–PAGE_BREAK–1.2. Особенности аэрографии на капоте автомобиля Ford
Наиболее удобное место для рисунка – это капот. Действительно, и места больше – есть, где развернуться, и вроде как лицевая часть автомобиля, которая все время на виду. Но не все так просто. Если автомобиль стоит на стоянке – любой желающий может подойти и рассмотреть рисунок. Если же Вы едете – то из-за горизонтальной поверхности капота прохожим сложно рассмотреть, что именно нарисовано у Вас на машинке. Водителям тоже это сделать нелегко: с боков рисунок на капоте не очень видно из-за горизонтальной поверхности и бликов от слоя лака. Впереди едущему водителю изображение видится в зеркало заднего вида перевернутым. Он не сразу сообразит, что там к чему. Из салона тоже не всегда увидишь рисунок.
Это технологически сложный процесс, проходящий в несколько основных этапов, начиная с разработки эскиза будущей росписи. Это отдельная, и порой, довольно длительная работа. Есть несколько вариантов работы над эскизом. Один – это разработка эскиза в электронном виде с использованием различных электронных каталогов и библиотек изображений. Второй – разработка эскиза на бумаге, с ручной прорисовкой всех деталей рисунка. Такой эскиз – буквально уменьшенная копия будущей росписи, что дает заказчику возможность увидеть не виртуально, а «вживую», то изображение, что впоследствии будет перенесено на автомобиль. Стоимость этого варианта более высокая, нежели эскиз в электронном виде. Некоторые проекты не требуют сложного ручного эскиза если рисунок состоит из локальных цветовых элементов, выполняемых в основном с использованием трафаретной пленки (например, проект «Opel Astra АСТ «АвтоСпортТюнинг»). Электронный эскиз такого проекта позволяет фактически стопроцентно представить, как будет выглядеть автомобиль с росписью. После того как заказчиком будет утверждена будущая роспись, автомобиль передается в работу малярам. Вначале демонтируются все элементы, мешающие последующей лакировке – передняя и задняя оптика (если в рисунке задействован близлежащий элемент кузова), ручки дверей (если они не будут частью рисунка), зеркала, молдинги, уплотнители, повторители указателей поворота, шильды, эмблемы, декоративные элементы и т.д. От того насколько будет выполнена данная часть работы, зависит качество лакового покрытия. Затем поверхности где будет нанесен рисунок «матуют» т.е. с помощью специальных шлифовальных материалов готовят заводской слой лака (краски) к росписи, повышая его адгезию. Плюс – малярным скотчем, специальным полиэтиленом, плотной крафт-бумагой, укрывают остальные площади автомобиля от распыла краски и лака. Следующий этап – уже нанесение самого рисунка. Каждый художник использует свою технологию и свои приемы. Индивидуальна и манера художника – «рука мастера». Каждый использует привычные ему краски, растворители, обезжириватели, и прочие материалы. Только использование наилучших материалов обеспечит чистоту выполнения всей работы в целом. Так, например, некоторые краски и лаки несовместимы друг с другом, и (или) с «родной» краской самого автомобиля. Аэрография, выполненная несовместимыми материалами — испорченный внешний вид машины. Краска может вздуться, «закипеть» под слоем лака, покрыться сеткой кракелюров (трещин), да и просто начать отслаиваться. Как правило, с помощью различных адгезионных грунтов и соблюдения технологии их нанесения, можно избежать таких нежелательных последсвий. После завершения работы художника, маляр готовит поверхности к лакировке и лакирует в окрасочной камере (см. фото). Слой лака закрепляет изображение и придает внешним элементам автомобиля заводскую новизну, но уже с нанесенной аэрографией. Как правило, необходимо лакировать поверхность два или даже три раза. При необходимости, после первой лакировки, есть возможность подправить рисунок, внести корректировки, необходимость которой проявляется только после нанесения слоя лака. Многослойная лакировка придает рисунку большую глубину, усиливает эффект пространства в изображении, насыщает краски, не нивелируя при этом тонкие оттенки цвета. Внешне же сам автомобиль за счет слоев лака приобретает неповторимый глубокий блеск, сложность родного цвета, как будто то всей форме покрыт слоем прозрачного стекла. Также, многослойная лакировка необходима, если владелец автомобиля с аэрографией захочет через какое-то время отполировать машину. Есть вероятность, что при полировке тонкий слой лака местами сотрется (на торцах дверей, ребрах боковин, капота и т.д.), открыв незащищенный рисунок, что приведет к существенному ухудшению внешнего вида автомобиля. Завершающий этап работы – монтаж снятых деталей и при необходимости полировка отлакированных поверхностей.
2. Расчет процесса истечения
Вязкость проверяется на стандартных приборах — вискозиметрах ВЗ-4 и реже ВЗ-1. Они представляют собой металлические или пластмассовые цилиндрические резервуары, переходящие внизу в конус с калиброванным съемным соплом и стержнем, запирающим сопло. Под резервуаром находится градуированный стаканчик. Резервуар устанавливается в центре ванны с теплой водой и заполняется краской. Когда температура краски достигает 20°С, сопло открывают. Время в секундах, затраченное на истечение определенного объема краски, называется условной вязкостью. Сопло ВЗ имеет диаметр 2,5 или 5,4 мм; сопло ВЗ-4 — 4 мм; емкость резервуара вискозиметра ВЗ-4 равняется 100 мл.
Повышенная вязкость окрасочных составов является причиной получения неровной шероховатой пленки и образования натеков краски; при пониженной же вязкости слой краски получается тонким и неукрывистым.
Краску необходимо разбавлять только теми разбавителями, которые указаны в Технических Условиях (ТУ) для данного материала. Перед применением краску следует фильтровать. Несоблюдение этих условий является причиной получения неровной грязной поверхности с посторонними включениями, способствующими образованию в окрасочном слое пор и трещин.
Покрытие должно быть нанесено равномерным слоем установленной толщины, оно не должно иметь пропусков, быть плотным и минимально пористым.
Толщина покрытия определяется прибором ИТП-1; действие этого прибора основано на изменении силы притяжения магнита к поверхности окрашиваемого металла в зависимости от толщины немагнитной пленки, для определения же сплошности покрытия применяют электрические переносные дефектоскопы ЭД-4 и ЭД-5, Снабженные световыми индикаторами, сигнализирующими о дефектах (порах) в пленке.
По внешнему виду поверхность покрытия должна быть ровной, гладкой, однотонной или иметь какой-либо характерный рисунок.
Для получения покрытия высокого качества и предупреждения брака на машиностроительных заводах существует система технического контроля. В его функции входит: проверка материалов, идущих для окраски; систематический контроль каждой операции технологического процесса окраски, включая подготовительные работы; систематический надзор за состоянием оборудования и инструментов, применяемых для окрасочных работ.
Методы и способы окраски, т.е. нанесения защитно-декоративного слоя лакокрасочного материала (ЛКМ) на подлежащую основу, разнообразны, как и сами краски. Каждый год, а то и чаще, фирмы-производители красок предлагают новые материалы, а фирмы-производители оборудования не отстают от них в разработке соответствующего инструмента для нанесения этих материалов.
Мы не будем рассматривать здесь такие общеизвестные методы, как нанесение материала кистью, валиком, шпателем, а также экзотические способы: губкой или полиэтиленовым пакетом и пр.– описание этих методов Вы найдете у фирм, торгующих специальными строительными красками.
Важные показатели
Качество, или класс покрытия по ГОСТу
Эффективность, или коэффициент переноса, — количество краски, перенесенное на окрашиваемую поверхность по отношению к общему распыленному объёму, в процентах.
Скоростьнанесения материала, в единицах площади, или количества материала, за единицу времени (кв.м/мин, гр/мин).
Стоимость оборудования.
Сложностьработы с оборудованием и его обслуживания.
Итак,
1. Пневматическое распыление и его разновидности:
· Конвенциональная (стандартная) система
· Система НА
· Система HVLP
· Система Geo
· Турбо-HVLP
2. Безвоздушное распыления(Airless)
3. Смешанное распыление (Mist-Less)
Пневматическое распыление основано на принципе последовательного дробления струи краски при помощи потока воздуха, скорость движения которого многократно превосходит скорость истечения краски из сопла. Воздушные и материальные сопла чаще расположены соосно, но используются и взаимно перпендикулярный тип их расположения.
а) У конвенциональных, или стандартных, систем давление воздуха на выходе в распыляющей головке 3-6 бар и, как следствие, очень высокая скорость воздушного потока, факел окрасочного аэрозоля состоит из капель различного диаметра (от 5 мкм до 100 мкм), и различной скорости движения в вихревом потоке воздуха. При встрече с окрашиваемой поверхностью лишь 30-40% частиц аэрозоля, имеющие оптимальные размеры и скорость, остаются на плоскости.
Мелкие частицы, их около 50%-60%, быстро теряют скорость. не достигают поверхности и образуют так называемый «туман», сдуваемый потоком воздуха краскопульта.
5-10% аэрозоля составляют крупные капли с высокой скоростью движения, при ударе об окрашиваемую поверхность они отскакивают, образуя дефекты в плёнке ЛКМ, и сдуваются настилаемым потоком воздуха на соседние участки. Если скорость крупных частиц невелика, сила удара о плоскость недостаточна для преодоления сил поверхностного натяжения капли материала, что приводит к неравномерной толщине слоя краски.
Таким образом, у стандартных систем при достаточно высокой скорости работы и удовлетворительном качестве получаемого покрытия, коэффициент переноса ЛКМ не превышает 40%.
Оборудование в своем «классическом» виде в настоящее время используется все реже, однако за последние годы разработаны «промежуточные» варианты, так называемая
б) технология HA(HighAtomisation), TransTech, RPи пр., использующая давление на выходе распыляющей головки 1,2-1,4 бар, а также большой объём воздуха в распыляющей головке (до 600 л), что позволило резко, до 79% улучшить показатели эффективности переноса, снизить «туманообразование», сохранив высокую скорость и высокое качество нанесения материала. Правда, пока с одним ограничением: технология не столь “универсальна”, как стандартная или HVLP, т.е. работает с менее широким спектром материалов. Тем не менее, краскопульты НА все чаще используются с автомобильными финиш-красками и лаками, а также базами «металлик» и «перламутр».
Принципы работы с данным оборудованием те же, что и с конвенциональным, что облегчает и ускоряет переход на эти краскораспылители.
в) в 1988 году экологи США озаботились высоким содержанием загрязняющх веществ в курортном воздухе Калифорнии, следствием чего стало принятие Закона Штата Калифорния за номером 1151, помимо прочего содержащего запрет на превышение паров сольвента и окрасочной пыли в воздухе и требующего применение систем HVLPпри производстве окрасочных работ. Пример оказался заразительным, и действие закона распостранилось по всей территории США. В дальнейшем этому последовали и страны Западной Европы.
Конструкция современных краскораспылителей позволяет преобразовать небольшой поток сжатого до 2-3 бар воздуха на входе, в больший (600-800 л/мин) объём и меньшее, 0,7 бар, давление на выходе распыляющей головки.
Это и есть принцип HVLP(Большой Объём-Низкое Давление) при этом воздух имеет низкую скорость истечения из сопла, отсутствует турбуленция, что создает идеальные условия для образования однородного по составу (30-60 мкм) и скорости движения капель аэрозоля и обеспечивает равномерный «мягкий» перенос 65%-75% ЛКМ на окрашиваемую поверхность, с одновременным резким снижением «туманообразования».
Стабильный, без завихрений, «настил» воздушного конуса позволяет получить высококачественное покрытие при хорошей скорости нанесения
Хорошие характеристики по качеству, экологчность, низкая себестоимость, простота работы и обслуживания обусловили широкое применение данного метода в автомобильном, авиакосмическом и мебельном секторах, строительно-отделочных работах и в промышленном производстве.
г) В 1992 г компания Walcomразработала и запатентовала способ GEO– способ “двойного распыления” с помощью особой микрокамеры дополнительного смешивания ЛКМ с воздухом, т. е дробление идет как бы в два последовательных этапа, что позволяет получить оптимальные (30-60 мкм) размеры частиц окрасочного аэрозоля, обеспечивая идеальное качество, и резко, на 67%, снизить “туманообразование”. Кроме того, работая при тех же параметрах давления (не более 0,7 бар) в распыляющей головке, что и система HVLP, краскораспылители GEOимеют меньший, порядка 220 л/мин на входе, расход воздуха, что значительно экономит ресурсы.
Краскораспылители системы GEOнаносят покрытия с первоклассным качеством и широко используются в автоделе и производстве мебели.
в) Турбо HVLPподразумевает ещё больший, >800 л/мин, воздушный поток при избыточном давлении не более 0,5 бар, что в полной мере позволяет избавиться от недостатков конвенционального распыления.
Большой поток воздуха низкой скорости равномерно и мягко атомизирует материал, плавно переносит его к поверхности и прижимает, препятствуя обратному “отбою” краски, в то же время тщательно прокрашивая криволинейные поверхности и т.н. “мертвые” зоны.
Немаловажное преимущество метода – отсутствие водоконденсата и паров масла в воздухе, получаемом при помощи турбины-нагнетателя.
Недостатки — невысокая скорость нанесения и значительный нагрев воздуха вследствие его трения о лопатки турбины, что может вызвать “схватывание” материала в дюзе во время работы.
Метод Турбо HVLP–его ещё называют “пневматической кистью”, широко используется в современном производстве дорогой мебели, музыкальных инструментов, т.е. там, где приходится работать с материалами различной — от 15 до 160 сек вязкости, и получать покрытие наивысшего качества при коэффициенте переноса до 80%-85%.
2. Безвоздушное распыление (AIRLESS)
-это не окраска в вакууме, как может показаться из названия метода, а распыление материала без участия воздуха в качестве рабочего тела, т.е. дробление краски происходит вследствие продавливания её под высоким, от 40 до 500 бар, гидравлическим давлением через сопло специальной формы, с очень высокой скоростью. При трении об окружающий воздух струя краски распадается на разнокалиберные капли, одновременно теряя скорость, и оседает на окрашиваемой поверхности.
Метод достаточно специфичен, поскольку не позволяет получить покрытие высокого класса вследствие неоднородности частиц окрасочного аэрозоля, кроме того, величина, форма факела и расход материала строго заданы размерами дюзы и не регулируются в процессе работы.
Но есть и явные преимущества:
· Основное — возможность наносить составы любой, даже очень большой, вязкости
· очень высокая скорость работы – количество распыляемого материала может измеряться десятками литров в минуту!
Преимущества и недостатки данного метода обусловили сферу применения оборудования данного типа — это строительно-отделочные, особенно фасадные, работы, огнезащита, судостроение, защита металлоконструкций от коррозии, гидроизоляция, нанесение дорожной разметки и т.п.
3. Смешанное распыление (Mist-Less)
как избавиться от недостатков, свойственных безвоздушному распылению, сохранив его преимущества? Правильно, совместить безвоздушный и воздушный способы распыления. Эта идея была реализована в технологии, получившей название смешанного, или комбинированного распыления, также его называют безвоздушным распылением в воздушном конусе, безвоздушным распылением с воздушной поддержкой. Идея такова: окрасочный аэрозоль, полученный безвоздушным распылением, подвергается дополнительному тщательному дроблению воздушным потоком, подаваемым непосредственно в факел. Дополнительно, через отдельные воздуховоды, происходит образование воздушного конуса, формирующего факел и без потерь доставляющего краску к поверхности.
Таким образом, характеристики факела при смешанном распылении приближаются к таковым у получаемого методом пневматического распыления – высокое качество покрытия, высокий коэффициент переноса, при сохранении свойственных безвоздушному методу преимуществ –высокой скорости и возможности нанесения составов любой вязкости.
Это-то и позволило с успехом применить данный метод при поточном производстве мебели, промышленной финиш-окраске, в аэрокосмической области, при окраске строительных, сельскохозяйственных и других крупногабаритных машин, станков и оборудования.
В заключение данного раздела можно привести сводную таблицу характеристик вышеуказанных методов окрашивания
продолжение
–PAGE_BREAK–