Катафорез своими руками
Уже более 50-ти лет в промышленной окраске металлических изделий применяется технология электроосаждения. С начала 1960-х годов, кода были изучены возможности нанесения электроосаждением водных растворов ЛКМ, получила развитие технология анодного электроосаждения (анафорез) и с середины 1970-х катодного электроосаждения (катафорез). В зависимости от назначения окрашиваемого изделия можно говорить о выборе метода анафореза или катафореза. Наиболее распространённая сфера применения окраски электроосаждением – катафорезное грунтование.
Катафорезное грунтование применяется во всех областях машиностроения, приборостроения, сельхозмашиностроения, в производстве бытовой техники и других отраслях.
Катафорезное грунтование имеет ряд существенных преимуществ:
· Максимальная механизация и автоматизация процесса окраски
· Получение равномерного слоя ЛКП по толщине
· Очень высокая коррозионная защита. Более 1000 часов в камере соляного тумана
· Высокая твёрдость покрытия
· Высокая защита углов и кромок металла
· Окраска скрытых полостей изделий сложной конфигурации
· Максимальная экономическая выгода
· Снижение вредных выбросов в окружающую среду
· В зависимости от назначения компонента возможно формирование финишного покрытия ЛКП
Недостатком можно назвать тот факт, что самостоятельное покрытие, полученное в результате катафорезного грунтования, не обладает достаточной защитой от ультрафиолетового излучения. Для этого большинство проектов окрасочных линий предусматривают технологию финишной окраски жидкими или порошковыми ЛКМ.
Важным этапом процесса катафорезного грунтования является подготовка поверхности. Выбор технологии подготовки поверхности определяется видом окрашиваемого металла и группой лакокрасочного материала, а также условиями эксплуатации окрашенного изделия. Для всех типов стали применяется фосфатирование, в некоторых случаях с травлением кислотным или нейтральным, для алюминия применяется обработка кислыми или щелочными растворами, для сплавов магния также фосфатирование и оксидирование. Тенденцией последних лет стало применение технологии нейтрального травления для удаления с поверхности стали окислов образованных после лазерного раскроя или сварки. В зависимости от требований к коррозионной стойкости ЛКП для стали применяется щелочное фосфатирование (железофосфатирование), цинкфосфатирование. Для компонентов с требованиями к ЛКП по коррозионной стойкости более 1000 часов в камере соляного тумана применяется цинкфосфатирование с пассивацией.
Процесс осаждения ЛКМ на подготовленную поверхность металла проводится в ванне электроосаждения. Сложный технологический процесс должен сопровождаться контролем следующих параметров:
Постоянное перемешивание для предотвращения седиментации - осаждения пигментов и наполнителей в ванне, наполненной низковязким ЛКМ. Для предотвращения седиментации её содержимое нужно энергично перемешивать. Обычно это делают с применением внешнего контура с перекачивающими насосами и форсунками, расположенными на дне ванны. Требуется обеспечивать перемешивание 3-4 объёмов ванны в час.
Контроль концентрации ЛКМ ванны. При более низких концентрациях процесс электроосаждения может не проходить, а при более высоких могут возникать дефекты.
Контроль времени осаждения ЛКМ. В зависимости от используемых ЛКМ время осаждения влияет на толщину покрытия, но до определённых поставщиком грунтов пределах. При увеличении времени осаждения толщина покрытий возрастает до определенного предела. Дальнейшая выдержка окрашиваемых изделий в ванне практически не приводит к увеличению толщины, что связано с изолирующими свойствами осажденного покрытия.
Контроль кислотности (pH) ЛКМ. Для каждого ЛКМ определяется свой интервал и предел рН. Только при значениях в определённых пределах проходит нормальный процесс электроосаждения ЛКМ.
Контроль напряжения ванны. С ростом напряжения до определенного значения увеличивается скорость осаждения и толщина покрытия. При превышении этого значения на покрытиях возникают дефекты.
Контроль температуры ЛКМ. Для обеспечения высокого качества ЛКП температуру в окрасочной ванне необходимо поддерживать в строго ограниченном интервале. Контур охлаждения предотвращает повышение температуры в ванне, которое происходит за счёт электрического тока или за счёт окунания в ванну нагретых в процессе подготовки поверхности окрашиваемых деталей.
Ванна для окунания должна быть приспособлена к размерам и форме окрашиваемых деталей, а также к другим условиям. Она, как правило, защищена электроизоляционным слоем.
Установка катафорезного грунтования оснащена:
· Электродами для нанесения ЛКП
· Контурами для поддержания стабильности и качества ванны
· Системой подачи и пополнения ЛКМ
· Системой промывки и очистки
· Системой аварийного энергоснабжения
Система ультафильтрации. Основная цель ультрафильтрации - получение достаточного количества ультрафильтрата, чтобы уменьшить количество липкого нескоагулированного материала на стадии промывки. Ультрафильтрация может также быть использована для удаления различных низкомолекулярных загрязнений, которые скапливаются в жидкой среде окрасочной ванны.
После окраски изделия промывают. В современных установках промывка окрашенных деталей от захваченного материала осуществляется по каскадному принципу, т.е. многостадийная, с применением всё более чистой жидкости для промывки на каждой последующей стадии вплоть до ультрафильтрата. При получении высококачественных ЛКП обычно требуется окончательная промывка обессоленной водой.
После промывки детали обдувают горячим воздухом для удаления капель воды и подвергают горячей сушке. Режим сушки зависит от вида нанесенного лакокрасочного материала.
Транспортная система. При окрашивании электроосаждением транспортная система выполняет функцию как перемещения деталей, так и подачи энергии. Последнее может быть обеспечено через конвейер или посредством кабеля, подсоединённого к окрашиваемому объекту. Подключение к токопроводящему рельсу осуществляется через скользящие контакты.
Важным фактором при проектировании установки окраски электроосаждением является защита ванны от грязи и пыли, падающей с транспортной системы и попадающей из цеха.
Окраска новой или старой, но целой детали, которую нужно просто окрасить, обычно не вызывает проблем и маляра любят такою работу поскольку она простая и стоит достаточно много чтобы на этом заработать, но если она уже окрашена, проблем нет и все понимают какое покрытие на детали, но если она находится в заводском покрытии, транспортировочном или катафорезном грунте возникают проблемы с определением грунта.
Если деталь в катафорезе, то ничего страшного, его можно заматовать и далее окрашивать, если деталь в транспортировочном грунте то его обязательно нужно удалять. Но как определить какое покрытие на детали? Дело в том что катафорез это самое лучшее покрытие с точки зрения антикоррозии и если его удалить то в этом случае вы теряете самую лучшую защиту от коррозии.
Чаще всего или транспортировочный грунт черного цвета, и потому если ваша деталь серого или оливкового цвета то на 95% это катафорез и на него смело можно наносить другие покрытия, но если цвет покрытия черный, почти наверняка это транспортировочный грунт, особенно если деталь отечественного производства.
Но иногда и катафорез бывает черного цвета, так как определить? Самый простой - сольвент тест. Этот тест позволяет определить самые дешёвые транспортировочные грунты, которые растворяются растворителями. Для это теста берём тряпку или салфетку смоченную растворителем и прикладываем на деталь, так оставляем на 10-15 минут, если после этого грунт набух или смылся то значит перед вами транспортировочный грунт и его необходимо удалять. Но бывают траспортировочные грунты стойкие к растворителям, например покрытие ВМЛ-143, которое должно сниматься при покраске меняемого узла или автомобиля. Недопустимо накладывать грунт и производить дальнейшую окраску без удаления транспортного покрытия, т.к. ВМЛ-143 рассчитан на хранение и доставку деталей до потребителя на срок 3-6 месяцев. Поэтому если есть возможность определить кто производитель детали, найти в интенете точную информацию которую даёт производитель на свои детали.
После того как определили какое покрытие на детали, деталь обрабатывается согласно технологии. Катафорез - шлифуется красным скотчбрайтом, если катафорез очень твёрдый (оригинальные запчасти VW групп например) то шлифуется алмазными дисками Р320, далее, обезжиривается и окрашивается через эпоксидный или акриловый грунт, кислотный грунт на катафорез не применяется. Транспортировочный грунт шлифуется абразивом Р120 - 180 до полного удаления с металла. далее, обезжиривается и окрашивается через кислотный или эпоксидный грунт.
Новые детали кузова автомобиля, в большинстве случаев, имеют чёрное покрытие. Это заводской грунт. Если кузовная панель оригинальная ( OEM ) или от сертифицированного производителя, то она покрыта так называемым катафорезным грунтом, нанесённым методом электроосаждения.
Более дешёвые кузовные детали могут иметь транспортировочный грунт, который не является стойким защитным покрытием и подлежит удалению.
Катафорезный грунт на поверхности кузовной панели имеет очень тонкий слой. Он обладает следующими преимуществами:
- Имеет прочную связь с металлической поверхностью.
- Слой грунта получаемый в заводских условиях электроосаждением получается очень ровным и равномерным (везде имеет одинаковую толщину ) на всей поверхности.
- Грунтом покрыты вся деталь, включая скрытые полости.
- В покрытии не содержится никаких лишних примесей.
- Обладает антикоррозионными и адгезионными свойствами.
Как понять, каким грунтом покрыта деталь?
Визуально катафорезный грунт имеет матовое покрытие со слабым глянцем. Если покрытие матовое, не имеет никакого глянца или имеет достаточно сильный глянец, то, скорее всего, не является катафорезным грунтом.
Для определения типа грунта намочите тряпку растворителем (646, 647 или ацетоном) и положите на поверхность новой кузовной детали. Подождав 10 минут, нужно убрать тряпку и посмотреть на результат воздействия растворителя. Если покрытие никак не изменилось и не оставило на тряпке следов, то, с большой долей вероятность, оно является качественным катафорезным грунтом. Если же возникло отслоение покрытия, то такой грунт не является катафорезным грунтом и не будет служить хорошим основанием для лакокрасочного покрытия.
Как подготовить под покраску деталь с заводским грунтом?
Сомнительный грунт лучше убирать до чистого металла шлифованием. Далее можно распылить первичный и вторичный грунты и красить.
Качественный катафорезный грунт, при условии его целостности и отсутствия дефектов, можно оставить на детали.
Производители лакокрасочных материалов рекомендуют сверху катафорезного наносить вторичный грунт, благодаря чему увеличивается адгезия и меньше появляются сколы при эксплуатации. Можно использовать акриловый двухкомпонентный грунт. Заводской грунт шлифуется абразивами P240 – P320 , обезжиривается и грунтуется. Дополнительным преимуществом грунтования поверх заводского грунта является применение грунта, имеющего цвет, схожий с цветом краски, которой будет покрываться деталь. В итоге уйдёт меньшее количество краски. При этом нужно понимать, что иногда производители рекомендуют то, что удорожает ремонт и без чего можно обойтись.
Многие мастера, с которыми я общался, много раз подряд красили поверх заводского грунта, предварительно подготовив его под покраску, и из-за этого не возникало проблем.
Они считают, что если на поверхности настоящий катафорезный грунт, то такое покрытие можно обработать скотч-брайтом или другим абразивом под покраску, обезжирить и красить. Настоящий катафорезный грунт держится на поверхности очень хорошо и шлифуется тяжело. Он имеет более прочную связь с поверхностью, чем эпоксидный грунт, нанесённый краскопультом.
Некоторые сервисные центры, чтобы соблюсти регламент и дать длительную гарантию на свою работу, шлифуют заводской грунт до чистого металла и далее наносят первичный и вторичный грунт, после чего подготавливают поверхность и красят.
В итоге можно сказать, что если заводской грунт хорошего качества, деталь не имеет следов ржавчины, то не имеет смысла его убирать. Таким образом, Вы сэкономите время, сохраните фосфатную заводскую плёнку и оставите дополнительную антикоррозионную защиту в виде катафорезного грунта. Как было написано выше, не лишним будет нанести сверху вторичный акриловый грунт, колерованный под краску, которой будет окрашиваться деталь. Так, Вы как минимум получите пользу в виде экономии расхода краски.
ЕCС-2200, ЕСС-2500 – новые химически стабилизированные высоко эффективные акрилуретановые суспензии для электрокатафореза!
Экологически чистый и пожаробезопасный процесс! Отсутствие сточных вод и вредных выбросов (процесс проводится в режиме замкнутого цикла)!
Быстрое время формирования пленки, отсутствие флокуляции, низкая линейная усадка, высокая прозрачность электрокатафорезных покрытий ЕСС-2200, ЕСС-2500!
Повторяемость внешнего вида, малые отклонения по кинетике осаждения от линейного роста пленки, даже при изменении плотности тока и концентрации коллоидов в системе!
Высокая эффективность переноса материала (95~99%)! Простота контроля толщины покрытия через регулировку продолжительности процесса и величины приложенного потенциала!
Электрокафорезное лакирование - коллоидный процесс электроосаждения, при котором, диспергированные или взвешенные в жидкой электропроводной суспензии (катафорезном лаке), коллоидные частицы, под воздействием электрического тока мигрируют и равномерно осаждаются на металлической основе с противоположным зарядом, образуя на ней одинаковое по толщине, качественно структурированное мономерное покрытие, высокой плотности, без наплывов и подтеков. При термическом отверждении лака, из пор лаковой пленки уходит газ, испаряется вода, происходит процесс термической ‘сшивки’, катафорезное покрытие приобретает прозрачность и становится гладким, твердым, однородным.
Процесс электрокатафорезного осаждения с использованием катафорезных лаков ЕСС-2200, ЕСС-2500 характеризуется быстрым временем формирования пленки, отсутствием флокуляции, низкой линейной усадкой и высокой однородностью получаемых электрокатафорезных покрытий. Катафорезные лаки ЕСС-2200, ЕСС-2500 устойчивы к пожелтению, обладают превосходной атмосферостойкостью, химической и коррозионной стойкостью, и позволяют получать на металлической подложке гладкие твердые высоко прозрачные электрокатафорезные покрытия, обладающие отличными эксплуатационными свойствами. Толщина электрокафорезных пленок ЕСС-2200, ЕСС-2500 легко контролируется через регулировку продолжительности процесса и величины приложенного потенциала.
ЕСС-2200 | ЕСС-2500 | ЕСС-920B | |
Основа | акрилуретановая | акрилуретановая | эпоксидная |
Внешний вид прод. | Вязк жидк белого цвета | Вязк жидк белого цвета | Вязк жидк черного цвета |
Внешний вид покр. | Глянцевое прозрачное | Глянцевое прозрачное | Глянцевое черное |
Сушка лака | 20 минут, при 140*С | 20 минут, при 130*С | 30 минут, при 170*С |
Твердость пленки | 4H+ (по карандашу) | 4-5Н+ (по карандашу) | 3H (по карандашу) |
Устойчивость к ацетону | > 3000 протираний | > 3000 протираний | > 4000 протираний |
Адгезия (1 час, при 100С) | Не удаляется | Не удаляется | Не удаляется |
Коррозион. стойкость | 320 час в солев. тумане | >300 час в солев. тумане | >800 час в солев тумане |
Применение: ювелирные изделия, украшения из полудрагоценных металлов, знаки отличия, награды, оправы для очков, браслеты, приборные панели, автомобильные детали и кузовные элементы (катафорезный грунт), сувениры, сантехника, алюминиевые профили, мебельная фурнитура, дверные ручки, замки, петли, осветительные приборы, бижутерия, инструменты, аксессуары и многое другое.
Этапы электрокатафорезного лакирования:
(никелированных деталей и изделий)
1. АКТИВАЦИЯ (в кислотном растворе)
2. ПРОМЫВКА (де-минерализованная вода)
3. ЭЛЕКТРОКАТАФОРЕЗНОЕ ПОКРЫТИЕ
4. ПРОМЫВКА (де-минерализованная вода)
5. ОКРАШИВАНИЕ В КРАСИТЕЛЕ
6. ПРОМЫВКА (де-минерализованная вода)
7. ТЕРМООТВЕРЖДЕНИЕ (20-30 мин, при 140*С)
Видео процесса ЭКЛ
Подготовка ванны электрокатафореза
- 5 емкостей из ПП (170*120*250mm)
- Сталь анод, 12Н18Х10Т (100*200мм)
- ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ-ПМС.14 (6л)
- АКТИВАТОР-МОС.14.05М (6л)
- КАТАФОРЕЗНЫЙ ЛАК ЕСС-2200 (2л)
- 2 контакт провода c “крокод-ми” (2м)
- Хим. стойкие латексные перчатки
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
- БЕСПЛАТНАЯ ТЕХ. ПОДДЕРЖКА
Стоимость 10000 Р
Гальваническая линия ЭКЛ.012.РО
(на 12 л лака; ручного обслуживания)
- 5 емкостей из ПП (220*170*250мм)
- Сталь анод, 12Н18Х10Т (100*300мм)
- Стальной электронагреватель (500Вт)
- ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ-ПМС.14 (12л)
- АКТИВАТОР-МОС.14.05М (12л)
- КАТАФОРЕЗНЫЙ ЛАК ЕСС-2200 (4л)
- 2 контакт провода c “крокод-ми” (2*2м)
- Контакт медная проволока; изол (50см)
- Контакт медная трубка/штанга (30см)
- Спиртовой термометр (0-100 °С)
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
- БЕСПЛАТНАЯ ТЕХ. ПОДДЕРЖКА
Стоимость 16500 Р
Гальваническая линия ЭКЛ.024.РО
(на 24 л лака; ручного обслуживания)
- 5 емкостей из ПП (250*280*350мм)
- 2 сталь анода, 12Н18Х10Т (100*300мм)
- Стальной электронагреватель (1 кВт)
- Кондуктометр-ЕС.03 (TDS/ES/TЕМР)
- Рефрактометр АКВА-ЛАБ-REF-AL5
- ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ-ПМС.14 (24л)
- АКТИВАТОР-МОС.14.05М (24л)
- КАТАФОРЕЗНЫЙ ЛАК ЕСС-2200 (8л)
- Добавка АDL-10; для коррект. рН; (1л)
- Краситель ЗОЛОТО 24Кт; (на 8л)
- 2 контакт провода c “крокодил” (2*2м)
- Контакт медная проволока; изол (50см)
- Контакт медная трубка/штанга (30см)
- Спиртовой термометр (0-100 °С)
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
- БЕСПЛАТНАЯ ТЕХ. ПОДДЕРЖКА
Стоимость 32400 Р
Гальваническая линия ЭКЛ.048.РО
(на 48 л лака; ручного обслуживания)
- 5 гальван ванн из ПП (320*280*400мм)
- 2 сталь анода, 12Н18Х10Т (200*400мм)
- Стальной электронагреватель (1 кВт)
- Фторопласт нагрев ФНТ.7П.01 (1 кВт)
- Кондуктометр-ЕС.03 (TDS/ES/TЕМР)
- Рефрактометр REF-AL5 (АКВА-ЛАБ)
- Электронный рН-метр НРP-350
- ОБЕЗЖИРИВАТЕЛЬ-ПМС.14 (48л)
- АКТИВАТОР-МОС.14.05М (48л)
- КАТАФОРЕЗНЫЙ ЛАК ЕСС-2200 (16л)
- Добавка АDL-10; для коррект. рН; (1л)
- Краситель ЗОЛОТО 24Кт; 2 л (х8л)
- Краситель ЧЕРН НИКЕЛЬ; 2 л (х8л)
- 2 контакт провода c “крокодил” (2*2м)
- Контакт медная проволока; изол (50см)
- Контакт медная трубка/штанга (30см)
- Спиртовой термометр (0-100 °С)
- ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНСТРУКЦИЯ
- БЕСПЛАТНАЯ ТЕХ. ПОДДЕРЖКА
Стоимость 69500 Р
Катафорезные лаки ЕCС-2200, ЕСС-2500 – высоко качественные химические продукты, используемые для процесса электрокатафорезного осаждения. Катафорезные лаки ЕСС-2200, ЕСС-2500 обладают превосходной химической и коррозионной стойкостью, и позволяют получать на металлической подложке гладкие твердые, высокопрозрачные электрокатафорезные покрытия, обладающие отличными эксплуатационными свойствами.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ПО ПРОЦЕССУ: Подготовка катафорезного лака ЕСС-2200: 1 часть лака с 2 частями де-ионизированной воды ( Расчет толщины покрытия
Катафорезный лак (АМС)
Красители для катафореза
Периферийное оборудование
Электродиализная ячейка Т-S обеспечивает функцию противоэлектрода (анода) и используется для отделения избыточного анолита (кислоты) и поддержания кислотного баланса в ванне электрокатафореза (циркуляция анолита, при 0.3 бар: НТ-S.05 - 400 л/час, НТ-S.08 - 700 л/час, НТ-S.14 - 1200 л/час; при 0.6 бар: НТ-S.05 - 700 л/час, НТ-S.08 - 1200 л/час, НТ-S.14 - 1900 л/час).
**Установка для ультрафильтрации УФ.10.12П используется для удаления низкомолекулярных органических растворителей, загрязнений, накапливающихся в ванне электрокатафореза. Проведение ультрафильтрации обеспечивает получение достаточного количества ультрафильтрата, снижает кислотность ванны электрокатафореза и уменьшает количество нескоагулированных частиц.
Читайте также: