«Восстановление деталей гальваническими покрытиями»

Учебные вопросы:

1. Сущность процесса нанесения гальванических покрытий.

2. Технологический процесс нанесения гальванических покрытий.

3. Хромирование деталей.

4. Железнение деталей.

5. Электролитическое и химическое никелирование.

6. Электролитическое натирание.

7. Защитно-декоративные покрытия.

8. Организация рабочих мест и техника безопасности.

1. Сущность процесса нанесения гальванических покрытий.

В авторемонтном производстве при восстановлении деталей нашли широкое применение гальванические и химические процессы. Они применяются для компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также при нанесении на детали противокоррозионных и защитно-декоративных покрытий.

Из гальванических процессов наиболее широко применяются хроми­рование и железнение, а также никелирование, цинкование и меднение. Применяются также химические процессы; химическое никелирование, оксидирование и фосфатирование.

Гальванические покрытия получают из электролитов, в качестве которых применяют водные растворы солей тех металлов, которыми необходимо покрыть детали.

Катодом при гальваническом; осаждении металлов из электролитов является восстанавливаемая деталь анодом — металлическая пластина.

Применяют два вида анодов: растворимые и нерастворимые. Растворимые аноды изготавливают из металла, который осаждается на детали, а нерастворимые — из свинца.

При прохождении постоянного тока через электролит на катоде разряжаются положительно заряженные ионы и, следовательно, выделяются металл и водород. На аноде при этом происходят разряд отрицательно заряженных ионов и выделение кислорода. Металл анода растворяется и переходит в раствор в виде ионов металла взамен выделившихся на катоде.

Толщина гальванических покрытий на поверхности детали обычно получается неравномерной. Причиной этого является неудовлетворительная рассеивающая способность электролитов.

Под рассеивающей способностью электролита понимают его свойство обеспечивать получение равномерных по толщине покрытий на деталях. Чем выше рассеивающая способность электролита, тем более равномерными по толщине получаются покрытия на деталях.

Рассеивающая способность электролита может быть повышена за счет изменения состава электролита. Электролиты с малой концентрацией основной соли имеют более высокую рассеивающую способность. Более равномерное по толщине покрытие может быть также получено при применении фигурных анодов, копирующих форму детали; за счет рационального размещения анодов относительно катода; постановкой дополнительных катодов и токонепроводящих экранов.

Металлические покрытия, полученные в гальванических ваннах, имеют кристаллическое строение. Однако их кристаллическая решетка в значительной степени искажена. Причинами этого являются большие внутренние напряжения и внедрение водорода, выделяющегося на катоде.

На величину внутренних напряжений и другие свойства покрытий большое влияние оказывают режим их нанесения и состав электролита. Изменяя режим электролиза и состав электролита, можно управлять качеством гальванических покрытий.

2. Технологический процесс нанесения гальванических покрытий.

Процесс нанесения покрытий на детали включает в себя три группы операций — подготовку деталей к нанесению покрытия, нанесение покрытия и обработку деталей после покрытия.

Подготовка деталей к нанесению покрытия включает следующие опе­рации:

- механическую обработку поверхностей, подлежащих наращиванию;

- очистку деталей от окислов и предварительное обезжиривание;

- монтаж деталей на подвесное приспособление;

- изоляцию поверхностей, не подлежащих покрытию;

- обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде;

- анодную обработку (активацию).

Предварительная механическая обработка деталей имеет цель придать восстанавливаемым поверхностям правильную геометрическую форму. Производится эта обработка в соответствии с рекомендациями по механической обработке соответствующего материала.

Очистку деталей от окислов с целью «оживления» поверхности производят путем обработки шлифовальной шкуркой или мягкими кругами с полировальной пастой. Предварительное обезжиривание деталей производят путем промывки в растворителях (уайт-спирите, дихлорэтане, бензине и др.).

При монтаже деталей на подвесное приспособление необходимо обеспечить их надежный электрический контакт с токопроводящей штангой, благоприятные условия для равномерного распределения покрытия по поверхности детали и для удаления пузырьков водорода, выделяющихся при электролизе. Для защиты поверхностей, не подлежащих наращиванию, приме­няют: цапонлак в смеси с нитроэмалью в соотношении 1:2 (его наносят в несколько слоев при послойной сушке на воздухе); чехлы из полихлорвинилового пластиката толщиной 0,3... 0,5 мм; различные футляры, втулки, экраны, изготовленные из неэлектропроводных кислотостойких материалов (эбонит, тек­столит, винипласт и т. п.).

Окончательное обезжиривание подлежащих наращиванию поверхностей деталей производят путем электрохимической обработки в щелочных растворах следующего состава: едкий натр -10 кг/м³, сода кальцинированная — 25 кг/м³, тринатрийфосфат — 25 кг/м³, эмульгатор ОП-7 3...5 кг/м³. Режим обезжиривания: температура раствора 70...80°С; плотность тока 5... 10 А/дм; длительность процесса 1... 2 мин.

После обезжиривания детали промывают в горячей, а затем в холодной воде. Сплошная без разрывов пленка воды на обезжиренной поверхности свидетельствует о хорошем качестве удаления жиров. Активацию (анодную обработку) производят для удаления тончайших окисных пленок с поверхности детали и обеспечения наиболее прочного сцеплений гальванического покрытия с деталью.

Подвесное приспособление для хромирования шеек под подшипники на ведущей шестерне заднего моста автомобиля I A 5-53А:

1. Токоподводящая штанга;

2. Крючок;

3. Гайка;

4. Изоляционная втулка;

5. Хромируемые поверхности;

6. Защитный чехол.

Эта операция непосредственно предшествует нанесению покрытия.

При хромировании анодную обработку производят в основном электролите. Детали завешивают в ванну для хромирования и для прогрева выдерживают 1...2 мин без тока, а затем подвергают обработке на аноде в течение 30... 45 с при анодной плотности тока 25... 35 А/дм. После этого, не вынимая детали из электролита, переключают их на котод и наносят покрытие.

При железнении активацию также производят путем анодной обработки деталей в специальной ванне с 30%-ным водным раствором серной кислоты в течение 2...3 мин, при температуре 18...25°С и анодной плотности тока: для стальных деталей 60...70 А/дм², для чугунных 10... 16 А/дм² и для деталей из алюминиевых сплавов 1 00... 120 А/дм².

По завершении активации детали, подлежащие железнению, промывают сначала в холодной, а зачтем в горячей воде при температуре 50...60°С, где их одновременно подогревают до температуры, близкой к температуре электролита для железнения. Подогретые детали загружают в ванну для железнения и после выдержки в течение 10... 20 с включают ток. Наращивание покрытия в начале в течение 2...5 мин ведут при катодной плотности тока 1...5 А/дм², а затем постепенно (в течение 2... 10 мин) повышают плотность тока до величины, установленной режимом.

Обработка деталей после нанесения покрытия включает следующие, операции: нейтрализацию детали от остатков электролита; промывку деталей в холодной и горячей воде; демонтаж деталей с подвесного приспособления и удаление изоляции; сушку деталей; термическую обработку (при необходимости); механическую обработку деталей до требуемого размера.

Этот порядок выполнения заключительных операций сохраняется при нанесении покрытий из любых электролитов, однако конкретные процессы имеют некоторые особенности.

Так, если детали подвергаются хромированию, то их сначала промывают в ванне с дистиллированной водой (для улавливания электролита), а затем - - в проточной воде, после чего погружают на 0,5...! мин в 3...5%-ный раствор кальцинированной соды (для нейтрализации остатков электролита) и окончательно промывают в теплой воде. Затем детали снимают с подвесных приспособлений, удаляют с них изоляцию и сушат в сушильном шкафу при температуре 120...130°С. В некоторых случаях для снятия внутренних напряжений в хромовых покрытиях детали проходят термообработку с нагревом до 180...200°С в масляной ванне и выдержкой при этой температуре в течение 1... 2ч.

После железнения детали промывают в горячей воде, затем подвергают нейтрализации от остатков электролита в 10%-ном растворе каустической соды при температуре 70... 80 °С в течение 5... 10 мин, после чего снова промывают в горячей воде и демонтируют с подвесных приспособлений.

3. Хромирование деталей.

Из всех гальванических процессов, применяемых в авторемонтном производстве, наиболее широкое применение получило хромирование, которое применяется для компенсации износа деталей, а также в качестве антикоррозионного и декоративного покрытия. Широкое применение хромирования объясняется высокой твердостью (Нц = 4... 12ГПа) электролитического хрома и его большой износостойкостью, которая в 2... 3 раза превышает износостойкость закаленной стали 45. Электролитический хром имеет высокую кислотостойкость и теплостойкость, а также прочно сцепляется почти с любыми металлами.

Наряду с достоинствами процесс хромирования имеет и недостатки, к числу которых следует отнести: сравнительно низкую производительность процесса (не более 0,03мм/ч) из-за малых значений электрохимического эквивалента (0,324 г/А-ч) и выхода металла по току (12... 15%); невозможность восстановления деталей с большим износом, так как хромовые покрытия толщиной более 0,3... 0,4 мм имеют пониженные механические свойства; относительно высокую стоимость процесса хромирования. В качестве электролита при хромировании применяется водный раствор хромового ангидрида (СгОз) и серной кислоты. Концентрация хромового ангидрида может изменяться в электролите в пределах 150...400 кг/м³. Концентрация серной кислоты должна соответствовать отношению №SO4: СЮз = 1:100 [1:(80...125)].

В процессе хромирования на катоде происходят восстановление шестивалентного хрома (СгОз) до трехвалентного (СпОз), отложение металлического хрома и выделение водорода. На аноде при этом протекают окислительные процессы: окисление трехвалентного хрома до шестивалентного и выделение кислорода.

Состав электролита при эксплуатации ванны хромирования непрерывно изменяется за счет расхода хромового ангидрида на отложение металлического хрома, поэтому его необходимо периодически контролировать и корректировать.

Хромовые покрытия снижают усталостную прочность деталей на 20...30%.

4. Железнение деталей.

Железнением называется процесс получения твердых износостойких железных покрытий из горячих хлористых электролитов.

В качестве электролита при железнении применяют водный раствор хлористого железа (РеС1₂-4Н₂О), содержащий небольшое количество соляной кислоты (НС1), и некоторые другие компоненты, которые вводятся для повы­шения прочности сцепления покрытия с деталью (хлористый марганец МпС1₂-4Н₂О) или для улучшения износостойкости (хлористый никель NiCl-4H₂O).

Концентрация хлористого железа в электролите может изменяться в пределах 200... 700 кг/м³. Электролиты с низкой концентрацией хлористого железа (200... 220 кг/м) обеспечивают получение покрытий небольшой толщины (до 0,3...0,4 мм), но с высокой твердостью. Из электролитов высокой концентрации (650...700 кг/м³РеС1₂-4Н₂О) могут быть получены покрытия толщиной 0,8...! мм и более, однако с меньшей твердостью.

Содержание соляной кислоты в электролите должно быть в пределах 1,2...3 кг/м³. При более низком ее содержании снижается выход металла по току, и в электролите образуется гидроокись железа, которая, попадая в покрытие, ухудшает его качество. Повышение кислотности электролита не ухудшает качества покрытия, но снижает выход металла по току.

Наиболее рациональным является электролит средней концентрации, содержащий (400 + 200) кг/м³ РеС1₂-4Н₂О, (2 + 0,2) кг/м³ НС1 и (10 + 2) кг/м³ МпСЬ*4Н2О. Этот электролит стабилен в работе и почти не требует корректирования состава по содержанию основной соли, обеспечивает получение равномерных покрытий с необходимой твердостью и толщиной, имеет высокий выход металла по току и способствует повышению прочности со­единения покрытий с поверхностью детали, так как содержит хлористый марганец.

Процесс нанесения покрытия при железнении производится в стальных ваннах, внутренняя поверхность которых футерована кислотостойким материалом.

Учитывая повышенную агрессивность хлористых электролитов, в качестве футеровки для ванн применяют графитовые плитки, пропитанные смолой, хорошая теплопроводность материала которых позволяет производить нагрев электролита в таких ваннах через водяную рубашку.

Ванны для железнения изготавливают также из фаолита. Этот материал обладает высокой кислотостойкостью, но имеет плохую теплопроводность, поэтому нагрев электролита до требуемой температуры в этом случае производят нагревате­лями, помещенными в электролит.

Электролизная ячейка для железнения отверстий в нижней головке шатунов:

1. Верхняя плита;

2. Уплотнительные прокладки;

3. Анод;

4. Нижняя плита;

5. Шатуны.

5. Электролитическое и химическое никелирование.

Процесс никелирования как способ компенсации износа деталей в ряде случаев может успешно заменить хромирование, особенно при восстановлении деталей, работающих в коррозионной среде. Применяют два способа никелирования: электролитический и химический.

Электролитическое износостойкое никелирование - это процесс получения никель-фосфорных покрытий, содержащих 2... 3 % фосфора.

В качестве электролита при этом используют водный раствор, в состав которого входят 175 кг/м³ сернокислого никеля, 50 кг/м³ хлористого никеля и 50 кг/м³ фосфорной кислоты.

Процесс проводится при растворимых никелевых анодах. Режим электролиза: плотность тока 5...40 А/дм², температура электролита 75...95°С. В зависимости от режима твердость покрытия составляет Нц = 3,5... 7,2 ГПа.

Процесс износостойкого электролитического никелирования* имеет перед хромированием следующие преимущества: высокий выход металла по току до 90...95%; меньший расход электроэнергии; более высокую скорость нанесения покрытия (0,24 мм/ч). Износостойкость покрытия достаточно высокая, но она все же уступает износостойкости электролитического хрома.

Никель-фосфорные покрытия после нагрева до 400 °С и выдержки при этой температуре в течение одного часа приобретают более высокую твердость и износостойкость и могут применяться при восстановлении деталей вместо хромирования.

Химическое никелирование. Так называется процесс получения никель-фосфорных покрытий с содержанием фосфора 3... 10% из растворов солей контактным способом без затраты электроэнергии. В состав раствора для химического никелирования входят следующие составляющие: сернокислый никель - 20 кг/м³; гипофосфит натрия - 24 кг/м³; уксуснокислый натрий -10кг/м³. Покрытие наносят в эмалированной стальной ванне при температуре раствора 90...96°С. Скорость отложения покрытия О,О22...0,024 мм/ч. Раствор используется раз и после нанесения покрытия на детали заменяется новым. Из одного раствора можно получить покрытие толщиной 25...ЗО мкм. При необходимости получить покрытие большей толщины детали погружают в свежий раствор.

Твердость покрытия составляет — 3,5...4,0 ГПа. Она может быть повышена термической обработкой (нагрев до 350...400°С с выдержкой 1... 1,5 ч) до Нц = 8,0...8,5 ГПа. Покрытие имеет высокую плотность и равномерно по толщине. Химическое никелирование применяют при восстановлении деталей с небольшим износом.

6. Электролитическое натирание.

Электролитическое натирание применяют при восстановлении цилиндрических поверхностей деталей, имеющих небольшой износ. Восстанавливаемую деталь, являющуюся катодом, устанавливают в патроне токарного станка или другого устройства, обеспечивающего ее вращение со скоростью 10...20м/мин. Анодом служит графитовый стержень, покрытый адсорбирующим материалом (сукно, стеклянное волокно, хлоп­чатобумажная ткань и др.). На анод непрерывно подается электролит, который пропитывает адсорбирующий материал. Процесс осуществляется при относительном перемещении анода и катода. В зависимости от применяемого электролита можно наносить покрытия из хрома, цинка, меди, железа и других металлов.

Электролитическое натирание цинком применяют при восстановлении посадочных поверхностей отверстий в корпусных чугунных деталях. При этом используется электролит следующего состава: сернокислый цинк - 700 кг/м³; борная кислота — 30 кг/м³. Процесс натирания начинают при плотности тока 30...50 А/дм², постепенно повышая ее до 200 А/дм². Скорость нанесения покрытия при этом составляет 8... 10 мкм/мин. Прочность сцепления покрытия с чугунной деталью невысокая и не превышает 20 МПа. Электролитическое натирание железом производится с применением хлористого электролита высокой концентрации (до 600 кг/м¹ хлористого железа) при плотности тока;

200 А/дм. Покрытие получается с твердостью Нц — 5,8... 6,0 ГПа.

Схема установки для нанесения покрытий электролитическим натиранием:

1. Бак с электролитом;

2. Анод;

3. Деталь;

4. Защитно- декоративные покрытия.

Гальванические покрытия широко применяются в авторемонтном производстве для защиты деталей от коррозии и придания им красивого внешнего вида. По роду защитного действия гальванические покрытия подразделяются на анодные и катодные.

В автомобилестроении наибольшее применение нашли многослойные катодные защитно-декоративные покрытия. Наибольшей стойкостью обладают четырехслойные покрытия, которые получают путём последовательного нанесения слоев никеля, меди, никеля и хрома.

Технологический процесс нанесения защитно-декоративных покрытий не отличается от процесса нанесения износостойких покрытий. Однако в процесс подготовки детали к покрытию и обработки ее после покрытия необходимо включить операцию полирования, которая производится войлочными кругами с пастой ГОИ.

Меднение. Электролитическое меднение применяют в качестве подслоя при защитно-декоративном никелировании и хромировании, а также для защиты поверхностей детали от цементации.

Наиболее часто при меднении применяют простой и недорогой сернокислый электролит, состоящий из водного раствора медного купороса (200...250 кг/м³) и серной кислоты (5 0... 75 кг/м³). Нанесение покрытия производится при использовании растворимых медных анодов при режиме: плотность тока 1... 3 А/дм; температура электролита 18... 2 0 ° С.

Никелирование. Электролитическое никелирование применяют в качестве подслоя при декоративном - хромировании. Электролитом при никелировании служит водный раствор сернокислого никеля в который вводят различные добавки: сернокислый натрий для увеличения электропроводности, сернокислый магний для получения более светлых покрытий и хлористый натрий или калий для повышения растворимости никелевых анодов. Процесс осуществляется при комнатной температуре электролита и плотности тока 0,5...! А/дм.

Цинкование в авторемонтном производстве применяется главным образом для защиты от коррозии мелких крепежных деталей. Наибольшее применение при цинковании нашли сернокислые электролиты, в состав которых входят: сернокислый цинк (200...250 кг/м³), сернокислый аммоний (20...30 кг/м³⁾' сернокислый натрий (50... 100 кг/м³) и декстрин (8... 12 кг/м³). Нанесение покрытий производится в специальных вращающихся барабанах или колоколах при комнатной температуре электролита и плотности тока 3...5 А/дм²

Оксидирование стальных деталей производится путем их обработки в горячих щелочных растворах, содержащих окислители. При этом на поверхности деталей образуется оксидная пленка толщиной 0,6...1,5 мкм, которая имеет высокую прочность и надежно защищает металл от коррозии. Оксидированию подвергают нормали и некоторые детали арматуры кузова.

Оксидирование производят в растворе, содержащем 700...800 кг/м³ едкого натра с добавкой в качестве окислителей 200...250 кг/м³ азотнокислого натрия и 50...70 кг/м азотистокислого натрия при температуре раствора 140... 145°С с выдержкой 40...50 мин. После такой обработки детали промывают в воде и для того, чтобы закрыть поры в покрытии, пропитывают в машинном масле при температуре 110... 115°С.

Фосфатирование — это химический процесс создания на поверхности деталей защитных пленок, состоящих из сложных солей фосфора, марганца и железа. Защитная пленка имеет толщину от 8 до 40 мкм, обладает пористостью, имеет небольшую твердость и хорошо прирабатывается.

Фосфатирование производят в 30... 35%-ном водном растворе препарата «Мажеф» при температуре 95... 98 °С в течение 30...50 мин. Его применяют в качестве грунта при окраске деталей кузова и для улучшения прирабатываемости деталей.

8. Организация рабочих мест и техника безопасности.

Основное оборудование участка гальванических покрытий состоит из ванн для нанесения покрытий и вспомогательных ванн для обезжиривания, травления и промывки деталей. Ванны необходимо устанавливать в строгом соответствии с технологическим процессом. Учитывая, что в авторемонтном производстве применяют несколько различных процессов нанесения покрытий, в целях экономии площади рекомендуется основные ванны устанавливать у стен участка, а вспомогательные — посредине.

Если в качестве источников питания применяют выпрямители, то их следует устанавливать вблизи от ванн — потребителей тока.

Для загрузки и выгрузки деталей, а также для транспортировки от одной ванны к другой обычно применяют электротельферы.

Наиболее вредными для здоровья работающих на гальванических уча­стках, являются электролиты. Большинство кислотных и щелочных электролитов очень токсично и отрицательно действует на дыхательные пути и кожные покровы работающих. Гальванические процессы протекают, как правило, с выделением кислорода и водорода. Выделяющиеся газы увлекают с собой мельчайшие частички электролита и таким образом насыщают воздух в помещении вредными парами.

Учитывая это, при оборудовании гальванических участков особое внимание уделяют вентиляции помещений.

На гальванических участках рекомендуется иметь общую приточно-вытяжную вентиляцию с 8... 10-кратным обменом воздуха в час. Кроме общей вентиляции, каждая ванна с вредными выделениями должна иметь двусторонний бортовой отсос воздуха. Мощность бортовых отсосов определяют исходя из объема воздуха, забираемого с 1 м² поверхности ванны в час. Для ванн хромирования этот показатель должен быть 6000 м³/ч, для железнения 4800, для никелирования 2500, для меднения 2000, для электролитического обезжиривания 3000 м^э/ч.

При работе на гальванических участках необходимо применять ре­зиновую обувь, перчатки и фартуки. В помещении должны устанавливаться фонтанчики с водой для обмывки кожных покровов, на которые может случайно попасть электролит. Полы и стены гальванического участка должны быть покрыты керамической плиткой и ежедневно промываться.

В целях охраны окружающей среды сточные воды после промывки деталей необходимо прежде, чем спускать в канализацию, пропускать через очистные сооружения.

Д/3. Учебный вопрос №8 отработать самостоятельно.

(1) Глава 18, с. 130...145. Выполнить рисунки 18.1, 18.2, 18.6.

(2) Глава 16, с. 232...247. Выполнить табл. 16.1.

ТЕМА: «Восстановления деталей с применением синтетических материалов».

Учебные вопросы:

1. Синтетические материалы, применяемые при восстановлении деталей.

2. Применение эпоксидных составов при восстановлении деталей.

3. Восстановление размеров деталей нанесением полимеров.

4. Применение синтетических клеев.

5. Организация рабочего места и техника безопасности (самостоятельно).

1. В автотранспортном (ремонтном) производстве всё большее применение при восстановлении деталей находят различные виды синтетических материалов (пластмасс). Их используют при устранении механических повреждений на деталях (трещин, пробоин, отколов и т.п.), при компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а так же при соединении деталей склеиванием. Это объясняется простотой технологического процесса и применяемого оборудования, невысокой трудоёмкостью процесса, достаточно высокими физико - механическими свойствами пластмасс, низкой их стоимостью.

Главной составляющей частью пластмасс являются полимеры. Многие пластмассы представляют собой чистые полимеры (полистирол, полиэтилен, полипропилен и др.), но есть пластмассы, в состав которых, кроме полимеров, входят и другие компоненты - наполнители, пластификаторы, красители, отвердители и др. добавки, сообщающие пластмассам требуемые свойства.

Все полимеры подразделяются на две большие группы:

- реактопласты (термореактивные);

- термопласты (термопластические).

Реактопласты при нормальной температуре могут быть в жидком или твёрдом состоянии. Но при нагреве до определённой температуры переходит в вязко - текучее состояние, а при дальнейшем нагреве затвердевают и остаются в таком состоянии независимо от температуры. Этот процесс необратимый, т.к. перевести реактопласты в пластичное состояние невозможно.

Термопласты при нормальной температуре находятся в твёрдом состоянии, а при нагреве размягчаются. В этом состоянии можно придавать любую форму. После охлаждения они снова затвердевают. При повторном нагреве сохраняют пластические свойства т.е. пригодны для дальнейшего использования.

Из реактопластов наиболее широкое применение при восстановлении деталей нашли эпоксидные смолы ЭД - 16 и ЭД - 20 - вязкая жидкость светло - коричневого цвета. При восстановлении деталей применяют эпоксидные композиции - эпоксидная смола, отвердители, пластификаторы и наполнители.

Отвердители (холодные и горячие), соответственно процесс идёт при температурах 60...70 С и 120... 160 С.

Пластификаторы - дибутилфталат (ДБФ) - низко молекулярная алифатическая смола ДЭГ - 1 и тиокол НВБ - 2.

Наполнители - стальной или чугунный порошок, аэросил, алюминевая пудра, порошки слюды, талька, асбеста и графита. Так же для приготовления эпоксидных составов могут быть использованы поставляемые промышленностью готовые композиции К - 115 и К - 153, которые не содержат наполнителей и отвердителей.

Из термопластов наибольшее применение нашли полиэтилены, полипропелены, полистеролы, винипласты, полиамиды и фторопласты. Эти материалы обладают хорошей адгезией с металлами, достаточно высокой механической прочностью и износостойкостью. Выпускаются промышленностью в виде гранул и применяются при восстановлении поверхностей деталей, работающих в условиях трения скольжения. Для повышения твёрдости, износостойкости др. свойств в полиамидные смолы вводят наполнители: графит, тальк, сульфид молибдена и металлические порошки. Эти материалы используются так же для изготовления небольших деталей, арматуры кузова и т.п.

2. Эпоксидные составы применяют для заделки трещин, раковин, пробоин и др. механических повреждений в корпусных деталях, а так же для восстановления в них посадочных поверхностей под подшипники.

Перед выполнением этих работ приготавливают эпоксидный состав (пасту). Для этого эпоксидную смолу подогревают до температуры 50...60 С, вводят в неё пластификатор и тщательно перемешивают, затем в пасту при непрерывном перемешивании вводят в требуемом количестве наполнители. Полученный состав охлаждают до комнатной температуры и за 30...40 мин. до применения в эпоксидный состав вводят отвердитель.

При заделке трещин в корпусных деталях их подготавливают к нанесению эпоксидного состава: как и перед заваркой производят разделку трещин под углом 120, засверливают их концы, зачищают кромки от окислов и обезжиривают растворителями (ацетон, бензин). Далее в засверленные отверстия вставляют асбестовые пробки и при помощи шпателя наносят эпоксидную пасту в два слоя. Вначале наносят тонкий слой для того, чтобы только покрыть разделанный шов, а затем вторым слоем заполняют полностью шов с перекрытием кромок на 5... 10 мм. Отвердевание пасты производят в сушильном шкафу. При применении холодного отвердителя деталь нагревают до 60...70 С и выдерживают при этой температуре 4...5 часов.

При устранении пробоин края повреждения зачищают до металлического блеска. Из стеклоткани вырезают накладку, перекрывающую края пробоины на 15...20 мм. После этого очищенные и обезжиренные края пробоины наносят тонкий слой эпоксидного состава и на него накладывают стеклоткань и прикатывают её роликами.

Далее на поверхность накладки наносят слой эпоксидной пасты и его снова покрывают стеклотканью и т.д. В зависимости от размеров пробоины может быть 3...5 слоев. После нанесения последнего слоя производят отверждение пасты в сушильном шкафу.

3. При восстановлении цилиндрических поверхностей деталей применяют термопласты. Нанесение этих полимеров на детали производится путём погружения в расплав пластмассы, литьём под давлением и различными способами напыления порошков. Наиболее широкое применение нашли следующие способы напыления: вихревой, вибрационный, газопламенный и напыление порошка на нагретую поверхность детали. Перед напылением гранулы полимеров превращают механическим или химическим путём в порошкообразное состояние с размером частиц 0,1...0,15 мм.

При вихревом напылении деталь, предварительно обезжиренную и подогретую до 280...300 С, помещают в специальную камеру с взвихренным (псевдосжиженным) порошком пластмассы. Камера вихревого напыления разделена пористой перегородкой на две части. В нижнюю часть камеры поступает сжатый воздух или азот. Сверху на пористую перегородку загружают порошок пластмассы. Сжатый воздух, проходя через пористую перегородку, взвихривает порошок. Соприкасаясь с нагретой поверхностью детали частицы порошка оплавляются и образуют на поверхности детали покрытие. Время выдержки детали в камере зависит от необходимой толщины покрытия. После напыления покрытие подвергают термообработке для снятия внутренних напряжений путём нагрева в масле до температуры 160 С в течение 15...60 мин.

При вибрационном напылении порошок пластмассы приводят в псевдосжиженное состояние в специальной виброкамере с помощью электромагнитного вибратора. Этот способ не требует подогрева детали до высокой температуры, т.к. она не охлаждается потоком сжатого газа. Однако окончательное оплавление порошка в этом случае производят в специальном нагревательном шкафу. Наиболее эффективная частота вибрации 50... 100 Гц, при которой ускорение напыляемых частиц достигает 30 м/с, при этом толщена покрытия - до 1,5 мм.

Описанными способами напыления (вихревым, вибрационным и напылением порошка на нагретую поверхность детали) полимеров можно восстанавливать втулки из антифрикционных материалов, а так же посадочные поверхности на других деталях.

При газопламенном напылении пластмассовый порошок расплавляется в пламени специальной горелки и распыляется струёй сжатого воздуха. Применяется способ для устранения неровностей после правки на поверхности кузовов. Используется специальный порошок ПФН - 12 или ТПФ - 37. Перед нанесением покрытия поверхность кузова очишают от ржавчины и старой краски. А затем придают ей шероховатость при помощи шлифовальной машины крупнозернистыми кругом или дробеструйной обработкой, затем нагревают пламенем газовой горелки до температуры 200С и только после этого включают подачу порошка и производят напыление. Напыленную поверхность перед окраской шлифуют шкуркой.

Напыление пластмассовых порошков можно производить так же путём их напыления на подогретую поверхность детали. При этом деталь нагревают до температуры плавления пластмассы. Частицы порошка, попадая на нагретую поверхность детали, расплавляются и образуют покрытие.

4. Синтетические клеи применяют при ремонте автомобилей для приклеивания накладок на пробоины в баках, бачках радиаторов и др. деталях, а так же при восстановлении кузовов и для наклейки фрикционных накладок на тормозные колодки. В авторемонтном производстве нашли применение следующие синтетические клеи: ВС - 350, БФ - 2, ВС - Ют, МПФ - 1, ВК - 200, эпоксидные клеи и др.

Перед склеиванием поверхности деталей тщательно очищают от загрязнений, обезжиривают растворителями и придают им некоторую шероховатость. После этого на соединяемые поверхности наносят 2...3 слоя клея толщиной около 0,1 мм. Учитывая, что большинство клеев (кроме эпоксидных) содержат летучие растворители, после нанесения первого и последующих слоев клея их нужно подсушить.

После подсушки клея соединяют склеиваемые поверхности. При этом очень важно строго выдерживать режим отвержения клея: усилия прижатия поверхностей, температуру и длительность выдержки при отверждении. Отверждение может производиться при температуре 180 С путём общего нагрева детали в течение 45 минут или путём местного нагрева склеиваемых поверхностей электронагревателем, паяльной лампой и др. источниками тепла. Охлаждение деталей необходимо производить медленно (правила применения клеев).

Д/з (1) Гл. 20. с. 156... 160. Выполнить рис. 20.1, 20.2.

(2) Гл. 18, с. 264...282.

Выполнить таблицы 18.1, 18.2, 18.3, 18.4, 18.5, 18.6

«Применение лакокрасочных покрытии в авторемонтном производстве»

Учебные вопросы:

1. Назначение лакокрасочных покрытий.

2. Лакокрасочные материалы и их характеристика, оборудование и инструмент.

3. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий

4. Производственная санитария и техника безопасности.

1. Назначение лакокрасочных покрытий

Для защиты деталей автомобиля от разрушения из-за атмосферных воздействий и придания им декоративного вида применяют различные системы покрытий. Система покрытий — это сочетание последовательных нанесенных слоев лакокрасочных материалов различного назначения. Необходимость применения системы покрытий вызвана невозможностью в одном материале сочетать многообразие свойств, какими должно обладать покрытие. Лакокрасочные материалы — это жидкие составы, которые после нанесения их на поверхность детали тонким слоем и высыхания образуют пленки, которые должны иметь прочное сцепление с поверхностью.

Образование пленок происходит в результате двух основных процессов:

- испарения растворителей - в начальной стадии, когда растворителей содержится много, испарение идет быстро, при этом увеличивается концентрация пленкообразующих, возрастает вязкость лакокрасочных материалов. Остатки растворителей испаряются медленно из-за образовавшейся на поверхности детали пленки, которая затрудняет их улетучивание, и из-за прочного удержания их пленкообразующими;

- химических превращений окисления, полимеризации и поликонденсации. Эти процессы переводят пленкообразующие жидкого состава в твердое.

Для образования прочного сцепления пленки с поверхностью детали необходимо обеспечить смачиваемость и адгезию. Эти условия приводят к тому, что капля краски, нанесенная на окрашиваемую поверхность, будет растекаться, образуя пленку, и прилипать к поверхности.

Качество прилипания зависит от следующих показателей:

- материала поверхности (лакокрасочная пленка лучше сцепляется с поверхностью черных и хуже с поверхностью цветных металлов, так как их поверхность является более гладкой, чем у черных металлов);

- шероховатости поверхности (при большой шероховатости поверхности имеющиеся выступы не смачиваются краской, и отрыв ее происходит по выступающим местам поверхности);

- степени очистки поверхности от загрязнений и влаги (остатки жиров, масел и пыли на окрашиваемой поверхности также ухудшают адгезию и способствуют отслаиванию покрытия. Наличие влаги на поверхности приводит к снижению адгезии).

Эксплуатационная надежность лакокрасочных покрытий зависит от растрескивания пленки из-за различных коэффициентов теплового расширения материалов покрытия и защищаемого изделия и адсорбции на покрытии влаги, пыли и различных газообразных примесей, содержащихся в атмосфере. Эти процессы приводят к механическому разрушению и старению покрытия.

В результате старения лакокрасочные покрытия (начало старения — это потеря блеска покрытия) теряют эластичность, растрескиваются, шелушатся и разрушаются.

Если покрытие обладает недостаточной водостойкостью пленки, то через ее поры проникает вода, которая соприкасаясь с металлом вызывает его коррозию под пленкой. Продукты коррозии вспучивают лакокрасочную пленку, и она отрывается от поверхности металла.

2. Лакокрасочные материалы и их характеристика, оборудование и инструмент.

Основные компоненты лакокрасочных материалов — это плен­кообразующие, пигменты, растворители. Лакокрасочные материалы состоят из многих компонентов, важнейшими из которых являются пленкообразующие, пигменты, растворители.

В качестве пленкообразующих используют преимущественно син­тетические (искусственные) смолы, растительные масла, битумы, эфиры и др. Они служат для образования пленки с достаточной адгезией и необходимыми служебными свойствами, важнейшим из которых является сопротивляемость воздействию климатических факторов (температура, влажность и др.).

Пигменты - это цветные порошкообразные вещества, не растворяющиеся в растворителях и образовывающие с пленкообразующими защитные или декоративно-защитные покрытия. Служат для придания покрытию необходимого цвета. В качестве пигментов используют оксиды или соли металла (охру, железный сурик, ультрамарин, цинковые и титановые белила), металлические порошки (цинковую пыль, алюминиевую пудру), графит, сажу, а также некоторые органические вещества.

Растворители летучие жидкости, способные растворять плен-кообразующие. Служат для придания лакокрасочным покрытиям необходимой вязкости, растекаемости, улучшения адгезии.

Для улучшения служебных и технологических свойств лакокрасочных покрытий могут вводить компоненты — наполнители, сиккативы, инициаторы, пластификаторы, отвердители, катализаторы, ускорители полимеризации, добавки для улучшения смачиваемости и растекаемости и т. д.

В ремонтном производстве, как и в машиностроении, применяют как основные виды лакокрасочных материалов: грунтовки, шпатлевки, краски и эмали, так и вспомогательные - растворители, разбавители, смывки и др.

Грунтовки - это пигментированные растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях. Грунтовки применяют в качестве первого слоя, обеспечивающего прочное сцепление их с поверхностью окрашиваемого металла и с последующими слоями лакокрасочных покрытий. Грунтовки обладают повышенной сцеплямостью (адгезией). Их наносят распылением, кистью, окунанием, электрораспылением и электроосаждением.

Шпатлевки — это густые пасты, состоящие из пленкообразующего вещества, наполнителей и пигментов. Шпатлевки предназначены для устранения неровностей и исправления на поверхности изделии разных дефектов, шпатлевки нельзя наносить толстыми слоями. Адгезия шпатлевок к металлу хуже, чем у грунтовок их наносят на предварительно загрунтованные поверхности.

Эмали - это пигментированные лаки, наносимые в основном по грунтовке или шпатлевке. Эмали применяют для защиты изделий от коррозии, придания им декоративного вида. При окраске кузовов автомобилей применяют синтетические, меламиноалкидные и нитроцеллюлозные эмали.

Краски представляют собой пасты, состоящие из пигментов или замешанных на олифе или специально подготовленных растительных маслах. Краски бывают жидкотертые (готовые употреблению) и густотертые. Густотертые краски разводят олифой, глифталевыми или пентафталевыми лаками до нужной вязкости. Покрытия на основе красок менее стойки к воздействию атмосферных условий, чем покрытия на основе многих синтетических эмалей, поэтому краски в ремонтном производстве применяют ограниченно.

Растворители и разбавители применяют для придания лакокрасочным материалам необходимой рабочей вязкости. Это однокомпонентные органические летучие и бесцветные жидкости или их смеси в различном сочетании компонентов. При смешивании с лакокрасочными материалами растворители не должны вызывать коагуляции (свертывания) пленкообразователя, расслаивания и помутнения раствора. Состав растворителей подбирают таким, чтобы обеспечить оптимальные условия для высыхания лакокрасочного материала и плотность нанесенной пленки.

Смывки (СД, АФТ-1, СП-6 и др.) используют для снятия лакокрасочного покрытия. Они представляют собой смеси различных растворителей. При их воздействии покрытие разбухает, вспучивается и отстает от металла. Иногда смывки могут быть заменены обычными растворителями.

Инструменты для окраски и шпатлевания - кисти- инструменты с помощью которых получают защитно- декоративные лакокрасочные покрытия. Окраска кистями зависит от правильного выбора размера и типа кисти. Лучшими кистями для окрасочных работ являются кисти, изготовленные из свиной щетины.

Из выпускаемых промышленностью кистей в ремонтном производстве получили распространение кисти-ручники и филеночные кисти (плоские или круглые).

Шпатели предназначены для нанесения и выравнивания шпатлевок при устранении на поверхности изделия небольших вмятин и глубоких царапин. Они представляют собой тонкие упругие пластинки из стали, пластмассы и различных пород дерева, а на криволинейные поверхности - - куском листовой резины. Рабочая кромка шпателя должна быть чистой, ровной и гладкой, без щербин и царапин.

Оборудование для нанесения покрытий пневматическим распылением.

Лакокрасочные материалы наносят различными методами однако основным промышленным методом является пневматическое (воздушное)распыление. Этим методом наносят примерно 70% производимых лакокрасочных материалов, он позволяет наносить на поверхность равномерные слои грунтовки и эмали.

Этим способом можно получить высококачественные покрытия на больших поверхностях.

Недостаток метода - образование красочного тумана, что ухудшает санитарно-гигиенические условия необходимость интенсивного отсасывания загрязненного воздуха; большие потери лакокрасочного материала (от 30 до 60 %) в зависимости от размеров и конфигурации деталей; повышенный расход растворителей для доведения лакокрасочных материалов до рабочей вязкости. Воздушное распыление лакокрасочных материалов осуществляют краскораспылительными устройствами. Сжатый воздух с давлением 0,4...0,7 МПа подводится к ним от общей заводской сети или компрессора.

Установки для безвоздушного распыления. Распыление осуществляется под действием высокого давления (до 250-10⁵) на краску, которая, вытекая из сопла с большой скоростью, дробится на мелкие капли в результате резкого увеличения испарения растворителей, сопровождающегося значительным увеличением объема. Факел краски четко очерчен и защищен от окружающей среды оболочкой паров растворителей и тем самым предотвращает рассеивание ее частиц.

Преимущества способа перед окрашиванием краскораспылителями обычного типа: сокращается расход лакокрасочного материала на 20% из-за уменьшения расхода на туманообразование; экономятся растворители на разбавление материалов за счет применения более вязких лакокрасочных материалов; улучшаются условия труда (меньшее туманообразование).

Безвоздушное распыление наиболее эффективно при окрашивании средних и особенно крупных изделий, имеющих сплошную плоскую или объемную обтекаемую форм*/ с плавной кривизной. Этим способом можно наносить лакокрасочные материалы на основе различных пленкообразующих и получать покрытия толщиной до 25... 30 мкм за одну технологическую операцию.

Электростатические распылители («Ореол-5М») имеют насос для подачи лакокрасочного материала, источник высокого напряжения и устройство для регулирования подачи краски. При перемещении краскораспылителя относительно заземленного изделия создается электрическое поле. Под действием сил электрического поля лакокрасочный материал на коронирующей кромке получает заряд, дробится на мельчайшие частицы и осаждается на поверхности изделия. Время окраски 1 м поверхности изделия этим распылителем составляет 1... 1,5 мин.

Электромеханические распылители чашечного типа (ЭР-1М) имеют наибольшее применение при электроокрашивании. В этих установках распыление лакокрасочного материала осуществляется под действием электростатических и механических (центробежных) сил. Распыляющим устройством являются коронирующие насадки различной формы (чаши, грибки или диски) диаметром 50... 150 мм, которые приводятся во вращение с частотой 1200... 1400 оборотов в минуту от электромеханического привода. Лакокрасочный материал подается по специальному каналу внутрь чаши или по специальному трубопроводу сбоку от нее и под действием центробежной силы тонким слоем растекается по ее краям.

Высокое напряжение (80... 120 кВ) подводится к головке распылителя и передается на коронирующую кромку чаши по насадке. Под действием электрического поля коронного заряда краска распыляется и ее мелкие частицы устремляются к окрашиваемой поверхности изделия. Производительность электромеханического распылителя зависит от диаметра чаши и составляет, например, для распылителя ЭР-1М - 25... 100 г/мин (по массе) или 50...200 м²/ч (по поверхности окраски).

Пневмоэлектростатические (электровоздушные) устройства создают более направленное перемещение красочной пыли лакокрасочного материала, чем электромеханические, и тем самым позволяют лучше прокрашивать углубления в изделиях. Распыление красок в них осуществляется с помощью струи сжатого воздуха под давлением 0,4...0,5 МПа. Подача таких распылителей составляет 30...250 г/мин.

При пневматическом распылении в электрическом поле (УЭРЦ-5) возможны некоторые потери краски, поскольку краскораспылитель расположен на некотором расстоянии от коронирующей зоны и не вся распыляемая краска доходит до нее. Часть краски, не получившая электрический заряд от краскораспылителя к поверхности изделия, теряется. Конструкция распылителей и процесс предварительной зарядки частиц исключают искрообразование даже при соприкосновении металлического из­делия с распылительной головкой устройства.

 

 

Сжатый воздух

Схема установки пневматического распыления:

1. Шланг;

2. Краскораспылитель;

3,4. Шланги;

5. Маслоотделитель;

6. Бак.

Краскораспылитель КРУ-1:

1 — воздушная головка; 2 — распределители воздуха: 3, 18 - штуцера;

ВИНТ

4 — бачок для краски; 5 ~ корпус; 6 — седло клапана; 7 — пружина; 8

для регулирования расхода лакокрасочного материала; 9 - шарик; 10 - штуцер для подачи воздуха; 11, 16 — уплотнения; 12 — шток; 13 — курок пусковой; 14 — шток; 15 — игла запорная; 17 — заглушка; 19 — краскопровод; 20 — гайка накидная; 21 — сопло.

Распределение толщины лакокрасочного покрытия по ширине струи: а — 20 мм;

Ь — 10 мм; с — 35 мм; с — 70мм.

 

Установка «Виза-1»:

1 - поршневой насос; 2 - пневмопривод; 3 - трехходовый кран; 4 - двигатель; 5 — ротационный двигатель; 6 — клапан; 7 — шланг; 8 — сосуд для материала.

3. Технологический процесс нанесения лакокрасочных покрытий.

В зависимости от масштаба и вида производства окрасочные работы сосредоточены в одном или нескольких местах. Это вызвано необходимостью предохранить готовые детали от появления на них коррозионных разрушений при их перемещении и хранении. При такой организации производства окрасочные работы выполняют на участках (или в окрасочных отделениях).

Принятую технологию окрашивания отражают в маршрутных картах технологических процессов, которые разрабатываются для отдельных видов изделий. В картах указываются все стадии процесса окрашивания, применяемые материалы, нормы расхода этих материалов, режим сушки и некоторые другие показателей.

Выбор способа окрашивания зависит от ряда условий, например от требований, предъявляемых к покрытию (класс покрытия), от вида применяемых лакокрасочных материалов, конфигурации и размеров изделий, масштаба и вида производства. При окрашивании изделий могут применять несколько способов. В каждом конкретном случае вопрос выбора способа окрашивания решается возможностью производства и экономической целесообразностью.

Технологический процесс окрашивания складывается из следующих основных операций, подготовка поверхности, грунтования, шпатлевания, нанесения покрывных материалов (краски, эмали, лака) и сушки покрытий.

Подготовка поверхности детали к окраске производится с целью удаления различного рода загрязнений, влаги, коррозионных повреждений, старой краски и др. Примерно 90% трудозатрат приходится на подготовительные работы и только 10% - на окрашивание и сушку.

Подготовка поверхностей к окраске включает очистку деталей, обезжиривание, мойку и сушку. Очистка деталей от загрязнений производится механической обработкой (механическим инструментом, сухим абразивом, гидроабразивной очисткой и др.) или химическим способом (обезжириванием, одновременным обезжириванием и травлением, фосфатированием и др.). Загрязнения нежирового происхождения удаляются водой или щетками. Влажные поверхности протирают сухой ветошью.

В ремонтной практике применяют три способа удаления старой краски — это огневой, механический и химический.

При огневом способе старая краска выжигается с поверхности детали пламенем газовой горелки или паяльной лампы (для удаления старой краски с деталей кузова и оперения этот способ применять не рекомендуется), а при механическом — с помощью щеток с механическим приводом, дробью и т.д. Химический способ удаление старой краски— это наиболее эффективный как по качеству, так и по производительности способ. Старую краску чаще всего удаляют органическими смывками (СД, АФТ-1. АФТ-8, СП-6, СП-7, СПС-1) и щелочными растворами (растворы едкого натра (каустика) с концентрацией 8... 10 г/л, смеси каустика с кальцинированной содой и т.д.).

После удаления старой краски и продуктов коррозии проводят операции обезжиривания, травления, фосфатирования и пассивирования.

Детали из черных металлов, никеля, меди обезжиривают в щелочных растворах. Изделия из олова, свинца, алюминия, цинка, и их сплавов обезжиривают в растворах солей с меньшей свободной щелочностью (углекислый или фосфорный натрий, углекислый калий, жидкое стекло.

Травление — очистка металлических деталей от коррозии в растворах кислот, солей или щелочей. На практике операции травления и обезжиривания совмещают.

Фосфатирование — процесс химической обработки стальных деталей для получения на их поверхности слоя фосфорнокислых соединений не растворимого в воде. Этот слой увеличивает срок службы лакокрасочного покрытия, улучшает сцепление их с металлом и замедляет развитие коррозии в местах нарушения лако­красочной плёнки. Детали кузова и кабины подлежат фосфатированию в обязательном порядке.

Пассивирование необходимо для повышения коррозионной стойкости лакокрасочного покрытия, нанесенного на фосфатную пленку. Ее проводят в ваннах, струйных камерах или нанесением раствора двухромовокислого калия или двухромовокислого натрия (3...5 г/л) волосяными щетками при температуре 70... 80"С продолжительностью обработки 1...3 мин.

Перед нанесением лакокрасочного покрытия поверхность изделий должна быть сухой. Наличие влаги под пленкой краски исключает хорошую ее сцепляемость и вызывает коррозию металла Сушка обычно производится воздухом, нагретым до температуры 115.. Л25°С, в течение 1...З.мин до удаления видимых следов влаги. Процесс окрашивания должен быть организован так, чтобы после подготовки поверхности она сразу же была загрунтована, так как при больших перерывах между окончанием подготовки и грунтованием, особенно черных металлов, поверхность окисляется и загрязняется.

Грунтование. Применение той или иной грунтовки определяется, основном видом защищаемого материала, условиями эксплуатации, а также маркой наносимых покрывных эмалей, красок и возможностью применения горячей сушки. Сцепление (адгезия) грунтовочного слоя с поверхностью определяется качеством ее подготовки.

Грунтовку нельзя наносить толстым слоем. Ее наносят равномерным слоем толщиной 12...20 мкм, а фосфатирующие грунтовки — толщиной 5...8 мкм. Нанесение грунтовок производят всеми описанными ранее способами.

Шпатлевание. На поверхностях деталей могут быть вмятины, небольшие углубления, раковины, несплошность в местах стыков, царапины и другие дефекты, которые заделывают нанесением на поверхность шпатлевки. Шпатлевка способствует значительному улучшению внешнего вида покрытий, но так как содержит большое количество наполнителей и пигментов, то ухудшает механические свойства, эластичность и вибростойкость покрытий.

Шпатлевание применяют в тех случаях, когда другими методами (подготовкой, грунтованием и др.) невозможно удалить дефекты поверхностей.

Выравнивание поверхностей производят несколькими тонкими слоями. Нанесение каждого последующего слоя выполняют только после полного высыхания предыдущего. Общая толщина быстросохнущих шпатлевок не должна быть более 0,5...0,6 мм. Эпоксидные шпатлевки, не содержащие растворителей, допускается наносить толщиной до 3 мм. При нанесении шпатлевки толстыми слоями высыхание ее протекает неравномерно, что приводит к растрескиванию шпатлевки и отслаиванию окрасочного слоя.

Шпатлевку наносят на предварительно загрунтованную и хорошо просушенную поверхность. Для улучшения сцепления с грунтовкой проводят обработку загрунтованной поверхности шлифовальной шкуркой с последующим удалением продуктов зачистки. Сначала проводят шпатлевание наиболее значительных углублений и неровностей, затем шпатлевку сушат и обрабатывают шкуркой, после чего производят шпатлевание всей поверхности.

Шпатлевку наносят на поверхность методом пневматического распыления механическим или ручным шпателем. Зашпатлеванную поверхность после высыхания шпатлевки тщательно шлифуют.

Шлифование. Для удаления с зашпатлеванной поверхности шероховатостей неровностей, а также соринок, частиц пыли и других дефектов производят шлифование. Для шлифования применяют различные абразивные материалы в порошкообразном виде или в виде абразивных шкурок и лент на бумажной и тканевой основе. Шлифовать можно только полностью высохшие слои покрытия. Используют шлифование «сухое» и «мокрое».

Нанесение внешних слоев покрытий. После нанесения грунтовки и шпатлевки (если она необходима) наносят внешние слои покрытия. Число слоев и выбор лакокрасочного материала определяются требованиями к внешнему виду условиями, в которых изделие будет эксплуатироваться.

Первый слой эмали по шпатлевке является «выявительным», его наносят более тонко, чем последующие. Выявительный слой служит для обнаружения дефектов на зашпатлеванной поверхности. Выявленные дефекты устраняют быстросохнущими шпатлевками. Высушенные зашпатлеванные участки обрабатывают шкуркой и удаляют продукты зачистки. После устранения дефектов наносят несколько тонких слоев эмали. Нанесение эмалей производят распылителем.

Для получения покрытий хорошего качества с красивым внешним видом в участке (отделении) должно быть чисто, просторно, много света; температура помещения должна поддерживаться в пределах 15...25°С при влажности не выше 75... 80% Вытяжная вентиляция должна обеспечивать отсос паров растворителей, препятствовать оседанию красочной пыли, которая сильно загрязняет поверхность и ухудшает внешний вид покрытия.

Каждый последующий слой эмали наносят на хорошо просушенный предыдущий слой и после устранения дефектов.

Последний слой покрытия полируют полировочной пастой для придания более красивого внешнего вида.

Полирование. Для придания всей окрашенной поверхности равномерного зеркального блеска производят полирование. Для этого используют специальные полировочные пасты (№ 291 и др.). Полирование проводят небольшими участками. Эту операцию можно осуществлять вручную (фланелевым тампоном) или с помощью механических приспособлений.

Сушка. После нанесения каждого слоя лакокрасочных материалов проводится сушка. Она может быть естественной и искусственной. Процессы естественной сушки ускоряют интенсивная солнечная радиация и достаточная скорость ветра. Чаще всего естественная сушка применяется для быстросохнущих лакокрасочных материалов. Основные способы искусственной сушки конвекционная, терморадиационная, комбинированная.

Конвекционная сушка. Она выполняется в сушильных камерах потоком горячего воздуха. Тепло идет от верхнего слоя лакокрасочного покрытия к металлу изделия, образуя верхнюю корку, которая препятствует удалению летучих компонентов, и тем самым замедляется процесс сушки. Температура сушки в зависимости от вида лакокрасочного покрытия колеблется в пределах 70... 140°С. Продолжительность сушки от 0,3...8 ч.

Терморадиационная сушка. Окрашенная деталь облучается инфракрасными лучами.

Комбинированная сушка (терморадиационно-конвекционная). Суть его состоит в том, что кроме облучения изделий инфракрасными лучами производится дополнительный нагрев горячим воздухом.

Контроль качества окраски изделий. Контроль осуществляют внешним осмотром, измерениями толщины нанесенного слоя пленки и адгезионных свойств подготовленной поверхности.

Толщина лакокрасочной пленки без нарушения её целостности определяется магнитным толщиномером ИТП-1, имеющим диапазон измерений 10...500мкм. Действие прибора основано на измерении силы притяжения магнита к ферромагнитной подложке в зависимости от толщины немагнитной пленки.

4. Производственная санитария и техника безопасности.

Организация процесса окраски должна обеспечивать рациональное распределение рабочих с учетом квалификации рабочих и оборудования на рабочих местах. Оборудование на участке располагают так, чтобы обеспечивались минимальные перемещения изделия с одного рабочего места на другое.

При с использовании подъемных механизмов вокруг рабочего места должно оставаться свободное, ничем не загроможденное пространство шириной не менее 1 м

Внутренние размеры камер с нижним отсосом воздуха определяются габаритными размерами изделия в плане и проходом вокруг него шириной не менее 1,2 м.

Инструменты (краскораспылители, кисти, шпатели и др.) хранят в шкафах, также оборудованных вытяжной вентиляцией.

Рядом с малярным отделением обычно располагают краскозаготовительное помещение, в котором готовят лакокрасочные ма­териалы для нанесения, доводят их до рабочей консистенции и хранят их в объеме, необходимом для проведения лакокрасочных работ в течение суток. Краскозаготовительное отделение должно находиться в изолированном помещении у наружной стены с оконными проемами. Кроме основных выходов, должен быть самостоятельный эвакуационный выход.

Для обеспечения в окрасочных отделениях нормальных санитарно-гигиенических условий и пожарной безопасности необходимо соблюдать технологический режим, правила и нормы пожарной безопасности и промышленной санитарии.

Помещения окрасочных участков должны быть светлыми, чистыми, беспыльными. Конструктивные элементы и ограждения окрасочных помещений (стены, потолки, полы и др.) должны быть выполнены огнестойкими. Внутренние поверхности стен должны быть выложены метлахской плиткой на высоту 2,4 м, а полы должны быть сделаны из прочных, несгораемых и нескользких материалов, позволяющих легко очищать их от загрязнений. Температура помещения должна быть не ниже 15... 16°С, а относительная влажность воздуха не более 60 %. Отопление в малярном отделении должно быть воздушное или водяное низкого давления. Температура поверхности отопительных приборов при водяном отоплении не должна превышать 90 °С.

В малярном отделении допускается естественное и искусственное освещение. При общем освещении обычными электрическими лампами освещенность участка окраски должна быть не менее 75 лк. В помещениях, где ведут окрасочные работы, нельзя пользоваться приборами с неисправной или не приспособленной для данных условий электроарматурой, открытыми источниками огня, а также выполнять сварочные работы.

Смешивание лакокрасочных материалов производят только в краскоприготовительном отделении, а хранят их в специальных помещениях в плотно закрытой таре. Алюминиевую пудру необходимо держать в сухом помещении, так как при повышенной влажности она может самовоспламениться. В приготовленных для окраски помещениях, окрасочных отделениях и складах лакокрасочных материалов должны находиться в обязательном порядке средства пожаротушения (пенные огнетушители, ящики с песком, асбестовые одеяла, щит с инвентарем и др.).