Лак бояу материалдарының сапасын анықтау

Зертханалық жұмыс

6.1. Жұмыстың мақсаты
1. Негiзгi лак бояу материалдары жайлы білімімізді жетілдіру.
2. Лак бояу материалдарын және сапасын бақылау әдiстерiмен танысу.
3. Лак бояу материалдарын түске бояуға және ұруға беттiң әзірлігі бойынша анықтауға әдеттену.
4. Лак бояу материалдары және жамылғылардың сапасын бақылау және бағаларын анықтау.
Жұмыстың орындалуына кететін уақыт - 4 сағат.

6.2. Тапсырма
1. Түске боялатын металдың беті дайындалсын.
2. Тегiстеудi жасау.
3. Бояудың ағартушы қасиеттерiн бағалау.
4. Лак бояу жамылғысының қаттылығын және оның соққыға берiктiгiн бағалау.
5. Жұмыс туралы есеп берудi құрау.
6. Бақылау сұрақтарына жауап беру.

6.3. Теориялық бөлiк
6.3.1. Бояуға және ұруға металдың беткі қабатын әзірлеу

Лак бояу материалдары (Лкм) тек қана шаң, кiр, мұнай өнiмдерiнiң iзi, тот, қабыршақ, жарамсыз ескi жамылғының қалдықтарын жою ұшін қолданып, дүрыс қалпты бетке келтiрiледi. Бiрiншi дайын тұрған беттi кiлегейлегенмен жамылғы қабатында өте әлсiз iлiнiсу пайда болады. Коррозияның жаман нашар адгезиясы бояу қабатында көрінбейді (Лкм). Өте қауiптi әсiресе мұқият алып тастауы керек болатын қабыршақтар болады. Қабыршақ - бұл сыртқы ортамен өзара әрекеттесуде металл бетiнiң тотығуын айтады. Пассивтеулерге душар болатын металлдық бөлшектер. Металл бетiнiң тотқа төзiмдiлiгiн жоғарылату үшін пассивтеумен, немесе пленка арқылы металдың беткі қабатын қаптау арқылы корозияның алдын алады.
Егер пассиватор бiрiншi (грунт жағу) (Лкм) қабат құрамында жүргiзiлсе, онда бояу қабатына енбейб түсі сәйкес келеді. Әдетте мұндай пассиваторлар хром тұз қышқылында болады (Рbсrо4, ZnCrO4).

Жұмыс iстейтiн жауапты бұйымдар үлкен коррозия әсерiнің (фосфаттауға) алдын алу үшін пассивацияларға душар болуы шарт. Ол үшiн оның негiзiнде орто - фосфорлы қышқыл немесе препараттар қолданылады. Фосфат қабыршағы қорғайтын қасиеттерден басқа металлдың беттерiне сонымен бiрге құрылған адгезияны едәуiр жақсартатын және коррозияның таратуына жергiлiктi қиратуына кедергi келтiретiн құрылымына ие.
Дайын тұрған бетке, яғни жерге бiрiншi жамылғыны жағады.
Ол металлмен және жамылғының келесi жiктерiнiң арасындағы биiк адгезияның болмауын қамтамасыз етуi үшiн қызмет көрсетедi. Грунт жағу - жер құрастыратын материал бiлезiкпен, шашыратумен немесе малып алумен жұргізіледі. Бояуға беттiң әзiрлеуiн аяқтаумен және грунт жағу аралығында үзiлу уақытында мейлiнше аз болу үшiн маңызды.

 

6.3.2. Тегiстеу.

Құрғатылған жер 15—20 мкм жуандық шамасында қабаттай алады, сондықтан металлдың бетiндегi көрнектi мiндерi сақталынады. Олар жергiлiктi және ортақ тегiстеулерге шеттету үшiн қолдану болып табылады. Жергiлiктi тегiстеу iрi мiндерді тегiстейдi. Ортақ тегістедетін ауданның барлық бетi тегiс жамылғыны алуға мүмкiндiк бередi. Әрбiр жiк № 80—120, содан соң дөрекi түрпiлi терiмен және қайрақты зерен арылады тыңдалып тегiстеледi. Жiктердiң жалпы сандарының шпатлевкалары болуы керек. Ақырғы тегістеу керек болған жағдайда шпатлевка барлық бетiн ұруымен 50—100 мкм жуандықпен қабатына жетедi.

Майда дәндi тоқаш және № 150—220-шi терiлермен қайрау осыдан кейiн жүргiзiледi. Бояу тозаңдатқыштың арқасында қажеттi тұтқырлыққа дейiн ерiткiшiмен су қосып қалпына келтiрiледi.

 

6.3.3. Бояудың ағартушы қасиеттерiнiң бағасы

Вязкость ЛКМ измеряется в секундах, потребных для вытекания 100 мл его из вискозиметра ВЗ-4 (рис. 6.1) через отверстие в дне диаметром 4 мм при температуре 18—20 °С. Это время должно находиться в пределах от 15 до 45 секунд. Егер түске бояу бiлезiктiң арқасында өндiрiп алса, онда оның тұтқырлығы 30- 60 секунд аралығын құрауы керек.

6.1-шi сурет. вискозиметр B3-4:

1-шi - стақан; 2 - түйiршiк; 3 – штатив

 

Вискозиметр ол үшiн (Вз-шы үйреншiктi вискозиметр 100 млдiң өлкелерiне дейiн сыйымдылық толтыруда алады) 100 мл мөлшерiнде сыналып отырған бояумен толтырылады, секундомер бойынша содан соң оның босатуын уақытпен анықтайды. Тұтқырлықты дәлдікпен өлшеу үшiн үш-төрт рет қайталайды және содан соң орташа арифметикалықтарды шығарады.
Бұдан басқа, бояулар даярлауында үйлесiмдi ерiткiшiнiң түрiн анықтау керек. Мысалы, бұл сынаулары жанармайы бар және тұнбаларға араластыруда олардан iрiп түсiп қалуға үйлесiмдi емес нитроцеллюлозаларын негiзiнде бояу болып байланған, осы уақытта басқа үйлесiмдi жанармайлар болып табылады. Нитроцеллюлозаның негiзiнде бояулар өте жайылған және ағартушы өндiрiсте қолданылатын № 646-шы ерiткiшiмен жақсы сәйкес келедi.

Бояулардың көрсеткiштердiң бiрі олардың жағылатындығы болып табылады. Үзбелiлiк - бұл бояуды қабiлеттiлiк жұққызылатын беттiң түсiн толық қашырту.

Авто эмальдер үзбелiлiк 1м² пленкамен жағылып беттегi қурап қалған қабыршағының шектердегi 30 -70г аралығындағы болады.

 

6.3.4. Түске бояу

Өңдеген шпатлевка жiк, оның жоқтығында грунт жағу бояудың бiрнеше жiктерiмен жағылады. Өзi таралған әдiс - пневмо шашырату.
Бояуды 17—30 с ВЗ-4-шыны тұтқырлыққа дейiн езбелейдi және 200—600 кПа қысымдармен шашыратады.

Предварительный подогрев ЛКМ снижает их вязкость, что позволяет выполнять работу при пониженном давлении, используя меньшее количество растворителя. При этом расход растворителя уменьшается на 30—40 %, а толщина слоя покрытия увеличивается в 1,5—2 раза и сокращаются потери на туманообразование.

Қолмен бояу тозаңдатқыштары 100—200 м2/сағ өнiмдiлiктердi қамтамасыз етедi. Шашыратудың алдында қысылған ауа пневмо шашырату үшiн дымқыл және майдан, схеманы тазартуға ұсынылады 6.2-шi суретте көрсетiлген. Қысылған ауаны қысымның тербелiстерiнiң кiшiрейтулерi үшiн үлкен көлемдегі қосымша ресивер сыйымдылықтарын орнатады. 6.3-шi сурет пневматикалық бояу тозаңдатқыштың схемасы көрсетiлген. При воздействии на спусковой крючок 7 оттягивается со своего седла запорная игла 8, при этом поступающий через канал в рукоятке сжатый воздух будет вырываться с большой скоростью из сопел распылительной головки 1, образуя разряжение в зоне центрального отверстия, освобожденного иглой 8. Краска, подаваемая из бачка 2, будет вытекать из этого отверстия, подхватываться, дробиться и увлекаться воздушным потоком.

Бояу тозаңдатқыштар үшiн қысылған ауа 300—600 КПа қысым құратын кез келген компрессорды қамтамасыз етедi.
Тоқаштар процессте құрғау уақытын анықтайды. Жамылғы түске боялғаннан кейiн әрi-берiден 10 см қашықтығында онында дереу булар ауамен бiрге дем шығарылатын суларды конденсациялайтын өте жiңiшке жартылай қатты қабыршақ құрастырады.

Эмальлердiң кейбiр түрлерi тек қана ыстық тоқаштармен қосылады. Табиғи шарттарындағы жамылғыларын тоқашты тез кебетiн (акрил, винил, нитроцеллюлоза, перхлорвинил тағы басқалар) бояуында қолданады.
Продолжительность сушки можно сократить, используя технологию нанесения слоев покрытия «сырой по сырому». В этом случае на грунтовку или первый слой эмали, высушенные до исчезновения отлипа (сушат примерно 10—15 мин) наносят последующий слой ЛКМ. Этот слой сушат требуемое время (от 24 до 48 часов), при этом хорошо просыхают и недосушенные первые слои.

6.2-шi сурет. Пневматикалық шашырату үшiн арналған құрылғы схемасы: 1 - компрессор; 2 - ылғал бөлгiш; 3 - ресивер; 4-солқылдақ шланг; 5 - бояу тозаңдатқыш.

 

6.3-шi сурет. Пневматикалық пневмо тозаңдатқыш: 1-тозаңдатқыш басы; 2 - бояу үшiн арналған бачок; 3 - тозаңдатқыштың корпусы; 4-тиек бұрандасы; 5 - қалам; 6 - төсем; 7 - серiппе; 8-тиек тебен инесi

 

Құрғатылған ЛКМ нақтылы жамылатындық, адгезия, берiктiк соққыда жататын сапа көрсеткiштерiмен берiктiк айналмада және созылға ие болуы керек, сонымен бiрге қаттылыққада.

 

6.3.5. Соққы кезіндегі қаттылық және берiктiк

Бұл адгезиямен қатар лак бояу жамылғысының сапа көрсеткiштерi автомобилдiк өндiрiсте өте маңызды болып табылады.
Жамылғыларды қаттылық 5.2-шi суретгеі шыны маятниктi құралда анықталады. 103. Бұл құрал 2, 6, 4 шәкiлдiң және маятник тақта негiзінен 3 тұрады. Маятник П әрiпі түрiнде орындалған, және шыны пластинкаға 8 әкелген сыналып отырған жамылғыға екi құрыштан жасалған түйiршiктерден кейiн арқа сүйейдi. С помощью специальной рамки маятник устанавливается в нулевое положение, а затем пусковым приспособлением 1 отводится на угол 5°. При этом шариковые опоры не должны смещаться с того места, которое соответствовало нулевому положению. Затем маятник освобождается и замеряется время его колебания, пока амплитуда не достигнет 2°. По формуле (6.1) определяется твердость покрытия.

где t₁ — время до затухания колебаний маятника (от 5 до 2°), точки опоры которого лежат на стеклянной пластинке, покрытой ЛКП, с; t₂ — стеклянное число прибора, т. е. время затухания колебаний маятника(от 5 до 2°), точки опоры которого лежат на совершенно чистой стеклянной пластинке, с.

ЛКП автомобилей должны иметь твердость не менее 0,2.

Прочность покрытия при ударе оценивается с помощью специального прибора У-1 (рис. 5.1, с. 103). Он состоит из станины 1, наковальни 7, бойка 2, направляющей трубы со шкалой 3, груза 5 массой 1 кг и пусковой кнопки. При испытании на наковальню устанавливается стальная пластинка размером 100x100 мм покрытием в сторону бойка. Место, которое будет подвергаться удару, должно отстоять не менее чем на 20 мм от краев пластинки или от центров участков, по которым ранее наносился удар. Результатом испытания является определение той максимальной высоты (в см) падения груза, при которой не обнаруживаются трещины, смятия и отслаивания покрытия.

ЛКП автомобилей должны иметь прочность при ударе не менее 30 см.

В табл. 6.1 показаны причины возможных дефектов при окраске поверхностей пневмораспылением.

6.1-шi кесте. Пневмо шашырату жамылғыларды түске бояудың жанында мiндер болуы мүмкiн.

Сырт пiшiнi бойынша лак бояу жамылғылары 4 сыныпқа бөлшектенедi.

«кесте 5.1. 102».

ВискозиметрВЗ-4

 

6.4. Эксперименталдi бөлiк
6.4.1. түске бояуға метал бетін әзiрлеуі
Жабдық:
— 100x100x0, 8 мм өлшемдегі металлдық пластинкалар;
— жанармай немесе ацетон;
— қыратын терi;
— Гф грунт жағу - 020, Гф - 037 немесе № 138
— тартпа шкаф;
— кептрiгiш шкаф.

 

Жұмыстың орындау ретi
1. Екi тараптардан да қыратын терiмен құрыштан жасалған пластинкамен тазалау.
2. Жанармай немесе ацетондағы тот түрiндегi шаңның бетi олардан алып тасталсын, содан соң кептiру.
3. Дайын тұрған пластинканы пластинканың тек қана жартысын көрінетіндей етіп батыру.
4. Пластинканы суырып алсын және грунт жағудың артықшылықтарына ағымында 5 мин ағып көп жиналуға беру.
5. Ағымында 20—25 мин өткеннен кейін 100—110 С⁰
6. Охладить пластинку в течение 5 мин.

7. Произвести пробу на полное высыхание, для чего

— на пластинку с покрытием поставить груз массой 0,2 кг и с опорной поверхностью 100 мм²;

— по истечении 30 с груз снять и произвести контроль на предмет прилипания волокон ваты к грунту и остаточных следов.

8. Нәтижені есептеу нәтижесiне жазып алу.

 

6.4.2. Жабдық тегiстеу:
— қалақша;
— № 180-шi қыратын терi
— шпатлевка;
— кептрiгiш шкаф.

 

Жұмыстың орындау ретi
1. Шпатлевканың жiгiнiң пластинканың тараптардың бiрлерiне амалдарынша тегiс және кiрбiк қалақша арқылы әкелу.
2. Ағымында 15—20 минутта 60—70 С⁰
3. температураның жанында шпатлевканың тоқашын пластинканы ағымында 5 мин салқындатып және толық құрғауға сынақты жасауға жасау.
4. Пайда болуға дейiн шпатлевканың жiгi жап-жалтыр терi арқылы қырнасын және кеуектi бет.
5. Сынау нәтижесi есептеу нәтижесiне жазып алу.

 

6.4.3. Жабдықты бояудың ағартушы қасиеттерiнiң бағасы:
— авто ағартушы өндiрiс қолданылатын үйреншiктi бояулардың үлгiлері;
— № 646-шы ерiткiш
— жанармай;
— тығындары бар екi түтiк;
— ВЗ-4 вискозиметр;
— 90x120 мм өлшемді шыны пластинка;
— салмақтар лабораториялық;
— бiлезiк;
— шахмат тақтасы немесе ақ қара жолақтар әкелген қағаз.

 

6.4.4. Адгезия және жамылғыны икемдiлiктi түске бояу және анықтауы
Жабдық:
— авто ағартушы өндiрiс қолданылатын (бояулар) үйреншiктi эмальлердiң үлгiлерi;
— № 646-шы ерiткiш немесе ацетон;
— тозаңдатқыш бояу;
— 100x100x0, 8 ммнiң өлшемiн құрыштан жасалған пластинкалар;
— 150x20x0, 3 ммнiң өлшемiн құрыштан жасалған пластинкалар;
— кептрiгiш шкаф;
— тартпа шкаф;
— 20, 15, 10, 3 және 1 ммнiң диаметрiнiң құрыштан жасалған сырықтарының жиыны;
— ұстараның жүздерi.

 

Жұмыстың орындалу реті

1. Подготовить стальные пластинки согласно п. 6.4.1.

2. Нанести слой краски при помощи краскораспылителя.

3. Определить время высыхания от пыли.

4. Просушить окрашенную пластинку в течение 10—15 мин при температуре 50—60 °С.

5. Промыть краскораспылитель в растворителе № 646.

6. Определить адгезию лакокрасочного покрытия, для чего:

— на окрашенной пластинке размером 100x100x0,8 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях на всю глубину покрытия лезвием безопасной бритвы нанести надрезы на расстоянии 2 мм;

— слегка надавить на образовавшиеся квадраты и попытаться сдвинуть их с места;

— сделать вывод о состоянии адгезии и результат записать в отчет.

7. Определить эластичность лакокрасочного покрытия, для чего:

— окрашенную стальную пластинку размером 150x20x0,3 мм плавно изгибать на 180° поочередно вокруг стержней, начиная с большего диаметра и переходя к меньшему (при этом испытуемая пленка должна быть обращена наружу, т. е. работать на растяжение);

— зафиксировать значение эластичности пленки и результат записать в отчет.

6.4.5. ЛКП-ның соққы кезіндегі қаттылығы және оның берiктiгiнiң бағасы
Жабдық:
— М-3 құралы;
— У-1 құралы;
— 100x100 мм өлшемiмен боялған металлдық пластинка;
— боялған шыны пластинка;
— секундомер.

Жұмыстың орындалу реті

1. Для определения твердости ЛКП:

— установить окрашенную стеклянную пластинку на плиту прибора М-3 под шариковые опоры П-образного маятника;

— установить маятник в нулевое положение;

— отвести маятник на 5°;

— освободить маятник и по формуле (6.1) рассчитать твердость покрытия (стеклянное число прибора получить от лаборанта или преподавателя);

— результат записать в отчет.

2. Для определения прочности ЛКП при ударе:

— установить окрашенную стальную пластинку на наковальню прибора У-1;

— начиная с минимальной высоты подъема груза и постепенно ее увеличивая, определить прочность покрытия;

— результат записать в отчет.

Талдау нәтижелерi және форма бойынша кестенi толтыру:

Бақылау сұрақтары
1. ЛКМ қандай талаптарды қалап көрсетедi?
2. Бөлшектің жоғары бөлігі бояуға қалай дайындалады?
3. Лак бояу жамылғыларын қалай классификациялайды?
4. Бояуларда ағартушы қасиеттері қалай бағаланады?
5. Лак бояу материалдарына қалай белгi қояды?

 

ПТМ-10-1қ Өндірбай Н.М