Методы нанесения лакокрасочных материалов
Нанесение лакокрасочных материалов ручным инструментом применяют в единичных производствах. Водные растворы покрытий красителей наносят губками, щетками, ветошью, кистями. Порозаполнители втирают ветошью, губками. Грунтовки – жесткими круглыми щетинными кистями. Для шпатлевания применяют деревянные или металлические лопаточки – шпатели. Лаки, краски, медленно высыхающие, наносят кистями, а разравнивают мягкими длинноволосыми кистями – флейцами. Быстросохнущие лаки и политуры наносят и разравнивают тампоном из шерстяной ваты, обернутым мягкой полотняной тканью. Наносят лак круговыми движениями смоченного политурой тампона по отделываемой поверхности непрерывно. Политура тонким (доли микрона) слоем ложится на поверхность и сразу высыхает настолько быстро, что при пересечении тампоном предыдущего слоя он уже не смывается, и на него ложится новый; остановка же тампона может вызвать растворение многих ранее нанесенных слоев и испортить всю предыдущую работу. Наносят лаки поэтапно: в начале процесса политурой с несколько повышенной концентрацией (14. 18 %), поверхность припудривают тонко измельченным порошком пемзы, идет процесс грунтования и заполнения пор; затем нанесение менее концентрированной политуры. Заканчивают процесс выравниванием поверхности чистым спиртом. За один этап наносится по всей поверхности от 10 до 150 слоев. Затем следует выдержка несколько дней – сушка всех слоев, в которых, несмотря на быстрое высыхание, осталось некоторое количество растворителя. Число этапов может колебаться от 3 до 8. Для создания пленки толщиной 20 мкм необходимо нанести около 400 слоев.
Механизированное полирование выполняют на станке ПП-3 с тремя полировочными тампонами, с автоподачей политуры в тампон и механическим перемещением его по полируемой поверхности. Преимущества полирования тампоном – высокая гладкость покрытия и незначительные напряжения в лаковом слое, недостатки – в низкой производительности и недостаточной стойкости пленки к влаге и химреагентам.
Более производительный и простой метод нанесения лака окунанием применяют для отделки хорошо обтекаемых деталей (ножек мебели, покраска деталей сельхозмашин). Отделываемые детали (по 25. 100 штук в кассете) погружают в ванну и медленно (0,1 м/мин) вынимают, выдерживают для стекания лака (краски) и сушат. Можно подвешивать кассеты к цепи конвейера, надвигать на них снизу ванну с лакокрасочным материалом, опускать и перемещать кассету на один шаг. А можно ёмкость с загруженной в нее кассетой наполнять лаком и медленно опорожнять: стекание лака с деталей, находящихся в парах растворителя, будет равномерным, не связанным высыхающей пленкой, как в случае стекания на открытом воздухе.
Экструзионный метод нанесения лакокрасочных материалов протягиванием сквозь ёмкость с лаком через отверстия на противоположных ее стенках с резиновыми сменными манжетами широко применяется в карандашном производстве и для отделки мебельных деталей постоянного сечения. Толщину наносимого слоя регулируют степенью прилегания манжеты к детали. При этом способе применяют нитроцеллюлозные высоковязкие, быстросохнущие лаки и эмали с концентрацией пленкообразователя 50. 60%. Время высыхания одного покрытия 15. 30 с. Число покрытий 4. 12. Метод отличается высоким коэффициентом использования лакокрасочного материала и низким расходом растворителя.
Отделку мелких деталей простой округлой формы (рукояток, детских игрушек, фурнитуры) осуществляют во вращающихся на горизонтальной оси барабанах, заполняемых более чем наполовину деталями и нитролаком из расчета 100. 150 г/м 2 их поверхности. Барабан вращают со скоростью 25. 50 об/мин в течение 20. 60 мин до высыхания лака, для ускорения которого через полую ось и отверстия в ней в барабан подают горячий воздух. Метод экономичный и очень производительный. Поверхность деталей имеет полуматовый шелковистый блеск.
Наиболее универсальный метод нанесения лакокрасочного материала на изделия любой формы – пневматическое распыление Форсунками (рис. 6.39). Лак, попадая в струю воздуха, движущегося со скоростью около 300 м/с дробится на мельчайшие частицы (6. 20 мкм) и переносится на отделываемую деталь. На ее поверхности частицы сливаются и образуют сплошную ровную пленку. Распылительная кабина оборудуется вытяжной вентиляцией для удаления паров растворителя и фильтром для очистки воздуха от взвешенных частиц лака; компрессором с ресивером для получения сжатого воздуха давлением 0,4. 0,5 МПа; фильтром для очистки воздуха от частиц масла, влаги и пыли; редуктором для поддержания постоянного давления воздуха, подаваемого к распылителю (0,2. 0,3 МПа); лаконагнетательным баком для подачи лака (краски) к распылителю; распылителем (форсункой) или двухфорсуночным распылителем (для нанесения двухкомпонентных лаков). Для горячего нанесения лаки подогреваются специальными агрегатами УГО-2М, выпускаемыми промышленностью. Основной недостаток пневматического метода нанесения – большие потери лакокрасочного материала, достигающие 40 %, а при нанесении лака на изделия решетчатой конструкций (например, на стулья) потери еще больше возрастают.
Метод безвоздушного распыления отличается более экономным расходом лака и высокой производительностью. В специальных форсунках лакокрасочному материалу, подаваемому под большим давлением (0,6. 0,8 МПа водному раствору красителя и 3. 6МПа нитролаку) перед выходом из отверстия сообщается быстрое вращательное движение. Выходя с большой скоростью из форсунки и дробясь о воздух, материал центробежными силами распыляется на мелкие частицы. Подогревом лаков до 70. 95 °С уменьшают давление и производительность распылителя (до 0,25 л/мин).
Более производительный при меньшем расходе маловязких медленно сохнущих лакокрасочных материалов метод струйного облива изделий простой формы (без внутренних углов и впадин) применяется на отечественных линиях ДЛ-38А для отделки оконных рам и балконных дверей. При быстросохнущих лаках пленка застывает раньше, чем все излишки стекут: образуются подтеки и наплывы. Поэтому изделие помещают в камеру с парами тех же растворителей, которые входят в состав лака, чтобы излишки его стекли, не высыхая, и только после этого изделие переносят в сушильную камеру. Для отделки плоских щитов, мебельных плит, дверных полотен широко используется высокопроизводительный метод нанесенияобливом строго дозированного количества лакокрасочных материалов (рис. 6.40, а). Лак перетекает из верхнего резервуара-головки 1 сплошной широкой тонкой струей – завесой в приемный лоток 2, затем в отстойник 3, где он освобождается от пузырьков воздуха и насосом 4 снова подается в головку 1. Ленточным конвейером 5 отделываемая деталь 6 проносится сквозь лаковую завесу со скоростью 40. 140 м/мин. При этом лак ложится на пласть ровным по длине и ширине плиты слоем, толщина которого регулируется в основном за счет скорости подачи плиты. Для создания 
лаковой завесы применяются специальные головки: с наклонным экраном (рис. 6.40, б), с донной щелью (в), с плотиной (г), комбинированная (д) плотина – наклонный экран. Для нанесения двухкомпонентных лаков применяют лаконаливные машины с двумя головками ЛМ45-1, ЛМ80-1, JIM 140-1 с шириной отделываемых деталей до 400, 700, 1300 мм, с высоким (до 90 %) использованием лака. Этим же методом наносят лак машины ЛМК-1 на прямые кромки плит. Высоковязкие и пастообразные лакокрасочные материалы наносят на плоские поверхности вращающимися вальцами (рис. 6.41). Обрезиненные вальцы 1 захватывают материал 3 и наносят его на пласти щита ровным 
слоем, толщина которого регулируется дозирующими вальцами 2. Плита базируется на прикрепленных к боковым кромкам опорных штангах. При скорости подачи 5. 10 м/мин толщина наносимого слоя 10. 20 мкм, поэтому необходимо 3.. .6-кратное нанесение лака. Необходимая повышенная размерная и геометрическая точность детали не всегда обеспечивается производством, чем снижается качество обработки на вальцовом станке. Для окрашивания поверхности плит красителями в современных станках применяют мягкие вальцы, обтянутые тонким поролоном. Крашение происходит при непрерывном движении и соприкосновении плиты последовательно с тремя-четырьмя вальцами и одной или несколькими плоскими щетками, равномерно растирающими краситель и прокрашивающими поры (на станках КЩ-1 и ПКБ ММСК-1).
При отделке решетчатых мебельных изделий (например, стульев) широко применяется метод нанесения материала в электрическом поле токов высокого напряжения. Физическая сущность метода в следующем. В воздухе между двумя параллельными пластинами, на которые подано постоянное напряжение, возникает равномерное электрическое поле. Если одну из пластин заменить иглой, поле будет неравномерным (рис. 6.42, а) и особенно концентрированным около острия. Постепенное повышение напряжения при достижении определенного его значения в зоне сконцентрированного поля приводит к возникновению коронного разряда с голубоватым свечением воздуха вокруг острия, свидетельствующим об интенсивной ионизации воздуха в этой зоне. Между коронирующим электродом (иглой) и пластинкой возникает движение заряженных частиц – ионов. Если с коронирующего электрода распылять лакокрасочный материал, частицы, ионизируясь, также будут двигаться в сторону пластины и осаждаться на ней. (Коронный разряд имеет устойчивое состояние при определенном напряжении. При повышении напряжения он может перейти в искровой – пробой всего воздушного промежутка и далее в дуговой – устойчивая электрическая дуга между электродами. При двух последних видах не только происходит порча изделия, но и прекращается ионизация частиц лака). На рис. 6.42, б показана одна из применяемых в промышленности схем нанесения лакокрасочных материалов в электростатическом поле. Распыление производится чашечным распылителем 1, в который лак подается дозирующим насосом 2 из емкости 3. Лак, дойдя до острых коронирующих кромок вращающейся чаши, срывается и распыляется под действием центробежных и электрических сил (одноименно заряженные частицы отталкиваются друг от друга). На чашу подается через выпрямитель 4 от повышающего трансформатора 5 высокое постоянное напряжение (80. 140 кВ). Распыленный материал осаждается на движущемся по конвейеру изделии 6. Поверхность отделываемых изделий должна быть чистой без ворса. Иногда изделие покрывают токопроводящей грунтовкой. Наиболее употребительны карбамидоформальдегидные лаки как менее взрыво- и пожароопасные. Потери лака при нанесении на решетчатой формы изделия не превышают и 10%.
Источник
8.10. Ручные способы нанесения жидких лакокрасочных материалов
Способы нанесения лакокрасочных материалов, связанные с использованием ручного инструмента (кистей, шпателей, валиков, тампонов, а также аэрозольных баллонов), являются наиболее старыми. Однако они применяются до сих пор, несмотря на широкое внедрение механизированных способов окрашивания.
Ручное нанесение применяют при небольших объемах окрасочных работ преимущественно в быту, при ремонте помещений, окрашивании единичных надписей, цировок и т. д. Нередко при механизированном нанесении красок возникает необходимость исправления дефектов или покрытия отдельных небольших участков поверхности, например, труднодоступных мест. В этом случае также прибегают к ручным приемам нанесения материалов. Ручные способы позволяют обходиться небольшим количеством лакокрасочного материала, они экономичны (потери материалов незначительны) и в отдельных случаях незаменимы.
Окрашивание кистями. Для различных работ применяют кисти разных размеров и формы (рис.8.28). Их изготовляют из свиной щетины (с добавлением 15% конского волоса), беличьего, барсучьего, хорькового волоса, верблюжьей шерсти, капрона. Большие по размерам кисти называют маховыми, их применяют при окрашивании больших поверхностей – кровли, пола, стен, потолков. Их укрепляют на удлиненной рукоятке (наконечнике) и работают двумя руками. Более мелкие кисти, предназначенные для работы одной рукой, называют ручниками. Они имеют разные размеры и четные номера от 6 до 30. Ручники бывают круглые и плоские.
Для окрашивания по трафарету применяют специальные кисти – трафаретные, они отличаются от ручников более короткой и жесткой щетиной.
Рис. 8.28. Кисти: а, б – плоский и круглый ручники; в — макловица; г – флейц; д – филеночная кисть; е – щетка-торцовка
Окрашивание ручными валиками. Производительность при окрашивании валиками составляет 35–80 м2/ч. Применяют валики разных размеров и конструкций. В простейшем варианте валик представляет собой укрепленный на рукоятке пластмассовый, деревянный или металлический каток, обтянутый поролоном, губчатой резиной или коротко стриженой цигейкой (рис. 8.29). Более сложные устройства имеют по два валика, а иногда и питающий бачок.
Рис. 8.29. окрасочный валик
Валиками, как и кистями, можно наносить лишь медленно высыхающие лакокрасочные материалы. Особенно хорошо зарекомендовал себя этот способ при окрашивании строительных объектов (стен, полов и потолков, дверных полотен, труб, ограждений лестничных клеток и т. д.) воднодисперсными и масляными красками. В промышленности с помощью ручных валиков иногда проводят окрасочные работы при ремонте вагонов, судов, щитовых изделий, емкостей для хранения жидких материалов. Нанесение лакокрасочных материалов валиками ограничивается плоскими поверхностями. В случае более сложных поверхностей его сочетают с кистевой окраской.
Нанесение лакокрасочных материалов шпателями и тампонами. Ручное шпатлевание – наиболее простой способ заделки отдельных дефектов поверхностей – рисок, царапин, вмятин, раковин и др. Эту операцию обычно выполняют с помощью простейшего инструмента – шпателей, металлических, деревянных, резиновых, пластмассовых (рис. 8.30).
В зависимости от характера поверхности и объема работ применяют шпатели с длиной рабочей кромки от нескольких десятков до сотен миллиметров.
Рис. 8.30. Шпатели: а – резиновый; б – пластмассовый; в – металлический
Тампоны применяют для нанесения лаков, политур, а также при производстве вспомогательных работ, например при крашении и порозаполнении древесины, протирке металлических и других изделий перед окрашиванием и после шлифования покрытий. Для полирования политурами служат тампоны из вязальной шерсти или обрезков шерстяных тканей, обернутых полотняной тканью. Тампоны для менее ответственных работ часто изготовляют из ваты, оберточным материалом служит марля, бязь или другая мягкая ткань. Тампон равномерно пропитывают жидким лакокрасочным материалом (материал лучше заливать внутрь тампона), затем приступают к лакированию или полированию. Движения тампоном должны быть ровными и плавными без остановок. При скольжении тампона под нажимом руки лакокрасочный материал постепенно выживается и оставляет тонкие следы (ласы) на покрываемой поверхности.
Окрашивание с помощью аэрозольных баллонов. При проведении восстановительных, подкрасочных и ремонтных работ в небольшом объеме нередко применяют аэрозольные баллоны (рис. 8.31).
Они выполняют одновременно две функции: служат тарой (емкостью) для лакокрасочного материала и своеобразным распылителем этого материала. Для того чтобы происходило распыление, баллоны снабжены распыляющим устройством, состоящим из клапана шарикового типа, пружины и стержня с пусковой головкой, а внутрь баллонов при их заполнении наряду с краской введен под давлением пропеллент (сжиженный или сжатый газ). Роль пропеллента или эвакуирующего газа могут выполнять различные вещества: фторорганические соединения (хладоны), насыщенные углеводороды (пропан, бутан), низкокипящие хлорированные углеводороды (метилхлорид, метиленхлорид, винилхлорид), сжатые газы (азот, углекислый газ, оксид азота (I)).
Рис. 8.31. схема устройства аэрозольного баллона: 1 – лакокрасочный материал; 2 – корпус баллона; 3 – сифонная трубка; 4 – распыляющее устройство
Пропелленты должны растворять лакокрасочный материал, не вступая с ним и с материалом подложки в химическое взаимодействие, обеспечивать постоянство давления в баллоне при распылении, быть неогнеопасными, нетоксичными и не обладать запахом. Этим требованиям в наибольшей степени отвечают хладоны (Ф-11 – фтортрихлорметан, Ф-12 – дифтордихлорметан, Ф-114 – тетрафтордихлорэтан). Совмещая их в разных соотношениях, получают смеси, которые обеспечивают требуемое для распыления давление насыщенных паров 0,25–0,36 МПа.
В аэрозольной металлической упаковке (вместимость от 0,15 до 1,0 л) выпускают разные лакокрасочные материалы (автомобильные и кожевенные нитроцеллюлозные краски, кремнийорганические и другие эмали). Нанесения красок проводят при температуре не ниже 15°С с расстояния 250–350 мм до окрашиваемой поверхности. Диаметр отпечатка факела материала при этом составляет 30–65 мм.
Одним баллоном вместимостью 0,5 л может быть окрашена поверхность
2 м2 при толщине покрытия 12–14 мкм.
Нанесение лакокрасочных материалов на мелкие предметы, проведение линий и другие подобные операции осуществляют филеночными кистями, в которых наряду со щетиной применяют мягкий волос белки, хорька, куницы. Для проведения тонких линий применяют так называемые обводочные или цировочные кисти, которые изготовляют из длинного беличьего волоса. Волос белки служит также для изготовления художественных кистей. Кисти из жесткой щетины и грубого волоса оставляют штрихи при окраске. Для их сглаживания используют флейцы – широкие (обычно плоские) мягкие кисти из длинного барсучьего волоса.
При работе низковязкими красками (клеевыми, известковыми) применяют побелочные кисти и кисти-макловицы, а для придания поверхности рельефа – кисти, называемые щетками-торцовками.
Для получения хорошего качества покрытий при окрашивании кистями следует соблюдать определенные правила. Новые кисти желательно накануне работы вымыть и высушить, а выступающие ворсинки ожечь, после чего кисть «выщетить» для очистки обожженных концов. Чтобы избежать деформации волоса маховые, филеночные кисти и круглые кисти-ручники обвязывают на 1/3–2/3 длины. По мере истирания волоса витки шпагата постепенно срезают, освобождая перевязанную часть кисти.
При окрашивании на поверхности сначала делают грубые мазки, затем краску растушевывают кистью, одновременно втирая ее в поры подложки. Направление заключительных штрихов выбирают с учетом окрашиваемых изделий. Штрихи на стенах делают в вертикальном направлении, потолке и полу – в направлении распространения света, т. е. от окон. Изделия из древесины окрашивают и лакируют движениями кисти вдоль волокон. При покрытии сложных по форме изделий применяют набор кистей разных размеров. Кистями можно наносить лишь медленно высыхающие лакокрасочные материалы – масляные, алкидные, масляно-битумные, воднодисперсионные. Их вязкость должна быть порядка 80–100 с по ВЗ-4.
При необходимости нанесения быстросохнущих лакокрасочных материалов пользуются растворителями с пониженной летучестью, например, нитратцеллюлозные лаки и эмали разбавляют растворителями №649 и №650. Растушевывание поверхности при этом исключается.
Наносимые краски должны быть хорошо размешаны и профильтрованы. При использовании красок, содержащих растворители, окрасочные работы следует проводить в хорошо вентилируемых помещениях. Удобно пользоваться столами, оборудованными местной вентиляцией и имеющими бортовой (боковой) или нижний отсос. Скорость движения воздуха в месте отсоса должна быть не менее 0,3 м/с. Работа кистями малопроизводительна. Даже при большом навыке удается окрашивать масляными красками не более 10, воднодисперсионными – не более 15 м2/час.
Источник
