1. צִיוּר
-הגדרה: צביעה היא מונח כללי לפעולות המבוצעות ליצירת שכבת ציפוי באמצעות צבע לצורך כיסוי פני השטח של אובייקט לצורך הגנה ואסתטיקה וכו'.
מטרה: מטרת הצביעה אינה רק למטרות אסתטיות, אלא גם להגנה וכתוצאה מכך, לשיפור איכות המוצר.
1) הגנה: רוב החומרים העיקריים המרכיבים כלי רכב הם לוחות פלדה, וכאשר רכב עשוי מלוח פלדה ככיסוי, הוא מגיב עם לחות או חמצן באוויר ויוצר חלודה. המטרה העיקרית של צביעה היא להגן על האובייקט על ידי מניעת חלודה כזו (חלודה).
2) אסתטיקה: לצורת המכונית יש מספר סוגים של משטחים וקווים כגון משטחים תלת-ממדיים, משטחים שטוחים, משטחים מעוקלים, קווים ישרים ועקומות. על ידי צביעת אובייקט בעל צורה מורכבת שכזו, הוא מראה תחושת צבע התואמת את צורת המכונית ומשפרת את האסתטיקה שלה בו זמנית.
3) שיפור השיווקיות: כיום, ישנם סוגים שונים של כלי רכב בשוק, אך ביניהם, כאשר משווים כלי רכב בעלי צורה אחידה ואותה פונקציה, למשל, זה עם צבע דו-גוני נראה טוב יותר. ערך המוצר עולה ככל ש... בדרך זו, אחת המטרות היא גם לנסות לשפר את ערך המוצר באמצעות צביעה. בנוסף, נדרשת עמידות החלק החיצוני של כלי רכב עקב שינויים סביבתיים מהירים אחרונים. לדוגמה, הביקוש לצבעים פונקציונליים המונעים נזק לשכבת הציפוי הנגרם מגשם חומצי והידרדרות הברק הראשוני הנגרם ממברשות שטיפת מכוניות אוטומטיות הולך וגובר, ובכך משפר את השיווקיות.צביעה אוטומטית וצביעה ידנית משמשות שתיהן בהתאם לדרישות איכות הציפוי.
2. הרכב הצבעהרכב הצבע הצבע הוא נוזל צמיג שבו שלושת המרכיבים של פיגמנט, שרף וממס מעורבבים (מפוזרים) באופן אחיד.
- פיגמנט: אבקה צבעונית שאינה מתמוססת בממסים או במים. ההבדל מצבעים הוא שהם מפוזרים כחלקיקים מבלי להיות מסיסים במים או בממסים. גודל החלקיקים נע בין כמה מיקרומטרים לכמה עשרות מיקרומטרים. יתר על כן, קיימות צורות שונות, כגון צורה עגולה, צורת מקל, צורת מחט וצורה מתקלפת. זוהי אבקה (אבקה) המעניקה צבע (כוח צביעה) וכוח הסתרה (היכולת לכסות ולהסתיר את פני השטח של אובייקט על ידי היותה אטומה) לסרט הציפוי, וישנם שני סוגים: אנאורגניים ואורגניים. פיגמנטים של פיגמנט), ליטוש ומרחיב משמשים לשיפור תחושת הקרקע. צבעים חסרי צבע ושקופים נקראים שקוף מבין הצבעים, כאשר פיגמנטים אינם כלולים במרכיבים המרכיבים את הצבעים,
הוא משמש כדי לתת לסרט הציפוי ברק רב יותר.
1) תפקיד הפיגמנט
* פיגמנטים צבעוניים: מעניקים צבע, כוח מסתור
פיגמנטים אנאורגניים: אלו הם בעיקר פיגמנטים טבעיים כמו לבן, צהוב וחום אדמדם. מדובר בתרכובות מתכת כמו אבץ, טיטניום, עופרת, ברזל, נחושת וכו'. באופן כללי, יש להם עמידות מצוינת בפני מזג אוויר ועמידות בחום, אך מבחינת בהירות הצבע, הם אינם טובים כמו פיגמנטים אורגניים. כצבע לרכב, לא משתמשים בפיגמנט אנאורגני בלבד. יתר על כן, מנקודת מבט של מניעת זיהום סביבתי, פיגמנטים המכילים מתכות כבדות מזיקות כמו קדמיום וכרום אינם בשימוש כיום.
פיגמנט אורגני: הוא מיוצר על ידי סינתזה אורגנית על ידי תגובה כימית מחזורית, והוא חומר העשוי מתרכובת מתכת או כפי שהוא בטבע. באופן כללי, תכונת ההסתרה אינה טובה במיוחד, אך מכיוון שמתקבל צבע שקוף, הוא נמצא בשימוש נרחב לצביעה חיה של צבע אחיד, צבע מתכתי וצבע נציץ כצבע לחלק החיצוני של מכוניות.
* פיגמנט נגד חלודה: מניעת חלודה
* פיגמנט מאריך: ניתן להשיג שכבת ציפוי קשה, המונעת פירוק של שכבת הציפוי ומשפרת את העמידות.
- שרף: נוזל שקוף המחבר בין הפיגמנט לפיגמנט ומעניק ברק, קשיות והידבקות לסרט הציפוי. שם נוסף נקרא מקשר. תכונות הייבוש והעמידות של סרט הציפוי תלויות במידה רבה בתכונות השרף.
1) שרף טבעי: הוא מופק או מופרש בעיקר מצמחים ומשמש לצבעים כגון לכה על בסיס שמן, ורכה ולכה.
2) שרף סינתטי: זהו מונח כללי לאלו המסונתזים באמצעות תגובות כימיות מחומרי גלם כימיים שונים. זוהי תרכובת אורגנית בעלת משקל מולקולרי גדול מאוד בהשוואה לשרפים טבעיים. בנוסף, שרפים סינתטיים מחולקים לשרפים תרמופלסטיים (מתרככים ונמסים בעת חימום) ושרפים תרמוסטיים (מתקשים בתגובה כימית על ידי הפעלת חום, ואינם מתרככים ונמסים גם בעת חימום חוזר לאחר קירור).
- ממס: זהו נוזל שקוף הממיס את השרף כך שהפיגמנט והשרף מתערבבים בקלות. לאחר הצביעה, הוא מתאדה כמו מדלל ואינו נשאר על שכבת הציפוי.
Cציור AR
1. סקירה כללית והגדרה של צבעיםמנקודת מבט של הקניית "מניעת חלודה" ו"תכונות יופי", צבעי רכב מילאו תפקיד בשיפור השיווק של כלי רכב על ידי יישום הטכנולוגיות החדישות ביותר של התקופה. בפריטי האיכות הבאים, צבעים ומערכות ציפוי מתוכננים להשיג את איכויות הציפוי הללו בצורה הכלכלית ביותר.
צבעים הם בדרך כלל נוזליים ויש להם את התכונה של ציפוי על פני השטח של האובייקט המיועד לציפוי ויצירת שכבה רציפה (שכבת ציפוי) באמצעות תהליכי ייבוש וריפוי. בהתאם לתכונות הפיזיקליות והכימיות של שכבת הציפוי שנוצרת בדרך זו, האובייקט המיועד לציפוי מקבל "מניעת חלודה" ו"פלסטיות".
2. תהליך צביעת רכבעל מנת להשיג את איכות הציפוי של מכונית היעד בצורה החסכונית ביותר, נקבעים תהליך הציפוי ומפרטי הציפוי, וכל איכות חשובה מוקצית לסרט הציפוי המתקבל בכל תהליך. בנוסף, מכיוון שמאפייני סרט הציפוי תלויים ביכולת העבודה של התהליך, הצבע המשמש בכל תהליך מתוכנן כך שניתן יהיה למקסם את הפונקציה העיקרית שהוקצתה תוך התחשבות בתנאי התהליך.היישום מבוקר בקפדנות בסדנת הצבע.
התהליך הנ"ל הוא מערכת ציפוי בת 3 או 4 שכבות הנפוצה ביותר לציפוי פאנלים חיצוניים של רכבים, וסרט הציפוי שנוצר בכל תהליך מציג את הפונקציות שיתוארו בהמשך ומבסס את איכות הציפוי של רכבים כמערכת ציפוי מקיפה. במשאיות ובכלי רכב קלים, ישנם מקרים בהם נעשה שימוש במערכת ציפוי בת שתי שכבות שבה שלב ביניים מושמט משלב הציפוי. כמו כן, במכוניות יוקרתיות, ניתן להשיג איכות טובה יותר על ידי מריחת שכבת הביניים או העליונה פעמיים.
כמו כן, לאחרונה נחקר ויושם תהליך להפחתת עלות הציפוי על ידי שילוב תהליכי הציפוי האמצעי והעליון.
- תהליך טיפול פני השטח: משפר את מניעת החלודה על ידי דיכוי תגובת הקורוזיה של המתכת וחיזוק ההידבקות בין הציפוי התחתון (סרט האלקטרודפוזיציה) לחומר (המצע). כיום, אבץ פוספט הוא המרכיב העיקרי של הסרט, ושיטת הטיפול בטבילה היא נפוצה כך שניתן לטפל כראוי בחלקים בעלי מבנים מורכבים. בפרט, עבור אלקטרודפוזיציה קטיונית, מתכות כגון Fe, Ni ו-Mn מלבד Zn מעורבבות בציפוי כדי לשפר עוד יותר את עמידות הקורוזיה.
- ציפוי אלקטרודפוזיציה (פריימר אלקטרודפוזיציה מסוג קטיון): לציפוי התחתון יש בעיקר תפקיד של מניעת חלודה. בנוסף לתכונות נוגדות חלודה מעולות, לצבע אלקטרודפוזיציה קטיוני המבוסס על שרף אפוקסי יש את היתרונות הבאים בציפוי תחתון לרכב. ① אין שחרור של שכבה שטופלה באבץ פוספט במהלך ציפוי האלקטרודפוזיציה. ② השפעה מעכבת של תגובת קורוזיה עקב בסיסיות במבנה השרף ③ תכונה מעולה נגד חלודה עקב שמירה על הידבקות עקב עמידות גבוהה לאלקליות של שרף אפוקסי.
1) יתרונות של אלקטרודפוזיציה קטיונית
* אפילו צורות מורכבות ניתנות לציפוי בעובי שכבה אחיד
* חדירה פנימית מצוינת לחלקים ומפרקים מורכבים.
* צביעה אוטומטית
* תחזוקה וניהול קלים של הקו.
* יכולת עבודה טובה בצביעה.
* ניתן ליישם מערכת שטיפת מים בלולאה סגורה של UF (פחות אובדן צבע ופחות זיהום של מי שפכים)
* תכולת ממס נמוכה וזיהום אוויר נמוך.
* זהו צבע על בסיס מים, וקיים סיכון נמוך לשריפה.
2) צבע אלקטרודפוזיציה קטיוני: באופן כללי, זהו שרף פוליאמינו המתקבל על ידי הוספת אמינים ראשוניים עד רבעוניים לשרף אפוקסי. הוא מנוטרל באמצעות חומצה (חומצה אצטית) כדי להפוך אותו למסיס במים. בנוסף, שיטת הריפוי של סרט הציפוי היא תגובת קישור צולב של אוריתן המשתמשת באיזווציאנט חסום כחומר ריפוי.
3) שיפור תפקודו של צבע אלקטרודפוזיציה: הוא נפוץ בכל רחבי העולם כציפוי בסיסי לרכב, אך מחקר ופיתוח ממשיכים לשפר לא רק את האיכות נוגדת הקורוזיה של הרכב כולו אלא גם את איכות הטיח.
* פונקציית מניעת חלודהשכבת הגנה
קדימה. תכונת ציפוי מוחלטת, עמידות בפני חדירה של חיבורים, עמידות בפני סדקים
אתה. יכולת יריעת פלדה נגד חלודה (הידבקות עמידה במים, עמידות בפני סיבוב)
התקשות בטמפרטורה נמוכה (שיפור עמידות בפני חלודה של חלקים המחוברים לגומי וכו')
* פונקציה קוסמטית/דקורטיבי
תכונות הציפוי של חספוס לוחות פלדה (תורם לשיפור החלקות והברק וכו')
אתה. עמידות להצהבה (עיכוב הצהבה של שכבת הציפוי הלבנה)
- שכבת ביניים: שכבת הביניים ממלאת תפקיד עזר במקסום תפקוד מניעת החלודה של שכבת הבסיס (התכה אלקטרודפוזיציה) ותפקוד הטיח של שכבת הבסיס, ויש לה את הפונקציה של שיפור איכות הצבע של מערכת הצביעה כולה. בנוסף, תהליך ציפוי הביניים תורם להפחתת פגמי הציפוי מכיוון שהוא מכסה במידה מסוימת את הפגמים הבלתי נמנעים של שכבת הבסיס (שריטות, הידבקות אבק וכו') בקו הצביעה בפועל.
צבע הביניים הוא סוג המשתמש בשרף פוליאסטר נטול שמן כשרף בסיסי ומרפא אותו בחום על ידי הוספת שרף מלמין ולאחרונה גם אוריתן (Bl). לאחרונה, על מנת לשפר את עמידות הסדיקה, לעיתים מצופה פריימר לסדיקה בציפוי רטוב על רטוב בתהליך המקדים האמצעי.
1) עמידות שכבת הביניים
* עמידות למים: ספיגה נמוכה ומדכאת היווצרות שלפוחיות
* עמידות בפני סדקים: סופג את אנרגיית הפגיעה בעת זריקת האבן ומפחית את הנזק לשכבת הציפוי המובילה לרעש ומדכא את התרחשות קורוזיה של גלדים.
* עמידות בפני מזג אוויר: פחות בלאי עקב קרני UV, ומדכא קילוף של שכבת הצבע העליונה מחשיפה חיצונית.
2) פונקציית טיח של שכבת ביניים
* תכונת ציפוי בסיסי: תורמת להחלקת המשטח החיצוני המוגמר על ידי כיסוי חספוס פני השטח של ציפוי האלקטרודפוזיציה
עמידות לממסים: על ידי דיכוי הנפיחות וההמסה של שכבת הביניים ביחס לממס של השכבה העליונה, מתקבלת מראה בעל ניגודיות גבוהה.
* התאמת צבע: שכבת האמצע היא בדרך כלל אפורה, אך לאחרונה ניתן למרוח שכבת קצה בעלת תכונות הסתרה נמוכות על ידי צביעתה (איטום צבע).
3) צבע ביניים
*איכות נדרשת לשכבת ביניים: עמידות בפני סדקים, יכולת הסתרת בסיס, הידבקות לשכבת אלקטרודפוזיציה, חלקות, ללא אובדן אור, הידבקות לשכבת השכבה העליונה, עמידות בפני בלאי אור
- שכבת ציפוי עליונה: התפקיד החשוב ביותר של שכבת הציפוי עליונה הוא לספק תכונות קוסמטיות, להגן עליה ולתחזק אותה. ישנם אלמנטים איכותיים כגון צבע, חלקות פני השטח, ברק ואיכות תמונה (היכולת להאיר בבירור את תמונת האובייקט בשכבת הציפוי). בנוסף, נדרשת היכולת להגן ולשמור על האסתטיקה של כלי רכב כאלה למשך זמן רב.
- שכבת ציפוי עליונה: התפקיד החשוב ביותר של שכבת הציפוי עליונה הוא לספק תכונות קוסמטיות, להגן עליה ולתחזק אותה. ישנם אלמנטים איכותיים כגון צבע, חלקות פני השטח, ברק ואיכות תמונה (היכולת להאיר בבירור את תמונת האובייקט בשכבת הציפוי). בנוסף, נדרשת היכולת להגן ולשמור על האסתטיקה של כלי רכב כאלה למשך זמן רב.
1) שכבה עליונה: צבעים מסווגים לפי בסיס הפיגמנט המוחל על הצבע, והם מחולקים במידה רבה לצבע נציץ, צבע מתכתי וצבע אחיד בהתאם לשאלה האם משתמשים בפיגמנטים פתיתי תירס כמו פתיתי אבקת אלומיניום.
* איכות מראה: חלקות, ברק, חיות, תחושת קרקע
* עמידות: שמירה והגנה על הברק, שינוי צבע, דהייה
* הידבקות: הידבקות בציפוי חוזר, הידבקות בגוונים דו-גוניים, הידבקות עם חומר מדיום
* עמידות בפני ממס
* עמידות כימית
* איכות פונקציונלית: עמידות לשטיפת מכוניות, עמידות לגשם חומצי, עמידות בפני סדקים
2) צבע ידידותי לסביבה
* מוצק גבוה: זהו צבע בעל מוצקים גבוהים העומד בתקנות VOC (תרכובות אורגניות נדיפות), והוא סוג המפחית את כמות הממס האורגני בשימוש. הוא מאופיין בתחושת אדמה מצוינת ושימוש בשרף בעל משקל מולקולרי נמוך.
* סוג צבע על בסיס מים (צבע על בסיס מים): זהו צבע הממזער את כמות הממס האורגני בשימוש ומשתמש במים (מים טהורים) כמדלל צבע. כמאפיין, נדרש מתקן חימום מקדים (IR_Preheat) שיכול לאדות מים בתהליך הצביעה, ולכן נדרש שיפוץ המתקן, וגם המרסס דורש שיטת אלקטרודה עבור צבע על בסיס מים.
3) צבע פונקציונלי
* CCS (מערכת קישור צולבת מורכבת, צבע מסוג קישור צולב מורכב): זהו סוג של שרף אוריתן (איזוציאנט) או סילאן שבו מוחלף חלק משרף המלמין, הפגיע לגשם חומצי במערכת שרף אקרילי/מלמין, ועמידות החומצה והעמידות לשריטות משתפרות.
* NCS (מערכת קישור צולבת חדשה, צבע מסוג קישור צולב חדש): צבע שאינו מבוסס מלמין המיוצר באמצעות ריפוי חומצי-אפוקסי על שרף אקרילי. יש לו עמידות מצוינת בפני חומצה, שריטות ועמידות בפני כתמים.
- יכולת עבודה של שכבת הציפוי העליונה: על מנת להשיג שחזור טוב מבחינה כלכלית של שכבת הציפוי העליונה, חיונית יכולת עבודה טובה של הצבע (אטומיזציה, זרימה, חורים, חלקות וכו'). לשם כך, חשוב להתאים את התנהגות הצמיגות בתהליך יצירת שכבות מרובות, מצביעה ועד אפייה והתקשות. תנאי סביבת הצביעה כגון טמפרטורה, לחות ומהירות הרוח בתא הצביעה הם גם גורמים חשובים.
1) צמיגות השרף: משקל מולקולרי, תאימות (פרמטר מסיסות: ערך SP)
2) פיגמנט: ספיגת שמן, ריכוז פיגמנט (PWC), גודל חלקיקים מפוזר
3) תוספים: חומר צמיג, חומר פילוס, חומר הסרת קצף, מעכב הפרדת צבע וכו'.
4) מהירות ריפוי: ריכוז הקבוצות הפונקציונליות בשרף הבסיסי, תגובתיות של חומר הקישור הצולב
בנוסף, לעובי שכבת הציפוי יש השפעה רבה על המראה הסופי של השכבה העליונה. לאחרונה, חומר צמיג מבני כמו מיקרוג'ל מאפשר להשיג גם יכולת זרימה וגם תכונות יישור, והמראה הסופי משתפר על ידי ציפוי שכבה עבה.
- עמידות הציפוי העליון בפני מזג אוויר: למרות שמכוניות נחשפות לסביבות שונות, הציפוי העליון סופג פעולת אור, מים, חמצן, חום וכו'. כתוצאה מכך, מתרחשות מספר תופעות שליליות הפוגעות באסתטיקה.
1) תופעות אופטיות
* פגיעה בברק: החלקות של פני השטח של ציפוי הסרט נפגעת, וההחזרה המפוזרת של אור מהמשטח גוברת. הרכב השרף חשוב, אך קיימת גם השפעה של הפיגמנט.
* שינוי צבע: גוון הצבע של הציפוי הראשוני משתנה בהתאם להזדקנות הפיגמנט או השרף בשכבת הציפוי. עבור יישומים ברכב, יש לבחור את הפיגמנט העמיד ביותר בפני מזג אוויר.
2) תופעות מכניות
* סדקים: סדקים מתרחשים בשכבת הציפוי או בכל סרט הציפוי עקב שינויים בתכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי עקב פוטואוקסידציה או הידרוליזה (ירידה בהארכה, הידבקות וכו') ומאמץ פנימי. בפרט, סדקים נוטים להתרחש בסרט ציפוי שקוף מתכתי, ובנוסף להתאמת התכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי של הרכב השרף האקרילי והתאמת התכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי, יישום של סופג אולטרה סגול ונוגד חמצון יעיל.
* קילוף: שכבת הציפוי מתקלפת חלקית עקב ירידה בהידבקות של שכבת הציפוי או ירידה בתכונות הריאולוגיות, ופעולת כוחות חיצוניים כגון התזות או רעידות של אבנים.
3) תופעה כימית
* זיהום כתמים: אם פיח, גופות חרקים או גשם חומצי נדבקים לפני השטח של ציפוי הציפוי, החלק הופך מוכתם ודהה לכתמים. יש צורך למרוח פיגמנט ושרף עמידים בפני שריטות ואלקליות. אחת הסיבות לכך שציפוי שקוף מורחים על הצבע המתכתי היא כדי להגן על אבקת האלומיניום.
- אתגרים עתידיים של שכבת ציפוי עליונה: האסתטיקה והעיצוב הופכים חשובים יותר ויותר בשיפור התכונות המסחריות של כלי רכב. תוך היענות למגוון הדרישות ולשינויים בחומרים כגון פלסטיק, יש צורך להגיב לדרישות חברתיות כגון הידרדרות סביבת החשיפה של כלי רכב והפחתת זיהום אוויר. בנסיבות אלה, נשקלים שכבות ציפוי עליונות שונות עבור הרכב הבא.
בואו נבחן מקרוב את תהליכי צביעת הרכב האופייניים ונראה היכן העברת חום ומסה הם יישומים חשובים. תהליך הצביעה הכללי של מכוניות הוא כדלקמן.
① טיפול מקדים
② אלקטרודפוזיציה (שכבה בסיסית)
③ צביעת איטום
④ ציפוי מתחת
⑤ ציור שעווה
⑥ פריימר נגד סדקים
⑦ פריימר
⑧ שכבה עליונה
⑨ הסרת פגמים וליטוש
תהליך ייצור הרכב אורך כ-20 שעות, מתוכן 10 שעות, שהן מחצית, מהתהליך המפורט לעיל אורך כ-10 שעות. ביניהם, התהליכים המשמעותיים והחשובים ביותר הם טיפול מקדים, ציפוי אלקטרודפוזיציה (ציפוי בסיסי), ציפוי פריימר וציפוי עליון. בואו נתמקד בתהליכים אלה.
זמן פרסום: 8 בנובמבר 2022
