Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Копирование текста разрешено при условии ссылки на данный контент

1.1. Установка технологической оснастки для прохождения кузова по всему процессу АПП и KTL / Slave Tools

Оснастка представляет собой ограничители для боковых дверей, багажника, капота, т.е. все элементы кузова имеют приоткрытое положение, для того, чтобы раствор который будет попадать в полости элементов стекали за кузов, а не скапливались в нем, в том числе для предотвращения дефектов.

Т.е. данной операцией производитель экономит материал (практически полностью сливается используемая жидкость) при переходе кузова из одной ванны в следующую. Соответственно  максимально сокращается количество переносимого материала внутри кузова в следующую зону, тем самым не смешивая химический состав между зонами, что позволяет выдерживать относительно высокий уровень качества покрытия кузова. Свою роль сливного отверстия выполняют и технические отверстия в днище кузова.

1.2. Предварительная мойка / BodyWash

BodyWash — предварительная мойка кузова перед основным процессом обезжиривания поверхности необходима для удаления с лицевой и внутренней поверхности кузова смазку прессового производства, а так-же  пыль, сор, мусор, стружку и пр. после сварочного производства. Данная установка может находиться как в цехе окраски, так и в цехе сварки.

BodyWash представляет собой камеру проходного типа с входом и выходом. Кузов заходит в камеру, останавливается на точке ожидания и в течение 2х минут (время устанавливается согласно тех процесса) на кузов из множества форсунок со всех сторон подаётся слабощелочной раствор под давлением от 2х до 3х бар. По истечению 2х минут отключается подача воды. Для слива материала из карманов и скрытых полостей кузова, конвейерная система производит подъем  передней или задней части кузова на угол порядка 20-25 градусов.

  • Плюсы: Используется на заводах с большой производительность от 40 до 50 кузовов в час;
  • Минусы: Большой расход воды, наличие системы фильтрации, обслуживание данной мойки (агрегата).

Альтернативный процесс BodyWash — это когда все элементы после прессового производства моются в отдельных небольших мойках или протираются специальными растворами вручную, затем элементы укладывают в тару для дальнейшей транспортировки в сварочное производство или склад.

  • Плюсы: Используется на заводах с малой или средней производительность от 10 до 25 кузовов в час;
  • Минусы: Не возможно устранение/удаление смазки с деталей после прессового производства в труднодоступных местах.

В данном случае BodyWash заменяет оборудованный пост для ручного труда, т.е. протирку лицевых поверхностей и пылесос высокой мощности для уборки внутри кузова.

Всем нам известно, что вне зависимости от предмета покраски одним из важных факторов является подготовка поверхности, т.к. от этого зависит качество, так вот BodyWash или зона обезжиривания является неотъемлемой частью процесса подготовки. При этом некачественная промывка существенно влияет на следующий этап, а именно на загрязнение материала в зоне (АПП).

Далее, согласно технологического маршрута кузов направляется в АПП (Агрегат Подготовки Поверхности).

  • Подготовка кузова к технологическому процессу АПП — представляет собой ручную или автоматическую загрузку кузова на конвейерную линию, именуемую  “Шаттл” или “Спутник”. 

1.3. / 1.4. АПП- подготовка поверхности / PT (англ.)/ VBH (нем.)

АПП состоит из 2х стадий

Стадия №1 — обезжиривание поверхности с помощью метода орошения.

Кузов проходит через туннель и на него подается напор воды из форсунок. Объём таких ванн порядка 15-30 м³, в зависимости от площади кузова.

Стадия №2 — обезжиривание поверхности кузова с помощью погружения, т.е. кузов погружается полностью в раствор и при погружении совершает наклоны вниз и вверх для того, чтобы не образовывались воздушные пузыри. Обязательным процессом в момент подъёма кузова является орошение.

Материалы:

В 1 и 2 стадии применяются щелочные растворы и усилитель обезжиривания (ПАВ Полезное-активное вещество). Данные растворы изготавливают компании Henkel, ЭКОХИМ, Chemetall, PPG.

Концентрация растворов подбираются индивидуально к каждой линии в зависимости от зажиренности кузова, согласно ГОСТ 9.402-80 зажиренность поверхности металла перед АПП допускается до 3 г/м², зачастую данный показатель от 2-4 г/м². Главными показателями для контроля являются «Общая Щелочность» (ОЩ), температура раствора (воды), рН. Растворы в ванных готовятся на ПХВ воде.

Промывка кузова после ванн обезжиривания является неотъемлемой частью АПП и состоит из 2х стадий

Стадия №1 — промывка поверхности с помощью метода орошения, т.е. кузов проходит через туннель и на него подается напор воды из форсунок. Объём таких ванн порядка 15-30 м³, в зависимости от площади кузова.

Стадия №2 — промывка поверхности кузова с помощью погружения, т.е. кузов погружается полностью в раствор и при погружении совершает наклоны вниз и вверх для того, чтобы не образовывались воздушные пузыри. Обязательным процессом при подъёме кузова является орошение.

Главными показателями для контроля являются Проводимость S/см, рН. Растворы в ванных готовятся на ПХВ воде.

В данном случае, траектория наклона кузова является значимой частью процесса, ввиду того, что наличие пузырей категорически недопустимо, именно углом наклона можно полностью вывести пузыри из кузова.

 

На данной анимации представлен самый технологичный вариант оборудования E-Shuttle 300 от компании EISENMANN

Каким образом наличие пузырей влияет на качество? Суть в следующем, данное место на кузове в дальнейшем не будет обработано материалом, соответственно не будет обладать антикоррозийной стойкость, более того, в зоне пузырей при взаимодействии с химией уже образовывается ржавчина. Подобные дефекты могут быть под крышей, в крышке багажника или капота. Ввиду этого, в настоящее время поставщики оборудования предлагают более инновационные методы погружения кузова, перевернув в момент окунания крышей вниз, подобное решение позволяет убрать дефекты и улучшить покрытие кузова. Но, не применимо на микроавтобусах и крупных автомобилях.

 

  • Активация поверхности кузова перед фосфатированием.

Для улучшения кристаллообразования в ванне фосфатирования применяют специальные добавки – активаторы фосфатирования. Активаторы фосфатирования добавляются в ванну активации, расположенную перед ванной фосфатирования. Являясь нерастворимыми соединениями, соли титана и фосфата марганца осаждаются на поверхности металла и служат зародышами при фосфатировании, что приводит к уплотнению фосфатных слоёв и повышению их сплоченности.

Небольшой размер кристаллов (менее чем в 2-3 раза) будет более однороден и снизит вес, способствуя, тем самым плохой адгезии.

Главными показателями для контроля является Проводимость S/см, рН. Раствор в ванне готовится на дем. воде.

  • Фосфатирование поверхности кузова

Это химический процесс взаимодействия фосфатирования с активацией, в результате чего на поверхности образуется химически связанный слой шероховатых кристаллов.

Фото кристаллов фосфата в 1000 кратном увеличении.

 

 

Фосфатирование в свою очередь является  основой катафорезного покрытия.

У “окрасочников” есть такое понятие, что они красят не кузов (металл), а именно фосфат.

Процесс нанесения осуществляется с помощью погружения кузова в ванну и его нахождения в растворе согласно заданного времени и параметрам.

Контролируются следующие параметры фосфата: Общая кислотность раствора(ОК), свободная кислотность раствора(СК), Цинк, Фториды, Газовая точка, масса фосфата.

Для проверки используют пластины и пропускают с кузовом по технологии, затем данная пластина взвешивается на весах точностью 0,001. Массу фосфата задает поставщик материалов, обычно это в интервале от 2 до 4 г/м². Раствор готовится на дем воде.

Жизнестойкость(способность) фосфата составляет 3-ое суток, после этого периода фосфат на поверхности разрушается в результате отсутствует адгезия к последующим слоям ЛКП.

  • Промывка кузова после фосфатирования поверхности является неотъемлемой частью АПП и состоит из 2х стадий

Стадия №1 — промывка поверхности с помощью метода орошения, т.е. кузов проходит через туннель и на него подается напор воды из форсунок. Объём таких ванн порядка 15-30 м³, в зависимости от площади кузова.

Стадия №2 — промывка поверхности кузова с помощью погружения, т.е. кузов погружается полностью в раствор и при погружении совершает наклоны вниз и вверх для того, чтобы не образовывались воздушные пузыри. Обязательным процессом при подъёме кузова является орошение.

  • Стадия Пассивации осуществляется как с помощью погружения так и орошения.

Данный процесс образовывает очень тонкий слой оксидного слоя на металле. Если этот слой имеет значительную толщину, прочность сцепления покрытия с поверхностью изделия будет низкой. Но при малой толщине и определенной структуре слоя достигается хорошее сцепление основного металла с покрытием (катафорезом) и уменьшается его пористость.

На видео представлен технологический процесс прохождения кузова по линии АПП — КТФ:

1.5. Катафорезный грунт (КТФ, первичный грунт) / ED (англ.) / KTL (нем.) — “Сердце” всего процесса окраски и антикоррозионных свойств кузова.

Катафорезный грунт —  это бессвинцовое двухкомпонентное покрытие (состоит из Пасты и Эмульсии) нового поколения. Катафорез обладает следующими преимуществами: экологически безопасный материал (без свинца, низкий уровень содержания летучих органических соединений VOC, без Cr), высокая проникающая способность, низкая степень осаждения на дне ванны, низкая температура сушки, отличная коррозионная стойкость, низкий расход и хорошая устойчивость к маслу.

 Подробное описание Катафореза и Анафореза находиться по данной ссылке.

Процесс состоит из 3х отдельных облаков объединяющий 1 важный процесс.

  1. Ванна обычно 100 м³ для 1 кузова или 200-300 м³ для нескольких. В ванну загружают материал пасту и эмульсию в соотношении 1:5 или 1:6 по объёму, а также различные добавки для улучшения розлива и ровного покрытия, важный показатель это сухой остаток который остаётся на кузове после высокотемпературной полимеризации в печи (сушке). В ванне вдоль всего периметра (слева и справа, а также на дне) стоят диализные ячейки в которых стоит стержень “катод”, с помощью которого осуществляется заряд материала находящегося в ванне, т.к. кузов имеет “минус” в результате подачи напряжения происходит процесс осаждения материала на металл.
  1. Параметры нанесения

Температура раствора в ванне, должна держаться в одном и том же диапазоне от 33 до 34 °С

Время нахождения в процессе нанесения грунта обычно не менее 120 сек

Напряжение от 300 до 400 В

Сила тока от 300 до 700 А

Толщина покрытия от 20 до 30 мкм, на некоторых европейских заводах толщину “закладывают” не менее 35 мкм.

Это делается для того, чтобы толщина в скрытых полостях была выше, т.к. соотношение лицевой поверхности в 2-3 раза больше относительно внутренней.

Катафорезный грунт имеет тенденцию прогресса, основной параметр это проникаемость в труднодоступные места. Соответственно каждый новый тип покрытия совершенствуется, логично, что дорогие грунты используются в более дорогих марках автомобилей, как например цинконаполненные грунты.

Вне зависимости от страны производства используются аналогичные материалы покрытия, т.е. при локализации качество не страдает.  

По сути, именно катафорезное покрытие мы подразумеваем, в момент покупки б/у автомобиля “битый” или нет приобретаемый транспорт. Т.к. отсутствие катафорезного грунта непосредственно сказывается на качестве покрытия ЛКП и антикоррозийной стойкости. Замена кузовного элемента на новый без данного покрытия недопустимо.

При всей стойкости катафорезного покрытия, важной составляющей является применяемая марка стали, в случае использования дешевых металлов, кратно ухудшаются антикоррозийные свойства.

  1. Процесс возврата материала в ванну с помощью УФ-Моделей. Сформированное покрытие на кузове после КТФ процесса в обязательном порядке необходимо промыть, во избежание таких дефектов как шероховатость, следы от пены, разводы, а также для минимизации переноса материала в скрытых полостях, для этого, кузова промывают УЛЬТРАФИЛЬТРАТОМ.

УЛЬТРАФИЛЬТРАТ — представляет собой жидкость (дем. воду) в которой находятся различные примеси, в том числе компоненты предыдущих стадий АПП. УФ-Модуль представляет собой цилиндр в котором огромное количество сот, ячейки размером ультра(нано), они разделяют на 2 составляющие, одна составляющая это материал, он поступает обратно в ванну, другая это ультрафильтрат, поступает в ванну или емкость для промывки кузова.

Применяемый (используемый) КТФ грунт обычно бледно серого цвета или бледно коричнево-зелёного, предназначен для окраски последующими слоями.

Современные КТФ покрытия предоставляют стойкость в камере солевого тумана 1500 часов, аналогично 6 годам эксплуатации в обычных условиях. Требуемая защита — отсутствие сквозной коррозии.

Проверка осуществляется следующим образом:

Пластины пропускают с кузовом по всему потоку АПП + КТФ + печь, после 72 часов выдержки, на пластинах делают Х — или Т — образный надрез, ножом толщиной 1 мм, затем помещают в камеру солевого тумана на 1500 часов.

Оценка состояния: толщина надреза не должна превышать ширину 2 мм  после 1500 часов.

Методика согласно ГОСТ 9.402 от 2004.

Так выглядят пластины KTL после испытаний в камере солевого тумана 1500 часов, ширина Х-образного разреза не превышает 1 мм.

Покрытие катафорезом, не соответствует нормам качества. Толщина 17-19 мкм.

Покрытие катафорезом, качество соответствует нормам. Толщина 20-22 мкм.

Покрытие катафорезом, качество соответствует нормам. Толщина 18-20 мкм.

Тест катафорезного покрытия на прочность посредством удара.

Качество соответствует нормам Адгезия 1 балл

Качество покрытия не соответствует нормам (отслоение от металла)

 

2 цвета катафорезного грунта (серый / коричнево-зеленый) при условии выдержки технологии

Цвет катафорезного грунта перегретого в сушильной камере, подвержен ломкости.

Несколько вариантов автоматических линий нанесения катафорезного грунта.
  • На видео один из первых вариантов линии нанесения первичного грунта, линия ПТК (Подвесной Толкающий Конвейер). Минусы данной установки: появление сорности на крыше кузова, только заданная траектория кузова (не всегда позволяет выводить пузыри из под крыши, капота, багажника), соответственно небольшой угол наклона кузова (порядка 40 градусов). Плюсы: дешевизна и простота в обслуживании данного оборудования.
  • Второй вариант от компании Dürr, является одной из первых разработок для линии KTL. Минусы: настройка траектории только для одного типа кузова, небольшой угол наклона кузова (порядка 40 градусов). На данный  момент компания Dürr предлагает более совершенные установки, но они не попали на видео.
  • Третий вариант от компании EISENMANN, установка Vario-Shuttle. Минусы: Дороговизна установки, угол наклона не более 100 градусов).
  • Четвертый вариант так-же от компании EISENMANN,  установка E-Shuttle 300. Считается передовым оборудованием в данном сегменте, предусмотрен переворот кузова на 360 градусов, при этом позволяет передвигать кузова по вертикали. Выше в GIF анимации представлена работа установки.

Немного истории. Вариант конвейера №1 P&F (Power & Free англ.версия) считается одним из первых в автомобильной промышленности, и был применен на автозаводе FORD в 1913 году для подачи деталей (генераторов) на рабочее место. Тип конвейера ГНК (ГрузоНесущий Конвейер), он же ПГК (Подвесной Грузонесущий Конвейер) был позаимствован в продовольственной промышленности и использовался для подвешивания и транспортировки мяса. В дальнейшем был модифицирован в ПТК для работы с более тяжелыми грузами. На фото отмечен красной линией.

На автозаводах мира технологическое оборудование часто является слабой частью комплексов, вне зависимости от назначения. Причина заключается в отсутствии должного обслуживания, а именно неквалифицированного персонала (зачастую), экономией на запасных частях.  

Квалифицированный персонал в данной сфере редкость, и не всегда является ответственным, что делает производителя зависимым. В защиту автопроизводителя нужно сказать, что обучение и повышение квалификации персонала является обязательным, но при этом дорогим мероприятием. 

Логично, что эти факторы со временем выработки кратно сокращают ресурс самого оборудования и увеличивают количество остановок (простоев).

Стоит отметить, что качество покрытия так же зависит от работоспособности оборудования, т.е. в результате простоев нарушается тех.процесс, и образуются следующие типы дефектов, например:

  • Остановки (как правило) свыше 6 минут в ванне фосфатации, в результате реакции кислоты на кузов, начинается процесс “съедания” металла и происходит его утоньшение.
  • Временные задержки после фосфатной ванны без последующей промывки вызывают коррозию на внутренней поверхности крыши, капота. Если не убрать коррозию лимонной кислотой, потребитель получит ржавчину по истечению определенного периода времени. При этом удаление ржавчины лимонной кислотой не является частью тех.процесса, а используется вне гласно, т.к. допуск данного дефекта приговаривает кузов к списанию в утилизацию.
  • Простои оборудования при погруженном кузове в ванну катафореза сказываются на толщинах покрытия (в зависимости от момента отключения напряжения на оборудовании). Но, стоит отметить, что отключение оборудования в момент погружения кузова, при этом погружение неполное и далее продолжительная остановка в 100% случаев ведет к списанию в утилизацию.
  • В результате неисправных (в том числе не чищенных) диализных ячеек ванны КТФ, наблюдается разность толщин катафорезного покрытия правой и левой стороны кузова.

После прохождения всех стадий АПП и КТФ кузов в ручном или в автоматическом режиме перегружают со спутника (шаттла) на скид, т.к. далее кузов будет проходить все этапы по напольному конвейеру.

Компания ITEC осуществляет механический и электрический монтаж на производственных площадках с 2000 года, подробнее с компанией можно ознакомиться пройдя по сслыке. 

1.6. Сушка КТФ (Oven KTL)

Состоит из 2 или 3, а иногда и из 4 отдельных стадий. Количество стадий рассчитывают на этапе проектирования и зависит от скорости прохождения кузова через печь, “Окно полимеризации”, металлоемкость кузова (масса и габариты). Каждая стадия представляет собой блок в котором находится отдельная (своя независимая) горелка работающая на газовом топливе, нагревает воздух до заданной температуры и подается с помощью вентиляторов в свою стадию, перед этим горячий воздух проходит через 2 этапа очищения с помощью жаропрочных (устойчивых) фильтров.  

Пример температур в каждой стадии:

1 -180 °С

2 -190 °С

3 -200 °С

Контроль температур на металле кузова осуществляется с помощью прибора Grand and DataPack. Специальные датчики устанавливают на кузов, (пол, двери, крыша, торпедо) и пропускают через печь. Далее прибор записывает температуру на каждом элементе. В случае необходимости производится корректировка в каждой стадии.

Главный фактор и показатель в окраске кузовов, это то, что Вы создаёте технологические параметры для нагрева металла, а он в свою очередь полимеризует на себе все необходимые слои ЛКП.

Окно Сушки для KTL грунта — “Белое поле” — это оптимальное попадание в спецификацию.

Так же быстрый тест полимеризации грунта — это Ацетон-тест.

Ацетон тест для проверки полимеризации катафорезного (КТФ) покрытия, самый важный процесс в окраске, т.к. в случае не просушенного покрытия произойдёт отслоение комплекса от КТФ покрытия, а так же ускоренный процесс развития коррозии.

1. Общая информация и место применения

Процесс перекрестных соединений в катафорезе происходит из-за химической реакции реактивных групп и, таким образом, зависит от применяемых условий сушки. Достаточная степень перекрестных соединений необходима для хороших механических/технологических характеристик и для защиты от коррозии.Этот метод необходим для проверки перекрестных соединений высушенного катафореза с метилизобутилкетоном и/ или ацетоном.

Применение: катафорез 

Внимание: надевайте защитные перчатки и выполняйте тест под капюшоном!

2. Материалы

  • 1 стандартная окрашенная тестовая пластина
  • оберточная бумага
  • метилизобутилкетон
  • ацетон

3. Взятие образцов

Перед взятием образца исследуемое вещество необходимо перемешать, чтобы получить однородную массу. Образец должен представлять исследуемый продукт. Количество образца должно быть достаточно для проведения двух шагового анализа.

4. Процедура

Так как используемые в тесте растворители очень опасны, анализ необходимо выполнять под капюшоном!

Высушите катафорез при необходимых условиях (температура, время). Надевая защитные перчатки, замочите кусок оберточной бумаги в одном из растворителей.

Чтобы проверить сопротивляемость к растворителям, потрите тестовую пластину пропитанной растворителем бумагой (20 двойных ходов рукой), нажимая одной рукой на пластину насколько возможно. Убедитесь, что бумага содержит достаточно растворителя, чтобы намочить пластину. Промачивайте бумагу в растворителе перед каждой новой пластиной.

Выполните тест с метилизобутилкетоном и ацетоном на внешней поверхности тестовой пластины.

5. Оценка

Когда катафорез высохнет на поверхности (после 30 минут), оцените внешность тестового участка путем сравнения его с соответствующими образцовыми пластинами. Оцените пластину, используя следующую шкалу:

0 = совсем нет изменений на поверхности

1 = слой покрытия немного поврежден, первые видимые изменения на поверхности

2 = четкое вздутие покрытия, нет расслоения

3 = расслоение покрытия

 Подробное описание Катафореза и Анафореза находиться по данной ссылке.

В сушильной камере кузов может находится не более заданного времени, этот период рассчитывается так-же под каждое производство отдельно, ориентировочное время нахождения 30-40 мин. Простои сверх нормативного времени влияют на качество, в случае длительного нахождения в сушильной камере (более 20 мин сверх заданного времени) покрытие становиться ломким, соответственно автомобиль получивший даже небольшое повреждение получит трещину на ЛКП. Перемещение внутри сушильной камеры происходит по средствам напольной конвейерной линии (крайне редко на подвесной, в основном это линии ПТК на устаревших установках), при этом использование несоответствующего типа масла для смазки подвижных частей конвейера ведет к образованию кратерности на поверхности кузова, подобный дефект требует дополнительной шлифовки кузова, в некоторых случаях происходит списание в окончательный брак.

В заключение, стоит отметить, что каждый участок производства влияет на качество покрытия, заданные рамки в процессе нанесения одного из важных слоев (катафорезный грунт) достаточно узкие, и небольшие отклонения сказываются в дальнейшем на эксплуатационных характеристиках. Подобные промышленные процессы в крупных масштабах могут себе позволить только крупные производители, т.к. содержание подобного комплекса обходится дорого, в виду этого не загруженные производством автомобилей площадки являются убыточными. Для примера, содержание только химии на данной установке в течение выходных дней месяца (6-8 дней) с производительность 16-21 кузов/час при условии рабочей недели 5 дней/2 смены в денежном выражении составляет, ориентировочно 300 тыс.руб. 

Сотрудники компании S&K Engineering Technologies работают в сфере окрасочных технологий более 15 лет и предоставляют большой спектр услуг, ознакомиться с компанией можно пройдя по ссылке.

На следующих технологических этапах покраски кузова будет доступна информация, о ремонтных грунтах способных условно заменить вне производственной площадки катафорезное покрытие при повреждении его до металла.

 


Источник: http://automotiveindustry.ru/paint_shop-ktl/


Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля

Мастика для кузова автомобиля