Premaz boje: vrste i metode nanošenja

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:40

Premaz boje se danas koristi u mnogo različitih oblasti, jer ima mnogo prednosti. Jedan od osnovnih uslova za obezbeđivanje svih ovih prednosti je pravilna upotreba i zato je važno znati šta su takvi premazi, kako ih pravilno naneti.

Šta je ovo?

Premaz je formirani film boje i laka koji se nanosi na određenu površinu. Može se formirati na različitim materijalima. Sam hemijski proces, usled kojeg nastaje premaz laka, podrazumeva, pre svega, sušenje, a zatim i konačno očvršćavanje nanešenog materijala.

Glavna funkcija ovakvih premaza je da obezbede efikasnu zaštitu od bilo kakvog oštećenja, kao i da svakoj površini daju atraktivan izgled, boju i teksturu.

Pregledi

U zavisnosti od eksploatacionih svojstava, premaz boje može biti jedan od sledećih tipova: vodootporan, otporan na ulje i benzin, otporan na vremenske uslove, otporan na toplotu, otporan na hemikalije, konzervatorski, elektroizolacioni, kao i za specijalne svrhe. Potonji uključuju sljedeće podtipove:

• Boja protiv obrastanja (GOST R 51164-98 i drugi) je glavni materijal u brodskoj industriji. Njime se eliminiše rizik od zagađivanja podvodnih delova brodova, kao i svih vrsta hidrauličnih konstrukcija sa bilo kojim algama, školjkama, mikroorganizmima ili drugim supstancama.
• Reflektivni premaz (GOST P 41.104-2002 i drugi). Ima sposobnost luminescencije u vidljivoj zoni spektra kada je izložen zračenju, svjetlosti.
• Termoindikator. Omogućava vam da promijenite svjetlinu ili boju sjaja na određenoj temperaturi.
• Usporivači plamena, koji sprečavaju širenje plamena ili isključuju mogućnost izlaganja visokim temperaturama na zaštićenoj površini.
• Protiv buke. Pruža zaštitu od prodora zvučnih talasa kroz površinu.

U zavisnosti od izgleda, farba može pripadati jednoj od sedam klasa, od kojih svaka ima jedinstven sastav, kao i hemijsku prirodu formirača filma.

Materijal

Uobičajeno je koristiti nekoliko vrsta materijala na osnovu:

• formeri termoplastične folije;
• termoset folije;
• biljna ulja;
• modifikovana ulja.

Svi gore navedeni premazi boja i lakova danas se dosta koriste u gotovo svim oblastima nacionalne privrede, a takođe su rasprostranjeni i u svakodnevnom životu.

Statistika

Širom svijeta se godišnje proizvede više od 100 miliona tona boja i lakova, pri čemu se više od polovine ove količine koristi u inženjeringu, dok se četvrtina koristi u građevinarstvu i popravkama..

Za proizvodnju premaza za boje, koji se potom koriste u dekoraciji, koriste se izuzetno jednostavne proizvodne tehnologije koje uglavnom uključuju upotrebu takvih filmotvoraca kao što su vodene disperzije polivinil acetata, kazeina, akrilata i drugih sličnih komponenti na bazi na tekućem staklu.

U velikoj većini slučajeva takvi premazi se izrađuju nanošenjem specijalnih materijala u više slojeva, čime se postiže najveća moguća sigurnost zaštićene površine. U osnovi, njihova debljina je od 3 do 30 mikrona, dok je zbog tako niskih stopa prilično teško odrediti debljinu laka u domaćim uslovima, gdje nije moguće koristiti posebne uređaje.

Specijalni premazi

Da bi se dobio višeslojni zaštitni premaz, uobičajeno je da se odjednom nanese nekoliko slojeva materijala različitih vrsta, pri čemu svaki sloj ima svoju specifičnu funkciju.

Tester boje se koristi za provjeru svojstava osnovnog sloja, kao što je pružanje primarne zaštite, prianjanje na podlogu, usporavanje elektrohemijske korozije i drugo.

Korica kojakarakteriziraju maksimalne zaštitne karakteristike, trebaju uključivati nekoliko osnovnih slojeva:

• kit;
• primer;
• fosfatni sloj;
• jedan do tri sloja emajla.

U nekim slučajevima, ako je tester farbe pokazao nezadovoljavajuće vrijednosti, može se nanijeti dodatni lak, koji daje efikasnija zaštitna svojstva, kao i neki dekorativni efekat. Prilikom dobijanja prozirnih premaza, uobičajeno je da se lak nanosi direktno na površinu proizvoda koji zahtevaju maksimalnu zaštitu.

Proizvodnja

Tehnološki proces kojim se dobijaju složeni premazi boja i lakova uključuje nekoliko desetina različitih operacija koje se odnose na pripremu površine, nanošenje lakiranog materijala, sušenje i međupreradu.

Izbor određenog tehnološkog procesa direktno zavisi od vrste materijala koji se koristi, kao i od uslova rada same površine. Osim toga, uzimaju se u obzir oblik i dimenzije predmeta na koji se nanose. Kvalitet pripreme podloge prije farbanja, kao i pravilan izbor farbanja koji će se koristiti, bitno određuju čvrstoću prianjanja materijala, kao i njegovu trajnost.

Priprema površine uključuje čišćenje ručnim ili električnim alatima, sačmarenje ilipjeskarenje, kao i obrada raznim hemikalijama, koja uključuje niz operacija:

- Odmašćivanje površine. Na primjer, ovo se odnosi na obradu sa specijaliziranim vodenim otopinama ili mješavinama koje uključuju surfaktante i druge aditive, organske rastvarače ili specijalizirane emulzije koje uključuju vodu i organski rastvarač.

- Etching. Potpuno uklanjanje hrđe, kamenca i drugih produkata korozije sa zaštićene površine. U velikoj većini slučajeva, ovaj postupak se provodi nakon provjere lakiranja automobila ili drugih proizvoda.

- Primjena slojeva konverzije. Omogućava promjenu izvorne prirode površine i prilično se često koristi kada je potrebno stvoriti složene premaze boje s dugim vijekom trajanja. Ovo posebno uključuje fosfatiranje i oksidaciju (u većini slučajeva elektrohemijskom metodom na anodi).

- Formiranje metalnih podslojeva. Ovo uključuje pocinčavanje i prevlačenje kadmijumom (uglavnom upotrebom elektrohemijske metode na katodi). Površinska obrada hemikalijama uglavnom se izvodi potapanjem ili polivanjem proizvoda specijalizovanim radnim rastvorom u potpuno automatizovanom ili mehanizovanom pokretnom lakiranju. Bez obzira na to koje se vrste premaza boja i lakova koriste, upotreba kemikalija omogućuje postizanje visoke kvalitetepriprema površine, ali uključuje dalje pranje vodom i vruće sušenje površine.

Kako se nanose tečni premazi?

Nakon što se odaberu potrebni materijali i provjeri kvalitet lakiranja, odabire se način nanošenja na podlogu, kojih ima nekoliko:

• Manual. Koristi se za farbanje raznih proizvoda velikih dimenzija, kao i za popravke u domaćinstvu i otklanjanje svih vrsta kućnih nedostataka. Općenito je prihvaćeno korištenje proizvoda boja koje se suše na zraku.
• valjak. Mehanizovana primena, koja podrazumeva upotrebu valjkastog sistema. Koristi se za nanošenje materijala na ravne proizvode, kao što su polimerni filmovi, listovi i rolne, karton, papir i mnogi drugi.
• jet. Radni komad se propušta kroz poseban "veo" od odgovarajućeg materijala. Uz pomoć ove tehnologije može se nanositi farbanje i lakiranje mašine, razne opreme za domaćinstvo i niza drugih proizvoda, dok se zalivanje češće koristi za pojedine delove, dok se ravni proizvodi, kao što je lim, kao i kao panelni elementi namještaja i ostalo, obrađuju se na veliko.

Metode umakanja i izlijevanja se općenito koriste za nanošenje slojeva boje na aerodinamične proizvode koji imaju glatku površinu ako ih želite obojiti u jednu boju. Za dobijanjepremazi boja i lakova ujednačene debljine bez savijanja ili mrlja, nakon farbanja proizvoda, drže se određeno vrijeme u parama rastvarača koji dolaze direktno iz komore za sušenje. Ovdje je važno pravilno odrediti debljinu laka.

Utapanje u kadu

Tradicionalni lak se najbolje prijanja na površinu nakon što se proizvod izvadi iz kade nakon vlaženja. Ako uzmemo u obzir materijale na bazi vode, tada je uobičajeno koristiti potapanje s kemo-, elektro- i termičkim taloženjem. U skladu sa predznakom površinskog naboja proizvoda koji se obrađuje razlikuje se kato- i anoforetsko elektrodepozicija.

Upotrebom katodne tehnologije dobijaju se premazi koji imaju dovoljno visoku otpornost na koroziju, dok sama upotreba tehnologije elektrodepozicije omogućava postizanje efikasne zaštite od korozije ivica i oštrih čvorova proizvoda, tj. kao i unutrašnje šupljine i zavari. Jedina neugodna karakteristika ove tehnologije je što se u ovom slučaju nanosi samo jedan sloj materijala, jer će prvi sloj, koji je dielektrik, spriječiti naknadno elektrotaloženje. Također je vrijedno napomenuti činjenicu da se ova metoda može kombinirati s preliminarnom primjenom posebnog poroznog taloga formiranog od suspenzije za formiranje filma.

Kada se kemoprecipitacija koristi disperzioni materijal boje i lakova, koji uključuje različite oksidacijske agense. ATu procesu njihove interakcije sa metalnom podlogom, na njoj se formira dovoljno visoka koncentracija specijalnih polivalentnih jona, koji osiguravaju koagulaciju pripovršinskih slojeva korišćenog materijala.

U slučaju termičkog taloženja, stvara se talog na zagrijanoj površini iu ovoj situaciji se u vodeno-disperzioni farbani materijal unosi specijalizirani aditiv, koji zagrijavanjem gubi topljivost..

Sprej

Ova tehnologija je također podijeljena u tri glavne varijante:

• Pneumatic. Omogućava upotrebu automatskih ili ručnih raspršivača u obliku pištolja sa bojama i lakovima na temperaturi od 20-85 oS, koji se isporučuju pod visokim pritiskom. Korištenje ove metode karakterizira prilično visoka produktivnost, a također vam omogućava postizanje kvalitetnih premaza boje, bez obzira na oblik površina.
• Hidraulični. Izvodi se pod pritiskom, koji stvara specijalizovana pumpa.
• Aerosol. Koriste se sprejevi punjeni pogonskim gorivom i bojama. Prema GOST-u, lakiranje putničkih automobila može se nanositi i ovom metodom, a osim toga, aktivno se koristi za farbanje namještaja i niza drugih proizvoda.

Prilično važan nedostatak, koji razlikuje gotovo sve postojeće metode prskanja, je prisustvo prilično značajnih gubitaka materijala, jer se aerosol odnosiventilacije, taloži se na zidovima komore i u korištenim hidrofilterima. Istovremeno, treba napomenuti da gubici tokom atomizacije vazduha mogu dostići 40%, što je prilično značajan pokazatelj.

Da bi se nekako smanjili takvi gubici, uobičajeno je koristiti tehnologiju raspršivanja u posebnom visokonaponskom električnom polju. Kao rezultat koronskog pražnjenja ili kontaktnog punjenja, čestice materijala dobivaju naboj, nakon čega se talože na proizvod koji se farba, koji u ovom slučaju služi kao elektroda suprotnog predznaka. Koristeći ovu metodu, u većini slučajeva uobičajeno je nanošenje različitih višeslojnih premaza boja na metale i jednostavne površine, među kojima se posebno mogu razlikovati drvo ili plastika sa provodljivim premazom.

Kako se nanose praškasti materijali?

Ukupno, postoje tri glavne metode nanošenja praškastih premaza:

• filling;
• sputtering;
• primjena fluidiziranog sloja.

Pretežna većina tehnologija premaza se obično koristi u procesu farbanja proizvoda direktno na proizvodnim transportnim linijama, zbog čega se na povišenim temperaturama formiraju stabilni premazi, koji se odlikuju dovoljno visokim potrošačkim i tehničkim svojstvima.

Takođe, gradijent premazi se dobijaju jednom primjenom materijala koji uključuju mješavine prahova, disperzija ili otopina za stvaranje filma, nekarakterizira termodinamička kompatibilnost. Potonji se mogu sami odvojiti tokom isparavanja uobičajenog rastvarača ili kada se formirači filma zagriju iznad tačke stinjavanja.

Usled selektivnog vlaženja podloge, jedan formirač filma obogaćuje površinske slojeve premaza boje i lakova, dok drugi, zauzvrat, obogaćuje donje. Tako se stvara višeslojna struktura premaza.

Vrijedi napomenuti da se tehnologije u ovoj oblasti stalno usavršavaju i unapređuju, dok se stare metode zaboravljaju. Konkretno, danas se premaz boja i lakova (sistem 55) prema GOST 6572-82 više ne koristi za obradu motora, traktora i samohodnih šasija, iako je ranije njegova upotreba bila vrlo česta.

Sušenje

Sušenje nanesenih premaza vrši se na temperaturi od 15 do 25 oS, kada je u pitanju hladna ili prirodna tehnologija, a može se vršiti i na povišenoj temperature koristeći metode "peći".

Natural se koristi kada se koriste boje zasnovane na termoplastičnim brzosušećim tvornicama filma i onima koje imaju nezasićene veze u molekulima koristeći vlagu ili kisik kao sredstva za stvrdnjavanje, kao što su poliuretani i alkidne smole. Također je vrijedno napomenuti da se prilično često prirodno sušenje događa u slučaju korištenja dvokomponentnih materijala u kojima se koristi učvršćivačizvršeno prije primjene.

Sušenje materijala u industriji se često izvodi na temperaturama od 80 do 160 ^oS, dok se prah i neki specijalni materijali mogu sušiti na temperaturama do 320 o^{S. Stvaranjem ovakvih uslova obezbeđuje se ubrzano isparavanje rastvarača, kao i termičko očvršćavanje različitih reaktivnih filmotvoraca, na primer, melamin-alkidnih, alkidnih i fenol-formaldehidnih smola..}

Najpopularnije tehnologije premaza za termičko očvršćavanje su sljedeće:

• Konvektivna. Proizvod se zagrijava kruženjem vrućeg zraka.
• Thermoradiation. Infracrveno zračenje se koristi kao izvor grijanja.
• Induktivna. Za sušenje, proizvod se stavlja u naizmjenično elektromagnetno polje.

Da bi se dobili nezasićeni premazi na bazi oligomera, uobičajeno je da se koristi i tehnologija očvršćavanja pod uticajem ultraljubičastog zračenja ili ubrzanih elektrona.

Dodatni procesi

Tokom procesa sušenja odvijaju se mnogi hemijski i fizički procesi koji u konačnici dovode do stvaranja visoko zaštićenih premaza boje. To posebno uključuje uklanjanje vode i organskog rastvarača, vlaženje podloge, kao i polikondenzaciju ili polimerizaciju, u slučaju reaktivnih stvaralaca filma sa formiranjem umreženih polimera.

Izrada praškastih premaza uključujeobavezno topljenje različitih čestica sredstva za stvaranje filma, kao i prianjanje formiranih kapljica i vlaženje podloge njima. Također je vrijedno napomenuti da je u nekim situacijama uobičajeno koristiti tretman toplinom.

Srednja obrada

Srednja obrada uključuje:

• Brusenje abrazivnim slojem donjih slojeva boje i laka za uklanjanje bilo kakvih stranih inkluzija, kao i za zatamnjivanje i poboljšanje prianjanja između nekoliko slojeva.
• Poliranje gornjeg sloja specijaliziranim pastama kako bi farba dobila zrcalnu završnicu. Kao primjer možemo navesti tehnološke sheme farbanja koje se koriste u obradi karoserije automobila koje uključuju odmašćivanje, fosfatiranje, hlađenje, sušenje, prajmeriranje i sušenje površine, nakon čega slijedi nanošenje zaptivnih, zvučnoizolacijskih i inhibitornih smjesa, kao i niz drugih procedura.

Svojstva nanesenih premaza su određena sastavom upotrebljenih materijala, kao i strukturom samog premaza.