Тема 13 . Лакофарбові матеріали

13.1. Призначення лакофарбових покриттів.

13.2. Вимоги до лакофарбових покриттів.

13.3. Будова лакофарбового покриття і вимоги до основних матеріалів.

13.4. Класифікація лакофарбових покриттів.

13.5. Лакофарбові матеріали. Їх призначення і властивості.

13.6. Компоненти лакофарбових матеріалів.

13.7. Класифікація позначень лакофарбових матеріалів.

13.8. Видалення старих лакофарбових покрить. Нанесення покривних

лакофарбових матеріалів.

Мета заняття:

Ознайомитись з призначення лакофарбових матеріалів будовою лакофарбового покриття, класифікація позначень лакофарбових матеріалів і технологією їх використання.

13.1 Призначення лакофарбових покриттів.

Фарбове покриття є одним з показників, що характеризують легковий автомобіль. Воно створює не тільки загальне враженняня: якісне покриття і подальший систематичний і ретельний догляд за ним - це ще і надійний захист від корозії, продовження терміну служби автомобіля.

В процесі експлуатації автомобілів лакофарбові покриття втрачають свої якості. Верхній шар покриття тьмяніє, втрачає свій первісний колір. З'являються подряпини, тріщини і інші дефекти, які потребують відновлення покриття.

Для підтримки гарного зовнішнього вигляду автомобіля необдний постійний догляд за лакофарбовим покриттям, а також часткова або повна його заміна.

13. 2 Вимоги до лакофарбових покриттів.

Відповідно до призначення лакофарбові матеріали та покриття з них повинні відповідати таким основним вимогам:

- міцно утримуватися на поверхні;

- володіти необхідною механічною міцністю, твердістю і еластичністю;

- володіти стійкістю проти дії вологи, нафтопродуктів, відпрацьованих газів та

сонячних променів;

- бути водо-і газонепроникними;

- зберігати свої властивості при високих температурах влітку і низьких

температурах взимку (володіти температурною стійкістю);

- бути нейтральними, не викликати корозії пофарбованих поповерхонь;

- швидко висихати після нанесення на поверхню і не вимагати для цього складних

сушильних пристроїв;

- забезпечувати необхідний колір фарбування при мінімальній товщині і кількості

нанесених шарів,тобто мати гарну покривність;

- поверхня лакофарбового покриття повинна бути стійкою до сучасних методів і

засобів миття та очищення;

- володіти стійкістю до дії таких факторів як ультрафіолетові промені, вихлопні

гази і інші агресивні продукти;

- бути недорогими, довговічними і дозволяти проводити часткове або повне

відновлення недорогими і доступних способами.

Жоден із сучасних матеріалів повністю не відповідає зазначеним вимогам. З цієї та ряду інших причин в більшинстве випадків покриття робляться багатошаровими, в яких кожен з шарів або група з них повністю відповідає тільки одному або декільком вимогам.

13.3. Будова лакофарбового покриття і вимоги до основних матеріалів.

Основними елементами будови багатошарового лакофарбового

покриття (рис. 1) є: шар грунту, шар шпаклівки і кілька шарів фарби.

Ці шари наносять у визначеній технологічній послідовності. Лакофарбові покриття наносять тільки на попередньо підготовлені поверхні, з яких видалені пил, бруд, іржа, окалина, залишки зварювальних флюсів, плівки нафтопродуктів, жирові плями, старі покриття, що прийшли в непридатність і т.д.

Рис. 9.1. Будова багатошарового лакофарбового покриття: 1 - офарблювана поверхню; 2 - шар грунту, 3 - шар місцевої шпатлівки, 4 - шар загальної шпаклівки, 5 - шар фарби.

На підготовлену поверхню наноситься перший шар покриття - грунт. Основне його призначення - забезпечити високу адгезію між металів і наступними шарами покриття. Висушений грунт має невелику (порядку 15-30 мкм) товщину, тому вм'ятини, подряпини та інші дефекти повністтю зберігаються на загрунтованому виробі. Виходячи з цього, від грунтів потрібно:

- висока прилипаємість (адгезія) до металів, деревині і інших конструкційних

матеріалів;

- здатність утримувати на собі наступні шари покриття за рахунок

взаємопроникнення матеріалів;

- хороші протикорозійні властивості;

- по можливості швидке висихання.

Грунтування, заповнення і ущільнення поверхні, що фарбується, проводиться рядом ґрунтовок, котрі випускаються промисловісттю. Вибір певного виду грунтовки залежить від обробки визначеного виду поверхні.

Випускаються такі грунтовки:

- грунтовка для чистого металу,

- грунтовка - порозаповнювач,

- грунтовка для захисту від ударів каменів,

- грунтовка і порозаповнювач для пластмас,

- засоби, що підвищують адгезію і ін

Шпатлювання - порозаповнення служить для вирівнювання наявних на поверхні, що фарбується, заглиблень методом їх заповнення. Розрізняють місцевий і загальний шпатлівочний шари. Перший має на меті вирівнювання невеликих дефектів, другий - отримання гладкого покриття по всій площі, що фарбується.

Від шпаклювальних матеріалів потрібно:

- хороша прилипаємість до грунтів;

- достатня механічна міцність, особливо ударо- і ввібростійкість;

-порівняно хороша висихаємість;

- здатність шліфуватися.

Оброблена шпаклівка, а при її відсутності загрунтована поверхня покривається кількома шарами фарби, число і обробка яких залежать від вимог, що висуваються до зовнішнього вигляду покриття, від умов його експлуатації і т.д. При будь-якому способі фарбування кожен шар проходить етап сушіння, а зовнішні шари можна додатково шліфувати, полірувати.

Від фарб потрібно:

- достатня адгезія до грунтів і шпатлівок;

- здатність утворювати суцільну захисну плівку;

- висока атмосферостійкість;

- стійкість до впливу технічних рідин і інших речовин, з якими покриття контактує

при експлуатації машин;

- здатність добре закривати колір нижчележащих шарів покриття;

- достатня стійкість до механічних впливів: ударів, вібрації, вигину і т.д.;

- здатність поліруватися.

13.4. Класифікація лакофарбових покриттів

Лакофарбові покриття класифікують за матеріалом покриття, зовнішнім виглядом поверхні покриття (клас покриття) і за умовами експлуатації (група покриття) (ГОСТ 9.032-74). Матеріал покриття позначається відповідно до сказаного вище.

За зовнішнім виглядом поверхні лакофарбових покриттів поділяються на чотири класи.

Перший клас характеризується рівною однотонною поверхнею, без дефектів, видимих ​​неозброєним оком. По першому класу фарбують кузови легкових автомобілів, і в цьому випадку лакофарбове покриття складається з грунту, місцевої і загальної шпаклівки і 3-6 шарів краски. Поверхню покриття ретельно полірують.

Другий клас допускає на поверхні окремі малозамітні дефекти: смітинки, штрихи, сліди зачистки і т.п. За другим класом фарбують кузови автобусів, кабіни, оперення і капоти вантажних автомобілів, тракторів, будівельних та дорожніх машин. Покриття другого класу зазвичай включають грунт, місцеву шпаклівку і 2-4 шари фарби.

Третій к лас допускає нерівності, пов'язані зі станом поверхні, що фарбується до її забарвлення.

Четвертий клас допускає видимі дефекти, які не впливають на захисні властивості покриття.

По третьому і четвертому класу фарбують рами, осі, колеса, вантажні платформи, робочі органи і інші частини машин, які потребують лише в протикорозійного захисту. Покриття третього і четвертого класу зазвичай складаються з грунтовки і 1-2 шарів фарби. У деяких випадках покриття четвертого класу складаються з одного шару фарби.

За умовами експлуатації (стійкості) лакофарбові покриття розділяються на вісім груп:

- стійкі всередині приміщення (П);

- атмосферостійкі (А), до яких відносяться покриття для автомобілів, тракторів,

будівельних і дорожніх машин;

- хімічно стійкі (X, ГК, ХЩ);

- водостійкі в прісній (В) і морській воді (ВМ);

- термостійкі (Т);

- маслостойкие (М);

- бензостійкі (Б);

- електроізоляційні (Е).

За ступенем блиску лакофарбові покриття поділяються на глянцеві, напівглянсові і матові. Ступінь блиску характеризується матеріалом покриття.

Наприклад, позначення "ЕМ НЦ-25, синій, 1.П" вказує на те, що лакофарбове покриття нанесено нітроемаллю (НЦ) синього кольору, виконано по першому класу (I) і стійке при експлуатації всередині приміщень (П).

Найвищі вимоги до лакофарбового покриття пред'являються при фарбуванні кузовів легкових автомобілів і автобусів. Покриття вантажних автомобілів складається з грунтовки, місцевої шпаклівки і 1-2 шарів фарби. Агрегати автомобілів (двигуни, рами, колеса тощо),а також дерев'яні вантажні платформи покривають одним шаром грунту (не завжди) і 1-2 шарами фарби.

Загальна товщина лакофарбового покриття зазвичай не превищує 0,1 мм.

13.5 Лакофарбові матеріали. Їх види, призначення і компоненти.

Лакофарбові матеріали служать для створення на поверхні що підлягає фарбуванню, міцного шару з лаків і фарб, запобігаючи утворенню корозії на кузовах автомобілів (які виготовляються найчастіше з листової сталі) і деталях кузова, що піддаються сильному впливу навколишнього середовища таким, наприклад, як погодні умови, дорожній бруд, вода, забруднене повітря, механичне стирання і т.д. та для декоративного оздоблення.

Лакофарбові матеріали поділяють на основні та допоміжні (ГОСТ 9825-73). До основних відносять грунти, шпаклівки, лаки і фарби. До допоміжних - рідини для підготовки поверхні до фарбування і для догляду за лакофарбовими покриттями.

Виготовляється цілий ряд грунтовок. Підбір грунтовки залежить від відповідного завдання і виду покривної емалі.

Грунтовка для чистого металу. Якщо після попередньої підготовки поверхні з'являється чистий метал, то на него наноситься однокомпонентна антикорозійна грунтовка, у якої, завдяки спеціальній композиції пігментів і смол, хороші антикорозійні та адгезійні властивості.

Грунти-порозаповнювачі. В даний час використовують двокомпонентні матеріали на основі акрілполіурітана. Вони володіють хорошими адгезійними властивостями, для них потрібно невеликий час сушки і вони легко шліфуються.

Випускаються два види грунтів-порозаповнювачів. Перший використовують для виконання високоякісних робіт при повному перефарбовуванні кузова автомобіля. Він має високу стійкість, гарні ізолюючі і адгезійні властивості. Грунтовки для захисту від ударів каменів. Це найчастіше водорозчинні продукти, які можна наносити на двокомпонентний грунт-порозаповнювач. Їх можна не фарбувати або фарбувати покривними емалями на основі синтетичної смоли або двокомпонентними акриловими покривними емалями.

Для шпатлювання найчастіше застосовують двокомпонентні поліефірні шпаклівки. Попередньо поверхня повинна бути знежирена, з неї повинна бути видалена іржа і після того її необхідно висушити. Двокомпонентні поліефірні шпаклівки мають хороші адгезійні властивості з усіма поверхнями (чистий метал, грунтовки, лакофарбові шари знаходяться в хорошому стані). Зараз є універсальні поліефірні шпаклівки, які можна наносити і на оцинковані сталеві поверхні.

Основне призначення фарб – створювати необхідне забарвлення, блиск і міцність поверхневого шару. Для посилення цих властивостей в деяких випадках поверх фарби наноситься лакое покриття.

Одним з чотирьох складових елементів емалі є смола від якої залежить можливість нанесення її на поверхню, сушка, здатність бути перефарбованою і твердість. Смоли, які містяться в сучасних ремонтних лакофарбових матеріалах поділяються на: нітроцелюлозні; синтетичні алкидні; акрилові.

13.6. Компоненти лакофарбових матеріалів.

Лакофарбові матеріали, з яких отримують лакофарбові покриття, мають рідку консистенцію і містять в своєму складі наступні компоненти.

Плівкоутворювачі.

Основу лаків, фарб, грунтів і шпатлівок становлять плівкоутворювачі - речовини, здатні створювати суцільну тверду покривну плівку. Застосовуються рідкі та тверді плівкоутворювачі. До рідких відносяться натуральні і синтетичні висихаючі масла (льняне, конопляне, бавовняне, соняшникове та ін), на основі яких готують масляні лаки і фарби, масляні грунти і шпаклівки. У вигляді термічно і хімічно оброблених продуктів вони є основою різних сортів оліфи. Кращі сорти оліфи (натуральної) виробляють з лляної олії. Твердими плівкоутворювачами є природні смоли (шелак, каніфоль і продукти її переробки, асфальт і т.д.) І синтетичні термопластичні, термореактивні полімери (гліфтальові і резольні смоли, ефіри, целюлози і т.д.). Основна маса лаків використовується не в чистому вигляді, а йде поряд з оліфою для приготування фарб, грунтовок та інших матеріалів. З цією метою в лак або оліфу вводиться пігмент. Залежно від виду плівкоутворювача отримують два типи фарб: оліфа+пігмент = масляна фарба;

лак + пігмент = емалева фарба.

Пігменти.

Найбільше поширення в якості пігмента отримали перетворені на порошки оксиди металів (заліза, свинцю, цинку, титану тощо), деякі ретельно перемелені природні неорганічні речовини (крейда, охра) і алюміневая пудра. Основне призначення пігментів - надати фарбі бажаний колір. На відміну від барвників вони нерозчинні в лаках і оліфі і тому повинні підтримуватися при забарвленні в взвішеному стані. Іншими словами, масляні і емальні фарби є суспензії, і ця обставина відображается на властивостях покриття.

Розчинники.

Розчинники служать для розчинення плівкоутворювачів і утворення лаків. Вони являють собою леткі рідкі органічні сполуки, які повинні випаруватися

без залишку після нанесення лакофарбового матеріалу на поверхню.

Розріджувачі.

Розріджувачі використовуються для часткової заміни розчинника і для пониження в'язкості лакофарбових матеріалів, вони є сумішами більш дешевих продуктів, ніж розчинники.

До найбільш широко застосовуваним розчинників і розріджувачів відносяться наступні продукти:

Бензин-розчинник (уайт-спірит) являє собою вузьку фракцію бензину прямої перегонки, википає в межах 165-200 ° С.

Кам'яновугільний сольвент (сольвент-нафта) є продуктів перегонки кам'яновугільної смоли і являє собою суміш різних ароматичних вуглеводнів (ксилолу, толулу, бензолу) і вуглеводнів інших груп.

Скипидар є продуктом перегонки смоли хвойних дерев. Це прозора летюча рідина з характерним запахом, без осаду і води. Википає в межах 153-170 ° С.

Кам'яновугільний ксилол є ароматичним вуглеводнем, одержуваним при ректифікації сирого бензолу.

Розчинники № 646, 647, 648, 650 і розріджувач РДВ передставляють собою суміші ацетону, ацетатів, спиртів і ароматічних вуглеводнів, узятих у різних співвідношеннях.

Пластифікатори.

Пластифікатори, або змягчителі, можуть додаватися до нітроцелюлозних лакофарбових матеріалів для додання покриттю еластичності (гнучкості). Сикативи.

Сикативи - речовини, що прискорюють процес утворення лакової масляної плівки.

Наповнювачі.

Наповнювачі застосовуються як домішки до занадто насичених барвником фарб для кращого його закріплення.

13.7 Класифікація позначень лакофарбових матеріалів

Лакофарбові матеріали позначаються п'ятьма групами знаків.

Перша група знаків визначає вид лакофарбового матеріалу і позначається повним словом, наприклад, "Грунтовка", "Шпаклівка", "Емаль", "Лак".

Друга група знаків визначає основну смолу, що входить до складу плівкоутворюючої речовини, і позначається двома буквами:

ГФ - гліфталі, ПФ - пентафталі, ФО - фенольні, МЛ - Меламін,

ЕП - епоксидні, ВЛ - поливинилацетатні, АС - сополімери поліакрилових смол,

НЦ - нітроцелюлоза, МА - масла рослинні та ін.

Третя група знаків визначає ту групу, до якої віднесено лакофарбовий матеріал за його переважним призначенням:

0 - грунтовки і лаки напівфабрикатні,

00 - шпаклівки,

1 - атмосферостійкий, 2 - стійкий усередині приміщення,

5 - спеціальний (для шкіри, гуми і т.д.), 7 - стійкий до різних середовищ,

8 - термостійкий, 9 - електроізоляційний.

Між другою і третьою групами знаків ставиться тире.

Четверта група знаків визначає порядковий номер, присвоєний даному лакофарбовому матеріалу, і позначається однією, двома або трьома цифрами.

П'ята група знаків відноситься в основному до емалей і визначає

їх колір. Позначається повністю словами ("біла", "голуба ", а при наявності відтінків" блакитна-1 "," блакитна-2 "і т.д.). Якщо кольором емалі присвоєно номер, то в п'ятій групі знаків вказується спочатку номер кольору, а потім пишеться колір повністю словами, при цьому між четвертою та п'ятою групами знаків ставиться тире.

Відповідно до викладеного з позначення "Емаль МЛ-12-38-голуба» випливає, що у даної емалі основна плівкотвірна смола меламіну (МЛ); емаль атмосферостійка (1), її порядковий номер другий (2), а колір блакитний (38).

По позначенню "Лак ГФ-95 можна встановити, що даний лак гліфталевий (ГФ),

електроізоляціонний (9) і має п'ятий порядковий номер (5).

13.8 Видалення старих лакофарбових покрить. Нанесення покривних

лакофарбових матеріалів.

Видалити старе покриття лакофарбового матеріалу з поверхні можна двома шляхами:

а) за допомогою різних шліфувальних машин;

б) за допомогою розчинників (хімічне видалення).

Перед місцевим фарбуванням шліфовкою забезпечується плавний перехід від забарвленої до незабарвленої поверхні і забарвлювана поверхня прошкурюється водостійкою шкіркою з водою, після чого протираєтся ганчірям, змоченим в уайт-спіріті. Суха шліфовка загрунтованої і зашпатльованної поверхні робиться шкіркою або пемзою. Після шліфування поверхня добре промивається водою. Фарби і лаки наносять на поверхню пневматичними розпилювачами, установками безповітряного розпилення підігрітих лакофарбних матеріалів під

гідравлічним тиском, устаткуванням для фарбування в електростатичному полі, де розпилені частки фарби отримують електричний заряд і притягуються до протилежно зарядженої поверхні, яку потрібно пофарбувати.

Контрольні запитання:

1. Яке призначення лакофарбових покриттів?

2. Які вимоги до лакофарбових покриттів?

3. Як класифікуються лакофарбні покриття?

4. Яке призначення лакофарбових матеріалів?

5. Яким чином класифікуються лакофарбні матеріали?

6. Назвіть основні компоненти лакофарбних матеріалів.

7. Які існують способи нанесення лакофарбного покриття?

Дата добавления: 2014-01-06