Tworzywa sztuczne
data aktualizacji: 2013.05.28
w samochodzie
Wśród materiałów stosowanych do budowy nadwozi samochodów coraz większą rolę odgrywają tworzywa sztuczne. Współczesny samochód coraz częściej w zewnętrznej zabudowie jest wykonany z tworzyw sztucznych. Są to zderzaki, kraty wlotu powietrza, obudowy reflektorów i lusterek zewnętrznych, spojlery, listwy zewnętrzne, wzmocnienia czołowe, a także elementy poszycia zewnętrznego.
Dla użytkowników samochodów oznacza to mniej elementów korodujących i więcej elementów odpornych na drobne uszkodzenia. Z kolei dla konstruktorów samochodów daje to możliwość uzyskiwania wymyślnych kształtów przy względnie niskich kosztach w produkcji seryjnej, jak również oszczędności na ciężarze samochodu i poprawę współczynnika cw, co pozwala na mniejsze zużycie paliwa.
Bez tworzyw sztucznych, z ich nieograniczonymi możliwościami kształtowania i bogatą kolorystyką, trudno sobie wyobrazić nasze obecne samochody. Tworzywa sztuczne są jednym z najbardziej innowacyjnych materiałów w budowie samochodów i obok stali o wysokiej wytrzymałości i aluminium najczęściej stosowanym materiałem w celu zmniejszenia ciężaru samochodu.
Wprost niewyczerpalny potencjał części z tworzyw sztucznych, będący efektem kombinacji
rozmaitych surowców, umożliwia produkcję niewyobrażalnych wcześniej konstrukcji. Konstruktorom nowych pojazdów daje to na przykład możliwość kształtowania wnętrza zarówno w formie, jak
i kolorystyce tak, aby było optymalnym miejscem pracy dla kierowcy. W obszarze zewnętrznym mieszanie rozmaitych składników tworzyw sztucznych daje prawie nieograniczone możliwości produkcji w każdym kształcie i z różnymi własnościami fizycznymi takich części, jak: błotnik, osłona ozdobna chłodnicy albo zderzak oraz całych podzespołów, np. pokrywy silnika, pokrywy bagażnika,
spojlera przedniego zintegrowanego ze zderzakiem i osłoną ozdobną chłodnicy. Ale tworzywo jest materiałem, które trudno ponownie użyć do produkcji takich samych i o takiej samej jakości elementów. Tylko kilkanaście procent surowca wtórnego może być zastosowana do produkcji
nowego elementu. Pozostała część surowców trafia do produkcji innych elementów lub po prostu na śmietnik. Od wielu lat opisuję technologie napraw i prowadzę szkolenia w zakresie naprawy tworzyw sztucznych, także dla pracowników towarzystw ubezpieczeniowych. I nic. Naprawy elementów z tworzyw sztucznych w dalszym ciągu nie są popularne. Nie chodzi mi tylko o warsztaty naprawcze, które naprawiają jakimiś dziwnymi technologiami tylko dlatego, żeby było taniej. Prawdziwy,
profesjonalny warsztat naprawiający elementy z tworzyw sztucznych nie utrzyma się na polskim rynku ze względu na zbyt niską opłacalność usług! Proszę zwrócić uwagę na brak specjalistycznych polskich firm czy producentów, którzy oferowaliby takie zestawy naprawcze. Znane mi systemy do naprawy tworzyw sztucznych, tapicerki i skóry to import z Niemiec, Anglii czy Holandii. Oznacza to, że na tamtym rynku usługi naprawcze sprawdzają się i funkcjonują bardzo dobrze. Pozwala to na ciągły rozwój tej branży, daje nowe miejsca pracy, pozwala na eksport. Na polskim rynku
wykorzystujemy tylko ich technologie, materiały i doświadczenie. Zainteresowanie polskich
warsztatów technologiami naprawczymi jest tak małe, że firmy które oferowały swoje produkty już dawno zwinęły interes. Pozostali tylko zapaleńcy. Chciałbym jednak przypomnieć kilka technik naprawy elementów z tworzyw sztucznych i pokazać, że nie są one trudne, nie wymagają dużego nakładu kapitałowego, a wydajność zestawów pozwala na wykonanie setki profesjonalnych napraw.
Takie drobne naprawy znane są pod ogólną nazwą SMART. To naprawa drobnych uszkodzeń elementów z tworzyw sztucznych: zderzaków, listew, lamp lub lusterek, naprawa tapicerki (welurowej, materiałowej i skórzanej), wykładzin i osłon wewnętrznych oraz deski rozdzielczej.
Tu chciałbym podkreślić, że zestawy naprawcze SMART, jak sama nazwa wskazuje, służą do naprawy drobnych uszkodzeń, a nie do naprawy dużych uszkodzeń.
Tak się jednak składa, że na polskim rynku małe uszkodzenia są niezauważalane lub naprawia się je sposobem domowym. A od zestawów naprawczych importowanych z zachodu wymaga się
skuteczności przy dużych uszkodzeniach, np. rozerwań deski rozdzielczej. Jedno z drugim nie idzie w parze. Oczywiście, na rynku taka luka została już wypełniona i powstają firmy, które naprawiają także i takie uszkodzenia, ale tylko sobie znanymi technikami i materiałami lub połączeniem kilku zachodnich technologii i zmodyfikowaniem ich tak, żeby było dobrze i tanio (?!). Wykładziny wewnętrzne deski rozdzielczej, słupków, drzwi czy innych elementów nie są trudne do naprawy.
Można to zrobić technologią klejenia lub spawania. Problem powstaje dopiero przy odtwarzaniu struktury powierzchni i koloru tych elementów. Zajmujące się produkcją takich systemów firmy mają swoje różne sposoby, którymi zachęcają klientów. Do najpopularniejszych uszkodzeń deski
rozdzielczej, jak i innych wykładzin wewnętrznych wykonanych z tworzyw sztucznych, należą otwory po różnego rodzaju wkrętach, pęknięcia, zadrapania i przecięcia. System naprawy tapicerki
z materiału i weluru został opracowany przede wszystkim do naprawy uszkodzeń powstałych od przypalenia papierosem, jak również innych, ale tylko małych uszkodzeń. Uszkodzenia zderzaków i listew ochronno-ozdobnych to zadrapania, wgniecenia, pęknięcia i urwane uchwyty mocujące.
Naprawa tapicerki z materiału i weluru
Zestaw naprawczy zawiera włókna w kilkudziesięciu kolorach (fot. 1). W związku z tym bardzo łatwo jest dopasować jedno z tych włókien do podstawowego koloru siedzenia. Jednak dla perfekcyjnego dopasowania koloru konieczne jest wymieszanie włókien nawet kilku kolorów. Do łączenia włókien stosuje się klej do tkanin w płynie, utwardzany w temperaturze pokojowej lub klej w proszku utwardzany pod wpływem ciepła. Metoda przy użyciu kleju do tkanin (na zimno) polega na przyklejaniu pyłków warstwami, przekładając warstwę kleju i przygotowanych w odpowiednim kolorze pyłków, aż do całkowitego wypełnienia uszkodzonego miejsca. Na zakończenie natryskuje się cienką warstwę kleju w aerozolu i nadmuchuje cienką warstwę włókien (fot. 2).
Metoda przy użyciu kleju w postaci proszku (na gorąco) polega na wymieszaniu włókien z klejem, wypełnieniu taką mieszanką naprawianego miejsca i ogrzanie przy pomocy nagrzanego żelazka.
Kiedy klej stwardnieje, powinien być przezroczysty. Na zakończenie natryskuje się cienką warstwę kleju w aerozolu i nadmuchuje cienką warstwę włókien. Rozprowadzenie włókien na większej powierzchni pozwala na „zgubienie” ostrej krawędzi odcienia i struktury materiału (fot. 3).
Kilka porad praktycznych:
- płytkie lub małe naprawy można wykonywać bez użycia klejów wypełniających;
- w przypadku wzorów można dodać włókna o żądanym kolorze tylko w żądane miejsce przyklejając je klejem;
- szybkim i efektownym sposobem kopiowania wzorów jest użycie wodoodpornych, kolorowych ołówków, które pozwalają na dokładne i trwałe dopasowanie kolorów;
- naprawiając lekką plamę z przypalenia lub innego pochodzenia, zdrapuje się lub goli uszkodzone włókna;
- do naprawy żebrowanych lub sztruksowych wzorów używa się szpatułki lub krawędzi noża, aby naprawiać cienkie linie lub wzory kratkowane;
- „mało i często” jest sekretem prawidłowej naprawy (nakładajmy trochę włókien wiele razy). Duże użycie włókien jednorazowo stworzy efekt puszystości, ale włókna będą miały małą przyczepność.
Naprawa uszkodzeń wewnętrznych wykładzin
Wykładziny wewnętrzne są wykonane w większości z cienkich pokryć winylowych. Są to tworzywa bardzo wrażliwe na zadrapania i wysoką temperaturę. Dlatego też przy ich naprawie nie można stosować twardych klejów, szlifowania powierzchni i wysokotemperaturowych klejów. Stosuje się zatem kleje utwardzające się pod wpływem ciepła, ale niewymagające wysokich temperatur. Podobnie jak i przy innych naprawach ukosujemy krawędzie uszkodzenia, wyrównując je i lekko pogłębiając. Używając szpatułki nakładamy małą ilość kleju do uszkodzenia, uważając, aby nie pokryć klejem powierzchni sąsiednich, ponieważ klej po utwardzeniu może
przykryć i wyrównać pory struktury. Następnie to utwardzamy, używając maty teflonowej i gorącego żelazka przez około 10-15 sekund. Operacje powtarzamy aż do całkowitego wypełnienia uszkodzenia.
Gdy ubytek jest już wypełniony, przechodzimy do odtworzenia wzoru struktury powierzchni zewnętrznej. Na naprawiane miejsce, równo z poziomem powierzchni, nakładamy cienką warstwę kleju. Przykładamy wcześniej wykonaną matrycę struktury, pamiętając, aby wzór struktury był ułożony we właściwym kierunku i utwardzamy to przez około 15-30 sekund, używając maty teflonowej i gorącego żelazka.
Wykonanie matrycy:
Do wykonania matrycy stosuje się dwuskładnikową gumę lateksową. Po połączeniu i wymieszaniu składników mieszanka utwardza się w ciągu kilku minut. Przy wykonywaniu matrycy postępujemy według następujących zaleceń:
- Na tym samym elemencie, na którym wykonujemy naprawę znajdujemy powierzchnię, na której struktura jest nieuszkodzona.
- Oczyszczamy to miejsce, odmierzamy odpowiednią ilość masy lateksowej, a następnie dokładnie wymieszaną masę wykładamy na przygotowaną oraz oczyszczoną powierzchnię i rozprowadzamy szpatułką na grubość około 2 mm (fot. 4).
- Kiedy masa utwardzi się, podważamy jej krawędź i delikatnie ją zdejmujemy (fot. 5).
- Tak wykonana matryca gotowa jest już do użytku. Może być ona stosowana kilka razy. Dlatego też każdą, wykonaną samodzielnie matrycę należy przechowywać i chronić przed zniszczeniem.
Przyspieszy to naprawę innych elementów z taką samą lub podobną strukturą powierzchni.
Naprawa tapicerki ze skóry
Najczęstsze uszkodzenia pokryć ze skóry to przecięcia ostrym narzędziem lub pęknięcia i rozerwania spowodowane nieuwagą lub roztargnieniem, jak również przez naturalne lub eksploatacyjne zużycie.
Zestaw naprawczy do skóry jest taki sam, jak do naprawy tworzyw wewnętrznych i wykładzin winylowych. Także technologia naprawy jest podobna. W celu uzupełnienia drobnych ubytków w miejscu naprawianym stosuje się na koniec pasty wypełniające, utwardzające się pod wpływem wilgoci zawartej w powietrzu. Ostatnią czynnością jest dokładne oczyszczenie powierzchni skóry w miejscu naprawianym z resztek pasty i polakierowanie lakierem wodorozcieńczalnym. Do lakierowania skóry stosuje się małe pistolety lakiernicze – aerografy lub gąbkę.
Naprawa zderzaków, listew i obudów reflektorów
Do naprawy elementów zewnętrznych mają zastosowanie trzy, a właściwie cztery techniki, jeżeli weźmiemy pod uwagę wiele sposobów chałupniczych.
Laminowanie
Laminowanie było pierwszą metodą naprawy elementów z tworzyw sztucznych, ponieważ pierwsze elementy zabudowane na nadwoziu samochodu były wykonane z laminatów, czyli żywic
poliestrowych wzmacnianych matami z włókna szklanego. Oczywiście, technologia ta była
zaadaptowana z produkcji łódek i przyczep kempingowych oraz innych budowli. Dlatego też naprawa wykorzystywała takie same materiały i technologie. Była prosta i skuteczna. Była, bo już nie
produkuje się elementów nadwozi samochodowych technologią laminowania. Główna przyczyna rezygnacji z tego prostego tworzywa to przede wszystkim bezpieczeństwo. Tworzywa laminowane po uszkodzeniu pękają i łamią się na duże kawałki z ostrymi zakończeniami i krawędziami, które
mogłyby spowodować urazy ciała wśród przypadkowych uczestników wypadku.
Spawanie
Po wprowadzeniu do produkcji elementów karoseryjnych tworzyw termoplastycznych,
rozpowszechniło się tzw. spawanie. Przez spawanie tworzyw sztucznych rozumie się połączenie tworzyw termoplastycznych przy użyciu ciepła i nacisku z użyciem albo bez użycia spoiwa. Docisk łączonych elementów w procesie spawania jest bardzo ważny dla jakości połączenia.
Miarodajne dla spawania tworzyw sztucznych jest zatem spełnienie następujących warunków:
- dokładne określenie równomiernego nacisku,
- ustawienie w zależności od rodzaju tworzywa temperatury spawania, - określenie dostatecznego czasu działania.
W praktyce oznacza to, że dla dobrego połączenia spawanego powyższe warunki muszą zostać dokładnie ze sobą dostrojone. W zasadzie ważna jest reguła, że spawać można tylko tworzywa termoplastyczne. Jednak nie ma żadnej reguły bez wyjątku. Na podstawie różnych lepkości w stanie stopionym można spawać ze sobą tylko tworzywa termoplastyczne o jednakowej gęstości. Oznacza to
np. spawanie tylko takiego samego typu PE twardego z PE twardym itp. Wyjątkiem jest natomiast spawanie PMMA z PCW twardym oraz PTFE, który jest tworzywem termoplastycznym o bardzo dużych molekułach i nie daje się spawać.
Najpopularniejszą metodą spawania jest spawanie gorącym powietrzem. Jest to metoda najstarsza.
Powietrze spawania zostaje podgrzane przez elektryczny element grzejny lub płomień gazowy do odpowiedniej dla spawania temperatury. Nowoczesne urządzenia spawalnicze wykorzystują ogrzewanie elektryczne
Powietrze do spawania przechodzi przez dyszę: okrągłą lub szybkiego spawania. Dyszę okrągłą stosuje się przy spawaniu metodą wahadłową (fot. 6). Podział nawiewu gorącego powietrza spawania na tworzywo i spoiwo następuje przez wachlowanie, gdzie strumień gorącego powietrza przez ruchy do tyłu i do przodu ogrzewa miejsce spawania. Spawaniem wahadłowym wykonuje się naprawę w miejscach trudno dostępnych.
Spawanie szybkie polega na tym, że strumień gorącego powietrza jest kierowany bezpośrednio na miejsce spawania (fot. 7), czyli jednocześnie podgrzewa tworzywo łączone i spoiwo. Od kilku lat rozpowszechniane są odmiany spawania, w którym zamiast gorącego powietrza stosuje się nagrzaną do odpowiedniej temperatury metalową stopkę. A do wzmacniania naprawianych pęknięć metalowe siatki, które wtapiane są w tworzywo rodzime.
Klejenie
Tworzywa sztuczne mogą być ze sobą z powodzeniem łączone przez klejenie, czyli wytworzenie mocnego połączenia dwóch lub więcej części przez syntetyczne tworzywo - zwane klejem, który utwardza się przez chemiczną reakcję tworzenia makrostruktury i łączy przez adhezję i kohezję.
Klejenie tworzyw sztucznych osiąga bardzo duże znaczenie i staje się ważniejszą techniką niż spawanie, ponieważ może być stosowane do wszystkich tworzyw: termoplastów, duroplastów i elastomerów. Technologia klejenia wymaga dokładnego przestrzegania technologii, czyli przygotowania powierzchni, zastosowania właściwych materiałów, zachowania odpowiedniej kolejności ich zastosowania i przestrzegania czasów odparowania oraz temperatur (fot. 8 i 9 ).
Najpopularniejszym systemem naprawczym jest system pojedynczy. Biorąc pod uwagę jego
uniwersalność, jest to system najbardziej przydatny w warsztacie naprawczym. A to ze względu na szybkość naprawy, brak konieczności identyfikacji tworzywa i nieomylność przy stosowaniu
odpowiedniego kleju (fot. 10).
System pojedynczy składa się z dwuskładnikowego kleju poliuretanowego, specjalnego podkładu dla zwiększenia przyczepności kleju do każdego rodzaju tworzywa oraz ze zmywacza odtłuszczającego.
Metody chałupnicze
Przy omawianiu metod naprawy elementów z tworzyw sztucznych nie można nie wspomnieć
o metodach chałupniczych, które rozwinęły się, gdy metoda laminowania zawodziła, a spawanie było za drogie.
Poniżej przedstawiamy kilka z tych metod:
1. Zgrzewanie za pomocą lutownicy. Lutownica jest to podstawowe narzędzie służące do naprawy tworzyw termoplastycznych w technologiach „chałupniczych”. Daje to dobre efekty, ale na bardzo krótko. Przegrzane tworzywo grotem lutownicy ulega zwęgleniu i staje się twarde.
2. Szpachlowanie. Do wypełniania rys, nawet głębokich, stosuje się powszechnie szpachlówkę poliestrową. Używa się jej także do wygładzania i uzupełniania ubytków kształtu. Szpachlówka poliestrowa nie jest szpachlówką do wygładzania powierzchni tworzyw sztucznych, a na pewno nie może służyć do uzupełniania ubytków kształtu. Krótko po naprawie, w zależności od zewnętrznego czynnika mechanicznego lub działania promieni słonecznych, szpachlówka pęka i odwarstwia się od tworzywa.
3. Naklejanie na miejsce uszkodzone od wewnątrz samoprzylepnej taśmy aluminiowej i dodatkowe wzmacnianie budowlaną pianką poliuretanową. Z zewnątrz szpachlowanie szpachlówką poliestrową.
4. Łączenie pękniętych elementów zszywkami tapicerskimi. Następnie zgrzewanie lutownicą i oczywiście szpachlowanie zewnętrznej powierzchni elementu szpachlówką poliestrową (fot. 11).
5. Wzmacnianie cienką blaszką mocowaną przez nitowanie lub przykręcanie. Roztapianie lutownicą miejsca pękniętego i wykończenie szpachlówką poliestrową.
6. Ostatnim przebojem technologii „chałupniczych” są uniwersalne kleje w laskach do nakładania na gorąco za pomocą specjalnego pistoletu. Dobry pomysł, ale nie do klejenia i naprawy
samochodowych elementów z tworzyw sztucznych.
Naprawy SMART są naprawami, które wzbogacają i urozmaicają zakres napraw warsztatu.
Potencjalnymi klientami są wypożyczalnie samochodów, komisy samochodowe, floty itp. Bardzo dobrym źródłem informacji o klientach indywidualnych są np. myjnie samochodowe, których pracownicy przy odkurzaniu samochodu mogą zauważyć ewentualne uszkodzenia tapicerki i wewnętrznych wykładzin. Zaproponowanie klientowi takiej usługi może wyjść na dobre zarówno myjni, jak i specjaliście od napraw tapicerki.
Wiesław Wielgołaski prowadzi własne biuro zajmujące się:
- projektowaniem i wykonywaniem adaptacji kabin lakierniczych, także adaptacji pomieszczeń na potrzeby lakierowania;
- technologicznym projektowaniem warsztatów blacharsko-lakierniczych;
- projektowaniem i montażem małych kabin lakierniczych, do lakierowania 1-2 elementów nadwozia;
- wykonywaniem oględzin i wydawaniem orzeczeń w zakresie prawidłowego funkcjonowania kabin lakierniczych – uprawnienia biegłego sądowego w zakresie kabin lakierniczych i stanowisk
przygotowawczych.
e-mail: biuro@wielgolaski.pl www.wielgolaski.pl
tel. 0609 473 927
Wiesław Wielgołaski
Źródło: https://warsztat.pl/drukujpdf/artykul/59793
