Co to jest malowanie przemysłowe i jak nakłada się farbę (1)

1. Malarstwo

-Definicja: Malowanie to ogólny termin określający operacje wykonywane w celu utworzenia powłoki powłokowej za pomocą farby w celu pokrycia powierzchni przedmiotu w celu ochrony i estetyki itp.

-Cel: Celem malowania jest nie tylko estetyka, ale także ochrona, a co za tym idzie poprawa jakości produktu.

1) Ochrona: Większość głównych materiałów, z których wykonane są samochody, to blachy stalowe, a gdy pojazd jest wykonany z blachy stalowej jako pokrycia, reaguje z wilgocią lub tlenem z powietrza, tworząc rdzę. Najważniejszym celem malowania jest zabezpieczenie przedmiotu poprzez zapobieganie powstaniu rdzy (rdzy).

2) Estetyka: Kształt samochodu ma kilka rodzajów powierzchni i linii, takich jak powierzchnie trójwymiarowe, powierzchnie płaskie, powierzchnie zakrzywione, linie proste i krzywe. Malując obiekt o tak złożonym kształcie, wykazuje się wyczucie koloru dopasowanego do kształtu samochodu i jednocześnie poprawia estetykę samochodu.

3) Poprawa atrakcyjności rynkowej: Obecnie na rynku dostępne są różne typy samochodów, ale wśród nich, porównując pojazdy o ujednoliconym kształcie i tej samej funkcji, na przykład ten z dwukolorowym lakierem wygląda lepiej. wartość wzrasta as W ten sposób jednym z celów jest również próba podniesienia wartości produktu poprzez malowanie. Ponadto trwałość zewnętrznych części samochodów jest wymagana ze względu na ostatnie szybkie zmiany środowiskowe. Na przykład wzrasta zapotrzebowanie na farby funkcjonalne, które zapobiegają uszkodzeniom powłoki lakierniczej na skutek kwaśnych deszczy i pogorszeniu początkowego połysku spowodowanemu przez szczotki do myjni automatycznych, poprawiając tym samym atrakcyjność handlową.W zależności od wymagań jakościowych powłoki stosuje się malowanie automatyczne i ręczne.

2. Skład farby: Skład farby Farba jest lepką cieczą, w której trzy składniki: pigment, żywica i rozpuszczalnik są równomiernie wymieszane (zdyspergowane).

- Pigment: Kolorowy proszek, który nie rozpuszcza się w rozpuszczalnikach ani wodzie. Różnica od barwników polega na tym, że są one rozproszone w postaci cząstek i nie są rozpuszczalne w wodzie ani rozpuszczalnikach. Wielkość cząstek waha się od kilku mikrometrów do kilkudziesięciu mikrometrów. Ponadto istnieją różne kształty, takie jak kształt okrągły, kształt sztyftu, kształt igły i kształt łuszczący się. Jest to proszek (proszek), który nadaje kolor (siła barwienia) i siłę krycia (zdolność do zakrywania i ukrywania powierzchni przedmiotu poprzez nieprzezroczystość) powłoce powłokowej i są dwa rodzaje: nieorganiczne i organiczne. Aby poprawić wrażenie ziemi, stosuje się pigmenty), polerujące i wypełniacze. Farby bezbarwne i przezroczyste zwane wśród farb przezroczystymi, gdy ze składników wchodzących w skład farb wykluczone są pigmenty,

Służy do nadania powłoce większego połysku.

1) Funkcja pigmentu

* Pigmenty kolorowe: nadawanie koloru, siła krycia

Iść. Pigmenty nieorganiczne: Są to głównie pigmenty naturalne, takie jak biały, żółty i czerwonawo-brązowy. Są to związki metali, takie jak cynk, tytan, ołów, żelazo, miedź itp. Ogólnie rzecz biorąc, mają doskonałą odporność na warunki atmosferyczne i właściwości kryjące w zakresie odporności na ciepło, ale pod względem żywości kolorów nie są tak dobre jak pigmenty organiczne. Jako farba samochodowa nie stosuje się samego pigmentu nieorganicznego. Ponadto, z punktu widzenia zapobiegania zanieczyszczeniu środowiska, nie stosuje się obecnie pigmentów zawierających szkodliwe metale ciężkie, takie jak kadm i chrom.

Ty. Pigment organiczny: Jest wytwarzany w drodze syntezy organicznej w drodze okresowej reakcji chemicznej i jest substancją wykonaną ze związku metalu lub taką, jaka występuje w naturze. Ogólnie rzecz biorąc, zdolność krycia nie jest zbyt dobra, ale ponieważ uzyskuje się przezroczysty kolor, jest on szeroko stosowany do żywego malowania jednolitego koloru, koloru metalicznego i koloru miki jako farby na zewnątrz samochodów.

* Pigment antykorozyjny: zapobieganie rdzy

* Pigment przedłużający: Można uzyskać twardą powłokę, zapobiegającą rozkładowi powłoki i poprawiającą trwałość.

- Żywica: Przezroczysta ciecz, która łączy pigment z pigmentem i nadaje połysk, twardość i przyczepność powłoce powłoki. Inna nazwa nazywa się spoiwem. Właściwości schnące i trwałość powłoki powłokowej w dużym stopniu zależą od właściwości żywicy.

1) Żywica naturalna: Jest głównie ekstrahowana lub wydzielana z roślin i stosowana do farb, takich jak lakiery, lakiery i lakiery na bazie oleju.

2) Żywica syntetyczna: Jest to ogólny termin określający żywice syntetyzowane w wyniku reakcji chemicznych z różnych surowców chemicznych. Jest związkiem organicznym o bardzo dużej masie cząsteczkowej w porównaniu do żywic naturalnych. Ponadto żywice syntetyczne dzielą się na żywice termoplastyczne (miękną i topią się po podgrzaniu) i żywice termoutwardzalne (twardnieją w wyniku reakcji chemicznej pod wpływem ciepła i nie miękną ani nie topią się nawet po ponownym podgrzaniu po schłodzeniu).

- Rozpuszczalnik: Jest to przezroczysta ciecz, która topi żywicę, dzięki czemu pigment i żywica łatwo się mieszają. Po malowaniu odparowuje jak rozcieńczalnik i nie pozostaje na powłoce lakieru.

Cmaluję

1. Przegląd i definicja farb: Z perspektywy nadawania „ochrony przed rdzą (antykorozją)” i „właściwości kosmetycznych”, farby samochodowe odegrały rolę w poprawie atrakcyjności rynkowej samochodów poprzez zastosowanie najnowszych technologii tamtych czasów. W poniższych pozycjach jakościowych farby i systemy powłok są zaprojektowane tak, aby osiągnąć te właściwości powłok w najbardziej ekonomiczny sposób.

Farby są na ogół płynne i mają właściwość nakładania się na powierzchnię malowanego przedmiotu i tworzenia ciągłej warstwy (warstwy powłokowej) w procesach suszenia i utwardzania. W zależności od właściwości fizycznych i chemicznych utworzonej w ten sposób powłoki powłokowej, powlekanemu przedmiotowi nadaje się „ochronę przed rdzą” i „plastyczność”.

2. Proces malowania pojazdów: Aby w najbardziej ekonomiczny sposób uzyskać jakość powłoki docelowego samochodu, ustala się proces powlekania i specyfikacje powłoki, a każdą ważną jakość przypisuje się do powłoki powłoki uzyskanej w każdym procesie. Ponadto, ponieważ właściwości powłoki powłokowej zależą od dobrej i złej urabialności procesu, farba stosowana w każdym procesie jest zaprojektowana w taki sposób, aby można było zmaksymalizować przypisaną jej główną funkcję, biorąc pod uwagę warunki procesu.Aplikacja jest ściśle kontrolowana w lakierni.

Powyższy proces to 3- lub 4-warstwowy system powlekania najczęściej stosowany do powlekania zewnętrznych paneli samochodów, a warstwa powłoki utworzona w każdym procesie spełnia funkcje, które zostaną opisane później i ustanawia jakość powłok samochodów jako kompleksową systemu powłokowego. W ciężarówkach i pojazdach lekkich zdarzają się przypadki, w których stosuje się dwuwarstwowy system powlekania, w którym pomija się etap pośredni w etapie powlekania. Również w samochodach z wyższej półki można uzyskać lepszą jakość poprzez dwukrotne nałożenie warstwy pośredniej lub nawierzchniowej.

Niedawno zbadano i zastosowano proces zmniejszania kosztów powlekania poprzez integrację procesów powlekania środkowego i górnego.

- Proces obróbki powierzchni: Poprawia ochronę przed rdzą poprzez hamowanie reakcji korozyjnych metalu i wzmacnianie przyczepności pomiędzy podkładem (warstwą elektroosadową) a materiałem (podłożem). Obecnie fosforan cynku jest głównym składnikiem folii, a metoda obróbki zanurzeniowej jest głównym nurtem, dzięki czemu może w wystarczającym stopniu leczyć części o złożonych strukturach. W szczególności w przypadku elektroosadzania kationowego do powłoki dodawane są metale takie jak Fe, Ni i Mn inne niż Zn, aby jeszcze bardziej poprawić odporność na korozję.

- Powłoka elektroosadzana (podkład typu kationowego): Podkład pełni głównie funkcję zapobiegania rdzy. Oprócz doskonałych właściwości antykorozyjnych, kationowa farba elektroosadzana na bazie żywicy epoksydowej ma następujące zalety w podkładach samochodowych. ① Podczas powlekania elektroosadowego nie wydziela się warstwa potraktowana fosforanem cynku. ② Działanie hamujące reakcję korozyjną ze względu na zasadowość struktury żywicy ③ Doskonałe właściwości antykorozyjne dzięki efektowi utrzymania przyczepności dzięki wysokiej odporności żywicy epoksydowej na alkalia.

1) Zalety osadzania kationowego

* Nawet skomplikowane kształty można pokryć warstwą o jednakowej grubości

* Doskonała penetracja wewnętrzna do skomplikowanych części i połączeń.

* Automatyczne malowanie

* Łatwa konserwacja i zarządzanie linią.

* Dobra urabialność malowania.

* Można zastosować system mycia wodą UF w obiegu zamkniętym (mniejsze straty farby i mniejsze zanieczyszczenie ścieków)

* Niska zawartość rozpuszczalników i niskie zanieczyszczenie powietrza.

* Jest to farba na bazie wody i ryzyko pożaru jest niewielkie.

2) Kationowa farba do osadzania elektrolitycznego: Ogólnie jest to żywica poliaminowa otrzymywana przez dodanie do żywicy epoksydowej amin pierwszorzędowych i czwartorzędowych. Zobojętnia się go kwasem (kwasem octowym), aby stał się rozpuszczalny w wodzie. Ponadto metodą utwardzania powłoki powłokowej jest reakcja sieciowania uretanowego z zastosowaniem blokowanego izocyjanianu jako środka utwardzającego.

3) Poprawa działania farby elektroosadzanej: Jest ona rozpowszechniona na całym świecie jako podkład samochodowy, ale badania i rozwój stale poprawiają nie tylko jakość antykorozyjną całego samochodu, ale także jakość tynku.

* Funkcja zapobiegania rdzy/warstwa ochronna

Iść. Całkowicie pokrywające właściwości, odporność na penetrację spoin, odporność na odpryski

Ty. Właściwości blachy stalowej antykorozyjnej (przyczepność wodoodporna, odporność na wirowanie)

Do. Hartowanie w niskiej temperaturze (zwiększona odporność na rdzę części gumowanych itp.)

* Funkcja kosmetyczna/dekoracyjny

Iść. Właściwości powłokowe chropowatości blachy stalowej (przyczynia się do poprawy gładkości i połysku itp.)

Ty. Odporność na żółknięcie (hamowanie żółknięcia białej powłoki nawierzchniowej)

- Warstwa pośrednia: Warstwa pośrednia pełni rolę pomocniczą, maksymalizując funkcję zapobiegania rdzy podkładu (osadzanie elektrolityczne) i funkcję tynkowania powłoki nawierzchniowej, a także ma za zadanie poprawić jakość farby w całym systemie malarskim. Dodatkowo proces malowania pośredniego przyczynia się do zmniejszenia wad powłoki, ponieważ w pewnym stopniu pokrywa nieuniknione wady podkładu (zarysowania, przywieranie kurzu itp.) na właściwej linii malarskiej.

Farba pośrednia to rodzaj farby, w której jako żywicę podstawową wykorzystuje się bezolejową żywicę poliestrową i utwardza ​​się ją na gorąco poprzez wprowadzenie żywicy melaminowej i ostatnio uretanu (Bl). Ostatnio, w celu poprawy odporności na odpryski, podkład odporny na odpryski jest czasami powlekany metodą „mokro na mokro” w środkowym procesie wstępnym.

1) Trwałość warstwy pośredniej

* Wodoodporność: niska chłonność i zapobiega powstawaniu pęcherzy

* Odporność na odpryski: pochłania energię uderzenia podczas rzucania kamienia i zmniejsza uszkodzenia powłoki powłokowej prowadzące do dźwięku oraz zapobiega występowaniu korozji parchowej.

* Odporność na warunki atmosferyczne: Mniejsze niszczenie pod wpływem promieni UV i zapobiega łuszczeniu się warstwy wierzchniej podczas ekspozycji na zewnątrz.

2) Funkcja tynkarska powłoki pośredniej

* Właściwości podkładu: Przyczynia się do wygładzenia wykończonej powierzchni zewnętrznej poprzez pokrycie chropowatości powierzchni powłoki elektroosadzanej

* Odporność na rozpuszczalniki: Ograniczając pęcznienie i rozpuszczanie warstwy pośredniej w stosunku do rozpuszczalnika powłoki nawierzchniowej, uzyskuje się wygląd o wysokim kontraście.

* Korekta koloru: Warstwa środkowa jest zazwyczaj szara, ale od niedawna istnieje możliwość nałożenia warstwy nawierzchniowej o słabych właściwościach kryjących poprzez jej zabarwienie (utrwalacz koloru).

3) Farba pośrednia

*Jakość wymagana dla powłoki pośredniej: odporność na odpryskiwanie, zdolność krycia podłoża, przyczepność do warstwy elektroosadzanej, gładkość, brak utraty światła, przyczepność do warstwy nawierzchniowej, odporność na niszczenie pod wpływem światła

- Lakier nawierzchniowy: Najważniejszą funkcją lakieru nawierzchniowego jest nadanie właściwości kosmetycznych oraz jego ochrona i konserwacja. Istnieją elementy jakości, takie jak kolor, gładkość powierzchni, połysk i jakość obrazu (zdolność do wyraźnego oświetlenia obrazu obiektu w powłoce). Ponadto od powłoki nawierzchniowej wymagana jest zdolność do ochrony i utrzymania estetyki takich samochodów przez długi okres czasu.

- Lakier nawierzchniowy: Najważniejszą funkcją lakieru nawierzchniowego jest nadanie właściwości kosmetycznych oraz jego ochrona i konserwacja. Istnieją elementy jakości, takie jak kolor, gładkość powierzchni, połysk i jakość obrazu (zdolność do wyraźnego oświetlenia obrazu obiektu w powłoce). Ponadto od powłoki nawierzchniowej wymagana jest zdolność do ochrony i utrzymania estetyki takich samochodów przez długi okres czasu.

1) Warstwa wierzchnia: Kolory są klasyfikowane według bazy pigmentowej zastosowanej do farby i są w dużej mierze podzielone na kolor miki, kolor metaliczny i kolor jednolity, w zależności od tego, czy stosowane są pigmenty płatkowe, takie jak płatki proszku aluminiowego.

* Jakość wyglądu: gładkość, połysk, żywość, wrażenie ziemi

* Trwałość: utrzymanie i ochrona połysku, zmiana koloru, blaknięcie

* Przyczepność: przyczepność kolejnej warstwy, przyczepność w 2 tonach, przyczepność na podłożu

* Odporność na rozpuszczalniki

* Odporność chemiczna

* Jakość funkcjonalna: odporność na mycie samochodu, odporność na kwaśne deszcze, odporność na odpryski

2) Farba przyjazna dla środowiska

　　　* High Solid: Jest to farba o dużej zawartości części stałych, która spełnia wymogi przepisów dotyczących lotnych związków organicznych (VOC) i jest typem farby, która zmniejsza ilość stosowanego rozpuszczalnika organicznego. Charakteryzuje się doskonałym czuciem gruntu oraz wykorzystaniem żywicy o niskiej masie cząsteczkowej.

* Typ Water Bome (farba na bazie wody): Jest to farba minimalizująca ilość użytego rozpuszczalnika organicznego i wykorzystująca wodę (czystą wodę) jako rozcieńczalnik do farb. Cechą charakterystyczną jest to, że w procesie malowania wymagane jest urządzenie do podgrzewania wstępnego (IR_Preheat), które może odparować wodę, dlatego konieczna jest przebudowa obiektu, a natryskiwacz wymaga również metody elektrodowej w przypadku farb na bazie wody.

3) Farba funkcjonalna

* CCS (Complex Crosslinking System, farba typu kompleks sieciującego): Jest to rodzaj żywicy uretanowej (izocyjanianu) lub silanowej, w której zastąpiona zostaje część żywicy melaminowej, która jest podatna na kwaśne deszcze w układzie żywica akrylowa/melaminowa. , a odporność na kwasy i odporność na zarysowania są poprawione.

* NCS (nowy system sieciowania, nowa farba typu sieciującego): Farba nie na bazie melaminy, wytwarzana poprzez utwardzanie kwasowo-epoksydowe na żywicy akrylowej. Ma doskonałą odporność na kwasy, odporność na zarysowania i plamoodporność.

- Urabialność powłoki nawierzchniowej: Aby ekonomicznie uzyskać dobrą powtarzalność docelowej powłoki nawierzchniowej, niezbędna jest dobra urabialność farby (atomizacja, płynność, powstawanie dziur, gładkość itp.). W tym celu ważne jest dostosowanie zachowania lepkości w procesie tworzenia wielu warstw, od malowania po wypalanie i utwardzanie. Warunki środowiska malowania, takie jak temperatura, wilgotność i prędkość wiatru w kabinie malarskiej, są również ważnymi czynnikami.

1) Lepkość żywicy: masa cząsteczkowa, kompatybilność (parametr rozpuszczalności: wartość SP)

2) Pigment: absorpcja oleju, stężenie pigmentu (PWC), wielkość rozproszonych cząstek

3) Dodatki: środek lepki, środek wyrównujący, środek przeciwpieniący, inhibitor separacji kolorów itp.

4) Szybkość utwardzania: stężenie grup funkcyjnych w żywicy bazowej, reaktywność środka sieciującego

Ponadto grubość warstwy powłoki ma duży wpływ na końcowy wygląd powłoki nawierzchniowej. Ostatnio strukturalny lepki środek, taki jak mikrożel, umożliwia osiągnięcie zarówno właściwości płynięcia, jak i wyrównywania, a końcowy wygląd poprawia się dzięki pokryciu grubowarstwowemu.

​

- Odporność powłoki wierzchniej na warunki atmosferyczne: Chociaż samochody są narażone na działanie różnych środowisk, powłoka wierzchnia jest poddawana działaniu światła, wody, tlenu, ciepła itp. W rezultacie zachodzi szereg niekorzystnych zjawisk, które pogarszają estetykę.

1) Zjawiska optyczne

* Pogorszenie połysku: Gładkość powierzchni powłoki zostaje uszkodzona i zwiększa się rozproszone odbicie światła od powierzchni. Ważny jest skład żywicy, ale jest też wpływ pigmentu.

* Odbarwienie: Odcień koloru początkowej powłoki zmienia się w zależności od starzenia się pigmentu lub żywicy w powłoce. Do zastosowań motoryzacyjnych należy wybrać pigment najbardziej odporny na warunki atmosferyczne.

2) zjawiska mechaniczne

* Pęknięcia: Pęknięcia powstają w wierzchniej warstwie powłoki lub w całej warstwie powłoki w wyniku zmian właściwości fizycznych powłoki w wyniku fotoutleniania lub hydrolizy (zmniejszone wydłużenie, przyczepność itp.) oraz naprężeń wewnętrznych. W szczególności ma to tendencję do występowania w metalicznej przezroczystej powłoce powłokowej i oprócz dostosowania właściwości fizycznych powłoki powłokowej składu żywicy akrylowej i dostosowania właściwości fizycznych powłoki powłokowej, zastosowanie pochłaniacza ultrafioletu i przeciwutleniacza jest skuteczny.

* Łuszczenie: Powłoka powłoki ulega częściowemu złuszczeniu na skutek zmniejszenia przyczepności powłoki powłoki lub pogorszenia właściwości reologicznych oraz działania sił zewnętrznych, takich jak rozpryskiwanie się lub drgania kamieni.

3) zjawisko chemiczne

* Zanieczyszczenie plamami: Jeśli sadza, zwłoki owadów lub kwaśne deszcze przylgną do powierzchni powłoki, część ulegnie zabrudzeniu i odbarwieniu w postaci plam. Konieczne jest nałożenie odpornego na zarysowania i alkalia pigmentu i żywicy. Jednym z powodów stosowania lakieru bezbarwnego na kolor metaliczny jest ochrona proszku aluminiowego.

- Przyszłe wyzwania związane z powłoką nawierzchniową: Estetyka i design stają się coraz ważniejsze w poprawie właściwości komercyjnych samochodów. Odpowiadając na dywersyfikację wymagań i zmiany materiałów, takich jak tworzywa sztuczne, należy odpowiedzieć na wymagania społeczne, takie jak pogorszenie środowiska narażenia samochodów i zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza. W tych okolicznościach rozważane są różne powłoki nawierzchniowe dla następnego samochodu.

Przyjrzyjmy się bliżej typowym procesom malowania samochodów i zobaczmy, gdzie transfer ciepła i masy są ważnymi zastosowaniami. Ogólny proces malowania samochodów jest następujący.

① Przygotowanie wstępne

② Elektroosadzanie (podkład)

③ Malowanie uszczelniające

④ Pod powłoką

⑤ malowanie woskiem

⑥ Podkład zapobiegający odpryskom

⑦ Podkład

⑧ Warstwa wierzchnia

⑨ Usuwanie wad i polerowanie

Proces produkcji samochodów trwa około 20 godzin, z czego 10 godzin, czyli połowę, proces wymieniony powyżej zajmuje około 10 godzin. Do najważniejszych i najważniejszych procesów należą: obróbka wstępna, osadzanie elektrolityczne (powłoka podkładowa), powlekanie podkładowe i powlekanie nawierzchniowe. Skupmy się na tych procesach.