Катафорез

«Производство по окраске изделий катафорезным грунтом методом»
 

  • Огромный потенциал автомобильного рынка нашей страны привлекает любого производителя. В результате постоянно растет борьба за потребителя. В результате на первое место выходят требования, которые предъявляет потребитель к автомобилю, который он хочет приобрести. На что обращаем мы внимание при взгляде на новый автомобиль? На качество окрашенной поверхности кузова, на долговечность данного покрытия. Каждый потребитель надеется на то, что приобретенный автомобиль прослужит длительное время не потеряв своего внешнего вида.
     
  • Состояние наших дорог их качество, поведения участников движения приводит к тому, что огромное количество автомобилей попадает в дорожно-транспортные происшествия, Редкий автомобиль за время своей эксплуатации не попадает в аварию. Для каждого водителя повреждение автомобиля создает огромные проблемы, получение страховки, ремонт. Ремонт лицевой детали влечет за собой огромное количество негативных факторов, а именно; ремонтная деталь подвергается коррозии в период первого года эксплуатации. С чем же это связанно? 


     
  • Что же мы имеем если автомобиль в процессе эксплуатации попал в аварию и требуется ремонт или замена лицевой детали. Даже на самой современной станции технического обслуживания окраска ремонтной детали включает в себя следующие этапы представленные на схеме тех.процесса. 

1. удаление транспортировочного грунта Химическим и механическим способом  

2. окраска эпоксидным грунтом

3. окраска эмалью 

  • Наиважнейшей задачей, стоящей перед специалистом в области кузовного ремонта автосервисного предприятия, является точное воссоздание заводского покрытия, с присущими ему свойствами и качествами. Только тогда проведенный ремонт не вызовет нареканий со стороны клиента, а восстановленное покрытие прослужит долго.


     
  • Напомним, что лакокрасочное покрытие служит в первую очередь для защиты кузова автомобиля от агрессивных воздействий, для создания надежного барьера от механических и химических повреждений. В настоящее время, пожалуй, до 90 % кузовов всех автомобилей выполнено из черной стали холодного проката. Остальные - это преимущественно та же черная сталь, но в большинстве случаев анодированная цинком при помощи электролитического нанесения оксидной пленки.
     
  • Давайте рассмотрим технологический процесс окраски кузова вновь выпускаемого автомобиля. Как мы видим технологический процесс окраски это сложный включающий в себя большое число стадий обработки и подготовки кузова, а так же совокупность огромного качества факторов влияющих на качество выпускаемой продукции (качество материалов, состояние оборудования, состояние воздушной среды в камере окраски). 

Линия АПП
1-я стадия обезжиривание моющим составом
2-я стадия обезжиривание моющим составом с добавлением активатора
3-я стадия промывка водой
4-я стадия фосфатирование
5-я стадия промывка
6-я стадия пассивация
Окраска в ванне катафорез
Струйная промывка в 5-и стадийном тоннеле промывки 
Сушка в тоннеле при температуре 2000С в течении 30мин.
Окраска эпоксидным грунтом и эмалью.

  •  Как видим при ремонтных работах не проводится следующие стадии обработки: фосфатирование, пассивация, нанесение катафорезного грунта. Именно те этапы которые обеспечивают основную коррозионную защиту кузова. В результате ремонтная деталь, как указано выше оказывается подвержена коррозии в первый год эксплуатации после ремонта. 
     
  • На фото представлен автомобиль ВАЗ 2105, на котором после ДТП произведена замена переднего левого крыла. Через 1,5 года на данном автомобиле проявилась коррозия металла. Причиной данного дефекта является отсутствие защитного покрытия, и образование зонального скопления влаго конденсата в скрытой полости крыла.


     
  • Коррозией называют разрушение твердых тел, вызванное химическими и электрохимическими процессами, развивающимися на поверхности тела при его взаимодействии с внешней средой.
     
  • Возникающая на металле ржавчина - слой частично гидратированных оксидов железа - за короткое время приводит кузов в негодность. Чтобы противостоять ее образованию, путем нанесения оксидной пленки создается гальваническая пара. При этом металл выступает в роли отрицательного элемента гальванопары - катода - и не коррозирует, уступая эту прерогативу аноду.
     
  • Если взглянуть на электрохимический ряд напряжений металлов (рис. 1), где все металлы расположены слева направо в порядке понижения «благородности», то мы увидим, что справа наиболее близко к железу стоит цинк. Этим и обусловлена так называемая оцинковка кузова. Чем дальше друг от друга в ряду напряжений находятся два металла, тем быстрее разрушается менее благородный (т. е. стоящий справа), являющийся анодом гальванопары. Поэтому разрушение цинка спасает железо от коррозии. Покрыв же кузов, например, золотом (ох как будет дорого!), мы получим совершенно противоположный эффект.


     
  • Практически в настоящее время состояние на рынке кузовных запчастей по качеству продукции предлагаемой потребителю можно охарактеризовать представленной фотографией:


     
  • Попытки найти детали прошедшие полный цикл обработки на рынке запасных частей результатов не дают. С чем это связанно? Технологически процесс обработка деталей для нанесения фосфатной пленки и окраски катафорезным грунтом требует дорогостоящего оборудования, наличия специалистов имеющих опыт обслуживания данного оборудования и ведения технологических процессов. Все это приводит к тому, что окраска катафорезным грунтом деталей не проводится 
     
  • Катафорез - водно-щелочная грунтовая краска которая основываясь на электроэхимических процессах образовывает плёнку на металлических поверхностях. 


     
  • Превосходства катафорезного покрытия:

- получение однородной толщины и вида плёнки в каждой точке.
- превосходное покрытие острых углов, сторон и сплавных секторов с закрытой объёмностью
- обеспечение сопротивления против высокой корозии
- высокий темп производства
- очень низкий уровень потерь (практически 0%)
- низкий уровень загрязнения окружающей среды
- низкий риск возникновения пожара и вреда здоровью
 

  •  В настоящее время ООО «ТЕРМИНАЛ» провело работы по проверке возможности нанесения катафорезного покрытия на детали различной формы и конфигурации. Разработало чертежи оборудования по нанесению катафорезного покрытия .


        

ООО «ТЕРМИНАЛ» провело основные стадии НИКОР:
 

  • Были проведены разработки и экспериментальные работы по окраски пробных изделий катафорезным грунтом ассиметричными токами, разработан проект линии по окраски предлагаемым способом, разработана технология нанесения покрытия по предлагаемому методу, проведены переговоры с поставщиками материалов и потребителями продукции. Проработана проектно сметная документация необходимая для реализации проекта . Частично закуплено и смонтировано оборудование для проведения работ.
     
  • Суть процесса: Нанесение катафорезного грунта предназначено для защиты деталей от коррозии и является основным защитным покрытием кузовов автомобилей в процессе их производства. Нанесение катафорезного покрытия значительно увеличивает коррозионную стойкость детали, использование ассиметричного тока позволяет получить покрытие с повышенной механической стойкостью. Пример: окрашенное крыло автомобиля ВАЗ 2110 без катафорезного покрытия выдерживает до сквозной коррозии в камере соленого тумана не более 120ч, использование катафорезного покрытия повышает стойкость данного крыла до 1 500ч.


     
  • Нанесение катафорезного покрытия осуществляется методом электроосождения в ванне погружения. Где катодом является окрашиваемая деталь, анод электрод установленный на борту оборудования. При электроосаждении происходит диффузия (внедрение) частиц грунта на поверхность окрашиваемой детали, что обеспечивает повышенную прочность поверхностной пленки грунта и высокую коррозионную защиту детали. Деталь поступившая на установку нанесения катафорезного покрытия (после обработки на агрегате подготовки поверхности) погружается в ванну и подвергается воздействию электрического тока, которое (воздействие) разделяется на несколько этапов. Этапы подробно описаны в разработанном тех. процессе окраски.


     
  • Вновь организуемое предприятие предлагает к реализации продукцию окрашенную катафорезным грунтом ассиметричным током, повышенной коррозионной стойкости и с повышенной стойкостью к механическим воздействиям. Приоритетным направление для предприятия будет являться окраска катафорезным грунтом кузовных деталей автомобилей, предложения по которым в настоящий момент на рынке запчастей отсутствует. Ориентация на данный вид продукции связано с значительным развитием рынка запчастей в Тольятти и близостью главного производителя запчастей ОАО «АВТОВАЗ». Кроме того разработанное оборудование позволяет окрашивать любые изделия (даже сложной формы) общей площадью поверхности до 4м2. В дальнейшем в качестве примера будет рассматриваться вариант окраски крыла автомобильного автомобиля ВАЗ 2110.

     
  • Предлагаемый вариант окраски показан на рис 1 , фосфатный слой наносится с внешней и внутренней стороны а также во всех скрытых сечениях, в дальнейшем наносится катафарезный слой методом электроосаждения


     
  • Преимуществом данной технологии является повышение коррозионной стойкости изделий на всех жизненных циклах продукции, низкий расход материала, окраска скрытых полостей изделий, недоступных традиционным методам окраски. Нанесение покрытия электроосаждением повышает сопротивление механическим воздействиям на покрытие (сдиры, сколы, царапины) при одновременном сохранении высокой агдезии покрытия с металлом изделия и следующими слоями ЛКМ


     
  • Ежедневно только в Самарской области происходит порядка 600 дорожно-транспортных происшествий с материальным ущербом (данные ГИБДД Самарской обл.). Если принять, что в ДТП происходит повреждение как минимум 2-ух автомобилей в результате требуют ремонта минимум 2 детали на автомобиле – получаем количество деталей подлежащих ремонту в результате ДТП – 1200шт в день. Принимая условно, что парк автомобилей ВАЗ составляет порядка 65% и количество деталей подлежащих замене составляет 50%. Получаем, что потребность в запчастях подлежащих замене и требующих катафорезного покрытия составит 390 шт. в день только по Самарской обл. Количество субъектов федерации составляет -83шт Легко посчитать, что приблизительная потребность в продукции составит 9 079 785 кв.м покрытий в год 


     
  • На разработанном оборудовании ООО «ТЕРМИНАЛ» возможна обработка аллюминевого профиля для производства окнных конструкций и шкафов купе.

     
  • Большинство производителей предлагают алюминиевый профиль, обработанный методом анодировки с последующим нанесением декоративного покрытия Технология получения катафорезного покрытия заключается в проведении двух стадийной обработки алюминиевого профиля вместо традиционно используемой производителями одно стадийной обработки. При этом вторая стадия, заключающаяся в нанесении на поверхность профиля слоя водорастворимых лаков, придает ему повышенные технические характеристики,

     
  • Катафорезная обработка представляет собой более совершенный метод обработки алюминиевого профиля по сравнению с анодировкой более высокое качество цвета. 
     
  • *Цвет профиля приобретает глубину и большую равномерность, начинает «играть» на свету;

     
  • *более высокая устойчивость к механическим повреждениям. Катафорезный способ обработки позволяет получать декоративные покрытия более высокой плотности. Покрытие устойчиво к царапинам, которые могут возникнуть в процессе сборки или эксплуатации шкафа-купе; 

     
  • *более высокая стойкость к химическим воздействиям. Покрытия профиля имеет повышенную стойкость к коррозии и воздействию химических веществ. Благодаря этому профиль не темнеет под воздействием кислорода, для его чистки можно использовать любые виды моющих веществ, в том числе абразивы.

     
  • А с введением с 2010г правительством России запретительных пошлин на импортный анодированный профиль данное направление может рассматриваться как приоритетное. В настоящее время в нашей стране анодированием аллюминиевого профиля занимается только 2 предприятия и на рынке ощущается большой дефицит данного продукта и резкий рост цен на предварительно обработанный профиль