Свойства лакокрасочных покрытий
зависят не только от качества применяемых лакокрасочных материалов, но и от
таких фактов, как способ подготовки поверхности к окраске, правильный выбор и
соблюдение технологического режима окраски и сушки. Основные стадии процесса
нанесения лакокрасочных материалов приведены ниже.
ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ
Подготовка поверхности перед
окрашиванием имеет большое значение для получения высококачественного покрытия
и обеспечения длительности его службы. Подготовка поверхности заключается в
очистке от продуктов коррозии, старой краски, жировых и других загрязнений.
Способы подготовки поверхности подразделяются на три основных группы:
механические, термические и химические.
К механическим способам относятся: очистка
инструментом (щетки, шлифовальные машинки), очистка при помощи песка, дроби,
смеси песка и воды. Применяя эти способы можно получить хорошо очищенную
поверхность с равномерной шероховатостью, которая способствует наилучшей адгезии
лакокрасочной пленки.
К химическим способам поверхности,
прежде всего, относится обезжиривание поверхности, которое производится с
помощью щелочных моющих составов или с помощью активных растворителей (смывок)
в зависимости от типа загрязнения.
Термический способ применяется для
очистки металла от ржавчины и окалины при использовании пламени
кислородно-ацетиленовой горелки.
Таким образом, при возобновлении
лакокрасочного покрытия необходимо предварительно осмотреть поверхность. Если
старое лакокрасочное покрытие прочно держится на поверхности в виде сплошного
слоя, его следует промыть теплой водой и высушить. Если же покрытие держится не
прочно, его необходимо полностью удалить.
ГРУНТОВАНИЕ
Первой операцией после подготовки
поверхности является грунтование. Это одна из наиболее важных и ответственных
операций. Так как первый грунтовочный слой служит основой для всего покрытия.
Основное назначение грунта – создание прочной связи между окрашиваемой
поверхностью и последующими лакокрасочными слоями, а также обеспечение высокой
защитной способности покрытия.
Грунтование следует производить
сразу же после окончания работ по подготовке поверхности. Грунтовку можно
наносить кистью, краскораспылителем или другим способом. При окраске
поверхностей подвергающихся воздействию повышенной влажности или
эксплуатируемых в атмосферных условиях, грунтование рекомендуется производить
кистью. Сушку грунта следует проводить в соответствии с режимом,
предусмотренным технологией. При образовании глянцевой поверхности грунта ее
нужно слегка зачистить мелкой наждачной шкуркой.
Толщина пленки грунта при
окрашивании традиционными ЛКМ (грунты типа ГФ, ХВ, ХС) не должна быть чрезмерно
большой, обычно 20-30 мкм. При антикоррозионной защите современными ЛКМ на
основе эпоксидов и полиуретана толщина грунта наоборот должна быть более
значительной, чем толщина слоя верхней эмали. Это связано с тем, что основную
защитную нагрузку и антикоррозионные свойства в этом случае несет именно
грунтовочный слой.
ШПАКЛЕВАНИЕ
Эта операция предназначается для
выравнивания поверхностей. Как чрезмерно толстые, так и недостаточные слои
шпатлевки при эксплуатации могут растрескаться, в результате будут понижены
защитные свойства покрытия. Поэтому шпатлевку следует наносить заданным слоем.
На загрунтованную поверхность наносят сначала местную шпатлевку, а потом
сплошную. Каждый слой шпатлевки необходимо хорошо высушить. Число слоев не
должно быть больше трех. В случае необходимости применения большого числа
шпатлевки между ними наносят слой грунтовки.
ШЛИФОВАНИЕ
Зашпаклеванная поверхность после
высыхания имеет неровности и шероховатости. Неровности, соринки наблюдаются
также на высушенных поверхностях грунтовок, лаков и эмалей. Дляудаления
неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В
процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию
множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуется риски и она
становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями
покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой
основе. Зернистость (номера) шкурок для шлифования выбирается в зависимости от
вида обрабатываемого покрытия.
НАНЕСЕНИЕ
ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
Зашпаклеванная поверхность после
высыхания имеет неровности и шероховатости. Неровности, соринки наблюдаются
также на высушенных поверхностях грунтовок, лаков и эмалей. Для удаления
неровностей, соринок и сглаживания шероховатостей применяется шлифование. В
процессе шлифования обрабатываемая поверхность подвергается воздействию
множества мельчайших абразивных зерен, вследствие чего образуется риски и она
становится матовой. При этом значительно улучшается адгезия между слоями
покрытия. Для шлифовки применяется абразивная шкурка на бумажной и тканевой основе.
Зернистость (номера) шкурок для шлифования выбирается в зависимости от вида
обрабатываемого покрытия.
Как правило, при окраске используется не одна
краска, а целая система покрытий, в этом случае всегда возникает вопрос
совместимости наносимых лакокрасочных покрытий. При выборе схемы покрытий
оптимальной по совместимости будет система, удовлетворяющая простому правилу
совместимости ЛКМ.
ЛКМ химически отверждаемые никогда
не наносятся на физически высыхающие покрытия.
Способ нанесения ЛКМ должен соответствовать
реологическим, физико-химическим и другим свойствам этих материалов, что
отмечается в рекомендациях изготовителя. Методы нанесения лакокрасочных
материалов всем известны. Обычно используются безвоздушное распыление,
пневматическое распыление, кисть, валик и др.
Окрашивание с помощью
кисти.
Данный метод окрашивания является относительно
медленным и малопроизводительным. Обычно кисть используется для окрашивания
малых площадей декоративными красками. Однако метод незаменим для покрытия сложных
конструкций, где использование распыления приведет к значительным потерям из-за
рассеивания, а также для полосового окрашивания перед нанесением
антикоррозионных покрытий распылением.
Большинство толстослойных покрытий
(более 150 мкм) предназначено для окрашивания безвоздушным распылением, поэтому
необходимая толщина пленки при нанесении кистью не будет достигнута. Чтобы
кистью достичь толщины, сравнимой с безвоздушным распылением, необходимо
нанести удвоенное количество слоев.
Окрашивание кистью требует
осторожности при нанесении многослойных покрытий таких красок, как ХВ, ХС, НЦ,
которые содержат активные растворители. Растворители во влажном покрытии без
труда снова растворяют предыдущий высохший слой. В этом случае движения кисти
будут причиной «подхватывания» предыдущего покрытия, что приведет к негативному
результату. Во избежание этого движения кистью должны быть ровные и легкие, а
количество проходов кистью по одному месту - минимальным.
Окрашивание с помощью
валика.
Производительность окраски с
использованием валика на больших, ровных поверхностях выше, чем при помощи
кисти и применяется для нанесения большинства декоративных красок. Однако при
использовании валика трудно получить требуемую толщину пленки. Как и в случае с
кистью, обычно невозможно нанести толстослойное покрытие. Необходимо тщательно
выбирать тип валика и длину ворса, зависящие от типа краски и степени
шероховатости поверхности. Валик должен быть хорошо подогнанным, с мягким
ворсовым покрытием, краска не должна растворять покрытие валика. До
использования валик должен быть предварительно промыт, чтобы удалить любые
свободные волокна.
Пневматическое
(воздушное) распыление.
Это широко принятый, быстрый метод
нанесения покрытия, в котором краска попадает в низконапорный воздушный поток и
распыляется. Традиционное оборудование для воздушного распыления относительно
простое и недорогое, но чтобы получить хорошее распыление и бездефектную
лакокрасочную пленку, необходимо использовать правильное сочетание объема, давления
воздуха и потока жидкости. Процесс воздушного распыления сопровождается
достаточно высокими потерями, связанными с рассеиванием краски в атмосфере:
«недолетание» или рикошет краски от поверхности, унос краски воздушным потоком.
Данный способ ограничен также вязкостью ЛКМ - высоконаполненные толстослойные
покрытия не могут наноситься этим методом, поскольку для удовлетворительного
распыления большинство красок должно быть разбавлено до соответствующей
вязкости, что исключает получение слоя достаточной толщины.
Безвоздушное
распыление.
В отличие от методов воздушного
распыления, при безвоздушном распылении воздух не смешивается с краской, отсюда
и название. Распыление достигается прохождением краски через специально
сконструированные сопла под высоким давлением. Требуемое давление краски
создается воздухом в насосе, дающем высокое соотношение давления жидкости на
выходе к исходному давлению воздуха. Существуют насосы с соотношением от 20:1
до 60:1, из них наиболее распространены 45:1. Главные преимущества
безвоздушного распыления:
- Высоконаполненные
толстослойные ЛКМ могут наноситься без разбавления.
- Возможна
очень высокая производительность, дающая значительный экономический
эффект.
- По
сравнению с воздушным распылением, имеющим повышенный расход краски,
применение безвоздушного распыления ведет к снижению потерь материала и
меньшему количеству опасной пыли и испарений.
Сопла для распыления краски
подвергаются высокому абразивному износу, поэтому эффективнее использовать
сопла из твердых сплавов, например, из карбида вольфрама. Распыленный "веер”
производится щелевой насадкой, укрепленной на лицевой части отверстия. Имеются
разные размеры отверстия вместе с различными углами наклона щели. Выбор насадки
производится исходя из требуемого давления жидкости, вязкости подаваемого ЛКМ
(диаметр сопла), типа окрашиваемой конструкции (угол сопла). При этом для
минимизации потерь и увеличения производительности при окраски мелкогабаритных
или решетчатых конструкций рекомендуется использовать узкоугольные сопла, а для
сплошных крупногабаритных поверхностей – широкоугольные. Толщина лакокрасочного
покрытия регулируется скоростью подачи жидкости.
УСЛОВИЯ ОКРАШИВАНИЯ
При нанесении защитно-декоративных
покрытий одними из наиболее важных факторов, влияющих на качество покрытия,
являются следующие:
- температура
поверхности;
- температура
краски;
- атмосферные
условия во время окраски.
Нанесение лакокрасочного покрытия
должно выполняться в хороших атмосферных условиях при преобладании мягкой
погоды. Окраска не должна производиться:
- когда
температура воздуха падает ниже температуры высыхания или допускаемого
спецификацией предела;
- во
время тумана или повышенной влажности, а также когда неизбежны дождь или
снег;
- когда
на окрашиваемой поверхности конденсируется влага или когда конденсируемая
влага может появиться во время начального периода сушки.
Необходимо учитывать, что в ночное
время температура окрашиваемой поверхности падает. В течение дня она снова
повышается, но из-за запаздывания нагрева/остывания по сравнению с температурой
окружающего воздуха на невпитывающей поверхности (металл) может произойти
конденсация. Конденсация произойдет, если температура металла будет ниже или
равна точке росы атмосферного воздуха. Для исключения конденсации не следует
наносить лакокрасочное покрытие, если температура металла ниже точки росы
более, чем на 3°C.
Краску не следует наносить на мокрую после
дождя или обледенелую поверхность.
Экстремальные условия.
К экстремальным условиям относится температура
окружающей среды ниже +5°C
и выше +40°C.
Ниже +5°C высыхание и отверждение покрытий резко
замедляется, а для некоторых из них просто прекращается. Особенно это касается
химически отверждаемых ЛКМ (типа ЭП, ПУ) и ЛКМ, отверждаемых кислородом воздуха
(типа ПФ, ГФ). Поэтому применение подобных ЛКМ при низких температурах не
допускается, кроме случаев, оговоренных спецификациями на ЛКМ (современные
модифицированные эпоксидные и полиуретановые ЛКМ). На другие защитные покрытия
экстремально низкие температуры так сильно не действуют; хлоркаучуки и винилы
пригодны для использования при температуре ниже 0°C при условии, что
поверхность чиста и свободна ото льда или изморози. Более подробно об условиях
образования лакокрасочного покрытия различных типов описано в статье «Современные
тенденции антикоррозионной защиты».
В условиях других крайних температур
(+40°C и
выше), высыхание и отверждение красок происходит довольно быстро, что может
привести к сухому распылению, связанному со слишком быстрой потерей
растворителя по пути от распыляющего сопла к поверхности. Этого можно избежать
в случае:
1. Удержания пистолета на
минимальном расстоянии от окрашиваемого участка и под углом в 90° к
поверхности.
2. Добавление растворителей, если это
необходимо.
В условиях высоких температур также
возможны образование дефектов типа пустот, вкраплений, пузырьков, шагрени из-за
быстрого испарения растворителя.
Исполнение всех стадий технологии
окрасочных работ позволяет получить покрытие с наиболее полными защитными
свойствами и максимальной долговечностью.
Серф
