ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАСКИ ЛЕГКОВЫХ АВТОМОБИЛЕЙ НА ЗАВОДАХ
ОКРАСКА АВТОМОБИЛЯ ГАЗ-21 “ВОЛГА”
Технология Окраски деталей кузова и шасси легковых автомобилей за последнее время претерпела коренные изменения.
Если раньше для окраски автомобилей использовали нитро-целлюзные эмали (нитроэмали) по предварительно загрунтованной, и шпаклеванной поверхности, то за последнее время стали применять более стойкие и качественные синтетические эмали горячей сушки с предварительной грунтовкой и шлифовкой поверхности. Ручные процессы подготовки перед окраской уступили место механизированным процессам обезжиривания, мойки и сушки деталей.
Кузова автомобилей проходят процесс ускоренного фосфатирования (бондеризацию) в целях предотвращения коррозии под пленкой краски.
Детали и узлы легковых автомобилей окрашивают в светлых чистых цехах с применением современного оборудования для окраски и с соблюдением правил техники безопасности.
Первым и необходимым условием для качественной и долговечной окраски является хорошая подготовка поверхности для окрасочных работ.
Кузова собирают и сваривают (точечной или газовой сваркой) в кондукторах с помощью шаблонов из отдельно отштампованных деталей. Сварочные швы зачищают и рихтуют набором рихтовочных инструментов. Места точечной сварки на лицевой поверхности пропаивают свинцово-оловянистым припоем, в местах же не лицевых поверхностей обрабатывают набором рихтовочных инструментов—напильниками, молотками, пневматическими машинами.
Выплески точечной сварки зачищают шарошками. Обрабатывают поверхности кузовов фибровыми кругами с абразивом № 50—80. Поверхность кузова должна быть гладкой.
Комплексная бригада Горьковского автомобильного завода в содружестве с Научно-исследовательским институтом пластических масс в 1962—1963 гг. провела работу по внедрению пластической массы ТПФ-37 взамен свинцово-оловянистого припоя.
С 1963г. только незначительную часть кузовов обрабатывают припоем, основную же часть кузовов — пластмассой.
Пластмассу ТПФ-37 наносят газопламенным напылением при помощи аппарата УПН-4Л для выравнивания сварных швов и неровностей на поверхности кузова.
Поверхность металла, подлежащую выравниванию, специально подготавливают инструментом, обеспечивающим снятие с металла коррозии, окалины и образования чувствительной на ощупь рукой шероховатости. В качестве таких инструментов применяют пневматические дрели с наждачными кругами, шарошки различной конструкции, электрошлифовальные машинки с фибровыми кругами № 80—125.
Подготовленную таким образом поверхность металла подогревают ацетиленовым пламенем горелки до появления на металле цветов побежалости (золотисто-желтых пятен), что должно соответствовать температуре 160—180° С (синие цвета побежалости не допускаются).
На нагретую поверхность металла газопламенным напылением наносят первый тонкий слой пластмассы толщиной не более 0,5 мм. Затем наносят последующие слои пластмассы, при этом каждый слой уплотняют металлическим катком или стальной лопаткой, смоченной водой.
Головка распылительной горелки должна находиться от опыливаемой поверхности на расстоянии 200—250 мм. Воздух под давлением 4 кг/см2 подают к аппарату через масло-водоотделитель. Давление воздуха в инжекторе же порошковой камеры равно 3,5—5 кг/см2.
Правильно напыленная и прогретая пластмасса на металле после укатки должна быть темно-серого цвета.
Напыленную пластмассу после охлаждения рихтуют шлифовальными кругами № 50—80.
Окончательно поверхности обрабатывают рихтовочными пилами и шкуркой, в трудно доступных местах—шабером или зубилом. Окончательно отрихтованная поверхность должна иметь плавные переходы от пластмассы к металлу. Незначительные поры и риски заравнивают. и зашлифовывают в процессе дальнейшей грунтовки, шпаклевки и окраски кузовов.
Для получения высококачественного и долговечного лакокрасочного покрытия необходимо поверхность металла фосфатировать.
Отрихтованный кузов поступает на участок фосфатирования.
Фосфатирование — процесс химической обработки стальных изделий путем образования на поверхности металла слоя нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений.
Процесс фосфатирования металла производится растворами солей фосфорной кислоты в специальных ваннах или грунтовкой фосфатирующими грунтами.
На деталях, помещенных в раствор, вначале происходит травление металла, а в дальнейшем на поверхности металла образуется фосфатный слой. Довольно продолжительный процесс фосфатирования можно ускорить введением в раствор различных окислителей (селитры, углекислой меди, фтористого натрия и др.)
Кузова автомобилей ГАЗ-21 “Волга” фосфатируют монофосфатом цинка с селитрой и углекислой медью.
Агрегат для фосфатирования состоит из шести ванн.
В ванне 1 обезжиривают кузова автомобилей.
Состав раствора ванны следующий:
Каустик (едкий натр)..0,8—1,5 г/л
Сода кальцинированная 6—12 г/л
Тринатрнйфосфат … 15—25 г/л
Жидкое стекло . . . … 0,8—1,5г/л
Обработка 4 мин.
В ванне 4 кузова обрабатывают фосфатирующим раствором, состоящим из:
Монофосфат цинка .23-26 г/л
Селитра натриевая 46—52 г/л
Углекислая медь … 0,03 г/л
Обработка 4 мин.
Процесс обезжиривания и фосфатирования во всех шести ваннах проходит при температуре 60—80°С в течение 1,5—4 мин.
Кузова погружают в раствор ванн с одновременным опрыскиванием их теми же растворами из форсунок
Фосфатная пленка от серого до темно-серого цвета, сцепление которой с лакокрасочным покрытием значительно сильнее по сравнению с нефосфатированной, улучшает антикоррозийные свойства лакокрасочного покрытия.
В условиях авторемонтных заводов при восстановлении лакокрасочной пленки на кузовах или деталях можно применять холодное фосфатирование. Для этой цели рекомендуется следующий раствор:
Монофосфат цинка 100 г/л
Селитра натриевая … 2 г/л
Фтористый натрий … 6 г/л
В сосуд с водой при 18—25°С вводят последовательно указанные в рецептуре составы и тщательно перемешивают. Если фосфатирование поверхности возможно проводить в ванне, то выдержку при этом надо давать 20—30 мин при температуре не ниже 20° С, после чего тщательно промыть чистой водой и просушить.
Этот фосфатирующий раствор можно использовать в виде пасты сметанообразного состояния. Пасту изготовляют смешением раствора с тальком, в соотношении 3:2. Сначала закладывают расчетное количество талька, а затем малыми порциями заливают готовый фосфатирующий раствор при непрерывном помешивании. Готовую пасту наносят на поверхность металла кистью и выдерживают 30 мин, после чего смывают чистой теплой водой и просушивают. Фосфатирующий состав готовят на 1—2 дня и хранят в закрытом сосуде.
Расход фосфатирующего раствора примерно 0,5 л/м2. Разрыв между фосфатированием и окраской может быть от 24 ч до 2—3 суток при хранении их а сухом помещении.
Лучше если за фосфатированием сразу же следует грунтовка поверхности. Так, в заводских условиях после фосфатирования кузова грунтуют масляной грунтовкой методом окунания с последующей горячей сушкой. При этом все поверхности, недоступные для ручного распыления, покрывают слоем грунта, благодаря чему надежно сохраняют от коррозии во время эксплуатации.
Неровности грунта шлифуют водостойкой шкуркой № 12—10—8.
Тщательно отшлифованный кузов, промытый теплой водой, протертый насухо, поступает по конвейеру в камеру для нанесения грунт-шпаклевки ГФ-0182 желтого цвета на наружные поверхности кузова, проемы дверей и дверные рамки. Толщина слоя грунта-шпаклевки должна быть 20—25мкм.
Этот слой сушат в термо-радиационной камере при температуре 130—140°С не менее 12 мин, при этом напряжение питающей сети 360—400 в, мощность 290—350 квт.
До поступления кузова в следующую камеру для нанесения второго слоя грунт-шпаклевки № 188 шпаклюют места, с нанесенной пластмассой алкидно-стирольной шпаклевкой МС-006 при помощи ручного шпателя и зашлифовывают сухой шкуркой № 8-6.
На этом же участке наносят уплотнительную пасту ПВ-3 на сварочный шов желоба крыши и багажника.
Паста ПВ-3 - смесь перхлорвиниловой смолы марки М, дибутилфаталата и каолина в разных количествах с добавкой 0,2% стеарата кальция.
Места, на которые будет нанесена паста ПВ-3, предварительно промазывают кистью эпоксидным лаком Э-40 с добавлением 10% отвердителя полиэтиленполиамина.
Пасту ПВ-3 наносят специальным шпателем, заглаживают и избытки ее снимают вручную при помощи марлевого тампона, смоченного ацетоном или изопропиловым спиртом.
Высокая температура в сушильных печах после окраски кузова также необходима и для пасты ПВ-3.
Серую глифталевую шпаклевку №188 наносят пульверизатором только на наружные поверхности кузова в целях увеличения толщины шпаклевочных слоев.
Последующая пароэлектрическая камера с температурой 130°С в течение 35 мин позволяет вполне надежно просушить нанесенные слои: глифталевой шпаклевки, пасты ПВ-3 и нанесенную шпателем алкидно-стирольную шпаклевку.
Кузов при выходе из камеры по конвейеру поднимается вверх на высоту более 1,5 м для удобства нанесения пульверизатором мастики №213 на днище кузова. В целях создания герметичности и шумоизоляции внутренние поверхности пола кузова по сварным швам промазывают вручную мастикой №579.
При нанесении мастики пульверизатором избыток ее снимают Протиранием салфеткой, смоченной уайт-спиритом.
Последующая шлифовка кузова водостойкой шкуркой № 5— 6 окончательно очищает все лицевые поверхности от запыла мастикой.
Шлифовка нанесенных шпаклевочных слоев позволяет исключить неровности на поверхности кузова. Качество шлифовки контролируют при помощи прямоугольного бруска резины, который при скольжении своей гранью по поверхности кузова должен полностью снимать влагу и не оставлять после себя блестящих не шлифованных мест. После того как исполнитель убежден в качественной шлифовке, кузов промывают теплой водой и протирают отжатой тряпкой или губкой.
Остаток влаги удаляют в сушильной камере При 100—110°С в течение 10 мин.
После этого поверхность кузова тщательно осматривают и места с неровностями, порами и рисками, а также участки, покрытые пластмассой ТПФ-37, снова шпаклюют алкидно-стирольной шпаклевкой с последующей шлифовкой, после сушат в естественных условиях в течение 4—5 мин.
Таким образом, теперь кузов вполне подготовлен к окончательной окраске синтетическими или нитроцеллюлозными эмалями.
Синтетические эмали различных расцветок применяются заводами строго по утвержденному графику расцветок. Каждую неделю сменяется цвет эмали.
Нитроцеллюлозной эмалью за последнее время Горьковский автомобильный завод окрашивает легковые автомобили только в черный цвет.
В качестве первого “выявительного” слоя при окраске синтетическими эмалями применяется так же синтетическая эмаль, которую наносят на наружную поверхность кузова тонким слоем.
После сушки в сушильной печи при температуре 135° в течение 20 мин первый “выявительный” слой шлифуют по лицевой поверхности водостойкой шкуркой № 4—5—6, затем тщательно промывают и протирают с последующей сушкой в сушильной камере при температуре 100—110°С в течение 10—12 мин.
Перед поступлением в окрасочную камеру кузова еще раз протирают.
Окрашивают кузова из пульверизатора двумя слоями с промежуточной естественной сушкой в течение 5—7 мин. Перед нанесением эмаль подогревают до 40—50° С.
На участке окончательного окрашивания установлены камеры с нижним отсосом и подачей через верхнюю часть камеры кондиционированного фильтрованного воздуха с постоянной температурой 18—20°С в влажностью 70—75%. Этим самым обеспечивается чистота покрытия, равномерный разлив по поверхности, а также хорошие условия для пульверизаторщиков.
Окончательно лакокрасочное покрытие сушат в пароэлектрической сушильной камере конвейерного типа при температуре 125—135°С в течение 30 мин.
Горячий воздух в камеру поступает через паровые и электрические калориферы, установленные под сушильной камерой и предварительно фильтруется через масляные фильтры.
Окончательно окрашенный кузов имеет равномерное блестящее покрытие, практически без засорения пленки. Общая толщина покрытия в пределах 70—100 мкм.
В случае получения покрытия с дефектами (сорность, пузыри, раковины) кузова направляют на полную перекраску или местное исправление дефектов.
При полной перекраске окрашенную поверхность шлифуют мелкозернистыми водостойкими шкурками и затем окрашивают заново двумя тонкими слоями с промежуточной естественной сушкой 5—7 мин и искусственной сушкой при температуре 130—135°С—35 мин. В этом случае толщина общего покрытия достигает 100—120мкм.
Технология окраски нитроэмалью кузовов легковых автомобилей более сложная и трудоемкая по сравнению с технологией окраски синтетическими эмалями.
Количество наносимых слоев нитроэмалей достигает пяти для кузовов автомобилей типа ГАЗ-21 “Волга” и семи для кузовов автомобилей типа ГАЗ-13 “Чайка”.
Первые два слоя играют роль выявительных. По ним производится дополнительное выравнивание изъянов поверхности быстросохнущей нитрошпаклевкой НЦ-008 с последующим шлифованием. Последние три слоя наносят последовательно слой за слоем ручным пульверизатором с промежуточной естественной сушкой 10—15 мин. Последний слой сушат в паровой сушильной камере при температуре 60—70°С 10—15 мин. Все покрытие тщательно шлифуют водостойкими шкурками № 5, 6, с последующим контролем качества шлифовки при помощи резинового бруска.
На кузова автомобилей высокого класса после такого шлифования наносят еще два слоя нитроэмали и снова шлифуют более тонкими шкурками до ровной гладкой поверхности.
На отшлифованную пленку нитроэмали наносят активный растворитель № 648 из пульверизатора для подрастворения поверхностного слоя пленки с целью затягивания всех рисок or абразива, полученных результате шлифования. Матовая отшлифованная поверхность после нанесения растворителя становится блестящей, гладкой, ровной.
После искусственной сушки при температуре 60—70°С поверхность можно полировать. Полирование проводят пастой №290 электрической дрелью, на диск которой надевают круглые шапочки из цигейки с мягкой ватной прокладкой. Скорость вращения дрели достигает 3600 об/мин.
Места, недоступные для механической полировки, обрабатывают вручную при помощи двухсторонней мягкой фланели или сукна с полировочной пастой. Ручная полировка трудоемка и тяжела, но она дает блеск, чистоту и гладкость высокого качества.
Обычно проводится два полирования: первое полирование шлифовочно-полировочной пастой №289, после которой устраняют все выявившиеся недостатки при окраске, а затем, после сборки автомобиля, второе полирование полировочной пастой №290 с окончательной протиркой поверхности полировочной водой.
Комплект узлов и деталей, идущих на сборку автомобиля, окрашивают по разным технологическим процессам: окраска двигателя, дисков колес, радиатора, агрегатов шасси.
Двигатель. В цехе производства двигателей их собирают из деталей литья, загрунтованных в литейных цехах перед обработкой деталей маслостойкой нитроэмалью светлого тона.
После окончательной сборки двигатель окрашивают нитро-глифталевой алюминиевой краской в один или два слоя по предварительно протертой поверхности.
После обкатки на обкаточном стенде двигатель проходит окончательную декоративную подкраску.
Детали, комплектующие двигатель (топливоотстойник, масляный фильтр и др.), окрашивают черной синтетической эмалью №123 в цехе изготовления этих деталей.
Диски колес легковых автомобилей после изготовления поступают в эмаль отделение, где и проходят процесс механизированной подготовки (обезжиривания и промывку в струйной машине) и окраску в электроокрасочной камере.
В качестве лакокрасочных материалов применяют синтетический грунт светлого тона с последующей сушкой в терморадиационной сушилке и меламино-алкидные эмали марки МЛ-12 светлых тонов с сушкой в терморадиационной сушилке.
Радиаторы после сборки, испытания на герметичность и контроля поступают по конвейеру в окрасочную камеру электроокраски. Их окрашивают эмалью №123 черною цвета одним слоем. Сушат эмаль в сушильной камере с газовым обогревом при температуре 120°С в течение 20 мин.
Агрегаты шасси — задний мост, передняя подвеска, карданный вал и другие агрегаты окрашивают на участке их сборки.
Детали поступают в моечные камеры, где проходят тщательное обезжиривание, промывку горячей водой и обдувку теплым воздухом. Чистую подготовленную поверхность деталей окрашивают из пульверизатора алкидно-стирольной быстро сохнущей эмалью МС-17 в окрасочных камерах с хорошей вентиляцией одним или двумя слоями в зависимости от требований.
Мелкие детали (кронштейны, тяги, прокладки, трубы) эмалируют в эмаль агрегате масляной эмалью №125 с последующей горячей сушкой в печах с газовым обогревом при температуре до 200° С.
Мелкие детали автомобиля ГАЗ-21 “Волга” окрашивают синтетическими эмалями методом электроокраски.
Хорошо выполненная технология подготовки и окраски на заводе и своевременный восстановительный ремонт повреждений лакокрасочной пленки во время эксплуатации надолго сохраняет автомобиль от преждевременной коррозии и разрушения металла.
ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАСКИ АВТОМОБИЛЯ ЗАЗ-965 «Запорожец»
Запорожский автомобильный завод совсем недавно завершил монтаж оборудования для подготовки и окраски кузовов.
Ранее кузова проходили ряд ручных подготовительных операций и поэтому поверхности, не доступные обработке, оставались неподготовленными.
В настоящее время шести камерный агрегат производит обезжиривание, промывку, фосфатирование, промывку и пассивацию кузовов, выровненных пластмассой ТПФ-37.
Высушенные после промывки кузова шпаклюют по местам, выровненным пластмассой, эпоксидной шпаклевкой Э-4020 или Э-4021, а затем грунтуют грунтом ГФ-017.
Грунт сушат при температуре 110—120°С в течение 50 мин.
Шпаклюют весь кузов глифталевой шпаклевкой № 175 из пульверизатора.
Отдельные места шпаклюют ручные шпателем алкидно-стирольной шпаклевкой МС-00-6.
Шлифование по шпаклевке №175 производится водостойкой шкуркой № 6 при непрерывном смачивании поверхности.
Подготовленные таким образом кузова окрашивают меламино-алкидной эмалью МЛ-12 двумя слоями с промежуточной сушкой первого слоя 10 мин.
Сушка эмали при температуре 130—140°С не менее 45 мин.
На пол кузова с внутренней и наружной стороны в процессе окраски наносят битумную мастику.