После нанесения первых
трех или четырех 'слоев нитроэмали покрытие шлифуют,
промывают водой и обдувают сжатым воздухом, а затем
наносят остальные слои нитроэмали.
Окрашенную поверхность после мокрого шлифования
обрабатывают растворителем № 648 для удаления штри-
хов и мелких царапин, сушат, полируют пастей № 289
и протирают фланелью.
В зависимости от принятого технологического процес-
са порядок окончательных операций бывает и другим.
Крылья, крышки капота, грязевые щитки, колеса ок-
рашивают по упрощенной технологической схеме (мест-
ную правку, шлифование, полирование сводят до мини-
мума или вообще не практикуют), но подготовка поверх-
ности их включает фосфатирование.
Кожухи, брызговики, фартуки, радиаторы после под-
готовительных операций, включающих фосфатирование,
окрашивают алкидностирольными, мочевиноформальде-
гидными и битумными эмалями.
Внутренние лицевые металлические панели и детали
легковых машин имитируют иногда под дерево разных
пород или отделывают «под замшу» насыпанием на вы-
сыхающий слой эмали равномерного слоя текстильных
волокон, так называемого «кнопа». Окраска автомобилей
нитроэмалями позволяет получать покрытия, обладающие
зеркальным блеском; но этот метод сложный и трудоем-
кий, поэтому применяют более дешевый — метод окраски
эмалями на основе синтетических смол.
Окраска легковых автомобилей («Москвич», «Волга»,
«Запорожец», «Жигули») эмалями на основе синтетиче-
ских смол. Подготовка поверхности кузова включает
рихтовочные операции, первое обезжиривание окунанием
кузова в горячий раствор КМ-1 до оконных проемов и
струйную обработку верхней поверхности, вторичное
обезжиривание 'струйным методом, первую промывку го-
рячей водой окунанием и струйным методом, вторую про-
мывку струйным методом, фосфатирование струйным
методом составом КФ-1, промывку водой и струйное пас-
сивирование раствором хромового ангидрида, которое
может быть заменено промывкой обессоленной (демине-
рализованной) водой для удаления солей, осевших на
поверхности. Цикл операций по фосфатированию длится
10 мин (в том числе фосфатирование — 2 мин) и осущест-
вляется в агрегате (см. рис. 76), затем следует сушка в
течение 10 мин при 160° С.
Поверхность кузовов грунтуют методом электроосаж-
дения в ванне грунтовкой ФЛ-093 в течение 2—3 мин при
напряжении тока 200—220 В и плотности тока 20—
50 А/м2. После грунтования кузов промывают в четыре
стадии, последняя промывка ведется деминерализованной
водой. Затем кузова обдувают горячим воздухом и сушат
в камере в течение 32 мин при 180—190° С (см. §9,
гл. VII).
После охлаждения кузова поступают на участок сухо-
го шлифования и шпатлевания, где устраняют неровности
поверхности и другие мелкие дефекты, затем кузова попа-
дают на участок герметизации и изоляции, где места со-
единений (стыки) герметизируются пастой Д-4а на поли-
винилхлоридной основе.
На панели крыши, багажника, дверей и задних крыль-
ев устанавливают противошумные битумные накладки, а
на панели пола укладывают коврики из листовой битум-
ной мастики; нижнюю часть кузова и внутреннюю поверх-
ность крыльев покрывают слоем битумной мастики
БПМ-1 толщиной 1—1,5 мм. На ВАЗе мастику БПМ-1
(Д-11А) наносят после второго грунтования.
При прохождении через сушильную камеру паста и
накладки (коврики) прочно приклеиваются к поверх-
ности.
Далее кузов поступает на участок нанесения второго
грунта. В качестве второго грунта применяют эмаль
ГФ-571, к которой добавляется покрывная, т. е. идущая
для окраски эмаль в соотношении 1 : 1. Сначала пневма-
тическим распылителем грунтуют внутренние поверхно-
сти и места, недоступные в дальнейшем для нанесения
грунта, затем грунтовка осуществляется автоматически
методом электростатического распыления в камере элек-
троокраски (см. рис. 55).
После сушки продолжительностью 32 мин при 140° С
и охлаждения кузов поступает на участок мокрого шли-
фования, где лицевые поверхности обрабатывают водо-
стойкими шлифовальными шкурками при усиленном сма-
чивании водой; внутреннюю поверхность кузова шлифу-
ют вручную, а снаружи — пневматическими шлифоваль-
ными машинками и вручную. Затем кузова промывают
деминерализованной водой для удаления с поверхности
солей, оставшихся от водопроводной воды, и подвергают
сушке в течение 5 мин при 100—120° С.
В качестве второго грунта можно применять и грун-
товку ЭФ-083, которую наносят в окрасочной камере, со-
стоящей из трех зон: в первых двух производят при цехо-
вой температуре двухразовое грунтование распылением
(ручное и электростатическим методом). В третьей зоне
нанесенные слои грунта нагревают до температуры 30—
35° С с целью равномерного растекания по поверхности
кузова.
Следующей операцией является обдувка поверхности
сжатым воздухом, затем в камере обеспыливания ее про-
тирают замшей и марлей, пропитанной каким-либо лаком
М-401, для удаления с поверхности пыли и мелких сори-
нок.
Окончательную окраску производят эмалями МЛ-197,
МЛ-12 или МЛ-1110 в камере распыления. Чтобы предот-
вратить загрязнение, камера снабжена приточно-вытяж-
ной вентиляцией, поступающий в камеру извне воздух
тщательно очищается, проходя систему фильтров и кон-
диционирование.
Окончательную окраску осуществляют четырьмя слоя-
ми эмали: первый слой наносят вручную пульверизато-
ром для окраски малодоступных мест, далее два слоя на-
носят автоматическим пневмораспылением, а последний
слой — вручную пульверизатором. Выдержка между по-
следовательно наносимыми слоями составляет 2—5 мин,
после чего производят совместную сушку всех нанесенных
слоев в течение 30 мин при 135—140° С.
Окраска металлизированными эмалями. С целью
дальнейшего повышения атмосферостойкости и улуч-
шения внешнего вида покрытия легковых автомобилей
разработаны так называемые металлизированные эма-
ли, представляющие собой, дисперсию алюминиевого
пигмента с добавлением органических пигментов (кра-
сителей) в лаке, изготовленном па основе смеси алкид-
ной смолы, модифицированной кокосовым маслом, и
меламиноформальдегидной смолы. Органический пиг-
мент позволяет выпускать эмали золотистого, серебрис-
того и сине-зеленого цветов, которые разводятся до ра-
бочей вязкости смесью бутилацетата и ксилола. В комп-
лект лакокрасочных материалов для получения покрытия
входят металлизированная эмаль и бесцветный мелами-
ноалкидный лак.
На подготовленную и дважды грунтованную поверх-
ность кузова наносят два слоя металлизированной
эмали и один или два слоя меламиноалкидного лака
способом «мокрый по мокрому» с междуслойной вы-
держкой 3—5 мин, затем все слои сушат одновременно
30 мин при 130° С. Эмаль и лак наносят пневматичес-
ким распылением (но не в электрическом поле). Рас-
стояние распылителя до окрашиваемой поверхности
250—350 мм. Укрывистость металлизированных эмалей
хуже по сравнению с меламиноалкидными, поэтому
перед их нанесением поверхность должна быть отшли-
фована особенно тщательно: никакие риски и царапи-
ны недопустимы. После окраски производится осмотр
покрытия и исправление дефектов.
Подвески, задний мост, карданный вал после под-
готовки окрашивают двумя слоями эмали МС-17 мето-
дом электростатического распыления, сушат слои од-
новременно в течение 15 мин при 60°С в конвективной
камере.
Двигатели для автомобилей «Москвич-408» окраши-
вают методом пневматического распыления нитро-
эмалью серебристого цвета по нитроглифталевому грун-
ту. Сушка грунта и эмали естественная.
Подготовку поверхностей комплектующих деталей,
включая фосфатирование, и нанесение покрытий осу-
ществляют в агрегате (см. рис. 76), а нанесение грун-
товки — в установке электроосаждения; через агрегат
подготовки и установку электроосаждения подвесные
конвейеры проходят двумя параллельными линиями.
Окончательно детали окрашивают после сборки
узлов.
Колеса после обезжиривания и двукратной про-
мывки водой в трехкамерном агрегате струйным мето-
дом сушат в течении 12 мин при 150—160° С и навеши-
вают в горизонтальном положении на подвески подвес-
ного конвейера. В окрасочной камере подвескам при-
дают вращательное движение специальным механизмом
и окрашивают шестью стационарными пневматически-
кими распылителями. Затем колеса вторично окраши-
вают таким же образом во второй камере, сушат в
камере при 130° С в течение 32 мин и после охлаждения
218
снимают с конвейера. На ВАЗе диски окрашивают ме-
тодом электроосаждения с использованием грунта
УР-1154 и последующем нанесением порошка П-ЭП-45.
К внешнему виду покрытия грузовых автомобилей
предъявляют относительно скромные, но достаточно вы-
сокие в отношении долговечности требования, так как
эти автомобили эксплуатируют нередко в самых жест-
ких климатических условиях. Кабины и металлические
части оперения после рихтовочных операций фосфати-
руют, затем грунтуют грунтовкой ГФ-017 окунанием,
места сопряжений (зазоры), заполняют мастикой, обду-
вают сжатым воздухом и счищают с поверхности сал-
фетками остатки мастики. Внутренние поверхности ок-
рашивают одним слоем эмали МЛ-12 пневматическим
распылением, а наружные — двумя слоями с выдерж-
кой 3—5 мин между нанесением слоев и сушат оба слоя
совместно в радиационно-конвективной камере.
На поверхности переднего и заднего мостов наносят
грунт ГФ-017, а затем эмаль МС-17, двумя слоями ме-
тодом электростатического распыления. Рамы окраши-
вают эмалью МЧ-123 по грунту ФЛ-093. Сушку осу-
ществляют в течение 15 мин при 60°С в конвективной
камере.
На штампованные детали шасси (кронштейны, под-
ножки, хомуты, скобы) наносят грунт ФЛ-093 и эмаль
ФЛ-149 электроосаждением.
§ 3. Окраска железнодорожных вагонов
Вагоны эксплуатируются в условиях воздействия
влаги, пыли, дыма, солнечных лучей и резких колебаний
температуры. К наружному виду покрытия предъяв-
ляются различные требования в зависимости от назна-
чения вагонов: покрытия пассажирских вагонов класси-
фицируются по 1-му и 2-му классам, покрытия грузовых
вагонов — по 4-му.
Порядок и количество операций процессов окраски
пассажирских вагонов предусматривает ГОСТ 12549—
67, а грузовых вагонов — ГОСТ 7409—73. Стальные и
деревянные поверхности вагонов снаружи грунтуют и
окрашивают в два слоя, внутренние эти поверхности
грунтуют и окрашивают за один раз; для этой цели при-
меняют грунтовки ХВ-050, ФЛ-ОЗ-К, ГФ-0163 и др., эма-
ли ХВ-113, ХС-759, ПФ-115, ПФ-133; для ходовых частей,
рам тележек, автосцепок — эмали ХС-119, ХВ-1100 и
ПФ-115, ПФ-133 по грунту. Мелкие дефекты на дере-
вянных поверхностях устраняют местным шпатлеванием.
Окрашивание цельнометаллических пассажирских ваго-
нов состоит из ряда самостоятельных процессов окрас-
ки наружной поверхности, внутренних металлических и
деревянных поверхностей, ходовых частей, туалетных
и котельных отделений, тамбуров и частично армату-
ры, если последняя не хромируется.
Схема процесса окраски наружной поверхности ку-
зова следующая. После очистки поверхности от ржав-
чины, различных загрязнений и обезжиривания уайт-
спиритом на места стыков, соединений, на сварные швы
наносится фосфатирующая грунтовка ВЛ-02; после
сушки при 18—23° С в течение 15 мин наносят слой
грунтовки ГФ-021. После сушки токами промышленной
частоты в течение 30 мин при 80—90° С производят
местное шпатлевание составом ПФ-002, а затем после-
довательно наносят три слоя той же шпатлевки. Каж-
дый слой сушат токами промышленной частоты — ТПЧ
в течение 37 мин (первый слой) и 57 мин (третий слой).
Затем производят шлифование с водой, сушка 30 мин,
после чего наносят пневматическим распылением (или
иным способом) грунт ГФ-021; после его сушки в тече-
ние 4 ч при 60—70° С производится легкое шлифование,
шпатлевание, вновь шлифование и последовательное
нанесение трех слоев эмали ПФ-115. Первый слой су-
шат 24 ч при 18—23° С, второй и третий—1 ч при
80° С или 24 ч при 18—23° С. После нанесения первого
и второго слоев эмали производится легкое шлифо-
вание.
Внутренние металлические поверхности кузова под-
вергаются воздействию конденсирующейся влаги, щело-
чей, промывных вод, вызывающих усиленную коррозию.
Возобновление защитного покрытия внутренних поверх-
ностей по-можно только при полной дорогостоящей
разборке вагона при ремонте, поэтому на внутреннюю
поверхность кузова наносят слой защитной мастики
толщиной 3 мм по слою грунта ФЛ-ОЗ-К. Такое покры-
тие может служить защитой 15—25 лет. Мастику по
грунту наносят также при покрытиях рефрижераторных
вагонов, электро- и тепловозов для защиты поверхнос-
тей, подвергающихся интенсивному воздействию воды
и различных химических веществ. Деревянные поверх-
ности скамеек, столиков, оконных рам окрашивают ме-
тодом прозрачной отделки дерева.
Окраска вспомогательных помещений пассажирско-
го вагона производится по простым технологическим
схемам.
Из-за больших габаритных размеров вагоны в мас-
совом производстве окрашивают поточным методом:
процесс расчленяют на отдельные комплексные циклы,
осуществяемые на рабочих местах, расположенных вдоль
рельсовых путей, по которым передвигают вагоны с по-
Рис. 77. Схема автоматизированной линии окраски вагонов электро-
поездов:
1, 10, 11 — рельсовые пути, 2 — натяжное устройство канатной откатки, 3 —
приводная сга-щия канатной откатки, 4— канаты откатки, 5а, 5б — камеры
электроокраски. 6— сушильная камера. 7— опорная конструкция для вен-
тиляторов, 8 — трансбордерная яма для поперечного перемещения тележки,
Р —траверсная тележка
мощью специального конвейера или лебедки. На участ-
ках повторяющихся операций (например, многократное
нанесение краски пли шпатлевки и сушки) работу орга-
низуют по челночному (маятниковому) способу. По та-
кому .принципу работает автоматизированная линия ок-
раски вагонов электропоездов (рис. 77). Подготовитель-
ные работы осуществляют на рельсовых путях 10 и 11.
Затем, используя траверсную платформу (трансбордер),
вагоны закатывают на путь /; первый вагон подают в
электроокрасочную камеру 5а через сушильную каме-
ру 6, второй — в электроокрасочную камеру 56. Первый
вагон окрашивают и затем направляют в терморадиа-
ционную сушильную камеру 6, после сушки вновь — в
камеру 5а; второй вагон окрашивают в камере 56 и по-
дают в сушильную терморадиационную камеру. На по-
верхности первого вагона устраняют дефекты; второй
вагон из сушильной камеры направляют в камеру 56
для устранения дефектов окраски. Первый вагон окра-
шивают вторично и отправляют в сушильную камеру.
Далее таким же образом вторично окрашивается и про-
ходит сушку второй вагон. После двухразовой окраски
и сушки проверяют качество окраски, с окон вагонов сни-
мают щиты, установленные перед окраской, и оба ваго-
на трансбордерной тележкой передвигают на другие пу-
ти и направляют для окончательной отделки.
Камера электроокраски (рис. 78) снабжена распыли-
Рис. 78. Камера электроокраски вагонов:
1 — каркас, 2 — высоковольтное выпрямительное устройство, 3, 6 — механиз-
мы возвратно-поступательного движения распылителей, 4 — насосы подачи
краски, 5 — электростатические распылители, 7 — тяга каиатиой откатки, 8 —
вагон, 9 — установка подачи краски и растворителя и возврата краски,
10 — пульт управления
телями для окраски крыши, ее свесов и боковых поверх-
ностей вагона, а также механизмами для возвратно-по-
ступательного движения распылителей, Свесы крыши
окрашивают неподвижными распылителями, расположен-
ными по обе стороны камеры. В описанной здесь линии
окраски вагонов к каждой камере электроокраски при-
соединена ручная пневматическая установка для под-
краски труднодоступных мест. Торцы вагона окрашивают
с помощью установок безвоздушного распыления.
Вагоны окрашивают также в передвижных камерах,
где окраска выполняется пневматическим распылением
или в электрическом поле. Вагон в процессе окраски на-
ходится на одном месте, а передвигается камера. Нахо-
дят применение также камеры распыления с нижним от-
сосом воздуха без верхнего перекрытия.
Для сушки окрашенных вагонов используют уста-
новки различных конструкций. Конвективные сушиль-
ные камеры просты в обслуживании, но их эксплуатация
сопряжена с большим расходом пара (600 — 900 кг/ч).
Применяются также камеры электротерморадиацион-
ной сушки. Такая камера применена в линии окраски,
показанной на рис. 79, где генераторами инфракрасного
излучения служат панели из трубчатых электронагрева-
телей, снабженные алюминиевыми параболическими от-
ражателями. Установленная мощность такой печи 469
кВт (в том числе мощно -ь нагревателей для сушки ни-
за вагонов—28 кВт). Продолжительность сушки окра-
шенных цельнометаллических вагонов в терморадиа-
ционной камере калеблется от 30 до 60 мин; в конвек-
тивных камерах — 4 — 5 ч при 60 — 80°С или 1 — 2 ч при
ПО— 120°С после окраски пентафталевыми эмалями.
На рис. 79 представлена передвижная терморадиа-
ционная камера для сушки вагонов, которая может пере-
мещаться по рельсам механизмом 4, приводимым в дей-
ствие электродвигателем.
Панельно-плиточные излучатели 5 расположены
вдоль и поперек камеры для сушки боковых и торцовых
поверхностей вагона. В качестве теплоизоляции 1 ис-
пользован листовой асбест. При передвижении камеры
торцовые излучатели раздвигаются при помощи меха-
низма 3, смонтированного на каркасе 2. Для удаления
продуктов испарения и высыхания камера снабжена вен-
тиляционной установкой 6, соединяющейся с общим воз-
духосборником.
Рис. 79. Передвижная терморадиационная камера для
сушки вагонов
§ 4. Окраска сельскохозяйственных машин
Лакокрасочные покрытия сельскохозяйственных ма-
шин подвергаются воздействию солнечных лучей, атмос-
ферных осадков, смазочных масел, керосина и бензина,
абразивному износу, следовательно, должны отличаться
стойкостью к влиянию указанных факторов. К внешнему
виду этих машин предъявляются скромные требования,
относящиеся к третьему классу.
Несмотря на большое разнообразие сельскохозяй-
ственных машин технологический процесс окраски срав-
нительно несложен. Подготовка к окраске заключается
в удалении с поверхности деталей (изделий) окалины,
ржавчины и в обезжиривании.
Процесс нанесения покрытий на поверхность листо-
вой обшивки и лицевые детали состоит из грунтования,
двухразовой окраски и отделочных работ — нанесения
надписей, наклейки декалькомании и т. д.
Значительное количество разнохарактерных узлов
обусловило применение почти всех видов нанесения по-
крытий, чаще всего применяют пневматическое распыле-
ние и окунание. Окунание применяют для узлов почвооб-
рабатывающих и уборочных машин, пневматическое рас-
пыление— для крупногабаритных рам плугов, культива-
торов, рам и ящиков сеялок, для комбайнов в сборе и т. д.
Ряд узлов комбайнов и других машин окрашивают струй-
ным обливом с последующей выдержкой в парах раст-
ворителя, плоские боковины комбайна — в электричес-
ком поле.
Характерной особенностью производства сельскохо-
зяйственных машин является то, что многие машины от-
правляют с заводов-изготовителей в частично разобран-
ном виде, а собирают уже на месте. В этих случаях на
заводах-изготовителях цикл изготовления машин закан-
чивается окраской узлов, что позволяет организовывать
поточные линии, включающие агрегаты подготовки по-
верхности, установки грунтования, первичной и оконча-
тельной окраски и сушки, объединенные конвейерами.
Комбайны, тракторы и некоторые другие машины
окончательно окрашивают после сборки. Организация
работ в таких случаях предусматривает поточные линии
первичной окраски узлов, поступающих на сборку, и
полный цикл покрытия тех узлов, которые после сборки
станут недоступны для окраски.
На рис. 80 представлена схема участка с двумя по-
точными линиями для окрашивания тракторных гидро-
агрегатов. Подвешенные на участке 12 к подвескам кон-
вейера 1 изделия последовательно проходят контрольный
пост 2 затем через установку 6 для струйной подготовки
поверхности, камеру сушки 5 для удаления влаги, каме-
ру 7 для грунтования поверхностей в электрическом по-
ле высокого напряжения, снова в камеру 5 для сушки
грунтовочного слоя, контрольный пост 2, камеру 8
электроокраски эмалью, камеру сушки 10, контрольный
пост 2 и снимаются с подвесок на участке 11.
В линию входят дозирующие устройства 3 и 4 с пуль-
том управления и красконагнетательные баки 9.
Сельскохозяйственные машины окрашивают пента-
фталевыми эмалями ПФ-133, внедряются акриловые эма-
ли, в частности эмаль АС-182, алкидносиликоновая
эмаль ПФ-188, этрифталевая эмаль ЭТ-199, обеспечива-
ющие более длительный срок службы и лучший внешний
Рис. 80. Линия окраски агрегатов трактора:
1 — подвесные конвейеры, 2 — контрольные посты, 3, 4 — краскодозирующие
установки с пультом управления, 5 —камера сушки влаги и грунта, б —
установка струйной подготовки поверхности, 7 — камера грунтования в
электрическом поле, 8 — камера окрашивания эмалью в электрическом поле,
9 — красконагнетательиые баки, 10 — камера сушки эмали, 11 — участок раз-
грузки изделий, 72 —участок загрузки изделий
вид покрытия, чем эмаль ПФ-133. Для грунтования раз-
работана новая пассивирующая водоразбавляемая грун-
товка АУ-0118, образующая высококачественное покры-
тие электроосаждением.
§ 5. Окраска станков
Современный процесс окраски металлорежущих стан-
ков на конвейерных поточных линиях осуществляется на
станкостроительных заводах в два этапа: 1) окраска чу-
гунных деталей станков до механической обработки;
2) окраска собранных станков.
Чугунные детали поступают на станкостроительные
заводы с нанесенным слоем грунтовки ГФ-020.
Детали непрерывно перемещаются конвейером в аг-
регат для щелочного струйного обезжиривания, где с
226
поверхности удаляются масляные, жировые и другие за-
грязнения.
Струйная очистка деталей осуществляется в щелоч-
ном растворе кальцинированной соды с температурой
80—90° С под давлением 0,2—0,25 МПа.
После сушки чугунные детали подвесным конвейером
направляются в окрасочную камеру для пульверизаци-
онной окраски. Внутренние поверхности окрашивают
нитроэмалью НЦ-132 красного цвета, подогретой до тем-
пературы 45—50° С.
По выходе из камеры окрашенные детали с подвес-
ного конвейера автоматически устанавливаются на те-
лежечный горизонтальный замкнутый конвейер, на кото-
ром выполняются операции шпатлевания, сушки, шлифо-
вания и окраски наружных необрабатываемых
поверхностей. Конвейер состоит из металлических теле-
жек размером 2500X700 мм, движущихся с помощью тя-
говой цепи по замкнутому рельсовому пути. По линии
конвейера расположены напольные решетки с нижним
отсосом, на которых выполняют операции нанесения
шпатлевки и тонкого шлифования. Нижний отсос воз-
духа с решеток предохраняет рабочего от вредных испа-
рений.
Чтобы ликвидировать ужимины, на поверхности чу-
гунных деталей наносят шпатлевку НЦ-007 металли-
ческим шпателем, затем детали конвейером направля-
ют в сушильные камеры тоннельного типа и сушат при
температуре 50° С. Каждая деталь последовательно про-
ходит три сушильные камеры. После сушки производят
мокрое шлифование шпатлеванной поверхности с приме-
нением уайт-спирита, который незначительно размягча-
ет нитрошпатлевку и улучшает качество шлифования.
После шлифования наружную поверхность детали выти-
рают насухо поролоновой губкой, затем деталь поступа-
ет в окрасочную камеру для пульверизационной окраски
шпатлеванных наружных поверхностей нитроэмалью
№ 246.
Механизированный метод шпатлевания чугунных де-
талей осуществляется путем пульверизации. Для этой
цели употребляется краскораспылитель марки ЗИЛ.
Конструкция этого краскораспылителя позволяет нано-
сить на чугунные детали нитрошпатлевку высокой вяз-
кости и получить шпатлевочный слой такой же толщины,
как при нанесении вручную металлическим шпателем или
резиновой пластинкой.
Первичная окраска штампованных и сварных дета-
лей (щитков, кожухов, электрошкафов, корыт). Поверх-
ности листовых деталей грунтуют на конвейерной поточ-
ной линии грунтом ГФ-020 и сушат в терморадиацион-
ной сушильной камере при температуре ПО—120° С в
течение 30 мин. Затем детали подают конвейером в ок-
Рис. 81. Схема отделения для окраски станков:
/ — тележечный конвейер, 2 — ящик для листовых деталей, 3 «— стеллажи,
4 — камеры окраски, 5 — рабочие верстаки, 6 — краскоприготовительное отде-
ление, 7 — краскотерки, 8 — стенд окрашенных станков, 9 —люк для спуска
станков, 10 -*• напольный конвейер
расочную камеру, где окрашивают эмалью НЦ-256 в
один слой. Предварительно окрашенные детали направ-
ляют на участок окраски станков, где их вместе со стан-
ком окончательно окрашивают. Шпатлевание листовых
деталей не производится, за исключением сварных швов.
Окраска собранных станков. На рис. 81 изображена
схема отделения окраски собранных станков. При сбор-
ке станков предварительно зашпатлеванные и окрашен-
ные поверхности деталей станков могут повредиться.
При второй окраске дефекты устраняются.
Собранные станки электрокраном устанавливают на
кольцевой тележечный конвейер поточной линии, где
осуществляют подготовку и окраску собранного станка.
Сначала окрашиваемые поверхности обезжиривают
228
вручную уайт-спиритом. Моечные машины применять для
обезжиривания собранных станков нельзя из-за больших
габаритов станков и возможности корродирования обра-
ботанных деталей и узлов.
После обезжиривания и 15-минутной сушки шлифуют
поврежденные места, которые образовались при сборке
станка. Шлифовка ведется вручную, так как сложная
конфигурация станка не позволяет применять шлифо-
вальные машины. Если при шлифовке оголяется металл,
то на это место наносят грунтовку АК-070, которая быст-
ро высыхает и обеспечивает хорошую адгезию. Для уст-
ранения ужимин и повреждений покрытия применяют
шпатлевку НЦ-007, которая высыхает при цеховой тем-
пературе в течение 1 ч. Нанесенную на поврежденные
участки шпатлевку шлифуют без уайт-спирита, протира-
ют салфеткой и продувают сухим сжатым воздухом, на-
носят на всю наружную чугунную поверхность сплошной
слой шпатлевки НЦ-008. После сушки в течение 2,5 ч
слоя шпатлевки его шлифуют наждачной шкуркой с при-
менением уайт-спирита, сушат 15 мин и протирают, затем
наносят третий слой шпатлевки НЦ-008 и сушат так же,
как и второй слой. После высыхания слоя шпатлевки про-
изводят мокрое шлифование, протирают, продувают сжа-
тым воздухом и в окрасочной камере на конвейере нано-
сят установками безвоздушного распыления модели
УБРКП первый слой нитроэмали марки НЦ-256 толщи-
ной 10—15 мкм. После нанесения первого слоя нитроэма-
ли станок предъявляется ОТК для визуального осмотра.
По выявительному слою обнаруживаются все имеющиеся
дефекты на шпатлеванной поверхности. Дефекты исправ-
ляют шпатлевкой НЦ-008, которую после сушки шлифу-
ют. После проверки ОТК поверхность станка покрывают
двумя слоями нитроэмали НЦ-256 и окончательно окра-
шенные станки передают для очистки от загрязнений.
После чистки производят слесарные работы по монтажу
листовых деталей и прикрепления фирмочек и других
обозначений. Необходимо отметить, что окраска деталей
до механической обработки собранных станков произво-
дится установками безвоздушного распыления модели
УБРКП конструкции завода «Красный Пролетарий». Эти
установки работают с подогревом, без подогрева лако-
красочных материалов, отличаются большой произво-
дительностью и обеспечивают покрытие 2-го класса. Мож-
но применять установку безвоздушного распыления
УБР-2К, которая имеет четыре краскораспылителя и по-
зволяет окрашивать одновременно разными цветами
красок.
Глава XV
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА
ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
$ 1. Основные свойства
лакокрасочных покрытий
Адгезия — способность лакокрасочного покрытия
(пленки) прилипать к окрашиваемой поверхности. При-
липаемость зависит от степени смачивания поверхности
жидким пленкообразующим веществом, поглощения (ад-
сорбции) лакокрасочного состава на покрываемой по-
верхности, силы взаимодействия между лакокрасочной
пленкой и поверхностью, т. е. химического или химико-
физического взаимодействия.
Твердость—способность пленки сопротивляться про-
никновению в нее более твердого тела.
Прочность на удар — способность пленки сопротив-
ляться удару; прочность зависит от гибкости (пластич-
ности) пленки и силы сцепления ее с покрываемой по-
верхностью или другим лакокрасочным слоем.
Гибкость (эластичность) — свойство пленки не полу-
чать трещин или не отслаиваться при изгибании поверх-
ности изделия. Это свойство пленки особенно важно для
изделий, подвергающихся в процессе работы вибрации.
Прочность к истиранию (абразивостойкость) —свой-
ство пленки сопротивляться истиранию при трении о дру-
гое тело.
Блеск — свойство лакокрасочного слоя покрытия от-
ражать падающие на него световые лучи. Если поверх-
ность покрытия гладкая, световые лучи отражаются от
нее под определенным углом и частично поглощаются
ею, если поверхность покрытия шероховатая, световые
лучи отражаются под разными углами, поэтому покрытие
выглядит матовым.
Стойкость к воздействию окружающей среды — спо-
собность лакокрасочного покрытия противостоять влия-
нию условий, при которых эксплуатируется изделие с дан-
230
ным покрытием (влажность, температура, агрессивные
газы и жидкости и т. д.), в основном зависит от свойств
пленкообразующего вещества и пигмента.
§ 2. Основные испытания
лакокрасочных покрытий
Испытания покрытий (пленок) заключаются в
том, что на стандартные металлические или стеклянные
пластинки наносят испытуемые лакокрасочные материа-
лы, точно копируя операции технологического процесса
окраски изделия, или же в определенной последователь-
ности, рекомендуемой соответствующим ГОСТом. Полу-
ченные покрытия проверяют на адгезию, твердость,
прочность при ударе, прочность при изгибе, прочность
при растяжении, прочность к истиранию, толщину плен-
ки, используя специальные приборы.
Определение адгезии. Наиболее распространены три
метода определения адгезии покрытия (пленки).
Метод отслаивания (количественный метод).
Сущность его состоит в определении адгезии путем отсла-
ивания гибкой подложки (фольги) от армированной стек-
лотканью пленки и измерении необходимого для этого
усилия на разрывной машине.
Метод решетчатых надрезов. На испыту-
емом покрытии, нанесенном на подложку, скальпелем или
бритвенным лезвием делают не менее пяти надрезов до
подложки по шаблону. Расстояние между надрезами
1 мм для покрытий толщиной менее 60 мкм и 2 мм для
покрытий толщиной более 60 мкм. Столько же надрезов
делают перпендикулярно первым так, чтобы на покрытии
образовалась решетка. Затем кистью очищают покрытие
от кусочков покрытия, образовавшихся в результате над-
резов. Адгезию покрытия оценивают по четырехбалльной
шкале: 1—края надрезов гладкие, кусочки покрытия не
отслаиваются; 2 — незначительное отслаивание покрытия
в виде точек вдоль линии надрезов или в местах их пере-
сечения (до 5% площади каждой решетки); 3 — отслаи-
вание покрытия вдоль линии надрезов или полос (до 35%
поверхности каждой решетки); 4 — полное отслаивание
или частичное отслаивание покрытия полосами или квад-
ратами вдоль линии надрезов (более 35% поверхности
с каждой решетки).
Метод параллельных надрезов (качест-
венный метод). Метод применяют для более точной оцен-
ки адгезии покрытий, получивших балл 1 по методу ре-
шетчатых надрезов. На покрытии делают пять параллель-
ных надрезов до подложки на расстоянии 1 мм друг от дру-
га. Затем полоску липкой полиэтиленовой ленты разме-
ром Юх ЮО мм наклеивают на покрытие перпендикуляр-
но надрезам, оставляя один конец свободным, и быстрым
движением ленту срывают под прямым углом к покры-
тию. Адгезию в этом случае оценивают по трехбалльной
шкале: К— края надрезов гладкие; 12— незначительное
отслаивание по ширине полосы вдоль надрезов — не бо-
лее 0,5 мм; 13 — отслаивание покрытия целыми полосами.
Метод определения твердости. Твердость пленки оп-
ределяют термостатированным прибором МЭ-3, позволя-
ющим устанавливать твердость покрытий в интервале
температур от 20 до 200° С. Основная часть прибора —
качающийся маятник. Относительную твердость пленки
в условных единицах определяют соотношением времени
затухания колебаний маятника, установленного на стек-
лянной пластинке с пленкой, ко времени затухания коле-
баний того же маятника, установленного на пластинке из
фотостекла.
Определение прочности при ударе. Сущность метода
состоит в определении максимальной высоты (см), с ко-
торой падает на пленку груз массой в 1 кг, не вызывая
при этом механического разрушения ее — сжапгя, рас-
трескивания, отслаивания. Испытания проводят на при-
боре У-la или У-2, позволяющем определять прочность
пленки, т. е. при падении груза массой 1 кг с высоты
50 см. За результат испытания принимают среднее ариф-
метическое трех определений, выполненных последова-
тельно на разных участках образца.
Определение прочности на истирание. Метод основан
на определении количества отмученного и просеянного
через металлическую сетку 063 речного песка, необходи-
мого для разрушения пленки. Испытания проводят на
специальном приспособлении, имеющем вертикально ус-
тановленную трубку диаметром 40—60 мм и воронку.
Количество высыпавшегося через трубку песка, вызвав-
шего разрушение высохшего покрытия (пленки) на плас-
тине, взвешивают. Масса его в граммах является мерой
истираемости.
Метод испытания при изгибе. Прочность пленки на из-
гиб определяют на специальном устройстве, представля-
ющем собой панель, на которой расположены 12 стальных
хромированных стержней различного диаметра. Испыта-
ние проводят на трех пластинах из черной полированной
жести или алюминиевых с нанесенным на них и высушен-
ным лакокрасочным материалом. Пластинку накладыва-
ют на стержень покрытием наружу, плотно прижимают
к нему и плавно изгибают в течение 1—2 с на 180° вокруг
стержня. Место изгиба рассматривают через лупу. Если
трещины и отслаивания отсутствуют, пластинку изгибают
в другом месте на стержне меньшего диаметра, пока не
будут обнаружены указанные выше дефекты. За резуль-
тат испытания принимают минимальный диаметр стерж-
ня, на котором испытуемое покрытие не менее чем у двух
образцов осталось неповрежденным.
Определение толщины пленки. Толщину пленки опре-
деляют магнитным прибором ИТП-I, прибором ТПН-IV
или микрометром КИ-0-25. Действие прибора ИТП-I ос-
новано на изменении притяжения магнита к ферромаг-
нитной подложке в зависимости от толщины немагнитной
пленки покрытия, нанесенного на изделия из стали, жес-
ти и чугуна.
Для измерения толщины пленки, нанесенной на не-
магнитные материалы (цветные сплавы), используют
прибор ТПН-IV, работающий на принципе использования
вихревых токов.
Микрометром КИ-0-25 измеряют в нескольких местах
толщину неокрашенной пластинки, затем на нее наносят
испытуемый лакокрасочный материал и после его сушки
снова измеряют толщину пластинки в отмеченных ранее
местах. Толщиной покрытия является разность между
вторыми и первыми замерами.
Определение блеска. Сущность метода заключается
в измерении величины фотопотока, возбуждаемого в фо-
топриемнике фотоэлектрического блескомера ФБ-2 (или
ФБ-5) под действием пучка света, отраженного от по-
верхности испытуемого покрытия, нанесенного на плас-
тинку. За результат испытаний принимают среднее ариф-
метическое значение трех определений.
Специальные методы испытаний покрытий на стой-
кость к атмосферной пыли и грязи, на влагостойкость,
устойчивость к солевому туману, устойчивость в различ-
ных атмосферных условиях, термостойкость, стойкость
к действию различных химических агентов и т. д. осуще-
ствляют в специальных камерах, где имитируются те или
иные факторы, разрушающие покрытия, или на специ-
альных площадках. После цикла испытаний пластинки
'с испытуемым покрытием сравнивают с эталонным об-
разцом и определяют очаги и участки разрушения по-
крытия.
§ 3. Основные сведения о техническом
контроле окрасочных работ
Технический контроль окрасочных работ можно
разделить на два этапа: 1) испытание и контроль лако-
красочных материалов и покрытий; 2) пооперационный
контроль и контроль состояния технологического обору-
дования, применяемого для окрасочных работ.
Испытания лакокрасочных материалов и контроль ка-
чества покрытий обычно осуществляет цеховая лабора-
тория. Пооперационный контроль выполняет отдел техни-
ческого контроля (ОТК), роль которого сводится не
только к фиксированию отклонений от установленного
технологического процесса, но и к предупреждению воз-
никновения брака на окрашиваемых изделиях.
Технический контроль окрасочных работ выполняется
примерно в такой последовательности:
1) проверка качества подготовленной к окрашиванию
поверхности, т. е. качества обезжиривания, очистки от
загрязнений, инородных тел и т. д.;
2) проверка качества фосфатного слоя, если операция
фосфатирования предусмотрена; при этом ОТК осведом-
лен о работе агрегата фосфатирования по материалам
лаборатории, это относится и к работе моечных машин
и другим установкам для очистки поверхности;
3) проверка качества слоев лакокрасочного материа-
ла: равном.ерность нанесения, отсутствие неокрашенных
мест и т. д.; контроль состояния оборудования и аппара-
туры для нанесения лакокрасочных материалов;
4) окончательно окрашенное изделие подвергают ви-
зуальному осмотру с целью выявления неокрашенных
мест, степени блеска, толщины покрытия, наличия поте-
ков и других дефектов.
Обязанности контролеров устанавливаются заводски-
ми инструкциями.
ЛИТЕРАТУРА
Аронов Н.. В. Оборудование и механизация цехов неметал-
лических защитных покрытий. — М.: Машиностроение, 1969.
Борисенко С. П. и др. Монтаж, наладка и эксплуатация
оборудования окрасочных цехов. — М.: Химия, 1973.
Гольберг М. М. Материалы для лакокрасочных покры-
тий.— М.: Химия, 1972.
Гоц Е. Л. и др. Методы окраски промышленных изделий.—
М.: Химия, 1975.
Крылова И. А. и др. Электроосаждение как метод получе-
ния лакокрасочных покрытий. — М.: Химия, 1974.
Лабутин Р. А. и др. Аппаратура и приборы для нанесения
и испытания лакокрасочных покрытий. — М.: Химия, 1973.
Лакокрасочные покрытия в машиностроении: Справочник/Под
ред. М. М. Гольберга. — М.: Машиностроение, 1974.
Лакокрасочные покрытия: Сборник трудов НИИТЛП/Под ред.
Е. Н. Владычиной. — М.: Химия, 1972.
Охрименко И. С., Верхоланцев В. В. Химия и тех-
нология пленкообразующих веществ. — М.; Химия, 1978.
Р е й б м а н А. И. Защитные лакокрасочные покрытия в хими-
ческих производствах. — М.: Химия, 1978.
Чеботаревский В. В., Кондрашов Э. К- Технология
лакокрасочных покрытий в машиностроении. — М.: Машинострое-
ние, 1978.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ................................................ 3
Глава I. Понятие о коррозии металлов..................... 5
§ 1. Виды коррозии..................................... 5
§ 2. Методы защиты от коррозии....................... 7
Глава II. Основные сведения о производстве и организации
рабочего места .......................................... 8
§ 1. Типы производства................................. 8
§ 2. Структура окрасочного цеха........................ 9
§ 3. Организация рабочего места.......................... И
§ 4. Организация окрасочных работ....................... 13
Глава III. Техника безопасности, промышленная санитария и
противопожарные мероприятия............................. 17
§ 1. Охрана труда н техника безопасности на производстве 17
§ 2. Производственная санитария и гигиена труда....... 19
§ 3. Противопожарные мероприятия...................... 21
Глава IV. Лакокрасочные материалы....................... 23
§ 1. Классификация и обозначение лакокрасочных материа-
лов .................................................. 24
§ 2. Масла и олифы....................... 27
§ 3. Смолы, эфиры, целлюлозы....................... . 29
§ 4. Пигменты................................. 32
§ 5. Лаки....................... 34
§ 6. Краски....................... 37
§ 7. Эмали....................... 42
§ 8. Грунтовки............................... 51
§ 9. Шпатлевки, мастики................................ 52
§ 10. Вспомогательные материалы....................... 54
Глава V. Свойства и основные испытания лакокрасочных ма-
териалов ............................................... 59
§ 1. Свойства лакокрасочных материалов........ 59
§ 2. Основные методы испытаний лакокрасочных материалов 60
Глава VI. Лакокрасочные покрытия....................... 64
§ 1. Классификация лакокрасочных покрытий..... 64
§ 2. Понятие о системах лакокрасочных покрытий. Обозна-
чение покрытий........................................ 65
Глава VII. Оборудование краскоприготовительного отделения 67
Глава VIII. Оборудование и аппаратура для нанвееиия лако-
красочных покрытий....................................... 76
§ 1. Оборудование для окрашивания пневматическим рас-
пылением .............................................. 76
§ 2. Камеры и установки для окрашивания распылением . . 86
§ 3. Оборудование для пневматического распыления с по-
догревом лакокрасочного материала ..................... 96
§ 4. Оборудование для окрашивания безвоздушным распы-
лением ................................................ 98
§ 5. Аэрозольное распыление............................. 111
§ 6. Оборудование для окрашивания в электрическом поле
высокого напряжения................................... 112
§ 7. Окрашивание нанесением порошковых полимерных ма-
териалов ..............................................130
§ 8. Окрашивание методом электроосаждения................136
§ 9. Окрашивание методом струйного облива............... 140
§ 10. Окрашивание методом окунания ......................143
§ 11. Автоматические окрасочные установки............... 149
§ 12. Окрашивание кистью и валиком...................... 155
Глава IX. Оборудование для сушки лакокрасочных покрытий 156
§ 1. Виды сушки......................................... 156
§ 2. Конвективные сушильные камеры..................... 157
§ 3. Терморадиациоиные сушильные камеры................. 162
§ 4. Индукционная сушка токами высокой частоты........ 170
§ 5. Сжигание паров растворителей в процессе сушки ... 171
§ 6. Контрольные приборы сушильных устройств............ 172
Глава X. Оборудование для шлифования и полирования по-
крытий ..................................................173
§ 1. Механизированный и ручной инструмент для шлифова-
ния и полирования .................................... 173
§ 2. Полирогальиые станки............................... 176
Глава XI. Транспортные устройства......................... 176
Глава XII. Основные сведения о технологическом процессе
окрашивания............................................. 179
§ 1. Понятия о производственном и технологическом про-
цессах ............................................... 179
§ 2. Основные понятия о разработке технологического про-
цесса ................................................ 181
Глава XIII. Подготовка поверхности к окрашиванию....... 182
§ 1. Этапы подготовки поверхности...................182
§ 2. Механические методы очистки поверхности........ 182
§ 3. Химические методы..............................188
§ 4. Ультразвуковой метод...........................199
§ 5. Грунтование, шпатлевание и нанесение мастики .... 200
§ 6. Нанесение покрывных слоев......................205
§ 7. Шлифование и полирование лакокрасочных покрытий . 206
§ 8. Декоративно-отделочные работы......................207
§ 9. Понятие о нормах расхода лакокрасочных материалов 211
Глава XIV. Основные сведения об окраске автомобилей, ваго-
нов, сельскохозяйственных машин и станков................213
§ 1. Выбор процесса окраски.............................213
§ 2. Окраска автомобилей.........................214
§ 3. Окраска железнодорожных вагонов.............219
§ 4. Окраска сельскохозяйственных машин..........224
§ 5. Окраска станков.............................226
Глава XV. Контроль качества лакокрасочных покрытий . . . 230
§ 1. Основные свойства лакокрасочных покрытий.....230
§ 2. Основные испытания лакокрасочных покрытий........231
§ 3. Основные сведения о техническом контроле окрасочных
работ..................................................234
Литература................................................235
Григорий Федорович Сточик
ТЕХНОЛОГИЯ
ОКРАСОЧНЫХ РАБОТ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
Редактор Б. В. Романов. Художественный редактор В. П. Спирова. Техни-
ческий редактор 3. А. Муслимова. Корректор Г. А. Чечеткина
И Б № 3230
Изд. № М—13. Сдано в набор 19.01.81. Подписано в печать 30.07.81.
Т-22939 Формат 84Х108'/з2- Бум. тип. № 2. Гарнитура литературная. Печать
высокая. Объем 12,6 усл. печ. л. 12,7 усл. кр.-отт. 12,83 уч.-изд. л.
Тираж 25 000 экз. Заказ № 1411 Цена 30 коп.
Издательство «Высшая школа», Москва, К-51, Неглинная ул., 29/14.
Московская типография № 8 Союзполиграфпрома яри Государственном
комитете СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли.
Хохловский пер., 7,
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ВЫСШАЯ ШКОЛА»
выпустит в свет в 1982 году
для учащихся, мастеров производственного обучения
и работников системы профессионально-технического
образования следующие учебники и методические пособия:
Богомолова Н. А. Практическая металлография: Учеб-
ник.— 2-е изд., испр. и доп. — 15 л., ил. — В пер.: 45 к.
Приведены теоретические и практические сведения о со-
временных методах металлографического исследования ме-
таллов и их сплавов, методах определения их механических
и физических свойств, рассмотрены технологические процес-
сы термической обработки.
Во втором издании (1-е — в 197В г.) более подробно рас-
смотрены физические методы исследования. Для учащихся
технических училищ, а также может быть использован при
подготовке лаборантов-металлографов на производстве.
Епифанов В. И., Пес и на А. Я., Зыков Л. В. Техно-
логия обработки алмазов в бриллианты: Учебник. — 3-е изд,,
перераб. и доп. — 30 л., ил. — В пер.: 1 р.
Описана технология обработки алмазов в бриллианты;
приведны сведения об оборудовании и технологической ос-
настке: раскрыта физическая сущность процессов обработки
алмазов. Третье издание (2-е — в 1976 г.) дополнено сведе-
ниями о современной классификации алмазного сырья, усо-
вершенствованной технологии обработки алмазов, а также
приведены требования к качеству бриллиантов.
Преподавание курса «Эстетическое воспитание» в проф-
техучилищах: Метод. пособие/Э ренгросс Б. А., Зарец-
кая И. И., Печко Л. П., В о л о в и ч Л. А. — 5 л. — В пер.:
20 к.
Излагается методика преподавания курса «Эстетическое
вопитание» по темам учебника, вышедшего в издательстве в
1979 г. Приводятся методические рекомендации преподава-
телю по организации урока, изложению учебного материала
и привлечению дополнительного иллюстративного материала.
Для работников системы профессионально-технического об-
разования.
Рай да к И. Н., Матвеев И. В. Организация и методика
производственного обучения наладчиков автоматических ли-
ний станков на машиностроительном предприятии: Метод, по-
собие. — 8 л., ил. — 25 к. Приведены рекомендации по орга-
низации и проведению производственного обучения наладчи-
ков автоматических линий и специальных станков в период
прохождения практики в цехах предприятия, описаны методы
проведения и планирования занятий, даны рекомендации по
овладению навыками самостоятельной работы на этом обору-
довании.
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
Издательство «Высшая школа» выпускает учебники, учеб-
ные и методические пособия, плакаты. Подробнее познако-
миться с учебной литературой Вам поможет аннотированный
план выпуска литературы на 1982 год (профтехобразование),
который имеется в книжных магазинах.
Предварительные заявки на книги Вы можете сделать в
магазинах Книготорга или потребительской кооперации.