Яковлев АД 2020

краски с широкой цветовой гаммой. В практических условиях нашли применение маркировочные краски широкого ассортимента.

Для маркировки изделий методом тампопечати, при котором обозначения переносятся на поверхность посредством тампона на ручных или автоматических станках, применяются краски серий СНАК, АЭС, СЭП­84. Их изготовляют на основе разных пленкообра­ зователей; краски имеют широкую цветовую гамму и предназначены для маркировки металлических и пластмассовых (в первую очередь, из полистирола) изделий.

Для нанесения методом высокой и офсетной печати на электро­ и радиотехнические изделия (корпуса микросхем, микроблоков и др.) разработаны краски серий 2020, 7010.1, ФМК­ОМ теплового и фотохимического отверждения. Они применяются по стали, луже­ ной жести, алюминию и другим металлам.

При электроструйной технологии нанесения маркировочных изо­ бражений используются низковязкие составы ­ краски и чернила с вязкостью 1­3 мПа • с и поверхностным натяжением 30­60 мДж/м2 . Пленкообразователями в красках служат эпоксиэфиракрилаты (ЭАС­665, ЭАС­671), гликолевые и пентаэритритовые эфиры акрило­ вой кислоты, поливиниловый спирт, производные канифоли и др.

Для маркировки печатных плат и других плоских изделий с по­ мощью трафаретных установок нашли применение краски серий Ст.3.19.1, Ст.3.19.2, СКУМ­1, ФПК­ТМ. Изображения, полученные при использовании этих красок, хорошо удерживаются на гетинаксе, стеклотекстолите, винипласте, различных лакокрасочных покрыти­ ях, керамике и стекле.

Для маркировки пластмассовых изделий, никелированной и кад­ мированной стали способами цинкографии, штемпельным и с по­ мощью пера применяют полиуретановую эмаль УР­175, а для их ко­ дировки (нанесения маркировочных полос) ­ меламиноалкидную эмаль МЛ­5257.

К маркировочным относятся также некоторые масляные и ал­ кидные краски, применяемые в полиграфической промышленности и жестепечатном производстве: 10815 белая, 10250 красная, 10072 черная и др. Они пригодны для нанесения способами офсетной печа­ ти, цинкографии, а также штемпельным.

Для изделий, не допускающих нагрева, рекомендуются быстро­ сохнущие маркировочные краски ФЛ­59, ГФ­57, БКС (на бакелито­ вом лаке). Их наносят пером, рейсфедером и штемпелем. Марки­ ровочные знаки на древесине наносят красками ПФ­115, НЦ­11 и НЦ­25, на коже ­ БМК­М­50; электропровода с поливинилхлорид­ ной изоляцией маркируют красками ХС­5103.

401

Г Л А В А 12

О РГАНИЗАЦИЯ ПРО ИЗВО ДС ТВА ПО КРЫТИЙ

Требования научно­технического прогресса обусловливают необхо­ димость постоянного повышения технико­экономического уров­ ня производства лакокрасочных покрытий ­ совершенствования

применяемых материалов, оборудования, технологии, повышения механизации окрасочных работ, улучшения методов их контроля.

Эффективность производства лакокрасочных покрытий во мно­ гом зависит от правильной организации труда на всех стадиях техно­ логического процесса, начиная с приемки деталей и лакокрасочных материалов в цех и кончая выпуском готовой продукции. Затраты на изготовление лакокрасочных покрытий в машиностроении состав­ ляют в среднем 1­5 % от себестоимости изделий, в мебельном произ­ водстве они достигают 20 %, а в ряде отраслей еще больше. Сниже­ ние этих затрат путем рационального расходования лакокрасочных материалов и энергии, применения более эффективного оборудова­ ния и способов производства ­ важная и ответственная задача.

В совершенствовании производства покрытий существенными являются экологический и социальный аспекты, связанные с умень­ шением профвредности, пожароопасности и исключением выбро­ сов, загрязняющих воздушный и водный бассейны. Это достигается в результате как создания и широкого использования прогрессив­ ных, в первую очередь безрастворительных, лакокрасочных мате­ риалов, так и внедрения новой безотходной технологии и передовых методов работы.

12.1. ТЕХНО ЛО ГИЧЕС КО Е О БЕС ПЕЧЕНИЕ О КРА С О ЧНЫХ РАБО Т

12.1.1.О БО СНО ВАНИЕ ВЫБО РА ТЕХНО ЛО ГИЧЕСКО ГО ПРОЦЕССА О КРАШИВАНИЯ

Окрасочные работы, независимо от того, на каких изделиях или объектах получают покрытия, проводятся в соответствии с заданной технологией, предусматривающей перечень операций с указанием материалов, оборудования, инструмента и режимов окрашивания. Технология должна быть наиболее рациональной, так как от нее за­ висят рентабельность производства, качество покрытий и безопас­ ность выполнения работ.

402

Под рациональной технологией понимают: применение прогрес­ сивных видов лакокрасочных материалов, использование наиболее совершенного оборудования для подготовки поверхности, нанесения и сушки покрытий, широкое применение средств механизации и автоматизации процессов, в том числе робототехники, исключение ручного труда, строгий контроль за проведением технологических операций и режимами работы оборудования.

При разработке технологического процесса окрашивания учиты­ вается ряд факторов:

1) конструктивные особенности изделия ­ материал, форма, раз­ меры, состояние поверхности;

2)условия эксплуатации изделий и назначение покрытий;

3)требования к внешнему виду и цветовому оформлению по­ крытия;

4)объем и вид производства (единичное, массовое, поточное);

5)технико­экономические показатели (стоимость и доступность материалов и оборудования, удельные затраты труда, энергии, необ­ ходимые производственные площади и др.).

Вид изделия во многом определяет характер производства по­ крытий. Так, имеются принципиальные отличия в организации про­ изводства и выборе оборудования, если окрашивают, например, сти­ ральные машины, трубы, проволоку, изделия ширпотреба или про­ водят герметизацию элементов радио­ и электронной аппаратуры. Степень загрязненности поверхности влияет на выбор способа ее подготовки, а группа сложности изделий ­ на метод нанесения мате­ риала.

Условия эксплуатации изделий определяют выбор лакокрасоч­ ных материалов и системы покрытий в целом. Покрытие может быть однослойным из порошковой краски, например при окраши­ вании велосипедов, или многослойным из жидких лакокрасочных материалов, например при защите деталей химического оборудова­ ния, причем окрашивание изделий может производиться в сборе или отдельно по частям. Условия эксплуатации изделий существенно влияют на способ их подготовки.

Важное значение в организации производства имеет программа выпуска изделий (их количество и площадь окрашиваемой поверх­ ности в год). При годовой программе покрытий до 10 тыс. м 2 чаще всего применяют комплектные установки с ручным нанесением ЛКМ. При программе 10­50 тыс. м2 ­ автоматизированные. При нанесении красок распылением выбор способа проведения операций зависит от расчетной скорости конвейера. Непрерывное проведение всех техно­ логических операций целесообразно при скорости конвейера более

403

0,8 м/мин. При меньшей расчетной скорости рекомендуется приме­ нение пульсирующего конвейера с межоперационной скоростью по­ рядка 30 м/мин и остановкой на время проведения той или иной тех­ нологической операции. Применение конвейеров пульсирующего типа особенно оправдано при нанесении жидких красок окунанием и порошковых в ваннах псевдоожиженного слоя. Размеры технологи­ ческого оборудования в случае пульсирующего конвейера значи­ тельно уменьшаются.

Выбор количества поточных линий при непрерывном методе ве­ дения технологических операций зависит от стандартности деталей и расчетной скорости конвейера. Так, шкафы и полки бытового холо­ дильника более рационально окрашивать на разных линиях. Также предпочтительно применять две технологические нитки вместо од­ ной, когда для обеспечения заданной программы выпуска изделий расчетная скорость конвейера превышает 3 м/мин в случае окраши­ вания порошковыми красками и 6 м/мин ­ жидкими. При этом воз­ можно совмещение всех основных технологических операций ­ под­ готовки поверхности, нанесения и отверждения покрытий на одном конвейере.

Сокращению производственных площадей при больших ско­ ростях конвейера способствует применение более компактного и высокопроизводительного оборудования: распылителей (имеются распылители производительностью до 1000 м 2 поверхности в час), окрасочных камер (с комплектом распылителей от 2 до 12), автома­ тических роботов, многоходовых печей для формирования покры­ тий (горизонтального или вертикального типа).

12.1.2.КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА О КРАС О ЧНЫХ РАБОТ И ИСПРАВЛЕНИЕ Д ЕФЕКТО В ПО КРЫТИЙ

Для получения покрытий требуемого качества необходимо стро­ го соблюдать предписанную технологию, нормы и требования про­ изводства. Технический контроль в окрасочных цехах и на участках является неотъемлемой частью всего технологического процесса.

Техническому контролю подвергаются:

а) материалы, применяемые при проведении окрасочных работ (входной контроль);

б) параметры технологического процесса; в) качество выполнения отдельных технологических операций

(промежуточный контроль); г) качество готового покрытия (окончательный контроль).

Все поступающие на предприятие лакокрасочные и вспомога­ тельные материалы должны сопровождаться необходимой техниче­

404

ской документацией. Они проверяются на соответствие требованиям ГОСТов, ТУ; материалы с отклонениями от этих требований не до­ пускаются в производство. При приготовлении рабочих составов контролируют правильность применения растворителей, соблюде­ ния требуемой рецептуры и установленных параметров (цвет, вяз­ кость, однородность и т. д.).

Цель контроля процесса окрашивания ­ не допустить дефекты на покрытиях и отклонения их от требуемых норм по качеству в ре­ зультате несоблюдения технологического процесса. Статистический анализ показывает многообразие возможных дефектов покрытий, появляющихся с примерно следующей частотой, %:

Дефекты могут возникать по разным причинам: из­за низкого качества красок, неисправности оборудования, запыленности возду­ ха в помещении цеха, неравномерности нанесения лакокрасочных материалов, сбоев температуры при отверждении покрытий и т. д.

Получение покрытий с дефектами рассматривается как брак про­ изводства. Дефекты могут быть исправимые и неисправимые. По­ крытия с неисправимыми дефектами подлежат удалению (выбрако­ вываются). Устранение дефектов обычно достигается либо подкра­ ской, либо повторным нанесением покрытия. Подкраску применяют в том случае, если дефекты незначительны и занимают лишь не­ большую часть поверхности. К ним относят следы от подвесок, от­ дельные риски, сколы, сдиры, незначительные непрокрасы и др. По­ вторное окрашивание проводят тогда, когда дефекты распростране­ ны на значительной части поверхности.

Подкраску выполняют, как правило, с помощью тех же материа­ лов, из которых изготовлено покрытие. Если материалом покрытия служила эмаль горячей сушки (например, меламиноалкидная), а по каким­либо соображениям готовое изделие невозможно повторно нагреть до заданной температуры, то для подкрашивания применя­ ют аналогичные по цвету материалы низкотемпературного или хо­ лодного отверждения. Для исправления дефектов покрытий, полу­ чаемых из порошковых красок, удобно пользоваться составом (ла­ ком) ОХТЭК­корректор. Порошковую краску растворяют в лаке, и полученный жидкий состав холодной сушки наносят на дефектную поверхность распылением или кистью. Для улучшения адгезии по­ верхность предварительно зачищают (зашлифовывают).

405

Устранение крупных дефектов покрытия путем повторного ок­ рашивания изделий проводят после выявления и ликвидации при­ чин их возникновения. Как правило, окрашивают все изделие (не только дефектные места), нанося слой краски нормальной толщины.

Возможны случаи недоотверждения покрытия по тем или иным причинам. Это легко поправимо: изделие повторно направляют в сушильную установку (печь), где выдерживают при той же темпера­ туре положенное время. Как правило, требуемое качество покрытия при этом восстанавливается.

12.1.3.НО РМИРО ВАНИЕ РАС ХО Д А ЛАКО КРАС О ЧНЫХ МАТЕРИАЛО В И С НИЖЕНИЕ ПО ТЕРЬ

Впроизводственных условиях расход лакокрасочных материа­ лов, как и любых материальных ресурсов, строго нормируется. Нор­ ма расхода лакокрасочного материала ­ максимально допустимое его количество, расходуемое при нанесении на изделие (деталь, узел) для получения покрытия с требуемыми свойствами. В недалеком про­ шлом в нашей стране на все виды производимой лакокрасочной продукции существовали нормативы их расхода. Они опубликованы

всоответствующей литературе.

Норматив расхода (удельная норма) N ­ максимально допустимое количество материала (в граммах) для получения 1 м 2 покрытия оп­ ределенной толщины. За толщину покрытия принят 1 мкм. Норма­ тив расхода представляет совокупность чистого (полезного) исполь­ зования материала (Т) и всех возможных при этом потерь (П):

N p = Т + Ј П

Потери подразделяются на технологические (Пт ) и организаци­ онные (По ):

П = П т + П о

Наибольшими являются технологические потери. В зависимости от способа нанесения лакокрасочного материала и группы сложности окрашиваемых изделий они составляют от 5 до 70 % норматива рас­ хода. Самые высокие потери лакокрасочных материалов наблюдают­ ся при пневматическом распылении ­ наиболее распространенном способе. Самые экономичные промышленные способы окрашива­ ния связаны с использованием порошковых красок; потери в этом случае не превышают 5 %.

Организационные потери, обусловленные нарушениями в транс­ портировании, хранении и использовании лакокрасочных материа­ лов, невелики, они составляют в большинстве случаев 1­3 %.

Поскольку норматив учитывает потери, его значение для каждо­ го материала при разных способах нанесения существенно различа­

406

ются. В качестве примера можно указать нормативные данные для эмали ПФ­115 белого цвета [в г/(м2 • мкм)]:

Для цветных эмалей с более укрывистыми пигментами этот по­ казатель существенно меньше. Установленные нормативы расхода относятся к изделиям I группы сложности (коэффициент Кн равен 1).

При окрашивании усложненных по форме и поверхности изде­ лий установлены повышенные расходные коэффициенты Кн . Так, значения Кн для поверхностей I I и III групп сложности при нанесе­ нии лакокрасочных материалов способом пневматического распыле­ ния составляют соответственно 1,15 и 1,67.

Нормативы расхода увеличиваются, когда окрашиванию подле­ жат изделия с высокоразвитой поверхностью. Значения Кн для изде­ лий с шероховатой поверхностью (металлопрокат горячекатаный, поковки после дробеструйной очистки) приняты равными 1,1­1,2, с пористой поверхностью (металлическое литье, асбоцемент, пилома­ териалы) ­ 2,5. Норматив расхода и коэффициенты Кн служат от­ правной позицией для расчета нормы расхода лакокрасочного мате­ риала Np на изделие, объект или часть объекта, подлежащего окра­ шиванию:

N p = S • n • N • Кн

где S ­ площадь окрашиваемой поверхности изделий, м2 ; n ­ число наноси­ мых слоев; N ­ норматив расхода материала, г/м2 , в пересчете на заданную т о л щ и н у покрытия.

Например, при окрашивании металлического изделия первой группы сложности (Кн = 1), имеющего поверхность S = 3 м2 , серой меламиноалкидной эмалью (норматив N = 3,0 г/(м2 ­мкм)) двумя слоями (n = 2), каждый из которых имеет толщину 8 = 20 мкм, рас¬ ходная норма материала при пневматическом нанесении составит:

N p = 3 • 2 • 3,0 • 20 • 1,0 = 360 г

В случае поверхности I I группы сложности эта цифра возрастет на 15 % и составит примерно 0,4 кг.

С переходом на рыночную экономику ассортимент продукции существенно обновился. Появилось большое количество новых ла¬ кокрасочных материалов, которые не вошли в нормативную спра¬ вочную литературу. Основным руководством для определения их расходных норм является техническая документация (ГОСТ, ТУ) и другая информация, сопровождающая эти материалы. В них, как правило, указывается рекомендуемый метод нанесения, число

407

наносимых слоев, теоретический (или возможный) расход материала (в г/м2 или л/м2 ), естественно, ориентировочный. Большинство за2ру­ бежных фирм расход лакокрасочных материалов указывают в м2 /л. В этом случае более точные расходные коэффициенты каждый потре¬ битель лакокрасочной продукции вынужден устанавливать самостоя¬ тельно опытным путем с учетом формы и характера поверхности ок¬ рашиваемых изделий и эксплуатационных требований к покрытию.

Снижение расходных норм ­ экономия материалов ­ один из важнейших резервов повышения экономических показателей рабо¬ ты предприятий. Оно может быть достигнуто: внедрением новых и усовершенствованием применяемых способов окрашивания, заме¬ ной устаревших материалов новыми, более экономичными, улуч¬ шением организации окрасочных работ. Наиболее эффективным является снижение потерь при нанесении лакокрасочных материа¬ лов, что достигается в первую очередь использованием более про¬ грессивного и современного окрасочного оборудования.

Расходные нормы лакокрасочных материалов в ряде случаев мо¬ гут быть уменьшены и за счет снижения толщины получаемых по¬ крытий. Так, некоторые зарубежные фирмы при окрашивании элек¬ тробытовых приборов порошковыми красками вместо традицион¬ ных покрытий (60­80 мкм) применяют покрытия с толщинами 35¬ 40 мкм. Компенсация потери защитных свойств достигается в ре¬ зультате высококачественной подготовки поверхности и кристалли¬ ческого фосфатирования. Снизить толщину покрытий из жидких и порошковых красок без ущерба для их качества можно также при использовании грунтовок, наносимых способом катодного электро¬ осаждения. При эксплуатации изделий в комнатных условиях та¬ кие грунтовочные слои могут успешно обеспечивать защиту без применения верхних покрытий.

12.1.4.ПО ДГО ТО ВКА ЛАКО КРАС О ЧНЫХ МАТЕРИАЛО В И ИХ ТРАНС ПО РТИРО ВАНИЕ В О КРАС О ЧНЫЕ ЦЕХА

Все поступающие с предприятий­производителей лакокрасочные материалы должны иметь стандартную цельную упаковку, не допус­ кающую попадания влаги, пыли и других загрязнений в готовый продукт. Их следует хранить в сухих складских помещениях. Жидкие краски хранят в плотно закрытой таре, не допуская нагрева и попа­ дания прямых солнечных лучей. Органорастворимые жидкие и по­ рошковые материалы допускают хранение при минусовых темпера­ турах; верхний температурный потолок их нагрева при хранении ­ не более 30 °С. Воднодисперсионные и водоразбавляемые материалы хранят при температурах выше 0 °С.

408

Перед применением и сливом из тары жидкие краски должны быть хорошо перемешаны, доведены до однородного состояния. Все жидкие и порошковые составы перед использованием требуют тер­ мостатирования ­ приобретения температуры помещения, в котором их наносят. Товарные жидкие лакокрасочные материалы, как прави­ ло, нуждаются в доведении до рабочего состояния, т. е. до требуемой вязкости, однородности, цвета и т. д. В зависимости от способа нане­ сения предусматривается та или иная степень их разбавления.

Нередко, особенно на строительных площадках, появляется не­ обходимость колеровки (подгонки цвета), улучшения пластичности шпатлевок, восстановления однородности расслоившихся в резуль­ тате хранения и перевозки материалов. Все эти функции выполняют краскозаготовительные отделения или участки. На машинострои­ тельных предприятиях краскозаготовительные отделения одновре­ менно осуществляют централизованное распределение и подачу лако­ красочных материалов к местам их нанесения. Строительные органи­ зации и управления имеют краскозаготовительные цеха и колерные мастерские, в которых нередко также изготовляется ряд лакокрасоч­ ных материалов.

Всостав краскозаготовительного отделения входят: участок приго­ товления лакокрасочных материалов, склад текущего запаса материа­ лов, участок мойки тары и подвесок и цеховая лаборатория (рис. 12.1). Краскозаготовительное отделение работает по режиму окрасочного цеха и располагается в одном с ним здании, но в отдельном, обычно пристроенном к нему помещении; в некоторых случаях краскозаго­ товительное отделение может обслуживать несколько цехов.

Взависимости от объема потребления лакокрасочных материа­ лов применяют разное для его приготовления и раздачи оборудова­ ние, при этом транспортирование материалов может осуществляться как с помощью насосов, так и посредством вакуумирования.

Наиболее удобной и оправданной является система краскоснаб­ жения по кольцевому трубопроводу с помощью насосов. Она при­ меняется на всех предприятиях с большим потреблением лакокра­ сочных материалов. При этом повышается культура производства и экономится до 3­4 % лакокрасочных материалов. Централизованное распределение существенно осложняется, когда требуется подавать лакокрасочные материалы в широком ассортименте и с большим разнообразием цветов. В этом случае применяются сложная сеть тру­ бопроводов и система насосов, смесительного и питающего обору­ дования. Такое положение имеет место, например, в окрасочных це­ хах автомобильных заводов. При относительно редкой смене красок разработаны системы краскоподачи с промывкой трубопроводов.

409