19.2. Підготовка поверхні до пофарбування

Для підготовки поверхні до фарбування застосовують механічні, хімічні, ультразвуковий методи тощо. Вибір методу залежить від характеру забруднень, розмірів та конфігурації виробів, наявності зварних швів та ряду інших факторів. Підготовка поверхні до фарбування полягає у знятті старої фарби, видалення слідів корозії, зачищенні і знежиренні деталей.

Механічні методи очищення гарантують високу якість очищення і надають поверхні заданої шорсткості, яка сприяє адгезії лакофарбових покриттів з металом. На практиці застосовують очищення ручним і механізованим інструментом, піско- та дробоструминний, дробометальний та гідроабразивний методи. Для видалення тонких шарів іржі та окалини застосовують ручний механізований (пневматичний та електричний) інструмент: щітки, шарошки, машинки з наждачним та карборундовим кругами або відбійні молотки. Машинки прямі, торцеві та кутові використовують для очищення невеликих поверхонь, зварних швів та важкодоступних місць.. До інструментів ударно-зіскоблювальної дії належать шарошки різних конструкцій.

Шарошка являє собою корпус, в якому змонтовано валики з стальними зірочками, що мають 12...14 гострих зубів. Зірочки насаджені на валики з зазором, тому вони сильно вдаряють по очищуваній поверхні. Щоб збільшити масу ударних частин шарошки і силу удару, корпус її можна подовжити і доповнити валиками з більшою кількістю зірочок.

Дробометальне очищення грунтується на ударній дії дробу, що його викидають лопатки дробоструминного апарату. У зв'язку з підвищеним рівнем шуму не допускається участь робітників у процесі дробометального очищення.

В апаратах гідроабразивного очищення використовують суміш води з абразивом (кварцовий пісок, карбіду бору та кремнію з розмірами частинок 0,5...0,8 мм та ін.), що запобігає утворенню пилу. Істотним недоліком цього методу є здатність обробленої поверхні швидко кородіювати. Тому в разі обробки сталі, до води, яка надходить в апарат, додають інгібітори корозії, наприклад нітрит натрію (0,3...1,0 %), тринатрійфосфат (0,5...2,0 %) або хром пік (0,5 %). Вони пасивують поверхню і запобігають корозії протягом декількох годин.

Стару фарбу знімають також дробопіскоструминною обробкою або зануренням у розчин каустичної соди при температурі 353...363 К на 1...1,5 год. Після цього деталь пасивують.

Іржу видаляють хімічним травленням в 20...30 %-ному розчині сірчаної чи соляної кислоти протягом 10...30 хвилин, після чого рештки кислоти нейтралізують содовим розчином чи розчином NaOH.

Шпаклюють нітроцелюлозними пастами, які складаються з пігментів, наповнювачів (вохра, сурик, крейда) та розріджувачів. Шар шпаклівки має не перевищувати 0,5 мм. В разі суцільного шпаклювання пасту наносять фарборозпилювачем, а у випадку місцевого шпаклювання - вручну гумовими шпателями. Після шпаклювання поверхню шліфують наждачною шкуркою, агрегатом ШРСУ-8 або ручною пневматичною машинкою РД-1, потім наносять лакофарбове покриття.

19.3. Нанесення лакофарбових матеріалів

Методи нанесення різні, проте основним є пневматичний (повітряний) метод розпилення. Цим методом наносять приблизно 70 % вироблюваних лакофарбових матеріалів. Повітряне розпилення здійснюють за допомогою фарборозпилювальних установок-пульверизаторів (типу КРУ або ЗИЛ). Автоматичне пневморозпилювання дає можливість поліпшити санітарно-гігієнічні умови роботи, звільнити робітників від транспортування виробів та їх фарбування, а також підвищити продуктивність праці. При такому методі нанесення лакофарбових матеріалів використовують різні комбінації рухів фарборозпилювача та виробу. Наприклад, виріб укладають на стрічці, що безперервно рухається, і пропускають через зону фарбування, в якій встановлено фарборозпилювачі з дистанційним керуванням. Фарборозпилювачі рухаються зворотно-поступально упоперек стрічки, а вироби в зону фарбування переміщуються за допомогою конвейєра.

Під час ремонтних і відновних робіт невеликого обсягу застосовують метод фарбування за допомогою аерозольних балонів, коли лакофарбовий матеріал у балоні перебуває під тиском зрідженого або стиснутого газу. Як речовини, що створюють тиск, застосовують суміші зріджених фтороорганічних вуглеводів (Ф-11, Ф-12, Ф-14), низькокиплячі хлоровані вуглеводи (метиленхлорид, вінілхлорид та ін.), а також стиснуті гази (азот, вуглекислий газ тощо).

Метод безповітряного розпилення грунтується на подаванні насосом лакофарбового матеріалу до сопла фарборозпилювача під високим тиском із швидкістю, при якій потік подрібнюється на дрібні частинки.

Цей метод має такі переваги порівняно з фарбуванням пневматичним розпилюванням: знижені на 10... 15 % втрати в результаті зменшення витрати матеріалу на туманоутворення; зменшено витрату розчинників на розведення матеріалів у зв'язку з розпиленням більш в'язких лакофарбових матеріалів; скорочене тривалість фарбування внаслідок нанесення меншого числа шарів. Цим методом можна наносити пентагліфталеві, гліфталеві, перхлорвінілові, акрилові, епоксидні, олійні та інші групи лакофарбових матеріалів з робочою в'язкістю до 40 с при температурі 291...296 К і мати покриття завтовшки до 25...30 мкм за одну технологічну операцію.

Метод занурення - найпростіший. Його широко застосовують для нанесення ґрунтовок і фарбуванню виробів, до остаточної обробки яких не ставлять особливих вимог. При цьому способі вироби повністю занурюють у ванну з лакофарбовим матеріалом, потім виймають і видержують, поки стече зайва фарба (лак). У такий спосіб наносять лакофарбові матеріали, які повільно висихають (алкідні, феноло-олійні тощо).

Фарбування методом струминного обливання з наступною видержкою у парі розчинників дає можливість підвищити продуктивність і поліпшити санітарно-гігієнічні умови праці. Цей метод використовують в основному для нанесення ґрунтовок або фарбування виробів, до покриттів яких не ставлять високих вимог.

Суть методу струминного обливання з наступною видержкою виробів у парі розчинників полягає ось у чому. Вироби на підвісному конвейєрі рухаються всередині спеціальної установки, яка складається з окремих секцій, вхідного та вихідного тамбурів, зони обливання і парового тунелю. У тамбурах установки є повітряні затвори з вентиляторами для запобігання виходу пари розчинників у цех.

Коли вироби проходять через зону фарбування, вони обливаються лакофарбовими матеріалами із системи сопел. Надмір матеріалу стікає з виробів і по лотку спрямовується у ванну для повторного використання.

У паровій зоні тунелю підтримується концентрація пари розчинників у межах 15...20 мг/л. У цих умовах випаровування розчинників з свіжопофарбованих виробів уповільнюється, що сприяє розтіканню лакофарбового матеріалу по поверхні і утворенню покриття рівномірної товщини з кращим зовнішнім виглядом, ніж у разі користування методом занурення.

Температуру лакофарбового матеріалу під час обливання рекомендується підтримувати у межах 291...298 К, тривалість видержки у парі розчинників 8... 10 хв для ґрунтовки і 10... 14 хв — для емалей.

Метод фарбування в електричному полі високої напруги полягає в тому, що між двома електродами, які перебувають під напругою і розташовані на деякій відстані один від одного, створюється електричне поле. Один з електродів має гострі кромки. З підвищенням напруги до певного значення повітря біля цих кромок іонізується, тобто придбаває електричний заряд, і починає рухатись у напрямі силових ліній поля до протилежного електрода. Під час зіткнення заряджених молекул повітря з незарядженими останній також заряджається і починає світитися, нагадуючи корону. Явище перезаряджання молекул називають коронним розрядом, а електрод, навколо якого виникає розряд, - коронуючим.

Одним з електродів є виріб, що його мають пофарбувати (позитивний заземлений електрод), а другим - коронуючий електрод (негативний). У створене між ними постійне електричне поле високої напруги вводять розпилений лакофарбовий матеріал, частинки якого, заряджаючись від іонізованого повітря чи кромки електрода, рухаються по силових лініях електричного поля і осаджуються на заземленому Виробі, утворюючи на його поверхні рівномірне покриття.

В електричному полі добре розпилюються тільки ті лакофарбові матеріали, які мають певні електричні властивості. Оптимальними є питомий об'ємний опір - 1•106...1•10⁷ Ом•см і діелектрична проникність - 6... 10.

Якщо лакофарбовий матеріал не має зазначених властивостей, то, щоб досягти потрібних значень питомого об'ємного опору і діелектричної проникності, в лакофарбовий матеріал вводять спеціальні розріджувачі.

Якість фарбування виробів в електричному полі залежить не тільки від електричних властивостей лакофарбового матеріалу, а й від інших факторів, наприклад від напруги на коронуючих електродах; відстані від коронуюлих електродів до поверхні пофарбування при прийнятій напрузі на електродах; від в'язкості лакофарбових матеріалів, вологості і температури у фарбувальній камері. Оптимальне значення напруги електричного поля становить 60... 140 кВ. Конкретне значення напруги визначається маркою лакофарбового матеріалу, видом виробів, що підлягають фарбуванню, і типом фарборозпилювача.

Вибір режиму фарбування починається з встановленням відстані між виробом і розпилювачем. Практика показала, що оптимальна відстань від розпилювача до виробу - 250...300 мм.

Залежно від способу розпилювання розрізняють електростатичні, електромеханічні і пневмо- та гідроелектростатичні розпилювачі. Електростатичні (найпоширеніші) розпилювачі працюють за принципом електростатичного розпилювання лакофарбового матеріалу. Насосом 6 (рис. 47.17) з електроприводом 5 з місткості 4 матеріал подається на лоток 2, який під'єднано до джерела високої напруги (ДВН) і встановлено на ізоляційній штанзі 3.

Рис. 47.17. Схема роботи лоткового електростатичного розпилювача

Подача матеріалу регулюється так, щоб лоток весь час був заповнений ЛФМ, який змочує його поверхню.

У момент проходження перед розпилювачем заземленого виробу 1 створюється електричне поле. Під дією сил електричного поля лакофарбовий матеріал на коронуючій кромці дістає заряд, подрібнюється на якнайменші частинки і осаджується на поверхні виробу.