Нанесение лакокрасочных покрытий
Лакокрасочные материалы наносят вручную - шпателем, губками, тампонами, кистью и механизированным путем - вальцами и щетками, окунанием, протягиванием через закрытые ванны, распылением, наливом и обливом.
Шпателем наносят густую шпатлевку при местном шпатлевании поверхности. Шпатель представляет собой упругую пластинку из стали, твердой и плотной древесины или из пластмассы (смотрите этот рисунок). Для нанесения шпатлевки на конец шпателя набирают шпатлевочную массу и, положив ее на поверхность изделия, проводят шпателем с нажимом и наклоном вперед так, чтобы находящаяся под ним шпатлевка заполнила все неровности и образовала ровную поверхность.
Губками и концами наносят на поверхность изделий водные растворы красителей, жидкие грунтовки, порозаполнители и ваксы; губками и концами смачивают древесину водой для поднятия ворса и протирают поверхность при образовании потеков. Наиболее универсальным ручным способом является нанесение жидких лакокрасочных материалов кистями из щетины или беличьего волоса. Кистями можно наносить водные растворы красителей, жидкие грунтовки, краски и лаки. Для нанесения лаков и красок с одновременным втиранием применяют круглые щетинные кисти. Плоские кисти, или флейцы, применяют для разравнивания красок или лаков по поверхности изделий.
Тампоном наносят низковязкие спиртовые лаки и политуры. Тампон представляет собой комок растрепанной шерстяной материи или шерстяных ниток, обернутый в чистую полотняную тряпку. Тампон обильно смачивают спиртовым лаком, а затем легкими движениями, едва касаясь поверхности, накладывают вдоль волокон ряд смежных сливающихся полос лака - мазков, называемых ласами. Спиртовой лак чаще всего наносят на восковой слой за 1 или 2 раза. Тонкая лаковая пленка, образующаяся на восковой поверхности, предохраняет восковой слой от стирания и делает его более прочным.
Полирование - специальный процесс нанесения спиртовой политуры на поверхность изделий, более сложный, чем процесс нанесения спиртового лака. Перед полированием шерстяной тампон смачивают политурой и обвертывают полотняной тряпкой, через которую при нажиме на тампон политура выступает наружу. Политуру наносят на поверхность изделия быстрыми, безостановочными круговыми скользящими движениями тампона; при малейшей задержке тампон может прилипнуть, и отрыв его будет сопровождаться разрушением пленки. Мазки (ласы) должны ложиться на поверхность ровно, один возле другого. Новый лас на то же место можно наносить после высыхания предыдущего, т. е. через 2-3 мин. На одно и то же место Поверхности за один прием наносят от 10 до 150 слоев; число приемов колеблется от 3 до 8; после каждого приема дается выдержка от 2 до 5 суток для просушки нанесенного покрытия. Первые два приема рассматриваются как грунтование поверхности с закрытием пор, для чего применяется более концентрированная политура с содержанием смолы 14-18% и поверхность в процессе полирования припудривается пемзой в порошке тонкого помола.
Приемы, следующие за грунтованием, рассматриваются как полирование поверхности, которое производится политурой с содержанием 8-10% смолы и без применения пемзы. Для лучшего скольжения тампона при полировании на поверхность наносят несколько капель парафинового или льняного масла, которое в конце полирования удаляют специальным спиртовым раствором.
Полирование можно производить и механизированным путем. При этом применяют ручные электрифицированные полировочные аппараты и стационарные полировочные станки, которые копируют принцип ручного полирования, заменяя ручное движение тампона механическим. Ручное полирование является трудоемкой и продолжительной операцией (полирование 1 м2 поверхности занимает около 8 ч), требующей высокой квалификации работающего, но оно дает возможность получать зеркально гладкую поверхность, хорошо сохраняющуюся в отапливаемых помещениях. Полированием можно отделывать только открытые, без внутренних углов поверхности, лучше всего плоские, поэтому такая отделка производится в узлах и деталях, до окончательной сборки изделий.
Щетками и вальцами наносят грунтовки, краски и лаки высокой концентрации на поверхности однотипных плоских узлов и деталей в массовом производстве (половые доски, настил, вагонная и судовая обшивка и т. п.). Щетки и вальцы вращаются электродвигателями и работают по принципу клеенамазочных станков. Лакокрасочные материалы можно наносить на одну и на две противоположные стороны за один проход. На верхние плоскости лакокрасочные материалы подают из резервуара через щели или сопла, щетки или валики в этом случае разравнивают отделочный слой. На нижние поверхности лак или краску подают щетками, или валиками из резервуаров, в которых они вращаются. На вальцовых станках удобно наносить порозаполняющие грунтовочные материалы, совмещая нанесение грунта с втиранием его в поры древесины и протиркой поверхности для снятия излишков грунта. С этой целью вальцовые станки снабжаются раклями, играющими роль шпателей, и специальным протирочным вальцом с осцилирующим движением. Для нанесения лаков и красок вальцовые станки не получили широкого распространения, так как эта операция с большой эффективностью может быть выполнена другими способами - наливом или обливом.
Окунанием можно отделывать изделия небольшого габарита или отдельные детали путем погружения их в лакокрасочный материал вручную или механизированно, с помощью механических приводных или пневматических устройств. Для отделки окунанием необходимо иметь ванну или резервуар соответствующих размеров, куда заливают подготовленный отделочный материал. Отделка окунанием складывается из погружения, выемки и выдержки изделий для стекания излишков жидкости. Погружение в отделочную жидкость и выемка из нее должны происходить плавно с постоянной скоростью, т. е. так, чтобы изделие не увлекало за собой воздух, который, оставаясь в виде пузырьков на поверхности, портит покрытие.
Достоинствами покрытия окунанием является возможность полной механизации и автоматизации отделки, универсальность, возможность одновременной отделки большого количества деталей, что значительно повышает производительность труда по сравнению с ручными способами нанесения.. Основным недостатком этого способа является образование более толстой пленки в нижней части изделия вследствие стекания жидкости с верхних частей; малейшая неровность на поверхности влечет за собой образование потеков. При отделке нитролаками этот недостаток может быть устранен, если изделие после окунания выдержать в атмосфере, насыщенной парами растворителей, входящих в состав нитролаков. Под действием этих паров пленка разравнивается и все неровности удаляются.
Нанесение лакокрасочных покрытий можно производить протягиванием (экструзией) изделий или деталей через боковые отверстия ванны, наполненной лакокрасочным материалом. Этот способ легко автоматизировать; он применяется при отделке деталей или изделий постоянного сечения (карандашей, вставок для перьев, деталей стульев и т. п.). При отделке протягиванием изделия или детали закладывают в магазинную коробку, откуда подающими механизмами направляют через боковые отверстия в ванну, наполненную лакокрасочным материалом. Излишек материала снимается с поверхности изделий резиновой манжетой, закрепленной в выходном отверстии ванны, благодаря чему покрытие получается равномерной толщины.
Наиболее распространенным способом отделки является распыление, при котором лакокрасочный материал наносят на поверхность древесины в распыленном (раздробленном на мельчайшие частицы) состоянии; попадая на поверхность, частицы сливаются и, растекаясь, образуют ровный тонкий слой. Дробление лакокрасочного материала может осуществляться пневматическим путем - с помощью сжатого воздуха, механическим путем и в электрическом поле коронного разряда.
Распылением лакокрасочных материалов струей сжатого воздуха отделывают изделия любых форм и размеров. Этим способом можно наносить почти все отделочные материалы: водные растворы красителей, грунтовки и шпатлевки, лаки масляные, спиртовые, целлюлозные и полиэфирные, краски масляные и эмалевые. Сущность способа заключается в следующем. Отделочный материал подается в средний канал форсунки распылителя, а затем попадает в струю сжатого воздуха, выходящего из кольца форсунки, которое охватывает средний канал, со скоростью до 300 м/сек. Отделочный материал, попавший в зону избыточного давления, дробится на мельчайшие частицы (6-20 мк) и в таком виде переносится на отделываемую поверхность изделий, где ложится ровным и прочным слоем любой толщины. Схема распылительной форсунки показана на этом рисунке.
Для отделочных работ методом распыления сжатым воздухом требуется установка (изображенная на этом рисунке), которую составляют: компрессор, вырабатывающий сжатый воздух давлением 4-6 ата., воздухосборник, или ресивер, для грубой очистки воздуха и выравнивания колебаний давления воздуха в сети; масловодоотделитель для очистки сжатого воздуха от капель воды, масла и пыли; красконагнетательный бак, откуда отделочные материалы под регулируемым давлением сжатого воздуха подаются к распылителю; распылитель, являющийся основным рабочим инструментом, обеспечивающим нанесение отделочных покрытий; распылительная кабина, или камера, где производится непосредственный процесс распыления, с мощным вытяжным устройством для удаления лакокрасочных туманообразований и паров растворителей и гидрофильтром для очистки выбрасываемого наружу воздуха; комплекты дюритовых шлангов для подачи сжатого воздуха и отделочных материалов к распылителю.
Наносить лакокрасочные материалы пневматическим распылителем просто, но для этого требуется соблюдение определенного режима. Распыляемая жидкость должна быть не загрязнена и перед распылением профильтрована через сито с числом отверстий 3200-3600 на 1 см2; лаки и краски должны быть определенной вязкости. Вентиляция кабин и камер должна обеспечить скорость воздуха в открытых проемах, равную 0,7- 1 м/сек. Распыление в производственных цехах или камерах с неисправной вентиляцией не допускается. Нитролаки горячего нанесения перед подачей к распылительным установкам следует подогревать с помощью специальных устройств, в которых в качестве теплоносителей используются вода или воздух, обогреваемые электронагревателями или паром. Расход сжатого воздуха при распылении зависит от давления и площади воздушных отверстий форсунки распылителя.
Расход лакокрасочных материалов и производительность распылителя в основном зависят от диаметра отверстия сопла форсунки. Распылители выпускаются со сменными комплектами головок, имеющих отверстия сопла 0,5; 1,2; 1,8; 2,5 мм. Сопла диаметром 0,5 мм предназначены для мелких аэрографических работ, диаметром 1,2 мм - для отделки решетчатых поверхностей, диаметром 1,8-2,5 мм - для отделки сплошных поверхностей. Основными недостатками отделки изделий методом распыления являются большие потери лакокрасочных материалов, образование лакокрасочного тумана и необходимость строгого соблюдения режимов нанесения для получения ровного и гладкого покрытия.
Расход лака значительно сокращается, если отделку распылением производить в электростатическом поле. Сущность этого метода заключается в том, что лак или краска распыляется с помощью специальных электростатических или электромеханических распылителей в пространство, заполненное ионизированными частицами воздуха. Под влиянием ионизации частицы лакокрасочного материала заряжаются, чаще всего отрицательным зарядом. Если в электрическое поле, в котором во взвешенном состоянии находятся частицы лака или краски, поместить изделия с сообщенным им противоположным (положительным), зарядом, под действием электрических сил притяжения лакокрасочный материал будет оседать ровным слоем на поверхности изделий.
Для электроокраски изделий в качестве распылительных устройств используют чаще всего электромеханические распылители, представляющие собой вращающиеся чаши или диски с заостренными кромками, на которые подается от источника высокого напряжения отрицательный заряд; распылитель при этом является одновременно и электродом. Лак или краска с помощью специальных дозаторов подается во вращающиеся распылители, под действием центробежной силы разбрызгивается и, пролетая мимо заостренных кромок распылителя, наэлектризовывается, получая отрицательный заряд. Изделия подаются в зону высокого напряжения, образованную в некотором радиусе от распылителей, на заземленном конвейере. Конвейер и изделия заряжаются положительным зарядом. Достоинствами метода электроокраски изделий являются: значительное (до 40-50%) сокращение потерь лака; увеличение производительности труда в 2,5-3 раза по сравнению с распылением сжатым воздухом; отсутствие лакокрасочного тумана; более высококачественная отделка - получение ровной и гладкой поверхности без потеков и других неровностей.
Эффективным способом нанесения лакокрасочных материалов на плоские, главным образом щитовые, поверхности является налив при помощи наливочных машин, основную часть которых составляет разливочный резервуар (головка). Головка помещается в передней части машины и может подниматься или опускаться на определенную высоту в зависимости от толщины отделываемых деталей. В головку при помощи насоса подается лакокрасочный материал определенной вязкости, прошедший предварительно несколько фильтров. В нижней части резервуара имеется щель для вытекания лака. Ширина щели регулируется в зависимости от заданной толщины лакокрасочлого слоя. Для нанесения покрытия деталь на ленточном транспортере подается со скоростью от 40 до 120 м/мин под щель разливочной головки и обливается лаком. Излишний лак стекает в канавки, расположенные под транспортером, и собирается в лакокрасочном баке, откуда вновь подается насосом в разливочную головку.
Схема подачи лака из загрузочного бака в разливочную головку представлена на этом рисунке. Наливочные машины выпускаются с одной и двумя разливочными головками и лакоподающими системами. Машины двухголовочные удобны для нанесения двухкомпонентных, в частности полиэфирных парафинсодержащих лаков. Достоинствами нанесения лакокрасочных материалов методом налива являются высокая производительность, отсутствие потерь лака или краски, возможность использования лаков с высоким содержанием сухого остатка и повышенной вязкости, а также полной автоматизации отделочных операций.
Ориентировочные нормы расхода некоторых отделочных материалов на одно покрытие приведены в таблице ниже.




