Технология нанесения лакокрасочных материалов на ку­зов автомобиля (глава4)

§ 1. Нанесение автомобильных эмалей. Современная класификация 

   Все мы знаем эти волшебные аббревиатуры: LS. MS, HS, UHS или VHS. Они говорят о концентрации полимера (содержании нелетучих веществ) в лакокрасочном материале. LS (Low Solid) — концентрация низкая (содержание низкое), материалы низконаполненные, т. е, в них содержится малое количество сухого вещества: MS (Medium Solid) - средненаполненные, содержание сухого вещества среднее; HS (High Solid) - высоконаполненные, содержание сухого вещества высокое; ну а что такое UHS/VHS/HD (Ultra High Solid/Very High Solid/High Density), мы думаем, вы без труда догадаетесь сами.

   Лучше понять, что подразумевается здесь под различной степенью концентрации, поможет простой пример: насыплем сахар или соль в воду и попробуем их растворить. До определенного момента они будут растворяться, потом раствор достигнет стадии перенасыщения и произойдет его кристаллизация. Более эффективного растворителя для сахара или соли, чем вода, не существует - мы не можем добавлять в кристаллизовавшийся раствор еще какое-нибудь вещество и продолжать реакцию, чтобы растворять сахар или соль еще больше.

   С полимерами немного другая история. Их растворимость зависит как от молекулярной массы и химического состава, так и от применяемых растворителей. Использование более эффективных растворителей и полимеров с оптимальными характеристиками позволяет существенно повысить концентрацию «сахарного сиропа». Отсюда и пошли низко-, средне- и высоконаполненные материалы. Поэтому, по большому счету, развитие красок в последние лет 10 сводилось не к развитию самих красок как таковых, а к синтезу новых полимеров - связующих и совершенствованию растворителей (имеется в виду не то, что мы наливаем, а то, в чем растворен полимер, поскольку те жидкие субстанции, которые мы добавляем в краску перед нанесением для приведения ее к заданной вязкости, называются разбавителями или разжижителями).

   И совершенствовались они совсем не для того, чтобы малярам работалось легче. Опять же, бравые экологи выказали свое неудовольствие неэкологичными низконаполненными материалами. Если мы возьмем широко распространенные лет 10 назад LS-материалы, то все мы помним, что наносить их надо было в 3 слоя, иначе добиться рабочего слоя краски в 50 - 60 мк на вертикальной поверхности не представлялось возможным. Если бы мы попытались получить такую толщину за один проход, у нас ничего не получилось бы - эмаль стекла бы на пол, и все. А что поделаешь - материал низконаполненный, молекулы крупные, гораздо более крупные, чем у МS или НS-материалов и расположены куда реже, поэтому, используя его, искомые микроны набираются только за три прохода в среднем по 20 мк на каждый слой.

   При такой работе, как вы  понимаете, огромное количество летучих веществ выделялось в атмосферу, что, конечно же, не устраивало вездесущих «зеленых» и не соответствовало тем экологическим стандартам, которые по их требованиям в массовом порядке принимались по всему миру, за исключением, к сожалению России.

   Причем российское «невмешательство» в мировую политику вылилось даже в то, что и стандарты в этой сфере у нас диаметрально противоположны западным. Сухой остаток они считают в испарении летучих веществ, который измеряется в граммах на литр, а по нашей системе и нашей методике крайне важное значение имеет содержание сухого вещества, наоборот, оставшегося на поверхности. Получается как всегда - они считают то, что улетело, а мы то, что осталось. Что, скорее, свидетельствует о нашем неистребимом оптимизме, как в той популярной притче об «уже наполовину пустом или еще наполовину полном стакане воды» (или чего-либо еще).


В тему:

   Часто спрашивают: чем отличается нанесение акриловой краски от нанесения акрилового лака? Отвечаем не задумываясь - никакой разницы нет, поскольку, грубо говоря, акриловая эмаль - это фактически тот же самый акриловый лак, только содержащий цветной пигмент. Поэтому и принципы работы, и температура сушки, и нанесение, и т. д. у них идентичны. Иной раз приходится слышать не совсем грамотное выражение «акрил под лаком». Это все равно что «масло масляное» - совершенно непонятно, о чем речь. Никакого смысла делать так нет, потому что и глянец, и пленка абсолютно одинаковые, что у акриловой эмалевой краски, что у акрилового лака. Единственный случай, когда использование этого приема оправданно, это при выполнении ремонта пятном. И в основном для красок с высокой флотацией пигмента (процесс, при котором различные пигменты в зависимости от своего удельного веса занимают различное положение в слое краски), негативные моменты которой особенно ярко проявляются у сложных красок, состоящих из большого количества (8-10) цветовых пигментов - белые, поскольку они самые тяжелые, сразу оседают вниз, синий - он самый легкий - тут же всплывает вверх.

   Выполняя ремонт пятном, методом плавного перехода, мы вынуждены некоторые краски разводить очень жидко (вы знаете, что при переходе растворитель добавляется в соотношении где-то 5:1), поэтому в растягиваемом нами тонким слоем клине добиться равномерного распределения пигментов практически невозможно - вследствие флотации пигменты точечно всплывают на поверхность. Мы тащим клин дальше и дальше, а у нас получается один и тот же эффект. Причем сначала его нет, но после испарения растворителя он проявляется в полной мере.

   В этом случае - да, «акрил под лаком» вполне применим. Понятно, что основа у нас одна и та же, поэтому, чтобы сгладить зону ремонта, вместо последнего слоя краски прямо на этот безобразный напыл мы можем положить лак. 



   Если мы обратимся к фактическим цифрам, то увидим, что летучесть LS-материалов составляет порядка 820 - 840 г/л. Плюсуя к этому коэффициент переноса пистолета, который раньше был очень низким, порядка 35-40 %, получаем, что из литра краски у нас не остается практически ничего. Основное количество материала или ушло в опыл, или в виде «летучки» испарилось в воздух.

   Такая ситуация экологов не устраивала. Под воздействием мировых прогрессивных «зеленых» сил химики начали искать способ сделать материалы менее летучими. Появились растворители, которые позволили растворять усовершенствованные полимеры более эффективно - краски МS. Только здесь надо понимать правильно - они не стали более густыми, нет. В том-то весь фокус и состоит, что при большей концентрации полимера вязкость материала не изменилась. Ведь если бы мы могли без конца перенасыщать раствор, то в конечном итоге получили бы шпатлевку.Естественно, более концентрированной эмалевой краской мы стали за один проход делать более толстый слой. МS рекомендуется наносить в два слоя и достигать тех же 50-60 мк в два прохода: накладываем один, а через 15-20 минут следующий.

   Физические параметры материала не изменились, поскольку полимер остался один и тот же - акриловая смола (но с более низкой молекулярной массой, повышающей ее растворимость в меньшем количестве растворителя), а вот летучесть существенно понизилась, в среднем до 600 г/л. Если смотреть по отечественной методике, то величина сухого остатка на поверхности у этих красок, в зависимости от амбиций производителя, колеблется между 35 и 55 %.

Высоконаполненные материалы 

   Но экологи опять не дают покоя химикам. И шестьсот много! Пришлось разрабатывать более совершенные растворители и полимеры, но любой концентрации есть предел, поскольку получить 100 % сухого остатка в банке мы не можем - краска перестанет быть краской. Максимальный предел лежит где-то в районе (если судить по сухому остатку) 82 %, чего удалось достичь у современных высоконаполненных UHS/VHS/HD - материалов. Выше наполнить материал просто невозможно по определению.

   Естественно, данные эмалевые краски обладают физическими свойствами, несколько отличными от LS-и МS-материалов. Почему? Дело в том, что у высоконаполненных материалов концентрация полимера настолько высока и система создается настолько напряженной (на единицу объема приходится огромное количество молекул, упакованных как шпроты в банке), что это уже не может не повлиять на вязкость, и данный факт надо непременно учитывать при работе с НS-и UHS-материалами.

   Если у LS и МS-материалов мы не заметим изменения вязкости при изменении температуры, то у высоконаполненных материалов она очень ощутима. Наглядный пример: покроем машину в зимнее время холодным лаком. У нас великолепный розлив, все просто супер, но стоит нам выйти из камеры и включить сушку, как он весь стечет на пол. А получается так потому, что, пока лак был холодным, молекулы располагались близко друг к другу и были малоподвижны, но стоило температуре повыситься, как молекулы начали стремительно двигаться, удаляясь друг от друга (вспомните школу, тепловое расширение, концентрация то у нас ого-го, близка к 80 %), вязкость уменьшилась и лак стал более текучим. Отсюда мораль - на холодном НS или UHS-материале мы никогда не сможем увидеть реальную картину розлива и как следствие не сможем предугадать, что у нас получится в результате окраски. Нам всегда будет казаться, что присутствует шагрень, захочется разлить больше, а к чему это приведет, мы уже сказали.
Пока лак холодный, все отлично, но стоит ему нагреться, как он сразу потечет. Рекомендация здесь одна - всегда доводите НS- и UHS-материалы до оптимальной рабочей температуры.

   Это первая особенность высоконаполненных материалов. Вторая проявляется при сушке. Все мы знаем, что НS-, UHS- и НD-материалы наносятся одним толстым слоем, причем они реально однослойные. Тонкий нижний слой нужен нам не для того, чтобы в два прохода набрать необходимую толщину 50-60 мк, как на МS-материале, совсем нет. Мы его делаем весьма условно, это такой туманообразный напыл, необходимый только для того, чтобы материал первично впитался в подложку. Ведь любой материал во всех системах всегда несколько пропитывает подложку, для того чтобы создать более эффективную связку, а, впитавшись внизу, он, естественно, просядет сверху. Вот для того, чтобы эта микропросадка и не была заметна на поверхности лакокрасочного покрытия, мы и делаем едва ощутимый нижний тонкий слой и буквально сразу, без выдержки, наносим главный.

   Именно эта однослойность высоконаполненных материалов как раз и привносит некоторые изменения в процесс их сушки. Невысоконаполненные материалы мы наносим в несколько слоев, оставляя 10-15 минут между слоями на испарение летучих растворителей. И после последнего слоя мы делаем такую же паузу, прежде чем включаем сушку.
Совсем другая история с НS- и UHS-материалами. Производя экспресс-ремонт отдельных деталей, когда мы не целиком обливаем автомобиль, мы должны сушку включать сразу. У нас же, по большому счету, один слой, толстая 50-микронная масса (а в жидком виде и все 100 мк), висящая на машине. Мы просто обязаны ее сразу же хорошенько прогреть, иначе она начнет неравномерно выветриваться. В верхних слоях молекулярные цепочки сошьются (полимеризация пройдет быстрее), а внизу останется довольно-таки приличный объем жидких фракций, растворители из которых устремятся наружу, разрушая образовавшуюся на поверхности пленку. В результате - всем хорошо знакомое кипение. Сразу возникает вопрос, а как быть с полной окраской? Ведь пока мы обойдем всю машину и вернемся в исходную точку, растворитель из нее уже значительно выветрится. Здесь, наоборот надо проводить более длительную продувку, для того чтобы все летучие вещества равномерно испарились до того момента, как начнется нагревание. Высоконаполненным лакам специально придаются такие свойства, в открытом виде они могут стоять минут 20-25.

   Поэтому, если дело касается полной окраски, то мы должны не менее 20 минут оставлять на продувку при хорошей вентиляции и рабочей температуре. Под хорошей вентиляцией подразумевается равномерное движение воздуха в зоне покраски со скоростью примерно 0,3-0,4 м/с. Объемы прогоняемого воздуха зависят от объема кабины, где-то не менее 18 000 кубов. Чем хуже вентиляция и ниже температура, тем времени потребуется больше.

   В связи с этим одно слово по поводу очень распространенного дефекта, котором грешат многие маляры. Как часто вечером, под самый конец смены, когда мастер спешит домой, чтобы не терять времени завтра или не ждать окончания сушки сегодня, он нагревает камеру, где стоит окрашенная машина, до рабочей температуры и выключает ее, думая, что и в его отсутствие автомобиль спокойно высушится. Утром же его взору предстает ужасная картина (причем во всех случаях одна и та же) - крыша, капот и крышка багажника закипели. На вертикальных  деталях  дефект практически не проявился, а все горизонтальные испорчены. Это происходит по самой банальной причине - отсутствие вентиляции (или плохая вентиляций) позволило растворителям на верхней поверхности сохнущих деталей образовать пленку, которая не дала лакокрасочному покрытию высохнуть равномерно. На вертикальных деталях этот дефект практически не проявляется, потому что, естественно, на горизонтальной поверхности эта пленка более выражена.


В тему:

   Подобно слою наполнителя, краски и лаки на заводе наносятся методом электростатического напыления, что сводит к минимуму непродуктивный расход материалов, так называемый опыл, чем в большей или меньшей степени грешат покрасочные пистолеты при пневматическом распылении.

   При нанесении «металликов» алюминиевые частицы в слое краски располагаются по преимуществу вертикально, вследствие электростатического метода нанесения. При ремонтной же окраске, в результате пневматического распыления, - в основном горизонтально. Для избежания данного рассогласования отражающих свойств оригинального и ремонтного ЛКП при конвейерной окраске сверху наносится тонкий слой краски путем пневматического распыления. В результате оригинальное покрытие приобретает аналогичные отражающие свойства.Если этот слой отсутствует или он чересчур тонок, то работа колориста зайдет в тупик, поскольку будет практически невозможно воспроизвести изначальные отражающие свойства ЛКП. 



   Отдельно надо сказать о сушке самых современных UHS-материалов. Для их сушки желательно задавать температуру даже не + 60 оС, а все + 70 оС. Потому что, опять же, мы накладываем их в один толстенный слой, материал сверхнаполнен, и его надо сразу резко прогреть на всю толщину, чтобы избежать кипения.

Толщина рабочего слоя 

   В процессе нашего повествования мы много говорили о толщине рабочего слоя акриловой эмалевой краски. Конечно, мы не призываем линейкой или каким-либо другим инструментом замерять ее во время покраски. Все современные окрасочные пистолеты легко позволяют маляру добиваться необходимой толщины, особенно не задумываясь над тем, как ему соблюсти эти пресловутые 50-60 мк. Но все же необходимо помнить, что нанесение большего количества материала, чем того требует технология, чревато некоторыми весьма распространенными проблемами.

   Некоторые мастера сознательно делают слой толще с прицелом на последующую полировку. Этого делать категорически нельзя, поскольку полимер в этом случае сошьется некорректно, и вместо ожидаемого эффекта мы получим совершенно противоположный. Сколько бы мы потом ни полировали материал, он все равно через какое-то время будет матоветь. А чего вы хотите? Молекулярные цепочки сшились неправильно, твердость пропала, поэтому ни о каком глянце речи и быть не может.

   Для того чтобы сделать запас по толщине в расчете на последующую полировку, особенно когда мы имеем дело с эмалями с ярко выраженной флотацией (темно-синие, белые, черные и т. д.), лучше вместо одного толстого слоя нанести несколько более тонких слоев. Ведь По-любому, полируя, микрон десять мы спилим, и если в этих микронах окажутся цветовые пигменты определенного цветового тона, то на лакокрасочном покрытии у нас легко могут образоваться пятна совершенно незапланированного и непонятного оттенка. Нанесение нескольких тонких слоев позволит избежать этого дефекта.

   Ни в коем случае нельзя забывать и о том, что акриловая эмалевая краска в отличие от алкидной состоит из двух частей - основы и отвердителя. Отвердитель, так же как и акриловый полимер - это полиизоционат - химическое вещество для сшивания молекулярных цепочек. Поэтому превышение его количества чревато весьма плачевными последствиями - материал, в который мы перелили отвердитель, не высохнет никогда и ни при каких условиях, потому что количество молекул для сшивания превышает количество молекул самого полимера. Данный эффект, кстати, проявляется и в случае, когда концентрация лака не соответствует концентрации полиизоционата.

   Беря HS-лак, надо помнить, что сухого остатка в нем порядка 80 %, т. е. молекул набито столько, что они аж трещат в банке. И если смешать его с низко-наполненным материалом, то нам просто не хватит сшивающего материала, чтобы корректно провести процесс полимеризации. То же самое произойдет и в прямо противоположном случае - LS-лак и высоконаполненный отвердитель. Количество сшивающего материала больше, следовательно, корректной полимеризации ждать не стоит.


В тему:

   Превышение рабочей толщины акриловых грунтов, так же как и превышение рабочей толщины акриловых лаков, приводит к целому ряду проблем. Для грунтов несоблюдение технологии чревато просадкой материала.



 

«Быстрые» и «медленные» 

   Но нас всегда подгоняет время, нам нужно любым способом ускорить процесс ремонта, что в конечном итоге толкает нас на совершение одной и той же ошибки. При любых маломальских изменениях температуры или вязкости, для того чтобы добиться лучшего растекания, мы добавляем большее количество растворителя. К чему это приводит, мы уже сказали.

   Чтобы избежать подобных проблем, производителями ремонтных лакокрасочных систем предлагаются «быстрые» и «медленные» растворители и отвердители соответствующей концентрации: HS, LS и UHS. Различаются они по температуре окружающей среды, при которой их использование наиболее оптимально.

   То есть, грубо говоря, в любой линейке материалов, предназначенной для нашего умеренно холодного климата, присутствуют растворители и отвердители трех температурных градаций. Первая + 15... + 20 °С, нанесение акрилов не предполагает температуры ниже + 15... + 20 °С, что вызывает гомерический хохот у маляров, которым приходится красить в любых условиях, если только сосульки с потолка не свисают. Вторая + 20... + 25 "С, это, как мы знаем, идеальные условия для покраски. И третья - материалы для температуры выше + 25 °С. Не нужно быть семи пядей во лбу, чтобы понимать, что розлив материала, его полимеризация, кипение, сшивание и прочее напрямую зависит от температуры, в которой происходят эти процессы. Но нас в первую очередь интересует вязкость, поскольку от нее в значительной степени зависит розлив. Поэтому, чтобы добиться необходимой нам вязкости, нужно не уменьшать или увеличивать количество растворителя или отвердителя, произвольно варьируя их содержание в наносимой эмалевой краске, а использовать специальные материалы в зависимости от их температурной градации.

   «Быстрые» растворители (для + 15... + 20 °С) имеют очень высокий коэффициент (высокую скорость) испарения, поскольку перед ними стоит задача как можно быстрее высушить поверхность. Чтобы она быстрее полимеризовалась, растворители «вылетают» из нее практически мгновенно.

   У средних (+ 20... + 25 °С), все среднее, а вот у «медленных» коэффициент (скорость) испарения низкий. Вследствие чего они идеально подходят для высоких температур (выше + 25 °С). К слову сказать, есть растворители и для температуры выше + 40 °С, но в России, как вы понимаете, они не нужны.


В тему:

   Надо понимать, что при выборе отвердителя и растворителя следует руководствоваться также и размерами обрабатываемой детали, поскольку площадь и место ее расположения (горизонтальная или вертикальная) очень сильно влияют на розлив. Поэтому надо четко следовать всем рекомендациям производителя ремонтных лакокрасочных материалов.



   Так вот, быстрые системы при стандартной температуре высыхают гораздо быстрее. Если мы берем обыкновенный МS-лак и в жарких условиях наливаем быстрые растворитель и отвердитель, то система становится «экспресс». При этом кипения, из-за того, что растворитель улетучивается быстро, у нас не происходит, но возникает одно «но» - полностью пропадает розлив. Поэтому полировки нам не миновать, хотя она не составит особого труда, покрытие получается твердое, не тянучее, а временные затраты на нее с лихвой окупаются сокращением времени сушки.

   Если же перед нами стоит жутко дорогущая машина, то малярное ремесло мы должны превратить в малярное искусство. В этом случае, конечно, ни о каком ускорении сушки и речи быть не может, времени у нас навалом (хозяин такого автомобиля деньги за работу платит, не скупится), поэтому нам очень важно добиться хорошего розлива, чтобы потом меньше полировать (ведь полировать придется все равно). Здесь нам надо выбрать адекватную систему. Какую? Дело в том, что розлив эмалевой краски напрямую зависит от растворителя (отвердитель на него влияет очень мало), потому что в принципе активная полимеризация при температуре +20 °С начинается минут через 10-15.

   Поэтому, если у нас присутствует какая-то объемная работа или мы хотим разлить горизонтальную деталь, или же просто уменьшить шагрень, то в этом случае вполне допустимо и даже рекомендуется не наливать растворителя больше или меньше положенного количества, а взять более быстрый или более медленный растворитель.

   При стандартных условиях, с отвердителем на + 20... + 25 °С для ускорения процесса мы можем взять более холодный растворитель (на + 15... + 20 °С). Для достижения же лучшего розлива при тех же условиях нам больше подойдет более жаркий (выше + 25 °С). Причем, как мы уже сказали, у нас есть полная гарантия, что система не закипит, поскольку она будет медленно испаряться, полимеризуясь в оптимальных условиях.

   Но прыгать через ступеньку запрещено. И даже не просто запрещено, а запрещено категорически, запрещено под страхом смертной казни (как вам объяснить это более доходчиво?). Подобный переход приведет к закипанию, потому что будут использованы материалы несоответствующих температурных градаций. Если в низкотемпературную систему с низкотемпературным отвердителем налить жаркий растворитель, лакокрасочный материал незатвердевающей лужей растечется по детали, и пленка на поверхности будет образовываться очень долго.

   В противоположном варианте (жаркая система и низкотемпературный растворитель), наоборот, начнется резкая полимеризация верхних слоев, за которой не успеют нижние, что приведет к разрыву пленки.

   Завершая разговор о растворителях, имеет смысл сказать несколько слов и по такому поводу. Практически у любого производителя ремонтных красок есть, чего греха таить, некоторые эффектные эмалевые краски, в которых во время высыхания металлические пластинки укладываются некорректно. Это факт неоспоримый, но только, уважаемые господа мастера кузовного ремонта, не надо использовать его в оправдание своих промахов.

   Да, встречаются такие материалы, и что самое обидное - их нельзя «разжижить» растворителем, потому что уйдет цвет, металлические пластинки упадут на дно, а пигменты, наоборот, всплывут. И уменьшать количество растворителя тоже нельзя - пластинки не смогут раствориться в эмалевой краске, покрывной лак их не укроет, и они будут колючками торчать на поверхности ЛКМ. Из этого следует, что, опять же, не побоимся повторить это в сотый раз, поскольку это наиболее распространенная ошибка, нельзя по своему разумению добавлять или уменьшать количество растворителя. Лучше всего в этом случае использовать сверхмедленные растворители, которые присутствуют в каждой линейке и которыми можно красить в любых условиях.

Антисиликон 

   Любой серьезный производитель ремонтных лакокрасочных материалов имеет в линейке своей продукции очень интересный материал под названием антисиликон. Хочется сразу предостеречь сервисменов от чрезмерного злоупотребления этой добавкой: во-первых, при ее добавлении покрытие становится совершенно не пригодным для последующего ремонта, а во-вторых, если она хотя бы раз была использована в мастерской, то кузовной участок в прямом смысле слова «подсаживается» на нее, как наркоман на иглу.

   Мы не рассматриваем тот случай, когда клиент перед ремонтом натер машину «черепашкой», а мы этого не заметили и покрасили автомобиль. У нас все в кратерах, и мы готовы отдать клиенту столько же денег, сколько он заплатил, лишь бы он поскорее убрался от нас восвояси. Да, в этом случае антисиликоновая добавка оправданна, но во всех остальных ее применение, по крайней мере, неосмотрительно, если не сказать вредно.

   Смотрите, что происходит: антисиликон содержит эмульгированные жиры. При его добавлении в краску происходит химическая реакция, в ходе которой антисиликоновый состав эмульгируется в краску в виде технического жира. Краска сама становится жирной, и когда мы красим ею по жиру, у нас все прекрасно схватывается. Что же творится дальше? Дальше эта зараза растаскивается по всему оборудованию, потому что пистолет мы моем в кювете - подошел другой маляр, помыл и тоже «заразился». Концентрированность добавки настолько велика, что, как бы хорошо мы ни промывали инструмент, изнутри вымыть ее просто не представляется возможным. Не забывайте, в каналах пистолета так много царапин и различных рисок (от того же ершика, которым мы чистим инструмент), куда забивается присадка, что абсолютно и полностью обезжирить их у нас никогда не получится.

   С окрашенной же поверхности через шлиф-бумагу антисиликон растаскивается вообще по всей сервисной станции. В результате все вокруг становится настолько грязным, что без добавки мы уже не в состоянии качественно работать.


   Поэтому если вы все-таки решили применить эту присадку, то пожелание будет одно - используйте самый «убитый» пистолет, который вы найдете в самом дальнем углу цеха, и после использования его туда же обратно и засуньте. А после шлифования даже не до конца стертые абразивы сразу же выбрасывайте, и не дай вам бог потереть ими какую-нибудь другую поверхность, где антисиликона не было.

 

Возвращаясь к эволюции ЛКМ 

   Все было бы хорошо, если бы и сегодня продолжали красить так, как красили лет 10 назад, когда «металлики» попадались очень редко. Сегодня акрил в чистом виде, как мы привыкли его понимать, уже практически не встречается. Большинство лакокрасочных покрытий сегодня, и даже неэффектных, - двустадийные (двусистемные, двуслойные) ввиду большей долговечности и ремонтопригодности таких покрытий. То есть первый слой - базовый, вторым наносится лак, так называемая система «база под лак». Поэтому происходит четкая дифференциация функций, выполняемых различными слоями системы.

   Если у одностадийных покрытий нанесенная за определенное количество проходов эмалевая краска придавала покрытию и цвет и блеск, обеспечивая при этом защиту поверхности от неблагоприятных воздействий, то у двустадийных цвет покрытию придает тонкий базовый слой, он отвечает за декоративность лакокрасочного покрытия, а вот все защитные функции ложатся уже на слой прозрачного лака (справедливости ради надо отметить, что и он тоже выполняет ряд декоративных функций, выступая в роли своеобразной лупы, придающей покрытию, если можно так выразиться, визуальный объем). Причем базовый слой может быть как «металликом», так и «неметалликом».

   Существуют еще и трех-стадийные покрытия - покрытия с эффектом «перламутр». На базу в этом случае наносят слой прозрачного «перламутра» и только потом лак.

   Можно годами дискутировать о том, что «серебрянка» значительно меньше подвержена коррозии за счет того, что в ней содержится металл, вы прекрасно знаете, что «серебрянка» гниет точно так же, как и простая краска, и ничуть не медленнее. Поскольку, как мы уже сказали, база - это просто декоративная подложка, не влияющая на износостойкие качества лакокрасочной поверхности.

   Вы прекрасно помните те времена, когда «металлики» продавались в одной банке, и только при рассмотрении под лупой можно было установить, что получаемое покрытие имело металлические включения. Это и понятно. Когда все плавает «в одном флаконе», добиться оптического эффекта невозможно - краски получаются плоские.

   Другое дело двустадийные материалы. С ними можно, что называется, играть - пропуская свет через лак, преломляя его, придавая различные свойства базовой подложке, мы делаем лакокрасочное покрытие неповторимо и сказочно красивым.

   Так вот, все эффекты в покрытии, это касается и «металликов» и «перламутров», получаются только благодаря тому, что мы создаем многостадийное лакокрасочное покрытие (двух- или трех- ). И только они обладают большой декоративной возможностью. Но ремонтникам работа с такими лакокрасочными материалами (мы имеем в виду не многостадийные покрытия вообще, как мы сказали, они более ремонтопригодны, а именно эффектные покрытия) доставляет кучу проблем. Главная из которых заключается в том, что, как ни крути, а металлическая частичка (слюда, алюминий и т. д.) - это все-таки нерастворимое инородное тело, которое может неравномерно распределиться по слою лакокрасочного материала. То есть, которое ведет себя абсолютно непредсказуемо и своенравно.

   Вторая проблема в том, что у нас получается лишний слой, которым мы должны обеспечить адгезию всей системы в целом. Хотя, как вы понимаете, это абсолютно никому из маляров не нужно. Им проще взять и покрыть грунт непосредственно краской. И такие покрытия однозначно всегда будут лучше. Лучше, потому что система проще. Тем не менее, рынок диктует свои условия, которые мы должны выполнять. А чтобы их выполнять - надо знать, с чем мы имеем дело. Итак - база.

   База - это обратимый материал, обратимый в том смысле, что в задачу придумавших ее состав химиков не входило создание материала, не растворимого ни в кислотах, ни в щелочах, не смываемого ни водой, ни чем-либо еще. Поскольку целью была разработка декоративного слоя, служащего хорошей подложкой, для верхнего слоя, несущего основную нагрузку при эксплуатации автомобиля. И именно этот последующий слой и должен обладать отличными износо -, влаго- и атмосферостойкими характеристиками. Поэтому-то все базы с того момента, как только они появились, имеют в своей основе, как правило, полимеры на основе модифицированной целлюлозы.

   Какие минусы? Главный, как мы уже и сказали, это его обратимость, причем от воздействия не только агрессивных растворителей, но и многих других технологических жидкостей, вплоть до обезжиривателей. Правда, база очень быстро сохнет, буквально полторы-две минуты, но такое быстрое высыхание влечет за собой большие проблемы при работе с «металликами». Они довольно-таки тяжело даются маляру, поскольку не успел он пройти всю машину, как база уже высохла. Хотя позже стали делать более совершенные составы, чтобы хоть как-то облегчить труд ремонтника. Сегодняшняя база практически во всех линейках - это акриловые соединения. Вязкость и, соответственно, укрывистость у такого соединения значительно выше. Они выигрывают тем, что дольше сохнут и менее обратимы.

   Больше ничего особенного сказать о них, пожалуй, нельзя, кроме того, что такая база тоже способна создавать глянец, ее очень легко пересушить, вплоть до того, что следующему слою будет не за что зацепиться. То есть надо обязательно учитывать технологическое время сушки. Лучше всего при стандартной температуре и влажности покрывать базу лаком минут через 15-20. Это идеально. За этот промежуток времени из базы полностью улетучится растворитель, и даже если его немного и останется, то никаких серьезных дефектов на лакокрасочном покрытии это не вызовет.

   Но если базовый слой еще жидкий и способен впитывать некоторое количество жидких фракций, покрытие его лаком приведет к матовению ЛКП. Хотя этот дефект поддается исправлению.

   Если же базу пересушить, довести до глянца, до совершенно твердого состояния, то с автомобиля такое покрытие обязательно слезет. Поэтому если через час вы не покроете ее лаком, нужной адгезии у вас уже не будет. Так что делайте выводы.

§ 2. Высыхание лакокрасочных материалов.

 

Инфракрасная сушка 

   Итак, процесс высыхания однокомпонентных материалов был обусловлен физико-хими-ческими свойствами этих материалов, и мы имели дело с, так называемым, физическим высыханием. То есть формирование твердого слоя автомобильной эмалевой краски происходило за счет и по мере испарения из жидкой краски растворителей, преимущественно посредством взаимодействия с окружающей средой.

   При этом количество связующих веществ не менялось, а сам лакокрасочный слой получался обратимым, поскольку связующие вещества могли растворяться снова. Исключением из этого правила являются алкидные и меламиноалкидные материалы, из которых благодаря протекающим после нанесения реакциям с кислородом формируется тоже необратимое покрытие.

   Двухкомпонентные материалы высыхают уже по несколько иной схеме, и главное отличие состоит в том, что при испарении растворителя во время формирования слоя эмалевой краски образуются поперечные связи между молекулами связующего вещества. Это происходит благодаря присутствию в лакокрасочном материале отвердителя, способствующего процессу полимеризации.

   В результате такого высыхания получается химически более стойкое к агрессивным внешним воздействиям покрытие, нежели в результате физического высыхания. А после того как покрытие стало сухим и твердым (произошло отверждение), оно уже не может быть растворено оригинальными растворителями, т. е. процесс отверждения является необратимым (за исключением, пожалуй, отверждения базы в системе «база под лаком»).

   Вследствие самой природы химического высыхания этот процесс может быть ускорен различными способами, и один из них - ускорение времени испарения растворителя (и химических реакций), что достигается посредством увеличения температуры сушки нанесенного лакокрасочного материала. Если после распыления краску нагреть, то это соответственно ускорит процесс ее высыхания.


В тему:

   Радиационный теплообмен (лучистый теплообмен, теплообмен излучением) - превращение внутренней энергии вещества в энергию излучения (энергию фотонов или электромагнитных волн), перенос этого излучения в пространстве и его поглощение другим веществом.



   Давайте рассмотрим, с какими видами нагревания поверхности для проведения сушки нанесенного лакокрасочного материала мы имеем дело в автомастерской.

   Традиционно, в большинстве случаев, обработанная деталь сушится в окрасочно-су­шильной камере, воздух в которой нагревается до определенной температуры (около + 60 °С).  Нагревание в этом случае происходит конвекционным способом, т.е. тепло переда­ется от объекта с большей температурой объекту с меньшей через атмосферу, посредст­вом воздуха. Внешние слои лакокрасочного материала нагреваются в первую очередь, а затем передают тепло внутренним. При этом мы имеем дело уже с теплопроводностью.

   Другое дело - радиационное нагревание. Здесь тепло является продуктом поглощения определенного электромагнитного излучения, которым облучается объект сушки.

   Электромагнитные волны распространяются в пространстве с конечной скоростью, за­висящей от свойств среды. В вакууме скорость распространения электромагнитных волн приблизительно равна 300 000 км/с. В однородных изотропных средах направления на­пряженностей электрических и магнитных полей электромагнитные волны перпендику­лярны друг другу и направлению распространения волны, т. е. электромагнитная волна является поперечной.

   При прохождении электромагнитных волн через среду возможны процессы отражения,  преломления,
дифракции и интерференции, дисперсии и др.

   Инфракрасные лучи - часть спектра излучения электромагнитных колебаний, они-то и используются в получивших сейчас широкое распространение инфракрасных сушках. Для технических целей инфракрасное излучение подразделяется на три группы.

Определяющим фактором излучения является длина волны:

 между 0,8 и 2,0 мк для коротковолновых ламп;

 между 2,0 и 4,0 мк для средневолновых ламп;

 между 4,0 и 6,0 мк для длинноволновых ламп.

   Распределение энергии, поступающей от разных источников инфракрасного излучения, различается в значительной степени и, соответственно, имеет различный эффект. На практике выделяют три типа инфракрасных излучателей, использующихся при автомобильном ре­монте, в зависимости от длины волны: коротковолновые, средневолновые и длинноволно­вые излучатели. Основные критерии - это время, температура, а также технология приме­нения материалов. Из таблицы можно понять, насколько велики различия между этими видами инфракрасных излучателей.

Эффект воздействия инфракрасного излучения зависит не только от его интенсивности и длины волны, но и оттого, сколько энергии поглощается слоем краски.

Величина поглощаемой энергии в основном зависит от следующих факторов:

Отражение. Часть излучения отражается от поверхности и не оказывает никакого воздействия;

Поглощение. Часть излучения (меньшее количество, так как часть уже отразилась) поглощается материалом и превращается в тепло;

Передача. Оставшееся излучение проникает в лакокрасочную систему и превраща­ется в тепло на поверхности металла.

   Тип излучения влияет на процесс теплопередачи, от которого, в свою очередь, прямо за­висит время сушки лакокрасочного материала. При использовании коротковолновых ин­фракрасных ламп тепло в основном передается с помощью излучения. Необходим не­боль-шой период выдержки перед окончательной просушкой объекта, так как объект полу­чает тепло из подложки, т е. нагрев происходит изнутри наружу, и растворитель может легко и быстро испариться. Поэтому применение коротковолнового излучения можно вы­делить как наиболее перспективное направление развития технологии инфракрасной сушки.

   Длинноволновое излучение действует наоборот: в основном тепло передается с помо­щью конвекционного нагревания. Необходимо относительно длительное время выдержки перед просушиванием слоя краски (нагревание идет так: тепло верхних слоев передается нижним), чтобы растворитель смог испариться первым до закрытия поверхности краски (образования первичной пленки), не вызвав при этом дефектов на готовом лакокрасочном покрытии.

 С чисто технологической точки зрения существует три типа инфракрасного обору­дования:

С длинноволновым устройством сушки. Длина волны - приблизительно 4мк. Ис­точник инфракрасного излучения нагревается до максимальной температуры + 750 °С, тогда как сам объект сушки нагревается примерно до + 40... + 50 °С. Поэтому интенсивность излучения невелика (около 1 0 кВ/мг), а период нагрева и остывания достаточно продолжителен и составляет 15-20 минут;

Со средневолновым устройством сушки. Волна в этом случае (ее длина состав­ляет от 2 до 4 мк) несет максимальный уровень энергии: источник излучения дос­тигает температур в районе + 750... + 1,450 °С, а сам объект сушки нагревается до + 80... + 90 °С. Интенсивность излучения составляет 70 кВ/ м2 что намного больше по сравнению с длинноволновым излучением. В данном случае 75 % излучения по­глощается краской;

С коротковолновым устройством сушки. Длина волны составляет около 0,9-2,0 мк, а источник излучения может достичь максимальной температуры + 3000 °С. Время нагрева очень короткое. Интенсивность излучения не превышает 200 кВ/м2, передача излучения объекту составляет 90 %.

Среди причин возросшего внимания к технологии ИК-сушки можно выделить сле­дующие:

объект покраски сохнет изнутри;

высокий уровень тепло передачи и сокращенная длительность процесса;

незначительный расход энергии (теплота создается только там, где она необхо­дима);

низкие энергетические/тепловые потери в окружающем воздухе;

сравнительно невысокая стоимость нагревательных приборов;

оптимальная приспособленность к геометрии объекта сушки.

   В дополнение ко всему перечисленному инфракрасное оборудование обладает высокой экологичностью и надежностью в эксплуатации.

   Многие инфракрасные излучатели, используемые на автосервисных предприятиях, имеют так называемый режим разгона. Для чего он нужен? Для того, чтобы не произошло закипания лакокрасочного материала, т. е. если в технологической документации, сопро­вождающей тот или иной лакокрасочный материал, написано, что ему необходимо опре­деленное время для первоначального прогрева при половине мощности ИК-сушки, то надо этой рекомендации обязательно следовать, в противном случае мы получим закипа­ние ПК материала.

   Если у применяемого оборудования нет режима разгона, то начинать прогревать окра­шенный элемент надо на более удаленном расстоянии от излучателя, а затем перенести его ближе.

   Следует также помнить, что время сушки зависит от цвета эмалевой краски и ее состава, поскольку разные материалы имеют разную отражающую способность: светлая краска от­ражает часть лучей, не поглощая их, поэтому и сохнет дольше. Краски типа «металлик» усиливают этот эффект. Частички алюминия, присутствующие в них, отражают лучи, как зеркало. Поэтому определяющим является состав краски «металлик». Темные краски со­хнут намного быстрее, чем светлые. И особенно сильно это проявляется при продуциро­вании на поверхность инфракрасного излучения с короткими волнами, высокочувстви­тельного к цвету нанесенного лакокрасочного материала. Инфракрасное излучение со средней длиной волны, напротив, к цвету почти не чувствительно.

Возврат к списку