1. Malování
-Definice: Natírání je obecný termín pro operace prováděné za účelem vytvoření nátěrového filmu s použitím barvy za účelem pokrytí povrchu předmětu z důvodu ochrany a estetiky atd.
-Účel: Účelem lakování není jen estetika, ale také ochrana a následně zlepšení kvality výrobku.
1) Ochrana: Většina hlavních materiálů, z nichž se automobily vyrábějí, jsou ocelové plechy a když je vozidlo vyrobeno s ocelovým plechem jako povlakem, reaguje s vlhkostí nebo kyslíkem ve vzduchu a vytváří rez. Hlavním účelem lakování je chránit předmět tím, že zabrání takové rzi.
2) Estetika: Tvar automobilu má několik typů povrchů a čar, jako jsou trojrozměrné povrchy, ploché povrchy, zakřivené povrchy, rovné čáry a křivky. Namalováním takového složitého tvaru objektu se projeví barevný vjem, který odpovídá tvaru automobilu a zároveň se zlepšuje jeho estetika.
3) Zlepšení prodejnosti: V současné době jsou na trhu různé typy automobilů, ale při porovnání vozidel s jednotným tvarem a stejnou funkcí vypadá například vozidlo s dvoubarevným lakem lépe. Tímto způsobem je také jedním z cílů snažit se zlepšit hodnotu produktu lakováním. Kromě toho je v důsledku nedávných rychlých změn životního prostředí vyžadována trvanlivost exteriéru automobilů. Například roste poptávka po funkčních barvách, které zabraňují poškození nátěrového filmu kyselými dešti a zhoršení původního lesku způsobenému kartáči automatických myček, čímž se zlepšuje prodejnost.V závislosti na požadavcích na kvalitu nátěru se používá automatické i ruční lakování.
2. Složení barvySložení barvy Barva je viskózní kapalina, ve které jsou rovnoměrně smíchány (dispergovány) tři složky: pigment, pryskyřice a rozpouštědlo.
- Pigment: Barevný prášek, který se nerozpouští v rozpouštědlech ani ve vodě. Rozdíl oproti barvivům spočívá v tom, že jsou dispergována jako částice, aniž by byla rozpustná ve vodě ani v rozpouštědlech. Velikost částic se pohybuje od několika mikrometrů do několika desítek mikrometrů. Navíc existují různé tvary, například kruhový tvar, tyčinkový tvar, jehlovitý tvar a vločkový tvar. Je to prášek (prášek), který dodává barvu (barvicí sílu) a krycí schopnost (schopnost zakrýt a skrýt povrch předmětu tím, že je neprůhledný) nátěrovému filmu a existují dva typy: anorganické a organické. Pigmentové, lešticí a plnicí pigmenty se používají ke zlepšení vzhledu povrchu. Bezbarvé a průhledné barvy, nazývané čiré, jsou mezi barvami, kdy jsou pigmenty vyloučeny ze složek tvořících barvy.
Používá se k tomu, aby povlakový film získal větší lesk.
1) Funkce pigmentu
* Barevné pigmenty: dodává barvu, krycí schopnost
Anorganické pigmenty: Jedná se převážně o přírodní pigmenty, jako je bílá, žlutá a červenohnědá. Jsou to sloučeniny kovů, jako je zinek, titan, olovo, železo, měď atd. Obecně mají vynikající odolnost vůči povětrnostním vlivům a tepelné odolnosti a krycí vlastnosti, ale co se týče sytosti barev, nejsou tak dobré jako organické pigmenty. Jako barva pro automobily se nepoužívá samotný anorganický pigment. Navíc z hlediska prevence znečištění životního prostředí se v současnosti nepoužívají pigmenty obsahující škodlivé těžké kovy, jako je kadmium a chrom.
Organický pigment: Vyrábí se organickou syntézou periodickou chemickou reakcí a je to látka složená z kovové sloučeniny nebo podobné látky v přírodě. Obecně není krycí schopnost příliš dobrá, ale protože se získá čirá barva, hojně se používá pro živé malování plných barev, metalických barev a slídových barev jako barva na exteriér automobilů.
* Antikorozní pigment: prevence koroze
* Prodlužovací pigment: Lze získat tvrdý nátěrový film, který zabraňuje rozkladu nátěrového filmu a zlepšuje jeho trvanlivost.
- Pryskyřice: Průhledná kapalina, která spojuje pigment a pigment a dodává nátěrové vrstvě lesk, tvrdost a přilnavost. Jiný název je pojivo. Schnutí a trvanlivost nátěrové vrstvy do značné míry závisí na vlastnostech pryskyřice.
1) Přírodní pryskyřice: Získává se hlavně z rostlin a používá se pro barvy, jako jsou olejové laky, fermeže a laky.
2) Syntetická pryskyřice: Je to obecný termín pro ty, které se syntetizují chemickými reakcemi z různých chemických surovin. Jedná se o organickou sloučeninu s velmi velkou molekulovou hmotností ve srovnání s přírodními pryskyřicemi. Kromě toho se syntetické pryskyřice dělí na termoplastické pryskyřice (při zahřátí měknou a taví) a termosetické pryskyřice (tvrdnou chemickou reakcí působením tepla a ani po opětovném zahřátí po ochlazení nezměknou a netaví se).
- Rozpouštědlo: Je to průhledná kapalina, která taví pryskyřici, takže se pigment a pryskyřice snadno smísí. Po natření se odpařuje jako ředidlo a nezůstává na nátěrovém filmu.
Cmalování rozšířenou realitou
1. Přehled a definice barevZ hlediska „prevence koroze (antikoroze)“ a „kosmetických vlastností“ hrají automobilové barvy roli ve zlepšení prodejnosti automobilů díky aplikaci nejnovějších technologií své doby. V následujících položkách kvality jsou barvy a nátěrové systémy navrženy tak, aby těchto nátěrových vlastností bylo dosaženo co nejekonomičtěji.
Barvy jsou obecně tekuté a mají tu vlastnost, že se nanášejí na povrch natíraného předmětu a během schnutí a vytvrzování vytvářejí souvislý film (nátěrový film). V závislosti na fyzikálních a chemických vlastnostech takto vytvořeného nátěrového filmu se natíranému předmětu dodává „ochrana proti korozi“ a „plasticita“.
2. Proces lakování automobilůAby se dosáhlo co nejhospodárnější kvality povrchové úpravy cílového automobilu, je stanoven proces nanášení povrchové úpravy a specifikace povrchové úpravy a každá důležitá kvalita je přiřazena k získané vrstvě povrchové úpravy. Vzhledem k tomu, že vlastnosti vrstvy povrchové úpravy závisí na dobré a špatné zpracovatelnosti procesu, je barva použitá v každém procesu navržena tak, aby bylo možné maximalizovat přiřazenou hlavní funkci s ohledem na procesní podmínky.Aplikace je v lakovně přísně kontrolována.
Výše uvedený proces je třívrstvý nebo čtyřvrstvý nátěrový systém, který se nejčastěji používá pro nátěry vnějších panelů automobilů, a nátěrový film vytvořený v každém procesu vykazuje funkce, které budou popsány dále, a stanovuje kvalitu nátěru automobilů jako komplexního nátěrového systému. U nákladních vozidel a lehkých vozidel existují případy, kdy se používá dvouvrstvý nátěrový systém, u kterého se v kroku nátěru vynechává mezikrok. Také u luxusních automobilů je možné dosáhnout lepší kvality dvojnásobným nanesením mezivrstvy nebo vrchní vrstvy.
Také nedávno byl studován a aplikován proces pro snížení nákladů na nátěr integrací procesů středního a vrchního nátěru.
- Proces povrchové úpravy: Zlepšuje prevenci koroze potlačením korozní reakce kovu a posílením adheze mezi podkladovou vrstvou (elektrodepoziční vrstvou) a materiálem (substrátem). V současné době je hlavní složkou vrstvy fosforečnan zinečnatý a metoda povrchové úpravy je běžnou, takže dokáže dostatečně ošetřit díly se složitou strukturou. Zejména u kationtové elektrolytické úpravy se do povlaku přidávají kovy, jako je Fe, Ni a Mn, jiné než Zn, aby se dále zlepšila odolnost proti korozi.
- Elektrolytické nanášení (kationtový elektrolytický primer): Základní nátěr slouží především k prevenci koroze. Kromě vynikajících antikorozních vlastností má kationtový elektrolytický nátěr na bázi epoxidové pryskyřice v automobilovém podkladovém nátěru následující výhody. ① Během elektrolytického nanášení nedochází k eluci filmu ošetřeného fosfátem zinečnatým. ② Inhibiční účinek korozní reakce díky zásaditosti struktury pryskyřice. ③ Vynikající antikorozní vlastnosti díky zachování přilnavosti díky vysoké odolnosti epoxidové pryskyřice vůči alkáliím.
1) Výhody kationtového elektrolytického nanášení
* I složité tvary lze potáhnout rovnoměrnou tloušťkou filmu
* Vynikající vnitřní penetrace do složitých součástí a spojů.
* Automatické malování
* Snadná údržba a správa linky.
* Dobrá zpracovatelnost při malování.
* Lze použít uzavřený systém mytí vodou s ultrafiltrací (menší ztráta barvy a menší kontaminace odpadních vod)
* Nízký obsah rozpouštědel a nízké znečištění ovzduší.
* Jedná se o barvu na vodní bázi a existuje malé riziko požáru.
2) Kationtová elektrolytická barva: Obecně se jedná o polyaminopryskyřici získanou přidáním primárních až kvartérních aminů k epoxidové pryskyřici. Neutralizuje se kyselinou (kyselinou octovou), aby se stala rozpustnou ve vodě. Kromě toho se povlaková vrstva vytvrzuje metodou síťování uretanem s použitím blokovaného isokyanátu jako tvrdidla.
3) Zlepšení funkce elektrolyticky nanášené barvy: Je rozšířena po celém světě jako podkladový nátěr automobilů, ale výzkum a vývoj neustále zlepšují nejen antikorozní kvalitu celého automobilu, ale i kvalitu omítky.
* Funkce prevence koroze/ochranná vrstva
jít. Absolutně krycí vlastnosti, odolnost proti pronikání spár, odolnost proti odštěpování
Schopnost ocelového plechu odolávat korozi (voděodolná přilnavost, odolnost proti otáčení)
Kalení za nízkých teplot (zlepšená odolnost pryžových součástí proti korozi atd.)
* Kosmetická funkce/dekorativní
Vlastnosti povlaku drsnosti ocelového plechu (přispívají ke zlepšení hladkosti a lesku atd.)
Odolnost proti žloutnutí (inhibice žloutnutí bílého vrchního nátěru)
- Mezivrstva: Mezivrstva hraje pomocnou roli při maximalizaci funkce prevence koroze podkladové vrstvy (elektrodepozice) a omítací funkce vrchní vrstvy a má také funkci zlepšení kvality laku celého lakovacího systému. Kromě toho proces mezivrstvy přispívá ke snížení vad laku, protože do určité míry zakrývá nevyhnutelné vady podkladové vrstvy (škrábance, ulpívání prachu atd.) již v samotné lakovací lince.
Mezinátěrová barva je typ, který používá jako základní pryskyřici bezolejovou polyesterovou pryskyřici a tepelně se vytvrzuje přidáním melaminové pryskyřice a v poslední době uretanu (Bl). V poslední době se pro zlepšení odolnosti proti odlupování někdy v rámci předběžného procesu nanáší základní nátěr metodou „mokrý do mokrého“.
1) Trvanlivost mezivrstvy
* Voděodolnost: nízká savost a potlačuje vznik puchýřů
* Odolnost proti odštípnutí: Absorbuje energii nárazu při hození kamene a snižuje poškození povlakové vrstvy, což vede ke zvuku, a potlačuje vznik koroze způsobené strupem.
* Odolnost proti povětrnostním vlivům: Menší opotřebení v důsledku UV záření a potlačení odlupování vrchního nátěru v důsledku venkovního vystavení.
2) Omítací funkce mezivrstvy
* Podkladová vrstva: Přispívá k vyhlazení povrchové úpravy exteriéru zakrytím drsnosti povrchu elektrolyticky naneseného povlaku
* Odolnost vůči rozpouštědlům: Potlačením bobtnání a rozpouštění mezivrstvy vzhledem k rozpouštědlu vrchní vrstvy se dosahuje vysoce kontrastního vzhledu.
* Úprava barvy: Mezivrstva je obvykle šedá, ale v poslední době je možné nanést vrchní nátěr s nízkou kryvostí barvením (barevný tmel).
3) Mezilehlý nátěr
*Požadované vlastnosti mezivrstvy: odolnost proti odlupování, krycí schopnost podkladu, přilnavost k elektrolytické fólii, hladkost, bez ztráty světla, přilnavost k vrchní vrstvě, odolnost vůči poškození světlem
- Vrchní lak: Nejdůležitější funkcí vrchního laku je poskytovat kosmetické vlastnosti, chránit ho a udržovat ho. Mezi kvalitativní prvky patří barva, hladkost povrchu, lesk a kvalita obrazu (schopnost jasně osvětlit obraz objektu v lakovaném filmu). Kromě toho je pro vrchní lak vyžadována schopnost chránit a udržovat estetiku automobilů po dlouhou dobu.
- Vrchní lak: Nejdůležitější funkcí vrchního laku je poskytovat kosmetické vlastnosti, chránit ho a udržovat ho. Mezi kvalitativní prvky patří barva, hladkost povrchu, lesk a kvalita obrazu (schopnost jasně osvětlit obraz objektu v lakovaném filmu). Kromě toho je pro vrchní lak vyžadována schopnost chránit a udržovat estetiku automobilů po dlouhou dobu.
1) Vrchní nátěr: Barvy se klasifikují podle pigmentového základu aplikovaného na barvu a v závislosti na tom, zda se používají vločkové pigmenty, jako jsou vločky hliníkového prášku, se dělí na slídové barvy, metalické barvy a plné barvy.
* Kvalita vzhledu: hladkost, lesk, živost, pocit přilnavosti
* Trvanlivost: udržování a ochrana lesku, změna barvy, blednutí
* Přilnavost: Přilnavost k dalšímu nátěru, přilnavost ve dvou odstínech, přilnavost s médiem
* Odolnost vůči rozpouštědlům
* Chemická odolnost
* Funkční vlastnosti: odolnost proti mytí aut, odolnost proti kyselým dešťům, odolnost proti odštěpkům
2) Ekologicky šetrná barva
* Vysoce sušinová barva: Jedná se o barvu s vysokým obsahem sušiny, která splňuje předpisy pro VOC (těkavé organické sloučeniny) a jedná se o typ, který snižuje množství používaného organického rozpouštědla. Vyznačuje se vynikajícím pocitem přilnavosti a použitím nízkomolekulární pryskyřice.
* Typ Water Bome (barva na vodní bázi): Jedná se o barvu, která minimalizuje množství použitého organického rozpouštědla a používá vodu (čistou vodu) jako ředidlo barvy. Charakteristickým rysem je, že v procesu lakování je vyžadováno předehřívací zařízení (IR_Preheat), které dokáže odpařovat vodu, takže je nutná rekonstrukce zařízení a stříkací zařízení také vyžaduje elektrodovou metodu pro barvy na vodní bázi.
3) Funkční barva
* CCS (Complex Crosslinking System, komplexně síťující se barva): Jedná se o typ uretanové (isokyanátové) nebo silanové pryskyřice, ve které je nahrazena část melaminové pryskyřice, která je v akrylátovém/melaminovém pryskyřičném systému náchylná k kyselým dešťům, a tím je zlepšena odolnost vůči kyselinám a poškrábání.
* NCS (nový systém síťování, nový typ barvy se síťováním): Barva bez melaminu, vyrobená kyselým epoxidovým vytvrzováním na akrylové pryskyřici. Má vynikající odolnost vůči kyselinám, poškrábání a skvrnám.
- Zpracovatelnost vrchního nátěru: Aby bylo možné ekonomicky dosáhnout dobré reprodukovatelnosti cílového vrchního nátěru, je nezbytná dobrá zpracovatelnost barvy (atomizace, tekutost, dírkování, hladkost atd.). K tomu je důležité upravit viskozitní chování v procesu tvorby vícevrstvé vrstvy od lakování až po vypalování a vytvrzování. Důležitými faktory jsou také podmínky prostředí pro lakování, jako je teplota, vlhkost a rychlost větru v lakovací kabině.
1) Viskozita pryskyřice: molekulová hmotnost, kompatibilita (parametr rozpustnosti: hodnota SP)
2) Pigment: absorpce oleje, koncentrace pigmentu (PWC), velikost dispergovaných částic
3) Přísady: viskózní činidlo, vyrovnávací činidlo, odpěňovací činidlo, inhibitor barevné separace atd.
4) Rychlost vytvrzování: koncentrace funkčních skupin v základní pryskyřici, reaktivita síťovacího činidla
Kromě toho má tloušťka nátěrové vrstvy velký vliv na konečný vzhled vrchní vrstvy. V poslední době umožňuje strukturální viskózní činidlo, jako je mikrogel, dosáhnout jak tekutosti, tak i vyrovnávacích vlastností a konečný vzhled se zlepšuje nanesením silné vrstvy.
- Odolnost vrchního nátěru vůči povětrnostním vlivům: Přestože jsou automobily vystaveny různým prostředím, vrchní nátěr je vystaven působení světla, vody, kyslíku, tepla atd. V důsledku toho dochází k řadě nepříznivých jevů, které zhoršují estetiku.
1) Optické jevy
* Degradace lesku: Hladkost povrchu nátěrové vrstvy je narušena a zvyšuje se difúzní odraz světla od povrchu. Důležité je složení pryskyřice, ale existuje také vliv pigmentu.
* Změna barvy: Barevný odstín původního nátěru se mění v závislosti na stárnutí pigmentu nebo pryskyřice v nátěrovém filmu. Pro automobilové aplikace by měl být zvolen pigment, který je nejodolnější vůči povětrnostním vlivům.
2) mechanické jevy
* Trhliny: Trhliny se vyskytují v povrchové vrstvě nátěrového filmu nebo v celém nátěrovém filmu v důsledku změn fyzikálních vlastností nátěrového filmu v důsledku fotooxidace nebo hydrolýzy (snížené prodloužení, adheze atd.) a vnitřního napětí. Zejména k nim dochází u kovového průhledného nátěrového filmu a kromě úpravy fyzikálních vlastností nátěrového filmu složením akrylové pryskyřice a úpravou fyzikálních vlastností nátěrového filmu je účinné použití absorbéru ultrafialového záření a antioxidantu.
* Odlupování: Povlaková vrstva se částečně odlupuje v důsledku snížení přilnavosti povlakové vrstvy nebo snížení reologických vlastností a působením vnějších sil, jako je stříkající voda nebo vibrace kamenů.
3) chemický jev
* Znečištění skvrnami: Pokud se na povrchu nátěrové vrstvy uchytí saze, mrtvolky hmyzu nebo kyselý déšť, díl se zabarví a zbarví do skvrn. Je nutné aplikovat pigment a pryskyřici odolnou proti poškrábání a alkáliím. Jedním z důvodů, proč se nanáší čirý lak na kovovou barvu, je ochrana hliníkového prášku.
- Budoucí výzvy v oblasti vrchních nátěrů: Estetika a design nabývají na významu při zlepšování komerčních vlastností automobilů. Při reakci na diverzifikaci poptávky a změny v materiálech, jako jsou plasty, je nutné reagovat i na společenské požadavky, jako je zhoršování životního prostředí, ve kterém jsou automobily vystaveny, a snižování znečištění ovzduší. Za těchto okolností se zvažují různé vrchní nátěry pro budoucí automobily.
Pojďme se blíže podívat na typické procesy lakování automobilů a zjistit, kde jsou důležité aplikace přenosu tepla a hmoty. Obecný proces lakování automobilů je následující.
① Předúprava
② Elektrolytické nanášení (podkladová vrstva)
③ Natírání tmelem
④ Podkladový nátěr
⑤ malování voskem
⑥ Základní nátěr proti odlupování
⑦ Základní nátěr
⑧ Vrchní nátěr
⑨ Odstranění vad a leštění
Výrobní proces automobilu trvá přibližně 20 hodin, z toho 10 hodin, což je polovina, výše uvedený proces trvá přibližně 10 hodin. Mezi nejvýznamnější a nejdůležitější procesy patří předúprava, elektrolytické nanášení laku (podkladový nátěr), základní nátěr a vrchní nátěr. Zaměřme se na tyto procesy.
Čas zveřejnění: 8. listopadu 2022
