20. Gruntowanie, zabezpieczanie i podładowanie wyrobów
1. Elektrochemiczne gruntowanie zanurzeniowe w procesie produkcji na przykładzie przemysłu motoryzacyjnego
Po fosforanowaniu nowych wyrobów metalowych następuje kolejny etap zabezpieczania antykorozyjnego. Dotyczy to w szczególności nowych wyrobów wykonanych ze stali czarnej, stali fosforanowanej, stali ocynkowanej i z aluminium.
Procesem tym jest elektrochemiczne gruntowanie nowych nadwozi i oryginalnych części zamiennych. Proces gruntowania elektrochemicznego /elektroforetycznego/
wykonywany jest zawsze zanurzeniowo i w zależności od zakładu wykonującego ma jeden z następujących przebiegów:
- Anaforetyczny - najczęściej przy zabezpieczaniu nowych nadwozi i części zamiennych w starszych zakładach. Grunt nakładany jest metodą pełnego zanurzenia w rozcieńczonej farbie anaforetycznej. Pomiędzy elementy gruntowane a zbiornik zanurzeniowy lakierni przykłada się napięcie stałe prądu elektrycznego o wielkości 190-210V. Elementy lakierowane /gruntowane/ są anodami, a ściany zbiornika katodami. Przepływ prąd pomiędzy ścianami zbiornika zanurzeniowego /katoda/, a elementami gruntowanymi /anody/, cząstki podkładowej farby z zasadowej kąpieli anaforetycznej ładują się w polu elektrycznym i jako aniony są przyciągane przez powierzchnię elementów gruntowanych. W wyniku czego równomiernie się na nich osadzają, przechodząc z postaci rozpuszczalnej w postać nierozpuszczalną.
- Kataforetyczny – aktualnie najczęściej stosowany przy zabezpieczaniu całych nadwozi samochodów oraz oryginalnych części do nich w nowszych zakładach produkcyjnych. Grunt nakładany jest metodą pełnego zanurzenia elementów w farbie. Pomiędzy elementy gruntowane, a zbiornik zanurzeniowy lakierni przykłada się napięcie stałe o wielkości 240 - 300V. Elementy gruntowane są katodami, a ściany zbiornika wanny lakierniczej anodami. W wyniku reakcji elektrochemicznych zachodzących na elektrodach, którymi są gruntowane wyroby, a ściankami zbiornika lakierni następuje koagulacja farby i utworzenie hydrofobowej, nierozpuszczalnej w wodzie warstwy powłoki lakierowej z farby gruntującej.
Symbol procesu gruntowania elektroforetycznego nadwozi samochodów osobowych w dokumentacji technologicznej procesu produkcji samochodu oraz grubość gruntu kataforetycznego
Etapami procesu lakierowania elektrochemicznego są:
- elektro zanurzeniowe gruntowanie wyrobów,
- płukanie wyrobów po gruntowaniu w zdemineralizowanej wodzie, którego zadaniem jest zmycie tych cząstek farby, które nie uległy rozładowaniu i które w dalszym ciągu są rozpuszczalne w wodzie;
- suszenie w temperaturze ok. 180 0C przez ok. 25 – 30 min. Po procesie mycia i ociekania następuje wygrzewanie polakierowanych wyrobów w piecach, powodujące sieciowanie składników farby gruntującej skutkujące utworzeniem twardej powłoki malarskiej;
Wiele wyrobów metalowych powszechnego użytku (obudowy metalowe chłodziarek, kuchenek domowych, komputerów, części maszyn oraz części pojazdów, obręcze kół, elementy zawieszeń) w których wystarczającym zabezpieczeniem jest powłoka lakierowa jednowarstwowa, w procesie lakierowania elektroforetycznego uzyskuje końcową warstwę pokrycia lakierowego nawierzchniowego. Nowe nadwozia – jako części zamienne oraz elementy składowe do nadwozi i kabin pojazdów w procesie lakierowania elektroforetycznego uzyskują warstwę zabezpieczającą na czas magazynowania i transportu.
Niektóre nowe wyroby metalowe, np. części maszyn lub części do nadwozi samochodów osobowych, tzw. zamienniki zamiast pokrywania warstwą gruntu w procesach elektroforetycznych są pokrywane lakierem gruntującym przez polewanie, natryskiwanie lub malowanie narzędziami ręcznymi. Grunt taki ma nie tylko
„nieustalony” skład chemiczny, ale często koliduje z materiałami lakierniczymi służącymi do nakładania kolejnych warstw pokrycia lakierowego na wyrobie.
2. Uszczelnianie miejsc połączeń w procesie produkcji wyrobów metalowych na przykładzie elementów nadwozi samochodów
Na zawinięciach blach, spoinach i zgrzeinach wyrobów metalowych bardziej skomplikowanych wykonuje się utwardzane cieplnie i pozbawione rozpuszczalników dodatkowe uszczelnienia miejsc połączeń elementów tworzywami polimerowymi. W nadwoziach samochodów osobowych i pochodnych uszczelnienia te wykonuje się w następujących miejscach:
- w komorze silnika, takich jak wzmocnienia boczne i przegroda czołowa, - we wnętrzu nadwozia lub kabiny,
- w komorze bagażnika, takich jak wzmocnienia boczne i elementy podłogi, - na zawinięciach blach poszyć drzwi i pokryw.
Symbol procesu dodatkowego uszczelniania miejsc połączeń elementów nowych nadwozi samochodów w dokumentacji technologicznej procesu produkcji w GM
Dodatkowe zabezpieczenie miejsc zgrzewania i spawania wykonuje się również w produkowanych na oryginalne części zamienne stalowych drzwiach oraz pokrywach (komory silnika i bagażnika) u wielu producentów pojazdów. W procesie produkcji nowych nadwozi i części montażowych (przykręcanych do nadwozi drzwi i pokrywy) uszczelnienie to wykonuje się środkami na bazie PCV.
Część producentów oryginalnych nowych nadwozi produkowanych jako części zamienne lub nowych drzwi i pokryw do tych nadwozi nie pokrywa na nich dodatkowym środkiem spoin, zgrzewów i zawinięć. Czynności te powinny być wykonane w zakładzie naprawczym podczas procesu lakierowania nadwozia lub części.
Części nieoryginalne, czyli tzw. stalowe zamienniki najczęściej nie posiadają dodatkowo zabezpieczonych spoin, zgrzewów lub zawinięć i dlatego zabezpieczenia
te muszą być zawsze wykonane w zakładzie naprawczym jako jedna z operacji lakierniczych.
Zabezpieczenia pokryć lakierowych wyrobów na przykładzie spodu nadwozi i kabin pojazdów
W wielu wyrobach powszechnego użytku w procesie produkcji wykonuje się lokalne dodatkowe zabezpieczenie wyrobu przed wilgocią, uderzeniami kamieni i wypiaskowaniem. Najpowszechniej występującym przykładem takich działań jest zabezpieczenie w procesie produkcji spodu nowych nadwozi lub kabin samochodów.
Na wyschniętą powłokę gruntu elektro zanurzeniowego nadwozia lub kabiny nakłada się w miejsca szczególnie narażone na uderzenia i korozję dodatkowe warstwy środków na bazie PCV.
Symbol procesu dodatkowego zabezpieczenia spodu nowych nadwozi samochodów środkami na bazie PCV w dokumentacji technologicznej procesu produkcji wg GM
Warstwa tego dodatkowego środka zabezpieczającego pokrycie lakierowe ma za zadanie chronić elementy spodu nadwozia lub kabiny przed mechanicznymi uszkodzeniami od uderzania piasku i kamieni wyrzucanych podczas ruchu spod kół pojazdu. Warstwa ta stanowi również dodatkowe pokrycie antykorozyjne miejsc wyjątkowo narażonych na agresywne oddziaływanie czynników mechaniczno – chemicznych podczas eksploatacji samochodu. Warstwa tych zabezpieczeń również dodatkowo pełni w samochodzie funkcje tłumiące i powoduje skuteczne wyeliminowanie zjawisk rezonansu akustycznego powstającego od drgających metalowych elementów podłogi i wnęk kół samochodów podczas ruchu.
Nakładanie środka zabezpieczającego na spód nadwozia i kabiny pojazdów podczas produkcji wykonywane jest w wielu zakładach produkcyjnych przy użyciu automatów natryskowych. Jedynie w tych zakładach poprawki w trudnodostępnych miejscach nadwozi wykonywane są ręcznie. W starszych zakładach czynności te z reguły wykonują w całości ręcznie lakiernicy przy użyciu pistoletów natryskowych lub
nawet jeszcze pędzli. Nowe metalowe części zamienne do napraw spodów nadwozi i kabin pojazdów, tj. zarówno części oryginalne oraz nieoryginalne (zamienniki), nie posiadają fabrycznie nałożonej takiej warstwy zabezpieczenia. Dlatego podczas naprawy powypadkowej nadwozi lub kabin pojazdów polegającej na wymianie lub renowacji blacharskiej części, po wykonaniu gruntowania antykorozyjnego, należy zawsze wykonać dodatkowo to zabezpieczenie.
Kolejnym przykładem zabezpieczenia środkami na bazie PCV są progi i dolne części drzwi i oraz elementów poszyć nadwozi i kabin samochodów. Środki te również nakłada się bezpośrednio na wyschniętą powłokę gruntu elektro zanurzeniowego w miejscach „widocznych krawędzi” elementów nadwozi i kabin – jak pokazano na przekroju progu A-A. A następnie po wyschnięciu tej warstwy środków pokrywa się je kolejnymi warstwami lakieru dekoracyjnego.
Symbol procesu dodatkowego zabezpieczenia środkami na bazie PCV progów nowych nadwozi samochodów w dokumentacji technologicznej procesu produkcji wg GM
Nowe części zamienne do naprawy samochodów (progi, drzwi i błotniki) zarówno oryginalne jak i zamienniki nie posiadają fabrycznie nałożonej takiej warstwy zabezpieczenia. Dlatego podczas naprawy nadwozia samochodu polegającej na wymianie elementu, który posiadał fabrycznie wykonane takie zabezpieczenie lub polegającej na jego renowacji blacharskiej, zawsze należy dodatkowo odtworzyć warstwę zabezpieczenia środkami PCV powierzchni tych elementów.
Podkładowanie wypełniające wyrobów metalowych na przykładzie wyrobów przemysłu motoryzacyjnego
Nowe wyroby metalowe posiadające dekoracyjne pokrycie lakierowe, posiadają pod warstwami lakierów dekoracyjnych warstwy podkładów wypełniających wykonane z lakierów podkładowych. Bardzo reprezentatywnym przykładem wykonania takich pokryć są wyroby przemysłu motoryzacyjnego takie jak nadwozia i
kabiny samochodów oraz części zamienne do nich. W zdecydowanej większości zakładów produkujących nadwozia i kabiny do nowych samochodów oraz na części zamienne, a także produkujących nowe oryginalne części zamienne do nadwozi i kabin stosowany jest do wykonania podładowania ze względów ekologicznych wodorozcieńczalny podkład wypełniający. Nanoszony on jest najczęściej za pomocą elektrostatycznych instalacji natryskowych. W starszych zakładach produkcyjnych oraz w zakładach produkujących elementy pojazdów jako oryginalne części zamienne lub na zamienniki, do pokrywania tych elementów podkładem wypełniającym stosuje się bądź techniki zanurzeniowe bądź jeszcze ręczne nakładanie farb podkładowych. Rozpowszechnione jest jeszcze stosowanie podkładów rozpuszczalnikowych lub rozcieńczalnikowych. W nowszych zakładach spotyka już wyłącznie lakiernie stosujące podkłady wypełniające wodorozcieńczalne.
Symbol procesu nanoszenia podkładu wypełniającego /gruntującego/ na nowe nadwozia samochodów w dokumentacji technologicznej procesu produkcji wg GM
Podkład wypełniający o doskonałej przyczepności do nałożonych wcześniej warstw powłok elektroforetycznych oraz położonej warstwy zabezpieczającej PCV pełni funkcję warstwy tłumiącej, wyrównującej i łączącej pomiędzy dotychczas położonymi warstwami pokrycia (elektrochemicznym i dodatkowo zabezpieczającym), a warstwami dekoracyjnego lakieru nawierzchniowego.
Proces nakładania podkładu wypełniającego w procesie produkcji wielkoseryjnej wyrobów powszechnego użytku ma najczęściej następujący przebieg:
• przegląd, usuniecie zabezpieczeń i czyszczenie pokrywanej powierzchni wyrobu po poprzednich operacjach,
• natryskowe lub zanurzeniowe nakładanie podkładu wypełniającego,
• suszenie lakierowanych wyrobów po aplikacji podkładu wypełniającego w temperaturze ok. 160 -165 0C przez ok. 35 minut.
Elementy nadwozi i kabin samochodów wykonane jako oryginalne części zamienne, posiadają z reguły warstwę podkładu wypełniającego jako zewnętrzną, ostatnią (handlową) warstwę pokrycia lakierowego.
Sprawdzanie rodzaju gruntu/podkładu na metalowym półprodukcie
Elementy metalowe nadwozi i kabin występujące jako części zamienniki z reguły nie mają wykonanych kolejnych warstw zabezpieczenia antykorozyjnego, tj. fosforanów, gruntu elektrochemicznego czy podkładu wypełniającego. Ze względów oszczędnościowych najczęściej są polakierowane jedynie jedną warstwą podkładu o najczęściej nieznanym składzie chemicznym. Stąd bardzo często zachodzi niezgodność składu chemicznego tego podkładu z kolejnymi warstwami pokrycia lakierowego nakładanymi w zakładzie naprawczym. Dlatego podstawową czynnością prac lakierniczych z wykorzystaniem takich części zamiennych w zakładzie naprawczym staje się sprawdzenie zgodności podkładu zastosowanego na użytej części z linią używanych materiałów lakierniczych. Jest to fundamentalna zasada pracy każdego lakiernika.
Sprawdzanie wykonywane jest ściereczką nasączoną mocnym rozpuszczalnikiem, najczęściej nitro lub mocnym rozpuszczalnikiem do wyrobów dwuskładnikowych z linii materiałów lakierniczych, które planuje się użyć do położenia kolejnych warstw na sprawdzanym przedmiocie. Ściereczkę należy położyć na kilkadziesiąt sekund na polakierowany niewiadomym podkładem przedmiot a następnie lekko pocierać. Pomarszczona powierzchnia lakieru na sprawdzanym elemencie potwierdza, że podkład jest syntetyczny. Gdy rozpuszczalnik rozpuści podkład (zabarwi się ściereczka), to otrzymuje się potwierdzenie, że podkład wykonany jest lakierem nitro. Brak jakichkolwiek objawów potwierdza, że mamy do czynienia z podkładem dwuskładnikowym utwardzonym.
W przypadku stwierdzenia występowania niezgodności, niezbędne jest usunięcie chemiczne (zmywaczem) „fabrycznej” warstwy gruntu/podkładu oraz nałożenie nowej warstwy gruntu zabezpieczającego (antykorozyjnego), zgodnej materiałowo z linią lakieru nawierzchniowego.
