Автомаш предлагает со склада в Москве 
электронагревательное оборудование, минитехнику для ремонта и строительства, тракторы, технику и запчасти МЗКТ, МоАЗ, погрузчики, экскаваторы


Электронная версия журнала от Компании Автомаш

Новые тенденции в окрасочном производстве легковых автомобилей

      Журнал "Автомобильная промышленность", 2004 год, № 5
      УДК 629.1.068
      В.Ф.ЛАПИН, ВАЗ

Перечень требований, которые предъявляются к лакокрасочным материалам, применяемым в легковом автомобилестроении, за последние десятилетия изменился мало. Такие материалы должны обеспечивать надежную антикоррозионную защиту конструкции автомобиля при его эксплуатации; обладать хорошими декоративными показателями в покрытии (блеск, розлив, цвет); быть устойчивыми к атмосферным, химическим и механическим воздействиям; иметь возможно более низкую трудоемкость их нанесения. И лишь одно из требований можно назвать сравнительно новым: лакокрасочные материалы должны быть экологически возможно менее вредными как при их нанесении, так и при утилизации автомобиля.

Несколько больше изменилась номенклатура материалов, подвергаемых окраске: в ее состав, кроме обычной кузовной стали, пластмасс и сталей с покрытиями, вошли, прежде всего, электрооцинкованные и подвергнутые горячему цинкованию стали. Например, в кузовах автомобилей семейства ВАЗ-2108 таких сталей было 7 %, а семейства ВАЗ-2110 — стало уже 50 %. К числу новых материалов можно отнести также стали с полимерным покрытием, к которым все чаще обращаются многие зарубежные производители легковых автомобилей, алюминий (из него выполнен кузов автомобиля "Ауди-8"), различные виды пластмасс для навесных кузовных деталей (полиэстерные стеклопластики, термопласты типа Норил СТХ и др.): из них сегодня изготовляют передние крылья, заднюю откидную дверь, передние и задние бамперы и др. Однако особенно большие изменения претерпели сами материалы и технологии их нанесения.

Так, основную роль антикоррозионной защиты сейчас выполняет первичная грунтовка, наносимая методом электроосаждения (анофорез, катафорез). Причем история ее развития очень хорошо прослеживается на опыте ВАЗа. Так, в 1970 г. здесь применяли анафорезный грунт ФЛ-93 на основе резидрола ВА-105 (малеинизированное касторовое масло); с 1973 по 1977 гг. — тот же грунт, но уже на основе резидрола ВА-133; с 1977 по 1985 гг. — анафорезный грунт на полибутадиеновой смоле (ВКЧ-0207); с 2003 г. — двухкомпонентный на эпоксидных смолах, катафорезный грунт фирмы "РРС-Гелиос". В итоге коррозионная стойкость грунтовых покрытий в камере солевого тумана соответственно возрастала (96, 150, 275, 720 и 1500 ч).

Одновременно с повышением защитных свойств грунтов решались и вопросы экологии: из состава грунтов выводили тяжелые металлы (свинец, олово, хроматы, стронций), снижались содержание в них органических летучих компонентов, а также температура сушки покрытия. В итоге ныне применяемый двухкомпонентный катафорезный грунт не содержит в своем составе тяжелых металлов, имеет низкое содержание летучих органических соединений и температуру сушки 443 К (170 °С). Причем фирма "РРО-Хелиос" обещает, что в ближайшее время она будет снижена еще на 20-40 К.

Вторичные грунты в отношении предъявляемых к ним требований так же мало изменились. Грунт должен обладать хорошими выравнивающими свойствами, стойкостью к сколам (ударам камней), высокой адгезией с нижними и верхними слоями лакокрасочных материалов, идеальной поверхностью после отверждения, обеспечивать блеск эмалевому покрытию как после его нанесения и отверждения, так и во время эксплуатации автомобиля, хорошо шлифоваться и т. д. Однако удовлетворяются эти требования принципиально новыми и разнообразными средствами. Например, вторичных грунтов стало больше. Их типов тоже: их изготовляют на основе полиэфирных меламиновых связующих; модифицированных полиуретановых и алкидно-меламиновых (все — блокированы изоционатами); водоразбавляемых полиуретан-меламиновых. Наконец, в последние годы все большее распространение получают порошковые грунты из полиэфирных и эпоксидных смол или полиэфиризоционатных акрилизоционатных смол. (ВАЗ отдает предпочтение полиэфирным грунтам. Они, как показал опыт, наиболее эффективны.)

Требования к материалам для окончательной окраски тоже, в общем-то, обычные: обеспечить высокие эстетические качества покрытий, стойкость к атмосферным, химическим, механическим воздействиям в период эксплуатации автомобиля и т. п. Но выполняют их, естественно, на другом уровне. Для этого используют три вида эмалей — меламино-алкидные однослойные, двухслойные металлизированные и водоразбавляемые. Правда, меламино-алкидные уже уходят в прошлое, на ВАЗе они сохранялись лишь на автомобилях двух семейств — ВАЗ-2105 и ВАЗ-2108. На остальных же (более новых) семействах используют двухслойные, которые включают базисные цветные эмали (высокоиминный меламин, ацетобутират целлюлозы, модифицированная акриловая смола, органические и неорганические пигменты с хорошей атмосферостойкостью, алюминий, бронза, слюдяные пигменты, добавки) и покрывной прозрачный лак. Таких эмалей существует три группы. Это — металлизированные, в составе которых есть алюминиевые частицы, придающие цветам характерный металлический оттенок; перламутровые (мика), где вместо алюминиевых частиц содержатся пигменты, придающие цветам характерный перламутровый эффект; пастельные, в которых нет эффектных пигментов, а имеются цвета, аналогичные однослойным эмалям. На ВАЗе пока используют только две первые группы, но в дальнейшем для окраски автомобилей ВАЗ-1118 предполагается внедрить и третью их группу.

Технология нанесения этих двухслойных эмалей одинаковая. Сначала наносится базисная эмаль, придающая системе цвет и эффект. После естественной сушки в течение 3—5 мин наносится бесцветный лак. Окончательная сушка — при 403—413К (130—140 °С).

Бесцветные лаки выполняют декоративные и защитные функции. Поэтому в их состав входят высококачественные связующие на базе акриловых сополимеров, ППУ-смол, ультрафиолетовых абсорберов, специальных добавок. Такие лаки либо одно-, либо двухкомпонентные. Однако в большинстве случаев используются однокомпонентные: они дают хороший технический эффект и дешевле двухкомпонентных. Тем не менее в последнее 3—5 лет все больше стали применять лаки с добавкой молочных акриловых смол, которые позволяют увеличить сухой остаток, т. е. получить лучшие декоративные показатели при их нанесении в один слой.

К недостаткам двухкомпонентных лаков следует отнести не только их более высокую стоимость, но и то, что для них необходимо специальное дорогостоящее оборудование, обеспечивающее их приготовление и распыление.

Большинство перечисленных выше лакокрасочных материалов имеют, к сожалению, общий недостаток: их растворители — токсичные жидкости. Между тем экологические требования к применяемым материалам, в том числе лакокрасочным, непрерывно ужесточаются. Поэтому на смену даже очень хорошим грунтам, эмалям и лакам приходят водоразбавляемые материалы. Такой переход в первую очередь происходит с базисными эмалями. Почему — понятно: именно они отличаются очень высоким выделением растворителей. Например, при традиционном нанесении базовых лакокрасочных материалов выделяется 88 % растворителей, из грунтов — только 14 %. При других способах нанесения (катафорез и т. п.) — меньше, но все-таки много. И только водные растворы с точки зрения экологии практически безвредны.

Однако проблем с водорастворимыми красками тоже пока еще много. К примеру, для их внедрения приходится приобретать дорогостоящее оборудование, а их применение требует соблюдения жестких режимов распыления, относительной влажности и температуры в окрасочной камере. Тем не менее тенденция очевидна. И в этой связи несомненный интерес представляет работа, проводимая фирмой "Дюпон Хербертс", которую она называет "Водорастворимая базисная эмаль с расширенными возможностями применения". Специалисты фирмы преследуют несколько целей. Во-первых, чтобы в существующих цехах окраски переход на водоразбавляемые эмали стал возможным без удлинения окрасочных камер; во-вторых, чтобы камеры можно было использовать при расширенном диапазоне температур и влажности; в-третьих, чтобы бесцветный лак можно было наносить на влажную базисную эмаль. И надо сказать, что первые результаты уже есть.

Испытания таких эмалей закончены в техническом центре в Вупертале (Германия), а также на окрасочных линиях ФИАТа и "Форда".

Порошковые краски оправдали возлагаемые на них экологические надежды. Например, фирма "Даймлер Крайслер" в 1997 г. начала выпускать (производительность 40 авт./ч) новый автомобиль А-класса. При его окраске применялась "смешанная" технология: две операции (подготовка поверхности и нанесение катафорезного грунта) выполнялись традиционными способами, а три (нанесение водоразбавляемого первого и второго базовых слоев, а также бесцветного порошка) — по-новому. Другие западные автозаводы идут по этому же пути, хотя многие из них пока на окончательной операции применяют все-таки бесцветный двухкомпонентный лак. Итог — резкое, порой на порядок, снижение вредных выбросов в атмосферу.

Таким образом, основными тенденциями в развитии лакокрасочных материалов, предназначенных для окраски серийных автомобилей, стали следующие: уменьшение выделения органических растворителей в воздушную и водную среду (экология); снижение затрат; повышение качества. ВАЗ с этой точки зрения — не исключение.



© Автомаш 2004
Компас в Мире Машин и Машиностроения
avtomash.ru
Главная Карта сайта

Журнал
 
Журнал - Автомобильная промышленность:

- Страницы истории
- Редколегия, контакты
- Тематика журнала
- Размещение статьи
- Размещение рекламы
- Оформление подписки

- Обзор содержания журнала с 2002 г
 
Rambler's Top100 Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru