Технология нанесения защитных покрытий — СТО АвтоЭстетика. Автосервис в СПб с гарантией.

Виды защитных покрытий и технология их нанесения

Технология нанесения защитного покрытия на кузов автомобиля зависит от выбранного Вами вида покрытия, а также от того, производилась ли полировка кузова непосредственно перед нанесением или нет.

Нанесение защитного покрытия можно производить сразу если полировка кузова уже производилась ранее, т.к. в процесс полировки уже включены все подготовительные этапы.

Технология нанесением покрытий на автомобиль не прошедший предварительную полировку всегда одинаковая не зависимо от выбранного покрытия.

Процесс включает в себя следующие процедуры:

• тщательная мойка кузова,
• обезжиривание,
• очистка кузова полировальными глинами.

Далее у каждого покрытия своя технология.

Покрытие воском Carnauba

Покрытие воском производиться в один слой при помощи поролоновой губки круговыми движениями. После равномерного нанесение воска, он располировывается с помощью микрофибры до однородного распределения по поверхности кузова. Время нанесения от 1 до 3-х часов в зависимости от того требуется ли подготовка кузова перед нанесением или нет. Сразу после нанесения автомобиль можно эксплуатировать.

Покрытие жидким стеклом

Технология защитных покрытий жидким стеклом является одной из самых сложных, т.к. жидкое стекло быстро высыхает при нанесении на кузов и при высыхании могут остаться белесые разводы, которые возможно будет убрать только абразивным способом. Поэтому нанесение жидкого стекла требует высокой скорости, большого опыта и концентрации специалиста.

Жидкое стекло наносится на аппликатор и производится обработка кузова поэлементно продольными движениями без пробелов. Как правило, специалист покрывает по 2 элемента – например наносит состав сначала на крыло, потом на дверь. Пока обрабатывается дверь, состав на крыле начинает высыхать и сразу после обработки двери мастер начинает мягкими движениями растирать состав, нанесенный на крыло с помощью микрофибры. И так поочередно жидкое стекло наносится на весь кузов.

После нанесения нельзя эксплуатировать автомобиль минимум 6 часов для полной полимеризации покрытия. Автомобиль нужно оставить в помещение, где производилась обработка в течение этого времени. Также после нанесения рекомендуется мыть автомобиль не ранее, чем через 3 дня, а лучше выждать неделю.

Покрытие Ceramic Pro Light

Покрытие Ceramic Pro Light является одним из самых эффективных по технологии защитных покрытий для авто. После первичной подготовки кузова производится нанесение состава Nano-Polish, которое является связующим звеном между лаком и покрытием Керамик Про Лайт. Далее керамик про лайт наносится на аппликатор и обрабатывается один элемент авто. Нанесение происходит «змейкой» – по горизонтали, а затем по вертикали, чтобы произошло равномерное распределение покрытия по поверхности элемента, нанесение производится внахлест. Через несколько минут после обработки элемента, специалист приступает к располировыванию состава с помощью микрофибры прямыми движениями. И так поочередно обрабатываются все элементы.

После нанесения автомобиль должен находиться в боксе желательно в течение 8 часов для того, чтобы оно отработало заявленный срок. Мыть автомобиль рекомендуется не раньше, чем через неделю после нанесения.

Покрытие Ceramic Pro 9H

Технология нанесения защитного покрытия Ceramic Pro 9H считается одной из самых долгих и трудозатратных процедур, т.к. покрытие наносится в несколько слоев.

Подготовка и нанесение Ceramic Pro 9H полностью соответствует технологии поэлементного нанесения Ceramic Pro Light и также производится предварительная обработка составом Nano-Polish. После нанесения первого слоя покрытия 9H на первый элемент, специалист должен засечь 40 минут и только по истечении этого времени приступить к нанесению второго слоя. Как правило, 40 минут хватает, чтобы покрыть оставшийся кузов в один слой и в большинстве случаев специалист переходит к нанесению второго слоя практически сразу после нанесения первого, главное наносить покрытие на элементы в той же последовательности, что и предыдущий слой!

Процедура повторяется с каждым последующим слоем (максимально количество слоев – 12). Последним слоем всегда производится нанесение Ceramic Pro Light.

После нанесения автомобиль должен находиться в боксе желательно в течение 8 часов, чтобы покрытие отработало заявленный срок. Мыть автомобиль рекомендуется не раньше, чем через неделю после нанесения.

Преимущества нанесения защитных покрытий в техцентре Автоэстетика

Запишитесь на нанесение защитного покрытия в один из наших техцентров и получите клубную карту с накопительной системой скидок в подарок. Для этого вам всего лишь нужно оставить заявку на сайте или позвонить по контактному номеру телефона.

Технология нанесения защитного покрытия для кузова

Трудно найти автовладельца, который не хотел бы, чтобы кузов его автомобиля сиял высоким глянцем. Между тем обычные лаки особой стойкостью к химическим, физическим и механическим воздействиям не отличаются. Даже бесконтактные мойки довольно скоро ведут к появлению на ЛКП голограмм и рисок, не говоря уж о гравии и песке наших не самых опрятных дорог. И предложить им хорошую альтернативу в виде дополнительного защитного покрытия, обеспечивающего и высокий глянец, и стойкость к воздействиям, – дело для СТО не только разумное, но и выгодное.

Речь идет о защитных покрытиях, выходящих на рынок под торговой маркой «Барибал». Профессиональная линейка этих материалов включает покрытия Vecdor 1 К X-RC, Vecdor 1 К X-SC, Vecdor 2 К X-RC и Vecdor 2 К X-SC. Все они представляют собой двухкомпонентные покрытия на основе наноструктурированной смолы, предназначенные для защиты ЛКП, металлических и пластиковых деталей от царапин и сколов, обладают самоочищающимися и водоотталкивающими свойствами, способны к самовосстановлению покрытия после мелких повреждений («затягиванию» царапин). При благоприятных условиях срок службы покрытия достигает 10 лет.

Убедительным аргументом для клиента в пользу подобного покрытия может послужить прежде всего то обстоятельство, что оно обеспечивает зеркальный блеск не только на первое время после обработки, но и на многие годы благодаря свойству «самозатягивания» царапин, причем весьма обширных – даже оставленных, например, монетой. И при этом обеспечивает ЛКП химическую и механическую защиту не хуже, а то и лучше, чем бронировочные пленки.

Подробнее о том, как удалить царапины с пластика в автомобиле.

Следует сразу подчеркнуть, что материалы эти предназначены исключительно для профессионалов и в мелкой таре даже не выпускаются, поскольку самостоятельное их нанесение может привести к довольно прискорбным результатам. В случае включения услуги по нанесению этих покрытий в предложение СТО следует также позаботиться о месте для хранения материала.

Технология работы весьма проста, хотя и требует профессиональных навыков. В ее тонкости нас посвятил директор компании «Барибал» Андрей Левошко. Как правило, опытные подготовщики и маляры осваивают работу без каких-либо проблем, так как она мало чем отличается от традиционного нанесения лакового покрытия. Спектр оборудования тоже не требует никакой экзотики: шлифки, шлифмашинки и окрасочные пистолеты HVLP/LVLP. Окрасочная камера и помещение для работ должны быть хорошо проветриваемыми, чтобы работники не вдыхали сольвенты. Вот, собственно, и все.

Далее следуют только расходные материалы: абразивы, обезжириватель и собственно сам состав.

Начинается процедура традиционно – с мойки машины, арматурных работ и (в случае необходимости) локального ремонта ЛКП.

Далее необходимо ЛКП заматировать для повышения адгезии, постепенно переходя от градации 1000 до 2000.

Естественно, защита металлических и пластиковых деталей, не подлежащих обработке, а также стекол от напыла делается традиционным способом.

После абразивной обработки проводится обезжиривание любым подходящим хорошим растворителем (например, прекрасно подходит 646, но ради защиты органов дыхания работников предпочтительны менее агрессивные), готовится состав путем смешивания компонентов в пропорции 1 : 1 (по объему). С этого момента надо работать быстро, так как до загустения готовой смеси в запасе лишь около 20 минут. 

Кроме того, если обрабатываются фары, то после обезжиривания необходима еще одна операция – нанесение так называемого промоутера (аналог праймера), повышающего степень адгезии материала к пластику или стеклу. 

Напыление делается традиционным способом в 1,5 слоя при давлении воздуха 1,8–2,1 бар с выдержкой между слоями около 5 минут, причем высыхания первого слоя можно не ждать, работая по методу «мокрым по мокрому». Единственная оговорка: состав менее вязок, чем традиционные лаки, и требует некоторого навыка со стороны маляра.

По окончании нанесения второго слоя проводится сушка – либо при комнатной температуре в течение 12 часов, либо в окрасочно-сушильной камере при 60°С в течение 20 минут. Возможно также использование ИК-ламп. 

Пользоваться автомобилем можно уже через 6–7 часов после нанесения при влажности в помещении 60%.

По истечении 12–24 часов в зависимости от температуры и влажности в помещении при наличии дефектов покрытия – внедрений пыли или ворса, шагрени, перепыла – можно провести окончательную полировку, но при работе в чистом помещении она зачастую не требуется благодаря хорошему растеканию состава по поверхности. Все заявленные свойства по прочности и жесткости покрытие приобретает через 7 дней после нанесения.

При наличии постоянного притока клиентов бригада из 2 человек может обработать за смену 2–3 автомобиля. При этом расход материала составляет около 100 мл на 1 м2 поверхности кузова, т. е. около 1,8 л на автомобиль S-класса.

Следует также упомянуть об опции по защитному просветляющему покрытию для фар «Барибал», поставляемому в виде однокомпонентного состава в одноразовых аэрозольных баллонах. Обрабатывать им можно и пластиковые, и стеклянные фары, достигая буквально хрустальной их прозрачности.

Вначале фару необходимо заматировать абразивом градации 600 до полной непрозрачности, после обезжирить и нанести состав. Отверждение требует ультрафиолета: на улице в солнечный день 10–15 минут, в помещении с помощью УФ-лампы – около получаса. Одного такого баллона хватает на 7(!) пар фар.

Особенно приятна эта опция тем, что оказывать такую услугу можно не только в МКЦ, но и на мойке, причем норма прибыли весьма высока.

защитное покрытие

Комментарии

Рекомендованные статьи

Решения для нанесения покрытий, позволяющие использовать передовые автомобильные технологии

• Фейсбук

• Твиттер

• LinkedIn

• Распечатать

Синтия Челленер, автор CoatingsTech

Автомобильная промышленность претерпевает значительные изменения. Обычные двигатели внутреннего сгорания (ДВС) заменяются батареями в электромобилях (EV), а водители в конечном итоге станут пассажирами автономных транспортных средств (AV). Покрытия играют важную роль в реализации этих новых технологий. Помимо своей традиционной защиты автомобильных компонентов от коррозии, истирания и разрушения под воздействием ультрафиолетового (УФ) излучения и обеспечения уникального и эффектного внешнего вида, автомобильные покрытия уже обеспечивают дополнительную функциональность. Это включает в себя мягкие на ощупь и звукопоглощающие внутренние поверхности, а также самовосстанавливающиеся и легко очищаемые внешние поверхности. Дополнительные возможности производительности достигаются на постоянной основе, при этом некоторые технологии перенимаются из других промышленных приложений, а другие разрабатываются специально для удовлетворения потребностей развивающегося автомобильного сектора.

Будущее автомобильной промышленности будет в значительной степени зависеть от электрических и гибридных транспортных средств, а также от автономных транспортных средств, по словам Кристофера М. Зойберта, инженера-исследователя в исследовательской группе по краскам и покрытиям в Центре исследований и инноваций Ford. «Когда мы смотрим на текущую трансформацию отрасли, основное внимание уделяется решениям CASE — подключенным, автономным, общим и электрифицированным», — добавляет Питер Вотруба-Дрзал, глобальный технический директор PPG. По мере того, как компании изучают подключенные и автономные транспортные средства и новые альтернативные силовые агрегаты, покрытия необходимо адаптировать для удовлетворения этих потребностей, утверждает Дэвид Крэнфилл, технический директор BASF по OEM-производителям.

Энергосбережение имеет решающее значение для электрических/гибридных транспортных средств

Электрические и гибридные автомобили уже существуют сегодня, и ожидается, что в будущем они будут составлять все большую долю мирового автопарка. Однако гибриды и электромобили имеют более высокую цену, чем автомобили с ДВС. Чтобы сделать электромобили и гибриды более привлекательными для потребителей, производители автомобилей сосредоточены на максимальном увеличении запаса хода и эффективности использования топлива. Таким образом, Зойберт отмечает, что энергосбережение очень важно, а охлаждение разогретого автомобиля с помощью кондиционера — очень энергоемкий процесс. По словам Крэнфилла, помимо придания индивидуальности и стиля, покрытия при нанесении на электромобили и гибриды помогут справиться с требованиями по управлению теплом вокруг аккумуляторов и электродвигателей. «Внешние покрытия с пигментами, отражающими инфракрасное излучение, сохранят прохладу в салоне, что уменьшит потребность в дополнительной энергии для питания кондиционера. Это позволяет электромобилю ехать дальше на одном заряде», — говорит он. Особый интерес представляют более темные пигменты, которые могут увеличить общую отражательную способность солнечного излучения (TSR) системы наружной окраски, такие как те, которые могут обеспечить насыщенность черного цвета, аналогичную той, которая достигается при использовании стандартных пигментов сажи, добавляет Зойберт.

Мы ожидаем, что автопроизводители потребуют более насыщенных цветов, чтобы помочь им занять свое место на рынке.

Разработка передовых отражающих покрытий должна, по сути, осуществляться при соблюдении ожиданий потребителей в отношении цвета и общего внешнего вида. Автопроизводители очень внимательно следят за цветовыми тенденциями, обращаясь к таким отраслям, как мода и дизайн интерьера, чтобы определить варианты, которые следует разработать, — объясняет Пол Чорний, менеджер по дизайну BASF, отвечающий за цвета и тенденции. «Каждый год BASF создает 65 новых и инновационных дизайнов, чтобы отразить цветовые тенденции, которые можно будет увидеть на дорогах через три-пять модельных лет в будущем. Мы ожидаем, что автопроизводители потребуют более насыщенных цветов, таких как насыщенный синий, чтобы помочь им занять свое место на рынке. Новые хроматические цвета становятся возможными благодаря разработкам в области пигментов и дисперсий. Кроме того, BASF считает, что цвета шлепанцев переходят в металлические оттенки, чтобы быть более привлекательными, игривыми и вызывающими воспоминания. Благодаря этим цветам характерные линии и стиль кузова автомобиля становятся еще более выразительными», — говорит он.

Возможности нанесения покрытий на электромобили в два-четыре раза больше, чем на обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Под капотом этих электрических и гибридных транспортных средств скрываются другие возможности для индустрии покрытий, по словам Майкла Т. Вентурини, директора по маркетингу покрытий Sun Chemical. Три примера включают теплопроводящие покрытия, жидкости для управления аккумуляторной батареей и покрытия, которые изолируют ярды проводов и кабелей, необходимых в этих автомобилях. «Мы считаем, что возможности нанесения покрытий на электромобили в два-четыре раза больше, чем на обычные автомобили с двигателями внутреннего сгорания», — соглашается Вотруба-Дрзал. Для обеспечения функциональных характеристик трансмиссии потребуются новые покрытия, клеи и герметики, такие как диэлектрические покрытия, обеспечивающие электрическое сопротивление и теплопроводность, а также для обеспечения долговременной работы аккумулятора. Системы терморегулирования, которые помогают снизить температуру на стыках между аккумуляторными системами и системой управления батареями, также основаны на технологиях покрытия и клея. Необходимость герметизации и защиты аккумуляторных батарей также открывает возможности для использования противопожарных материалов. Для этого решения PPG использует опыт, накопленный в сфере защитных и морских покрытий, включая технологию пассивного огнезащитного (вспучивающегося) покрытия.

Несколько тенденций в области устойчивого развития продолжают стимулировать рыночные инновации, включая низкотемпературное отверждение и интегрированные процессы для уменьшения занимаемой площади лакокрасочного цеха и снижения энергопотребления.

Покрытия, защищающие от электромагнитных помех, необходимы для защиты электроники, используемой в системах связи транспортных средств, от сильного магнитного поля, создаваемого аккумуляторными батареями транспортных средств, по словам Вотруба-Дрзал. В то же время покрытия с положительным температурным коэффициентом предлагают творческие решения, когда нет большого источника тепла от двигателя внутреннего сгорания. Эти покрытия могут быть нанесены в виде узора на поверхности, такие как сиденья, дверные панели и полы, обеспечивая локальное нагревание при подаче тока. Тем временем термоэлектрические покрытия используют разницу температур, возникающую во всех электромобилях, от солнца на панелях автомобиля, внутри кабины до деталей двигателя и электрических батарей, и могут генерировать электрический ток. «Хотя гибкие термоэлектрические материалы и покрытия находятся на ранней стадии развития, если эти покрытия будут недорогими, может появиться возможность использовать их для выработки электрического тока для автомобиля», — объясняет Вентурини.

Производители покрытий также сталкиваются с проблемой использования толстых металлических профилей в электромобилях и гибридах, чтобы не только поддерживать тяжелые аккумуляторные системы, но и защищать их от столкновений. Эти секции имеют значительную тепловую массу, и требуется много энергии и времени в печи, чтобы нагреть эти секции до традиционной температуры отверждения (140°C). Разработчики рецептур активно разрабатывают покрытия, которые отверждаются при более низких температурах, что позволяет использовать существующие конфигурации печей при одновременном снижении энергопотребления и выбросов CO 9 .0055 2  выбросы, а также повышение эффективности и производительности, согласно Вотруба-Дрзал. «Благодаря этим новым системам покрытия можно использовать существующий метод «мокрый по мокрому» и другие компактные подходы», — комментирует он.

Смешанные подложки становятся нормой

Облегчение компонентов конструкции электромобилей и гибридных автомобилей — еще один подход к энергосбережению. Для сборки этих транспортных средств используется много новых и непохожих материалов, что позволяет использовать тяжелые аккумуляторные батареи. Все новые автомобили, независимо от трансмиссии, на самом деле изготавливаются из более легких материалов для достижения большей экономии топлива. Цель, по словам Тодда Коггинса, технического менеджера по процессам обработки поверхности — предварительной обработке металла корпорации Henkel, состоит в том, чтобы снизить вес автомобиля на 10% и повысить эффективность на пять-восемь процентов. Использование более легких металлов и различных типов композитов резко возрастает. «Разнородные металлы и композиты нельзя соединять с помощью традиционной точечной сварки; однако структурное соединение и армирование, а также снижение шума и вибрации должны быть достигнуты с использованием новых клеев и герметиков», — отмечает Вотруба-Дрзал.

Системы покрытий теперь также должны быть разработаны с учетом способности прилипать к этим самым разным подложкам, а также обеспечивать отражательную способность, защиту от коррозии и желаемый внешний вид, в то время как эти системы становятся тоньше и имеют меньше слоев. «Поскольку автопроизводители меняют свою продукцию, покрытия должны будут адаптироваться», — утверждает Шон МакКеон, вице-президент BASF по глобальному управлению ключевыми клиентами. «Новые покрытия должны будут противостоять коррозии больше, чем когда-либо, при одновременном снижении общих отходов и затрат», — добавляет он. Существует также желание снизить температуру, необходимую для отверждения систем наружного покрытия, используемых на этих транспортных средствах, потому что многие из новых подложек не могут выдерживать текущие температуры отверждения. BASF, например, разработала системы покрытий с уменьшенными требованиями к отверждению, которые позволяют OEM-производителям использовать одну систему окраски для окраски всего транспортного средства со смешанной основой», — говорит МакКеон.

Покрытия для обработки поверхности также очень важны для новых автомобилей, изготовленных с использованием более легких металлов. По словам Коггинса, доступны три типа предварительной обработки легких покрытий: электрокерамические покрытия, циркониевые покрытия и титановые основы. «Покрытия для аккумуляторных батарей и электромобилей требуют легкости, которую предлагают алюминий и магний, но при этом обладают защитой от коррозии и отличной основой, которую они создают для клеев и красок», — говорит он. Он отмечает, что самой большой проблемой, которую должны решить эти покрытия, является непостоянная очистка поверхности и раскисление, наблюдаемые для различных легких металлов, используемых сегодня. «Поэтому основное внимание Henkel уделяет разработке технологий нанесения покрытий, которые расширяют границы возможного получения однородных поверхностей перед нанесением покрытия», — отмечает Коггинс. Он также говорит, что Henkel постоянно исследует новые добавки для повышения производительности и долговечности, используя различные экологически чистые источники.

Одним из примеров нового предложения компании являются электрокерамические покрытия, которые производятся с использованием запатентованного процесса плазменного осаждения. По словам Терезы Ниеми, технического менеджера по процессам обработки поверхности — предварительной обработке легких металлов в Henkel Corporation, на сегодняшний день циркониевые покрытия и титановые основы получили самое широкое распространение, потому что они существуют дольше всего, являются наименее дорогими в использовании, а процесс утверждения производственных деталей доступен онлайн. По ее словам, электрокерамическое покрытие обладает выдающимися свойствами защиты от коррозии, снижения трения, термостойкости и обеспечивает прекрасную основу для красок, клеев и покрытий. Он разработан специально для нанесения на алюминий, магний и титан.

Проблемы с датчиками для автономных транспортных средств

Ожидается, что беспилотники будут использоваться 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, если только не потребуется ремонт или техническое обслуживание, для перевозки как людей, так и продуктов/товаров. «При таком уровне использования реальный срок службы этих транспортных средств составляет от трех до пяти лет», — отмечает он.

Несмотря на то, что разработка беспилотных летательных аппаратов находится на более позднем этапе разработки, у них есть свой собственный набор проблем с покрытиями, в первую очередь связанных с поддержкой бесперебойной передачи данных между драйвером компьютера, датчиками и системой связи. На беспилотных летательных аппаратах используются датчики трех основных типов: камеры, системы обнаружения света и дальности (ЛИДАР) и системы радиообнаружения и дальности (РАДАР). «Покрытия должны будут отражать LIDAR, не мешать RADAR и беспрепятственно взаимодействовать с различными автономными датчиками, повышая надежность всей транспортной экосистемы», — говорит Крэнфилл. Таким образом, при выборе пигмента для AV важна отражательная характеристика пигмента в зависимости от длины волны, используемой детекторами. «Необходимо понимать эти параметры. Поиск правильного баланса отражательной способности, прозрачности и поглощения покрытия, а также того, как каждый из них влияет на мощность сигнала, будет областью постоянных исследований материалов», — заявляет Вентурини. По словам Крэнфилла, эта потребность стимулирует инновации в отрасли для разработки покрытий, которые совместимы с датчиками, но остаются в пределах желаемого цветового пространства.

Использование легких металлов и
различных типов композитов резко возрастает. . . . самая большая проблема, которую должны решить эти покрытия, — неравномерная очистка поверхности и раскисление, наблюдаемые для различных легких металлов, используемых сегодня.

Сами объективы камер и лидаров должны содержаться в достаточной чистоте и прозрачности для сбора необходимых данных. Хотя эти линзы часто бывают стеклянными, они могут быть изготовлены из поликарбоната или других оптически подходящих материалов. «Для объективов камер и лидаров требуются покрытия, которые не только препятствуют осаждению грязи, но и облегчают удаление этой грязи с помощью воздуха или распыления очищающей жидкости», — отмечает Зойберт. «Хотя легко очищаемые покрытия существуют, большинство из них используется в приложениях с минимальным воздействием на открытом воздухе, и многие из покрытий, которые были исследованы в настоящее время, не обладают способностью сохранять свои гидрофобные и пропускающие свойства (антибликовую и оптическую прозрачность) даже в течение всего трех лет эксплуатации», — добавляет он. По словам Зойберта, покрытия для линз LIDAR также должны иметь очень однородную толщину, чтобы предотвратить любое рассеяние или преломление лучей сенсора. PPG использует технологии, разработанные для других своих бизнес-подразделений, в первую очередь для промышленных и аэрокосмических приложений. «Мы разрабатываем антибликовые, устойчивые к царапинам и легко чистящиеся системы, которые позволяют оптическим датчикам на AV продолжать работать с высокой видимостью даже в сложных условиях, включая снег, мокрый снег, дождь и скопление насекомых», — говорит Вотруба-Дрзал.

На лазерные устройства LIDAR также влияет отражательная способность подложек, которые они должны обнаруживать. Более темные цвета поглощают длину волны (905 нм), обычно используемую для этих систем, из-за чего лидару трудно «увидеть» эти объекты, в то время как серебряные покрытия имеют высокий отражающий сигнал. Поэтому, чтобы улучшить видимость, производители покрытий обращаются к технологии отражения в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR), первоначально разработанной для аэрокосмической и строительной промышленности. Эти покрытия обеспечивают охлаждение самолетов при парковке у выхода на посадку, что снижает потребность в топливе. «В приложениях LIDAR включение пигментов NIR в покрытия может резко увеличить отражательную способность темных цветов, вплоть до того, что черный отражается так же, как белый», — отмечает Вотруба-Дрзал. Он также отмечает, что повышенная отражательная способность автомобиля повышает надежность датчиков LIDAR в ненастную погоду и в сложных условиях освещения.

Компания BASF, например, разработала Centripetal Blue, иссиня-черный цвет со средним блеском, который решает проблемы с отражением в ближнем ИК-диапазоне, по словам Чорни. Пигментная технология используется в покрытиях компании, обнаруживаемых лидарами, которые включают в себя отражающий слой, отражающий БИК-излучение обратно в исходную точку для расчета расстояния и картирования окружающей среды. Однако существует стремление разместить их за твердыми частями, такими как облицовка бампера, чтобы скрыть их из поля зрения. Однако в этих местах требуется, чтобы радиоволны проходили через подложку лицевой панели, а также через систему окраски фасада. Тем не менее, по словам Зойберта, крайне важно, чтобы одиночная интенсивность излучаемого и возвращаемого сигнала не ослаблялась настолько, что дальность обнаружения или точность были поставлены под угрозу. «Поэтому облицовка бампера и покрытия должны быть составлены и нанесены таким образом, чтобы сигнал радара не уменьшался значительно во время работы», — объясняет он. Металлические пигменты в базовом покрытии вызывают наибольшую озабоченность, потому что они могут вызвать значительное затухание, и поэтому в настоящее время OEM-производители ограничивают количество алюминия и других металлических чешуек, содержащихся в системах окраски, используемых на AV, отмечает Сьюберт.

Системы покрытий теперь также должны быть разработаны с учетом способности прилипать к этим самым разным подложкам, а также обеспечивать отражательную способность, защиту от коррозии и желаемый внешний вид.

В конечном счете, самая большая проблема при разработке технологий покрытий для автономных транспортных средств заключается в том, что, по словам Зойберта, до сих пор неизвестны целевые показатели производительности как самих датчиков, так и используемых на них покрытий. «И технология, и дизайн продолжают меняться, и покрытия, используемые на этих датчиках, также должны адаптироваться к этим изменениям. Кроме того, правительству еще предстоит решить, какие требования и ограничения применять к беспилотным летательным аппаратам и используемым датчикам/материалам, если таковые имеются. Без общеотраслевых или государственных требований каждый производитель AV будет продолжать развивать свои AV-платформы в меру своих возможностей», — объясняет он.

Подключенные и общие возможности

В области подключенных транспортных средств компания PPG наблюдала экспоненциальное увеличение количества антенн и коммуникационных входов для транспортных средств. Растет интерес, отмечает Вотруба-Дрзал, к использованию проводящих покрытий для формирования рисунков, которые служат в качестве RFID-антенн. «Использование токопроводящих красок и покрытий позволяет впечатать антенну в конфигурацию автомобиля», — отмечает он. Вентурини еще раз подчеркивает, что для антенн и датчиков, размещенных за панелями кузова, покрытия не должны иметь препятствующих свойств, которые могли бы помешать технологии антенны/датчика. «Например, — отмечает он, — пигменты с металлическим эффектом могут мешать определенным длинам волн, в то время как перламутровые пигменты менее препятствуют излучению. Таким образом, первый может найти более широкое применение в окраске транспортных средств, поскольку связь между транспортными средствами становится все более распространенной».

Совместная езда — а также полуавтономные и автономные транспортные средства — повлияет на покрытия, используемые в салонах транспортных средств. По словам Вотруба-Дрзал, в этих случаях внимание будет уделяться не столько опыту водителя, сколько опыту пассажиров. В результате появляется множество возможностей для покрытия. «Значительно большие сенсорные экраны для автомобильных дисплеев и покрытия, используемые в потребительских электронных продуктах — антибликовое покрытие, защита от царапин, защита от отпечатков пальцев — необходимо будет перенести на транспортные средства. В салонах автомобилей также будет больше функциональных поверхностей, для которых потребуются тактильные покрытия, придающие тактильные функциональные возможности, такие как мягкие на ощупь или скользкие на ощупь поверхности с низким коэффициентом трения. Многие поверхности — например, блестящие темные приборные панели — также могут выиграть от технологий самоочищения и/или покрытия, защищающего от отпечатков пальцев. Электроника, встроенная во внутреннюю структуру автомобиля с сенсорным управлением, также будет играть большую роль в будущих автомобилях», — объясняет он.

В приложениях LIDAR включение пигментов NIR в покрытия может резко увеличить отражательную способность темных цветов,
, даже до такой степени, что черный отражается так же, как белый. . . . Повышенная отражательная способность автомобиля повышает надежность датчиков LIDAR в ненастную погоду и в сложных условиях освещения.

Технологии жидкостного звукопоглощения (LASD) и жидкостного звукоизоляции (LASB) также становятся основными тенденциями в автомобильной промышленности в качестве альтернативы традиционным методам, используемым как для защиты компонентов от повреждений и преждевременного износа, так и для снижения нежелательного шума, создаваемого водителями и пассажирами в салоне, по словам Акбара Хуссаини, технического специалиста по покрытиям LASD и NVH в BASF. «Традиционные методы часто громоздки и требуют много времени для установки, требуя использования тяжелых прокладок или пеноматериалов, а методы LASD/LASB помогают автопроизводителям значительно снизить вес, трудозатраты и затраты на материалы», — отмечает он. Несмотря на то, что эти две технологии применяются с помощью аналогичной техники распыления и обеспечивают схожие преимущества, они имеют разные свойства, которые делают их идеальными для использования в разных частях автомобиля. LASD используется в основном для гашения вибрации, которая изолирует структурный шум (низкочастотный, обычно 0–1000 Гц), а иногда и для обработки барьеров. LASB используется в основном при обработке барьеров, чтобы блокировать передачу воздушного шума (более высокая частота, 1000+ Гц), а иногда и для звукопоглощения. «Поэтому, — говорит Хуссаини, — технология LASD применяется к металлическим деталям в качестве альтернативы традиционным битумным или бутиловым штампованным прокладкам на днище автомобиля, в то время как технология LASB предназначена для неметаллических поверхностей, таких как ПЭТ или некачественное волокно, найденное за приборной панелью». Технологии LASD и LASB также могут обеспечить некоторые преимущества в уменьшении веса, поскольку традиционные методы имеют ограничения по толщине пленки.

Технологии LASD и LASB являются примерами стратегии BASF по переходу от окраски ко всему спектру решений для поверхностей. «Мы обрабатываем различные типы поверхностей, требующих определенных свойств: окрашиваем их, защищаем и делаем функциональными», — говорит МакКеон. «Функциональные покрытия станут важным фактором, поскольку отрасль внедряет технологии помощи водителю и автономного вождения», — прогнозирует он. На самом деле, добавляет Зойберт, всегда хочется, чтобы покрытия делали больше, чем просто «хорошо выглядели». В конечном счете, однако, «когда речь идет о любой новой технологии покрытия, долговечность и стоимость являются самыми большими проблемами при внедрении. Покрытия, используемые на стандартных транспортных средствах, должны прослужить 10 лет, что является нетривиальной задачей», — добавляет он.

Растущая популярность навесов контрастного цвета

Двухцветный стиль становится все более популярным и переместился с боковых панелей и полос на крыши автомобилей. Последней тенденцией автомобильного стайлинга являются фонари контрастного цвета, в которых крыша автомобиля окрашена в другой цвет, чем кузов. «Эта дизайнерская тенденция быстро набирает обороты. Всегда есть стремление разнообразить внешний вид автомобилей, и фонари контрастного цвета — один из новейших способов достичь этой цели», — говорит Зойберт. Однако это создает проблемы с применением. Покрасить крышу или навес в другой цвет непросто. Обычно для этого требуется, чтобы транспортное средство дважды подвергалось процессу нанесения верхнего слоя, при этом для покраски только крыши требовались значительные трудозатраты по маскировке. Результатом, отмечает Вотруба-Дрзал, является сокращение производственных мощностей.

Значительно большие сенсорные экраны для автомобильных дисплеев и покрытия, используемые в потребительских электронных продуктах —
антибликовое покрытие, защита от царапин и отпечатков пальцев — необходимо будет перенести на транспортные средства.

«Одним из возможных решений является использование пленки для замены краски на крыше, но этот процесс требует очень много времени и не может использоваться для больших объемов работ. В конечном счете, я не думаю, что изменение материалов в покрытиях может помочь. Новая автоматизация, позволяющая либо точно наносить цвет и краску, либо ускорять процесс маскирования, — это то, что действительно необходимо, чтобы помочь реализовать этот дизайн в больших объемах», — говорит Зойберт. Действительно, Вотруба-Дрзал отмечает, что ряд OEM-производителей работают над повышением эффективности процесса переноса для нанесения контрастного цвета на горизонтальную поверхность. Toyota, например, представила новую технологию распыления колокола на отраслевой конференции в 2019 году.Сообщается, что это позволяет гораздо более локально контролировать подачу краски и повысить эффективность переноса до более чем 95%. ¹ «Малярные мастерские признают, что использование робототехники, которая может наносить краску с высокой точностью, [что] должно сделать возможным выполнение двухцветных покрытий в режиме реального времени и резко увеличить производительность», — говорит Вотруба-Дрзал. Он добавляет, что существует и экологическая выгода, поскольку более эффективная подача краски значительно снижает количество энергии, необходимой не только для распыления, но и для сбора избыточного распыления.

Устойчивое развитие по-прежнему находится на переднем крае

По словам Крэнфилла, несколько тенденций устойчивого развития продолжают стимулировать рыночные инновации, включая низкотемпературное отверждение и интегрированные процессы для сокращения площади окрасочного цеха и снижения энергопотребления. Правительства во всем мире также продолжают устанавливать новые стандарты для более низкого содержания летучих органических соединений. «Всегда есть стремление сделать процесс окраски более экологичным, будь то новые материалы (низкотемпературное отверждение), различные технологии отверждения (УФ/ЭП), новая автоматизация или новые источники смол и растворителей», — добавляет Зойберт. Однако любая новая технология должна соответствовать требованиям долговечности и иметь приемлемую стоимость внедрения.

На самом деле, по словам Вентурини, потребность в удовлетворении более длительных сроков владения увеличит срок гарантии. «Мы уже наблюдаем значительное увеличение гарантий по сравнению даже с несколькими годами ранее. Это просто потому, что двигатели служат дольше, а конструкция деталей стала лучше. Электрические транспортные средства будут продолжать продвигать это с чрезвычайной долговечностью, поскольку электродвигатели не изнашиваются так быстро, как двигатели внутреннего сгорания и трансмиссии», — говорит он. Технологии покрытий также будут продолжать развиваться, добавляет он. «Легкие и экологически безопасные антикоррозионные и защитные технологии, такие как технологии на водной основе, порошковые технологии и альтернативы, не содержащие тяжелых металлов, являются самыми сильными областями для будущего развития. Внутренние покрытия для сидений и точек соприкосновения также подвержены влиянию более длительного владения и даже экономии транспортных средств общего пользования. «Поскольку покрытия наносятся в более сложных процессах и слоях окраски, при этом они соответствуют критериям автономных транспортных средств, подключенных транспортных средств и транспортных средств с более длительным сроком службы, миры пигментов и смол теперь пересекаются больше, чем когда-либо. Сочетание этих двух факторов будет способствовать развитию и инновациям в следующем десятилетии», — утверждает Вентурини.

Многие концепции дизайна

Это совпадение отражено в самых последних прогнозах тенденций BASF, которые, по словам Чорни, направлены на то, чтобы визуально связать с фокусом новых технологий на автомобильном рынке и отразить ответственность за окружающую среду. «Новые покрытия, содержащие материалы из возобновляемых ресурсов, сводят к минимуму воздействие на окружающую среду и углеродный след, помогут автопроизводителям установить связь с этой частью своей потребительской базы», ​​— говорит он. PPG вдохновляет возможность использовать специализированные технологии покрытий, разработанные для других предприятий автомобильного рынка. «Самое интересное то, что концепции развиваются очень быстро, и новые группы в рамках OEM пытаются понять, что им нужно для создания узнаваемости бренда и ценности в будущем, поскольку отрасль переходит от размера и мощности двигателя как определяющего фактора к автономным, подключенным, электрифицированным транспортным средствам», — говорит Вотруба-Дрзал.

На самом деле самой большой трудностью может быть большое количество возможных концепций дизайна. «С таким количеством возможностей важно понимать риски, связанные с каждой из них, чтобы определить, на каких из них следует сосредоточиться», — заключает он. Очевидно, что индустрия покрытий приветствует этот вызов.

Ссылка

1.  SURCAR, июнь 2019 г., Канны, Франция.

ПокрытияТех | Том. 17, № 4 | Апрель 2020 г.

Краткая история технологии автомобильных покрытий

• Фейсбук

• Твиттер

• LinkedIn

• Распечатать

Дуглас М. Лэмб, консультант по покрытиям

Рождение автомобильных покрытий

«Покупатель может получить модель Т в любом цвете, который он хочет, при условии, что она будет черной!» — Генри Форд, 1908 г. 9 0023

Часто цитируемое высказывание Генри Форда сегодня кажется забавным, но Форд был серьезен, когда говорил это. В 1908 году Форд думал, что черная автомобильная краска была единственной практичной автомобильной краской для модели T, поскольку она давала ему долговечное и дешевое покрытие. Конечно, черная автомобильная краска, которую Форд наносил на свою модель Т, на самом деле была вовсе не «автомобильной» краской, а всего лишь существующей технологией окраски, доступной в начале 20 века: краской на основе натуральной смолы льняного масла в качестве связующего. Масляные смолы отверждаются за счет окислительного сшивания, что означает, что краска сохнет долго. Черная краска Ford была нанесена на модель T вручную в несколько слоев, и в итоге этот процесс занял около недели. Это стало серьезным препятствием для инновационного процесса массового производства Форда, несмотря на то, что черная краска высыхала быстрее, чем все другие доступные цвета. Модель Т в процессе покраски в конце конвейера заклинила складские полы автомобильного завода.

Это узкое место процесса послужило мотивом для создания первой краски, специально разработанной для покрытия автомобилей: краски « Duco » компании DuPont. Эта новая технология нанесения покрытия резко изменила производительность, сократив время окраски и сушки с нескольких дней до нескольких часов. Химики DuPont, которые использовали нитроцеллюлозу (рис. 1) для разработки взрывчатых веществ и кинопленки, обнаружили, что если они изменят молярное соотношение NO ₂ групп в основной цепи целлюлозы, они получили лаковую смолу низкой вязкости с содержанием твердых веществ около 15%, которую можно было наносить распылением в качестве покрытия. Будучи лаком, это покрытие высыхало (просто за счет испарения растворителя) примерно за два часа. Некоторая работа по разработке рецептуры, проведенная химиками по краскам, показала, что эта новая синтетическая лаковая смола обеспечивает отличную основу для краски, которая имеет улучшенный внешний вид, прочность и долговечность по сравнению с красками на основе натуральной масляной смолы, а также может быть легко пигментирована широким спектром цветных пигментов, помимо только черного! После пары лет испытаний, в 1924 Компания General Motors ввела покрытие Duco почти для всей своей автомобильной линейки.

Это был первый пример того, как потребности отрасли стимулировали развитие технологии автомобильных покрытий. В данном случае потребность в повышении производительности на автомобильном заводе привела к изобретению и разработке нового химического состава покрытия. С момента первого достижения новой технологии в 1920-х годах инновации в технологии автомобильных покрытий не ослабевали. На самом деле, многие новые технологии и химические процессы в науке о покрытиях появились благодаря достижениям, впервые примененным в области автомобильных покрытий. Эта статья предназначена для предоставления краткого исторического обзора эволюции технологии автомобильных покрытий.

Ранние химические составы автомобильных покрытий: от алкидов до акриловых лаков

Нитроцеллюлозная краска была высокопроизводительной, но окончательное покрытие требовало полировки для достижения высокого блеска. Химики-краски в 1930-х годах задавались вопросом, смогут ли они каким-то образом найти связующую систему для краски, которая обеспечила бы как производительность, так и лучший внешний вид натуральной масляной смолы. Результатом этой работы стала разработка первой системы алкидной краски. Это был первый «полимер», изготовленный для покрытий, так как он был синтезирован с использованием трех мономеров: фталевого ангидрида, глицерина и линолевой кислоты 9.0021 (Рисунок 2) . Таким образом, химия объединила как синтетические мономеры, так и натуральные продукты, создав систему смол покрытия, которая давала промежуточные характеристики между синтетическими лаками и натуральными маслами. Учитывая, что эта технология обеспечивала выдающиеся свойства пленки, эта новая алкидная краска была впервые коммерциализирована как автомобильная грунтовка. Важно отметить, что для науки о покрытиях в данном случае технология смолы была выбрана для конкретного слоя покрытия всей системы покрытия, что является фундаментальной концепцией, используемой сегодня в покрытиях. Кроме того, алкидная химия продолжает оставаться основой современной технологии нанесения покрытий.

Только в 1950-х годах произошло следующее крупное достижение в области автомобильных покрытий: использование термопластичных акриловых лаков. К этому времени в американском обществе автомобиль уже не был просто средством передвижения; автомобили теперь стали личным экспонатом, которым владельцы хотели похвастаться перед друзьями. Это означало, что покрытия должны были выглядеть лучше и подчеркивать новый изогнутый дизайн кузова того времени. Rohm and Haas Co. разработала новый синтетический полимер в качестве замены стеклу на основе полиметилметакрилата, и производители покрытий изучили, можно ли использовать эту технологию в покрытиях. Эта химия, конечно же, основана на контролируемой полимеризации различных акриловых мономеров для получения полимерной смолы с желаемой молекулярной массой и температурой стеклования. Это будет первая полностью искусственная технология смолы, которая будет использоваться в автомобильных покрытиях.

Оказалось, что технология термопластичной акриловой смолы доминировала на рынке автомобильных покрытий в течение примерно двух десятилетий, с 1950-х по 1970-е годы. Причиной этого был превосходный внешний вид верхнего слоя, который можно было получить с помощью этих отделок. Связующее на основе акриловой смолы имело высокую вязкость, учитывая его высокую молекулярную массу (80–100 тыс.) и высокую T _г (примерно 70°C). Таким образом, покрытия, основанные на этой технологии, необходимо наносить при относительно низком содержании твердых частиц около 20%. На автомобильном заводе это означало нанесение нескольких слоев верхнего покрытия для достижения требуемой толщины пленки около 2 мил. По сегодняшним меркам это звучит как недостаток, но в то время у этой технологии акрилового лака было одно важное преимущество перед предыдущими автомобильными красками: она обеспечивала превосходную связующую систему для новейшей технологии пигментных красителей — металлических пигментов.

Пигменты с металлическим эффектом обеспечивают яркие, блестящие цвета автомобиля, которые улучшают восприятие кривизны кузова автомобиля. Эти пигменты вывели автомобильный стиль на новый уровень. Однако для достижения максимального визуального эффекта от плоских пластинчатых металлических пигментов пигменты должны располагаться параллельно окрашенной поверхности. Реологический профиль акриловой лаковой краски идеально подходит для получения этого эффекта: низкая начальная вязкость (учитывая низкое содержание твердых веществ), позволяющая металлическим чешуйкам ложиться ровно, а затем быстрый рост вязкости (учитывая высокую молекулярную массу и T _г ), чтобы хлопья оставались на месте. Эта технология покрытия имела такое преимущество для цветового стиля, что к 1960-м годам General Motors красила практически каждый автомобиль акриловым лаком.

Защита кузова автомобиля

Технология верхнего покрытия для автомобильных систем покрытий неуклонно совершенствовалась, но автомобили по-прежнему имели серьезную проблему — ржавление кузова автомобиля. Эта проблема была решена благодаря крупному усовершенствованию покрытий в 1970-х годах: электроосаждаемым грунтам, широко известным как «электронное покрытие». Первое автомобильное гальванопокрытие было анодным продуктом, разработанным доктором Джорджем Брюэром в Ford около 1957. Тем не менее, у технологии были недостатки, и PPG Industries представила первую систему катодного электронного покрытия для автомобильных кузовов в 1973 году. Поскольку эти покрытия по существу предотвращают ржавчину автомобильного кузова, эта новая технология грунтовки стала одним из самых больших прорывов в технологии автомобильных покрытий.

Современные автомобильные грунтовки с электролитическим покрытием наносятся путем полного погружения собранного кузова автомобиля в большой резервуар, содержащий электронное покрытие на водной основе, а покрытие наносится методом катодного электроосаждения. Это обеспечивает почти 100% покрытие грунтовкой всех металлических поверхностей. Химический состав покрытия представляет собой водоразбавляемую эмаль на основе эпоксидной смолы, аддукта аминоспирта и блокированного изоцианата, которые при обжиге сшиваются с образованием системы эпоксидно-уретановой смолы (9).0021 Рисунок 3) . Эта технология смолы в сочетании с превосходным покрытием, обеспечиваемым электроосаждением, обеспечивает одно из самых эффективных известных покрытий для защиты от коррозии. Сегодня практически все автомобили используют технологию электронного покрытия в качестве основы своей системы покрытия.

Несмотря на то, что электронное покрытие обеспечивает превосходную защиту от коррозии, оно имеет два недостатка для системы автомобильного покрытия: неадекватный внешний вид и плохая фотостабильность. Чтобы решить эти проблемы, в XIX веке были разработаны новые эмалевые автомобильные грунтовки.80-е годы. Эти грунтовки-поверхности были разработаны для нанесения на отвержденное покрытие e-coat, чтобы придать более гладкую поверхность для улучшения внешнего вида верхнего покрытия, а также обеспечить непрозрачность для защиты грунтовок e-coat от УФ-разрушения. Грунтовочные покрытия часто обеспечивали повышенную ударопрочность, а также уменьшали выкрашивание покрытия камнями. Комбинация гальванического покрытия и грунтовки-наплавки обеспечила комплексную автомобильную грунтовку с отличной защитой от коррозии и прекрасной поверхностью для нанесения верхнего покрытия. Это положило начало следующему крупному прорыву в технологии автомобильных покрытий: базовому/прозрачному верхнему покрытию.

Basecoat/Clearcoat Автомобильные верхние покрытия

Как обсуждалось ранее, автомобильные покрытия на основе термопластичных акриловых лаков, благодаря их превосходному внешнему виду, были основными автомобильными верхними покрытиями, использовавшимися в 1950-70-х годах. Однако у этих лакокрасочных покрытий был один существенный недостаток: они обладали слабой внешней стойкостью. После одного-двух лет воздействия покрытия начинали разрушаться, и требовалась агрессивная восковая обработка, чтобы «вернуть блеск» этим системам. К 1980-м годам производители автомобилей требовали большей долговечности автомобильных верхних покрытий, поскольку теперь потребители ожидали, что их автомобили прослужат не менее пяти лет, и они хотели, чтобы автомобиль продолжал выглядеть так, как он был, когда они впервые увидели его в выставочном зале. В то же время Агентство по охране окружающей среды начало обнародовать новые правила по летучим органическим соединениям (ЛОС), ограничивающие количество растворителя, которое автомобильное предприятие может выбрасывать в атмосферу. Высокое содержание летучих органических соединений и низкая долговечность акриловых лаковых покрытий больше не были приемлемы на автомобильном рынке.

Так как же разработчикам автомобильных покрытий удалось добиться более высокого содержания твердых веществ, большей долговечности и даже улучшения внешнего вида покрытия? Ответ заключается в следующем шаге в развитии автомобильных покрытий: базовое покрытие плюс технология верхнего слоя прозрачной эмали. Теперь вместо однослойного верхнего покрытия разработчики разработали двухслойную систему, состоящую из базового покрытия, содержащего пигменты для создания красивых цветовых эффектов, за которым следует слой прозрачного полимерного покрытия, защищающего базовое покрытие. И базовое, и прозрачное покрытие представляли собой эмали на основе акриловых смол с гидроксильными функциональными группами, сшитых с использованием химии меламина 9.0021 (рис. 4). Эта новая концепция базовых/прозрачных эмалевых верхних покрытий имела много преимуществ: (1) сниженное содержание растворителя было достигнуто за счет низкой молекулярной массы гидроксил-функциональных акриловых смол (примерно 10 тыс.) и меламинового сшивающего агента с низкой вязкостью, (2) покрытие, отвержденное до высокой плотности сшивания при выпечке, для обеспечения лучших свойств, (3) уникальный базовый слой позволял использовать еще больше эффектных пигментов стилистам-колористам, и (4) был разработан прозрачный слой лака. для обеспечения как лучшего внешнего вида, так и максимальной защиты системы покрытия ниже. Эти системы базового покрытия/прозрачного покрытия смогли достичь ранее недостижимого баланса свойств для системы автомобильных покрытий, обеспечивая потрясающий внешний вид и долговечность.

Базовые покрытия на водной основе, новые химические вещества сшивания и новые процессы нанесения

В 1990-х годах в рецептуре автомобильных покрытий произошло еще одно важное событие: использование базовых покрытий на водной основе. Химический состав этих базовых покрытий может варьироваться от разбавляемых водой акрилов и полиэфиров до акриловых латексов и полиуретановых дисперсий, но общим фактором является использование воды в качестве одного из основных летучих компонентов. Как правило, причиной использования водоразбавляемой технологии является снижение содержания летучих органических соединений и уменьшение воздействия процесса нанесения покрытия на окружающую среду, но это не единственное преимущество использования водорастворимых базовых покрытий в автомобилестроении. Выяснилось, что автомобильные базовые покрытия на водной основе, благодаря более низкому содержанию твердого вещества и уникальным реологическим профилям, часто могут обеспечить улучшенный внешний вид и металлический эффект. Таким образом, в некотором смысле переход к водоразбавляемым базовым покрытиям в автомобилестроении можно рассматривать как возврат к акриловым лакам с низким содержанием твердых частиц 19-го века.50-е годы.

Автомобильные покрытия, в которых используется множество новых сшивающих химических веществ, также были разработаны за последние два десятилетия. Эти новые химические вещества были сосредоточены на прозрачных лаках, поэтому в дополнение к исходным системам акриловая смола/меламин теперь существуют системы акрил/силан/меламин, кислота/эпоксидная смола, карбамат/меламин и акрил/изоцианат. Благодаря этим новым химическим веществам сшивания могут быть достигнуты важные новые свойства прозрачных покрытий, такие как улучшенный внешний вид и долговечность, повышенная стойкость к кислотному травлению, а также стойкость к царапинам и повреждениям.

Последнее важное изменение в технологии автомобильных покрытий произошло в 2000-х годах, и это продвижение было сосредоточено на эффективности процесса. На типичном автомобильном сборочном заводе операция покраски может занимать до половины площади всего предприятия, составлять примерно 40 % капитальных затрат сборочного предприятия, потреблять 80 % энергии и производить подавляющее большинство выбросов CO ₂ и летучих органических соединений! OEM-производители обратились к поставщикам красок с просьбой найти способ уменьшить занимаемую площадь и стоимость нанесения системы покрытия. Это потребовало от разработчиков красок разработки покрытий, которые можно было бы наносить более эффективно, за меньшее количество этапов и с меньшими затратами энергии.

В настоящее время на автомобильных заводах внедрено много новых процессов, отвечающих этим критериям. Например, На рис. 5 сравнивается диаграмма типичного процесса окраски автомобильной грунтовки/верхнего покрытия с новейшим процессом нанесения покрытий, который компания Ford внедрила на многих своих сборочных предприятиях. Типичный процесс нанесения грунтовки на водной основе, базового покрытия на водной основе и прозрачного лака на основе растворителя включает в себя два обжига в печи и прогрев с подогревом, что требует времени и энергии. Сравните это с новым процессом «3-Wet» в Ford, при котором грунтовка на основе растворителя, базовое покрытие на основе растворителя и прозрачный лак на основе растворителя наносятся один за другим, а после нанесения всех трех слоев системы покрытий выполняется однократная сушка. Этот метод 3-мокрого нанесения уменьшает занимаемую площадь линии нанесения покрытий, сокращает общее время процесса окраски и экономит затраты на электроэнергию. Интересно, что большая часть экономии энергии связана с отказом от камеры для грунтовки, а не печи для грунтовки. Прохождение до нескольких сотен тысяч кубических футов в минуту кондиционированного (по температуре и влажности) воздуха через покрасочную камеру потребляет гораздо больше энергии, чем природный газ, используемый для нагрева печи. Другие «компактные» процессы были введены другими производителями автомобилей и используют такие названия, как B1/B2 или 3-слойная 1-выпечка. Все они, по сути, исключают автономную грунтовочную камеру и печь, что приводит к значительной экономии без ущерба для качества.