Que é a pintura industrial e como se aplica (1)

1. Pintura

-Definición: Pintura é un termo xeral para as operacións realizadas para formar unha película de revestimento usando pintura co propósito de cubrir a superficie dun obxecto para a súa protección, estética, etc.

-Finalidade: A finalidade da pintura non é só a estética, senón tamén a protección e, en consecuencia, a mellora da calidade do produto.

1) Protección: A maioría dos materiais principais que constitúen os automóbiles son chapas de aceiro e, cando un vehículo se fabrica cunha chapa de aceiro como cuberta, esta reacciona coa humidade ou o osíxeno do aire para xerar ferruxe. O principal propósito da pintura é protexer o obxecto evitando esa ferruxe (ferruxe).

2) Estética: A forma dun coche ten varios tipos de superficies e liñas, como superficies tridimensionais, superficies planas, superficies curvas, liñas rectas e curvas. Ao pintar un obxecto de forma tan complexa, móstrase unha sensación de cor que coincide coa forma do coche e mellora a estética do mesmo ao mesmo tempo.

3) Mellora da comerciabilidade: Na actualidade, existen varios tipos de automóbiles no mercado, pero entre eles, ao comparar vehículos cunha forma unificada e a mesma función, por exemplo, o que ten pintura bicolor ten mellor aspecto. Deste xeito, un dos obxectivos tamén é tentar mellorar o valor do produto mediante a pintura. Ademais, a durabilidade do exterior dos automóbiles é necesaria debido aos rápidos cambios ambientais recentes. Por exemplo, a demanda de pinturas funcionais que eviten os danos na película de revestimento causados ​​pola choiva ácida e o deterioro do brillo inicial causado polos cepillos automáticos de lavado de coches está a aumentar, mellorando así a comerciabilidade.Dependendo dos requisitos de calidade do revestimento, úsase tanto a pintura automática como a manual.

2. Composición da pinturaComposición da pintura A pintura é un líquido viscoso no que os tres compoñentes: pigmento, resina e disolvente, están mesturados (dispersos) uniformemente.

- Pigmento: Un po coloreado que non se disolve en solventes nin en auga. A diferenza dos colorantes é que se dispersan como partículas sen ser solubles en auga nin en solventes. O tamaño das partículas varía desde varios micrómetros ata varias decenas de micrómetros. Ademais, existen varias formas, como a circular, a de pau, a de agulla e a de escamas. É un po que dá cor (poder colorante) e poder cubrinte (a capacidade de cubrir e ocultar a superficie dun obxecto ao ser opaco) á película de revestimento, e hai dous tipos: inorgánicos e orgánicos. Os pigmentos de pigmento, pulido e extensores úsanse para mellorar a sensación da superficie. As pinturas incoloras e transparentes chámanse claras entre as pinturas, cando os pigmentos se excluen dos compoñentes que constitúen as pinturas.

Úsase para darlle máis brillo á película de revestimento.

1) Función do pigmento

* Pigmentos de cor: imparten cor, poder cubrinte

vaia. Pigmentos inorgánicos: Trátase principalmente de pigmentos naturais como o branco, o amarelo e o marrón avermellado. Son compostos metálicos como o zinc, o titanio, o chumbo, o ferro, o cobre, etc. En xeral, teñen unha excelente resistencia ás inclemencias meteorolóxicas e propiedades de ocultación da resistencia á calor, pero en termos de vivacidade da cor, non son tan bos como os pigmentos orgánicos. Como pintura para automóbiles, non se usa un pigmento inorgánico por si só. Ademais, desde o punto de vista da prevención da contaminación ambiental, actualmente non se usan pigmentos que conteñan metais pesados ​​nocivos como o cadmio e o cromo.

Pigmento orgánico: fabrícase mediante síntese orgánica mediante reacción química periódica e é unha substancia feita dun composto metálico ou tal como está na natureza. En xeral, a propiedade de ocultación non é moi boa, pero como se obtén unha cor transparente, úsase amplamente para a pintura viva de cores sólidas, cores metálicas e cor mica como pintura para o exterior dos automóbiles.

* Pigmento antioxidante: prevención da ferruxe

* Pigmento extensor: Pódese obter unha película de revestimento dura, o que impide a súa descomposición e mellora a súa durabilidade.

- Resina: Un líquido transparente que conecta o pigmento e o pigmento e lle dá brillo, dureza e adhesión á película de revestimento. Outro nome chámase aglutinante. As propiedades de secado e a durabilidade da película de revestimento dependen en gran medida das propiedades da resina.

1) Resina natural: extraese ou segrégase principalmente das plantas e utilízase para pinturas como vernices a base de aceite, vernices e lacas.

2) Resina sintética: É un termo xenérico para as que se sintetizan mediante reaccións químicas a partir de diversas materias primas químicas. É un composto orgánico cun peso molecular moi grande en comparación coas resinas naturais. Ademais, as resinas sintéticas divídense en resinas termoplásticas (que se abrandan e se funden ao quentarse) e resinas termoestables (que se endurecen por reacción química ao aplicar calor e non se abrandan nin se funden mesmo ao quentarse de novo despois de arrefriar).

- Disolvente: É un líquido transparente que funde a resina para que o pigmento e a resina se mesturen facilmente. Despois de pintar, evapórase como un diluínte e non permanece na película de revestimento.

Cpintura ar

1. Visión xeral e definición das pinturasDesde a perspectiva de proporcionar "prevención da ferruxe (antiferruxe)" e "propiedades de beleza", as pinturas para automóbiles xogaron un papel na mellora da comercialización dos automóbiles mediante a aplicación das últimas tecnoloxías da época. Nos seguintes artigos de calidade, as pinturas e os sistemas de revestimento están deseñados para lograr estas calidades de revestimento da maneira máis económica.

As pinturas son xeralmente fluidas e teñen a propiedade de aplicarse sobre a superficie do obxecto a revestir e formar unha película continua (película de revestimento) mediante procesos de secado e curado. Segundo as propiedades físicas e químicas da película de revestimento formada deste xeito, confírense ao obxecto a revestir "prevención da ferruxe" e "plastidade".

2. Proceso de pintura de automóbilesPara obter a calidade de revestimento do coche obxectivo da maneira máis económica, establécense o proceso de revestimento e as especificacións de revestimento, e cada calidade importante asígnase á película de revestimento obtida en cada proceso. Ademais, dado que as características da película de revestimento dependen da boa e mala traballabilidade do proceso, a pintura utilizada en cada proceso está deseñada de xeito que se poida maximizar a función principal asignada tendo en conta as condicións do proceso.A aplicación está estritamente controlada no taller de pintura.

O proceso anterior é un sistema de revestimento de 3 ou 4 capas que se emprega habitualmente para o revestimento de paneis exteriores de automóbiles, e a película de revestimento formada en cada proceso presenta as funcións que se describirán máis adiante e establece a calidade do revestimento dos automóbiles como un sistema de revestimento completo. En camións e vehículos lixeiros, hai casos nos que se emprega un sistema de revestimento de dúas capas no que se omite un paso intermedio do paso de revestimento. Ademais, en automóbiles de gama alta, é posible conseguir unha mellor calidade aplicando a capa intermedia ou superior dúas veces.

Ademais, recentemente, estudouse e aplicouse un proceso para reducir o custo do revestimento mediante a integración dos procesos de revestimento intermedio e superior.

- Proceso de tratamento superficial: Mellora a prevención da ferruxe ao suprimir a reacción de corrosión do metal e fortalecer a adhesión entre a subcapa (película de electrodeposición) e o material (substrato). Actualmente, o fosfato de cinc é o compoñente principal da película e o método de tratamento por inmersión é o habitual para poder tratar suficientemente pezas con estruturas complexas. En particular, para a electrodeposición catiónica, metais como o Fe, o Ni e o Mn distintos do Zn mestúranse no revestimento para mellorar aínda máis a resistencia á corrosión.

- Revestimento de electrodeposición (imprimación de electrodeposición de tipo catiónico): a subcapa comparte principalmente a función de prevención da ferruxe. Ademais das excelentes propiedades antioxidantes, a pintura de electrodeposición catiónica a base de resina epoxi ten as seguintes vantaxes na subcapa de automóbiles. ① Non hai elución da película tratada con fosfato de cinc durante o revestimento de electrodeposición. ② Efecto inhibitorio da reacción de corrosión debido á basicidade na estrutura da resina ③ Excelente propiedade antioxidante debido ao efecto de manter a adhesión debido á alta resistencia aos álcalis da resina epoxi.

1) Vantaxes da electrodeposición catiónica

* Mesmo as formas complexas poden ser revestidas cun grosor de película uniforme

* Excelente penetración interna en pezas e unións complexas.

* Pintura automática

* Fácil mantemento e xestión da liña.

* Boa traballabilidade da pintura.

* Pódese aplicar un sistema de lavado con auga de circuíto pechado UF (menos perda de pintura e menos contaminación das augas residuais)

* Baixo contido de solventes e baixa contaminación atmosférica.

* É unha pintura a base de auga e hai pouco risco de incendio.

2) Pintura de electrodeposición catiónica: en xeral, é unha resina poliamino obtida engadindo aminas primarias a cuaternarias a unha resina epoxi. Neutralízase con ácido (ácido acético) para facela soluble en auga. Ademais, o método de curado da película de revestimento é un tipo de reacción de reticulación de uretano usando isocianato bloqueado como axente de curado.

3) Mellora da función da pintura por electrodeposición: Está estendida por todo o mundo como capa base para automóbiles, pero a investigación e o desenvolvemento continúan mellorando non só a calidade anticorrosiva de todo o automóbil, senón tamén a calidade do xeso.

* Función de prevención da ferruxe/capa protectora

Vaia. Propiedade de revestimento absoluta, resistencia á penetración das xuntas, resistencia ao desconchado

Aptitude da chapa de aceiro antioxidante (adhesión resistente á auga, resistencia á rotación)

facer. Endurecemento a baixa temperatura (mellora da resistencia á ferruxe das pezas unidas á goma, etc.)

* Función cosmética/decorativo

vaia. Propiedades de revestimento da rugosidade da chapa de aceiro (contribúe á mellora da suavidade e o brillo, etc.)

ti. Resistencia ao amarelecemento (inhibición do amarelecemento da capa superior branca)

- Capa intermedia: A capa intermedia desempeña un papel auxiliar para maximizar a función de prevención da ferruxe da capa base (electrodeposición) e a función de enlucido da capa superior, e ten a función de mellorar a calidade da pintura de todo o sistema de pintura. Ademais, o proceso de revestimento intermedio contribúe a reducir os defectos do revestimento porque cobre os defectos inevitables da capa base (rabuñaduras, adherencia de po, etc.) ata certo punto na liña de pintura real.

A pintura intermedia é un tipo que emprega resina de poliéster sen aceite como resina básica e a cura por calor introducindo resina de melamina e, recentemente, uretano (Bl). Recentemente, para mellorar a resistencia ao desconchado, ás veces cóbrese unha imprimación antidesconchado con mollado sobre mollado no proceso previo intermedio.

1) Durabilidade da capa intermedia

* Resistencia á auga: baixa absorción e suprime a aparición de ampolas

* Resistencia á lascadura: Absorbe a enerxía do impacto cando se lanza a pedra e reduce os danos na película de revestimento que provocan o son e suprime a aparición de corrosión por sarna.

* Resistencia ás inclemencias do tempo: Menos deterioración debido aos raios UV e suprime a descamación da capa superior pola exposición ao exterior.

2) Función de enlucido da capa intermedia

* Propiedade de subcapa: Contribúe ao alisado do exterior acabado ao cubrir a rugosidade superficial do revestimento de electrodeposición

* Resistencia aos solventes: Ao suprimir o inchazo e a disolución da capa intermedia con respecto ao solvente da capa superior, obtense unha calidade de aspecto de alto contraste.

* Axuste da cor: A capa intermedia adoita ser gris, pero recentemente é posible aplicar unha capa superior con poucas propiedades de cubrición coloreándoa (selador de cor).

3) Pintura intermedia

*Calidade requirida para a capa intermedia: resistencia ao desconchado, propiedade de ocultación da base, adhesión á película de electrodeposición, suavidade, sen perda de luz, adhesión á capa superior, resistencia á deterioración da luz

- Capa superior: A función principal da capa superior é proporcionar propiedades cosméticas e protexela e manteñela. Hai elementos de calidade como a cor, a suavidade da superficie, o brillo e a calidade da imaxe (capacidade de iluminar claramente a imaxe dun obxecto na película de revestimento). Ademais, a capa superior require a capacidade de protexer e manter a estética destes automóbiles durante un longo período de tempo.

- Capa superior: A función principal da capa superior é proporcionar propiedades cosméticas e protexela e manteñela. Hai elementos de calidade como a cor, a suavidade da superficie, o brillo e a calidade da imaxe (capacidade de iluminar claramente a imaxe dun obxecto na película de revestimento). Ademais, a capa superior require a capacidade de protexer e manter a estética destes automóbiles durante un longo período de tempo.

1) Capa superior: as cores clasifícanse segundo a base de pigmento aplicada á pintura e divídense principalmente en cor mica, cor metálica e cor sólida dependendo de se se usan pigmentos en escamas como escamas de po de aluminio.

* Calidade da aparencia: suavidade, brillo, viveza, sensación de terreo

* Durabilidade: mantemento e protección do brillo, cambio de cor, decoloración

* Adhesión: adhesión de repintado, adhesión de 2 tons, adhesión con medio

* Resistencia a solventes

* Resistencia química

* Calidade funcional: resistencia ao lavado de coches, resistencia á choiva ácida, resistencia ao desgaste

2) Pintura respectuosa co medio ambiente

　　　* Alto contido en sólidos: Trátase dunha pintura con alto contido en sólidos que cumpre coa normativa de COV (Compostos Orgánicos Volátiles) e que reduce a cantidade de solvente orgánico empregado. Caracterízase por unha excelente sensación ao tacto e por usar resina de baixo peso molecular.

* Tipo de pintura a base de auga (pintura a base de auga): esta é unha pintura que minimiza a cantidade de solvente orgánico empregado e usa auga (auga pura) como diluyente de pintura. Como característica, requírese unha instalación de prequecemento (IR_Preheat) que poida evaporar a auga no proceso de pintura, polo que se require unha remodelación das instalacións e o pulverizador tamén require un método de eléctrodos para pintura a base de auga.

3) Pintura funcional

* CCS (Sistema de reticulación complexa, pintura de tipo reticulación complexa): é un tipo de resina de uretano (isocianato) ou silano na que se substitúe unha parte da resina de melamina, que é vulnerable á chuvia ácida no sistema de resina acrílica/melamina, e se mellora a resistencia aos ácidos e aos arañazos.

* NCS (Novo sistema de reticulación, Novo tipo de pintura de reticulación): Pintura sen base de melamina elaborada mediante curado epoxi ácido sobre resina acrílica. Ten unha excelente resistencia aos ácidos, aos arañazos e ás manchas.

- Traballabilidade do revestimento da capa superior: Para obter economicamente unha boa reproducibilidade da capa superior desexada, é esencial unha boa traballabilidade da pintura (atomización, fluidez, porosidade, suavidade, etc.). Para iso, é importante axustar o comportamento da viscosidade no proceso de formación de múltiples películas desde a pintura ata a cocción e o endurecemento. As condicións do ambiente de pintura, como a temperatura, a humidade e a velocidade do vento da cabina de pintura, tamén son factores importantes.

1) Viscosidade da resina: peso molecular, compatibilidade (parámetro de solubilidade: valor SP)

2) Pigmento: absorción de aceite, concentración de pigmento (PWC), tamaño de partícula dispersa

3) Aditivos: axente viscoso, axente nivelador, axente antiespumante, inhibidor da separación de cores, etc.

4) Velocidade de curado: concentración de grupos funcionais na resina base, reactividade do axente reticulante

Ademais, o grosor da película de revestimento ten unha grande influencia no aspecto final da capa superior. Recentemente, un axente viscoso estrutural como o microxel permite conseguir propiedades de fluidez e nivelación, e o aspecto final mellórase mediante o revestimento de película grosa.

​

- Resistencia ás inclemencias meteorolóxicas do revestimento superior: Aínda que os automóbiles están expostos a diversos ambientes, o revestimento superior recibe a acción da luz, a auga, o osíxeno, a calor, etc. Como resultado, prodúcense unha serie de fenómenos desfavorables que prexudican a estética.

1) Fenómenos ópticos

* Degradación do brillo: a suavidade da superficie da película de revestimento danase e a reflexión difusa da luz na superficie aumenta. A composición da resina é importante, pero tamén existe o efecto do pigmento.

* Decoloración: o ton de cor do revestimento inicial cambia segundo o envellecemento do pigmento ou da resina na película de revestimento. Para aplicacións automotrices, débese seleccionar o pigmento máis resistente ás inclemencias meteorolóxicas.

2) fenómenos mecánicos

* Fendas: As fendas prodúcense na capa superficial da película de revestimento ou en toda a película de revestimento debido a cambios nas propiedades físicas da película de revestimento debido á fotooxidación ou hidrólise (diminución do alongamento, adhesión, etc.) e á tensión interna. En particular, tende a producirse nunha película de revestimento transparente metálica e, ademais do axuste das propiedades físicas da película de revestimento, da composición da resina acrílica e do axuste das propiedades físicas da película de revestimento, a aplicación dun absorbente ultravioleta e dun antioxidante é eficaz.

* Desprendimento: A película de revestimento despréndese parcialmente debido a unha diminución da adhesión da película de revestimento ou a unha diminución das propiedades reolóxicas e á acción de forzas externas como salpicaduras ou vibracións de pedras.

3) fenómeno químico

* Contaminación por manchas: Se o hollín, os cadáveres de insectos ou a choiva ácida se adhiren á superficie da película de revestimento, a peza mancharase e decolorarase en manchas. É necesario aplicar un pigmento e unha resina resistentes aos arañazos e aos álcalis. Unha das razóns polas que se aplica a capa transparente á cor metálica é para protexer o po de aluminio.

- Desafíos futuros da capa superior: A estética e o deseño son cada vez máis importantes para mellorar as propiedades comerciais dos automóbiles. Ao mesmo tempo que se responde á diversificación das demandas e aos cambios en materiais como os plásticos, é necesario responder ás demandas sociais como o deterioro do ambiente de exposición aos automóbiles e a redución da contaminación atmosférica. Nestas circunstancias, estánse a considerar varias capas superiores para o próximo automóbil.

Vexamos con máis detalle os procesos típicos de pintura de automóbiles e vexamos onde a transferencia de calor e masa son aplicacións importantes. O proceso xeral de pintura para automóbiles é o seguinte.

① Pretratamento

② Electrodeposición (subcapa)

③ Pintura selante

④ Baixo revestimento

⑤ pintura á cera

⑥ Imprimación antidesconchado

⑦ Imprimación

⑧ Capa superior

⑨ Eliminación e pulido de defectos

O proceso de fabricación de automóbiles leva unhas 20 horas, das cales 10 horas, que é a metade, o proceso mencionado anteriormente leva unhas 10 horas. Entre eles, os procesos máis significativos e importantes son o pretratamento, o revestimento por electrodeposición (revestimento de base), o revestimento de imprimación e o revestimento superior. Centrémonos nestes procesos.