Методы нанесения лакокрасочных материалов

Нанесение лакокрасочных материалов ручным инструментом применяют в единичных производствах. Водные растворы покрытий красителей наносят губками, щетками, ветошью, кистями. Порозаполнители втирают ветошью, губками. Грунтовки – жесткими круглыми щетинными кистями. Для шпатлевания применяют деревянные или металлические лопаточки – шпатели. Лаки, краски, медленно высыхающие, наносят кистями, а разравнивают мягкими длинноволосыми кистями – флейцами. Быстросохнущие лаки и политуры наносят и разравнивают тампоном из шерстяной ваты, обернутым мягкой полотняной тканью. Наносят лак круговыми движениями смоченного политурой тампона по отделываемой поверхности непрерывно. Политура тонким (доли микрона) слоем ложится на поверхность и сразу высыхает настолько быстро, что при пересечении тампоном предыдущего слоя он уже не смывается, и на него ложится новый; остановка же тампона может вызвать растворение многих ранее нанесенных слоев и испортить всю предыдущую работу. Наносят лаки поэтапно: в начале процесса политурой с несколько повышенной концентрацией (14... 18 %), поверхность припудривают тонко измельченным порошком пемзы, идет процесс грунтования и заполнения пор; затем нанесение менее концентрированной политуры. Заканчивают процесс выравниванием поверхности чистым спиртом. За один этап наносится по всей поверхности от 10 до 150 слоев. Затем следует выдержка несколько дней – сушка всех слоев, в которых, несмотря на быстрое высыхание, осталось некоторое количество растворителя. Число этапов может колебаться от 3 до 8. Для создания пленки толщиной 20 мкм необходимо нанести около 400 слоев.

Механизированное полирование выполняют на станке ПП-3 с тремя полировочными тампонами, с автоподачей политуры в тампон и механиче­ским перемещением его по полируемой поверхности. Преимущества поли­рования тампоном – высокая гладкость покрытия и незначительные на­пряжения в лаковом слое, недостатки – в низкой производительности и не­достаточной стойкости пленки к влаге и химреагентам.

Более производительный и простой метод нанесения лака окунанием применяют для отделки хорошо обтекаемых деталей (ножек мебели, по­краска деталей сельхозмашин). Отделываемые детали (по 25... 100 штук в кассете) погружают в ванну и медленно (0,1 м/мин) вынимают, выдержи­вают для стекания лака (краски) и сушат. Можно подвешивать кассеты к цепи конвейера, надвигать на них снизу ванну с лакокрасочным материа­лом, опускать и перемещать кассету на один шаг. А можно ёмкость с за­груженной в нее кассетой наполнять лаком и медленно опорожнять: стекание лака с деталей, находящихся в парах растворителя, будет равномер­ным, не связанным высыхающей пленкой, как в случае стекания на откры­том воздухе.

Экструзионный метод нанесения лакокрасочных материалов протя­гиванием сквозь ёмкость с лаком через отверстия на противоположных ее стенках с резиновыми сменными манжетами широко применяется в каран­дашном производстве и для отделки мебельных деталей постоянного сече­ния. Толщину наносимого слоя регулируют степенью прилегания манжеты к детали. При этом способе применяют нитроцеллюлозные высоковязкие, быстросохнущие лаки и эмали с концентрацией пленкообразователя 50...60%. Время высыхания одного покрытия 15...30 с. Число покрытий 4... 12. Метод отличается высоким коэффициентом использования лако­красочного материала и низким расходом растворителя.

Отделку мелких деталей простой округлой формы (рукояток, дет­ских игрушек, фурнитуры) осуществляют во вращающихся на горизон­тальной оси барабанах, заполняемых более чем наполовину деталями и нитролаком из расчета 100... 150 г/м² их поверхности. Барабан вращают со скоростью 25...50 об/мин в течение 20...60 мин до высыхания лака, для ус­корения которого через полую ось и отверстия в ней в барабан подают го­рячий воздух. Метод экономичный и очень производительный. Поверх­ность деталей имеет полуматовый шелковистый блеск.

Н аиболее универсальный метод нанесения лакокрасочного матери­ала на изделия любой формы – пневматическое распыление Форсунками (рис. 6.39). Лак, попадая в струю воздуха, движущегося со скоростью око­ло 300 м/с дробится на мельчайшие частицы (6...20 мкм) и переносится на отделываемую деталь. На ее поверхности частицы сливаются и образуют сплошную ровную пленку. Распылительная кабина оборудуется вытяжной вентиляцией для удаления паров растворителя и фильтром для очистки воздуха от взвешенных частиц лака; компрессором с ресивером для полу­чения сжатого воздуха давлением 0,4...0,5 МПа; фильтром для очистки воздуха от частиц масла, влаги и пыли; редуктором для поддержания по­стоянного давления воздуха, подаваемого к распылителю (0,2...0,3 МПа); лаконагнетательным баком для подачи лака (краски) к распылителю; рас­пылителем (форсункой) или двухфорсуночным распылителем (для нанесе­ния двухкомпонентных лаков). Для горячего нанесения лаки подо­греваются специальными агрегатами УГО-2М, выпускаемыми промыш­ленностью. Основной недостаток пневматического метода нанесения – большие потери лакокрасочного материала, достигающие 40 %, а при на­несении лака на изделия решетчатой конструкций (например, на стулья) потери еще больше возрастают.

Метод безвоздушного распыления отличается более экономным рас­ходом лака и высокой производительностью. В специальных форсунках лакокрасочному материалу, подаваемому под большим давлением (0,6...0,8 МПа водному раствору красителя и 3...6МПа нитролаку) перед выходом из отверстия сообщается быстрое вращательное движение. Выхо­дя с большой скоростью из форсунки и дробясь о воздух, материал цен­тробежными силами распыляется на мелкие частицы. Подогревом лаков до 70...95 °С уменьшают давление и производительность распылителя (до 0,25 л/мин).

Более производительный при меньшем расходе маловязких медленно сохнущих лакокрасочных материалов метод струйного облива изделий простой формы (без внутренних углов и впадин) применяется на отечест­венных линиях ДЛ-38А для отделки оконных рам и балконных дверей. При быстросохнущих лаках пленка застывает раньше, чем все излишки стекут: образуются подтеки и наплывы. Поэтому изделие помещают в ка­меру с парами тех же растворителей, которые входят в состав лака, чтобы излишки его стекли, не высыхая, и только после этого изделие переносят в сушильную камеру. Для отделки плоских щитов, мебельных плит, дверных полотен широко используется высокопроизводительный метод нанесения обливом строго дозированного количества лакокрасочных материалов (рис. 6.40, а). Лак перетекает из верхнего резервуара-головки 1 сплошной широкой тонкой струей – завесой в приемный лоток 2, затем в отстойник 3, где он освобождается от пузырьков воздуха и насосом 4 снова подается в головку 1. Ленточным конвейером 5 отделываемая деталь 6 проносится сквозь лаковую завесу со скоростью 40... 140 м/мин. При этом лак ложится на пласть ровным по длине и ширине плиты слоем, толщина которого ре­гулируется в основном за счет скорости подачи плиты. Для создания л ако­вой завесы применяются специальные головки: с наклонным экраном (рис. 6.40, б), с донной щелью (в), с плотиной (г), комбинированная (д) плотина – наклонный экран. Для нанесения двухкомпонентных лаков при­меняют лаконаливные машины с двумя головками ЛМ45-1, ЛМ80-1, JIM 140-1 с шириной отделываемых деталей до 400, 700, 1300 мм, с высо­ким (до 90 %) использованием лака. Этим же методом наносят лак машины ЛМК-1 на прямые кромки плит. Высоковязкие и пастообразные лакокра­сочные материалы наносят на плоские поверхности вращающимися валь­цами (рис. 6.41). Обрезиненные вальцы 1 захватывают материал 3 и нано­сят его на пласти щита ровным с лоем, толщина которого регулируется дозирующими вальцами 2. Плита базируется на прикрепленных к боковым кромкам опорных штангах. При скорости подачи 5... 10 м/мин толщина наносимого слоя 10...20 мкм, поэтому необходимо 3.. .6-кратное нанесение лака. Необходимая повышенная размерная и геометрическая точность де­тали не всегда обеспечивается производством, чем снижается качество об­работки на вальцовом станке. Для окрашивания поверхности плит краси­телями в современных станках применяют мягкие вальцы, обтянутые тон­ким поролоном. Крашение происходит при непрерывном движении и со­прикосновении плиты последовательно с тремя-четырьмя вальцами и од­ной или несколькими плоскими щетками, равномерно растирающими кра­ситель и прокрашивающими поры (на станках КЩ-1 и ПКБ ММСК-1).

П ри отделке решетчатых мебельных изделий (например, стульев) широко применяется метод нанесения материала в электрическом поле токов высокого напряжения. Физическая сущность метода в следующем. В воздухе между двумя параллельными пластинами, на которые подано постоянное на­пряжение, возникает равномерное электрическое поле. Если одну из пластин заменить иглой, поле будет неравномерным (рис. 6.42, а) и особенно концен­трированным около острия. Постепенное повышение напряжения при дос­тижении определенного его значения в зоне сконцентрированного поля при­водит к возникновению коронного разряда с голубоватым свечением воздуха вокруг острия, свидетельствующим об интенсивной ионизации воздуха в этой зоне. Между коронирующим электродом (иглой) и пластинкой возника­ет движение заряженных частиц – ионов. Если с коронирующего электрода распылять лакокрасочный материал, частицы, ионизируясь, также будут дви­гаться в сторону пластины и осаждаться на ней. (Коронный разряд имеет ус­тойчивое состояние при определенном напряжении. При повышении напря­жения он может перейти в искровой – пробой всего воздушного промежутка и далее в дуговой – устойчивая электрическая дуга между электродами. При двух последних видах не только происходит порча изделия, но и прекращает­ся ионизация частиц лака). На рис. 6.42, б показана одна из применяемых в промышленности схем нанесения лакокрасочных материалов в эле­ктростатическом поле. Распыление производится чашечным распылителем 1, в который лак подается дозирующим насосом 2 из емкости 3. Лак, дойдя до острых коронирующих кромок вращающейся чаши, срывается и распыляется под действием центробежных и электрических сил (одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга). На чашу подается через выпрямитель 4 от повышающего трансформатора 5 высокое постоянное напряжение (80... 140 кВ). Распыленный материал осаждается на движущемся по конвей­еру изделии 6. Поверхность отделываемых изделий должна быть чистой без ворса. Иногда изделие покрывают токопроводящей грунтовкой. Наиболее употребительны карбамидоформальдегидные лаки как менее взрыво- и по­жароопасные. Потери лака при нанесении на решетчатой формы изделия не превышают и 10%.