מהי צביעה תעשייתית וכיצד מיישמים צבע (1)

1. צִיוּר

-הגדרה: צביעה היא כינוי כללי לפעולות המבוצעות ליצירת סרט ציפוי באמצעות צבע לצורך כיסוי פני השטח של חפץ להגנה ואסתטיקה וכו'.

-מטרה: מטרת הצביעה היא לא רק לאסתטיקה, אלא גם להגנה וכתוצאה מכך לשיפור איכות המוצר.

1) הגנה: רוב החומרים העיקריים המרכיבים מכוניות הם לוחות פלדה, וכאשר רכב עשוי עם לוח פלדה ככיסוי, הוא מגיב עם לחות או חמצן באוויר כדי ליצור חלודה. המטרה הגדולה ביותר של הצביעה היא להגן על האובייקט על ידי מניעת חלודה כזו (חלודה).

2) אסתטי: לצורה של מכונית יש כמה סוגים של משטחים וקווים כמו משטחים תלת מימדיים, משטחים שטוחים, משטחים מעוקלים, קווים ישרים ועיקולים. על ידי צביעת אובייקט צורה כה מורכב, הוא מראה תחושת צבע התואמת את צורת המכונית ומשפר את האסתטיקה של המכונית בו זמנית.

3) שיפור הסחירות: כיום ישנם סוגים שונים של רכבים בשוק, אך ביניהם, כאשר משווים רכבים בעלי צורה אחידה ואותה פונקציה, למשל, זה עם צבע דו-גווני נראה טוב יותר. הערך עולה כמו בדרך זו, זו גם אחת המטרות לנסות לשפר את ערך המוצר על ידי צביעה. בנוסף, העמידות של החלק החיצוני של מכוניות נדרשת עקב שינויים סביבתיים מהירים לאחרונה. כך למשל, הביקוש לצבעים פונקציונליים המונעים נזק לסרט הציפוי הנגרם על ידי גשם חומצי והידרדרות הברק הראשוני הנגרמת על ידי מברשות שטיפת מכוניות אוטומטיות גובר, ובכך משפר את הסחירות.צביעה אוטומטית וצביעה ידנית משמשים שניהם בהתאם לדרישות איכות הציפוי.

2. הרכב צבע: הרכב הצבע הצבע הוא נוזל צמיג שבו שלושת המרכיבים של פיגמנט, שרף וממס מעורבבים (מפזרים) באופן אחיד.

- פיגמנט: אבקה צבעונית שאינה מתמוססת בממיסים או במים. ההבדל מצבעים הוא שהם מפוזרים כחלקיקים מבלי להיות מסיסים במים או בממיסים. גודל החלקיקים נע בין מספר מיקרומטרים לכמה עשרות מיקרומטרים. יתרה מכך, קיימות צורות שונות, כגון צורה עגולה, צורת מקל, צורת מחט וצורה מתקלפת. זוהי אבקה (אבקה) שנותנת צבע (כוח צביעה) וכוח הסתרה (יכולת לכסות ולהסתיר את פני השטח של חפץ על ידי היותו אטום) לסרט הציפוי, ויש שני סוגים: אנאורגני ואורגני. פיגמנטים פיגמנטים), ליטוש ופיגמנטים מאריכים משמשים לשיפור תחושת האדמה. צבעים חסרי צבע ושקופים הנקראים שקופים בין הצבעים, כאשר פיגמנטים אינם נכללים במרכיבים המרכיבים את הצבעים,

הוא משמש כדי לתת לסרט הציפוי יותר ברק.

1) תפקוד הפיגמנט

* פיגמנטים צבעוניים: הקניית צבע, כוח מסתור

לָלֶכֶת. פיגמנטים אנאורגניים: אלו הם בעיקר פיגמנטים טבעיים כמו לבן, צהוב וחום אדמדם. הם תרכובות מתכת כגון אבץ, טיטניום, ברזל עופרת, נחושת וכו'. באופן כללי, יש להם עמידות מצוינת במזג האוויר ותכונות מסתירות עמידות בחום, אך מבחינת חיוניות הצבע, הם אינם טובים כמו פיגמנטים אורגניים. כצבע לרכב, פיגמנט אנאורגני בלבד אינו משמש. יתר על כן, מנקודת המבט של מניעת זיהום סביבתי, פיגמנטים המכילים מתכות כבדות מזיקות כגון קדמיום וכרום אינם נמצאים בשימוש כיום.

אַתָה. פיגמנט אורגני: הוא מיוצר על ידי סינתזה אורגנית על ידי תגובה כימית תקופתית, והוא חומר העשוי מתרכובת מתכת או כפי שהוא בטבע. באופן כללי, תכונת המסתור אינה טובה במיוחד, אך מכיוון שמתקבל צבע ברור, 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 סרט ציפוי קשיח המונע פירוק של סרט הציפוי ומשפר את העמידות.

- שרף: נוזל שקוף המחבר בין הפיגמנט לפיגמנט ונותן ברק, קשיות והידבקות לסרט הציפוי. שם אחר נקרא קלסר. תכונות הייבוש והעמידות של סרט הציפוי תלויים מאוד בתכונות השרף.

1) שרף טבעי: הוא מופק או מופרש בעיקר מצמחים ומשמש לצבעים כמו לכה על בסיס שמן, לכה ולכה.

2) שרף סינטטי: זהו מונח כללי לאלה המסונתזים באמצעות תגובות כימיות מחומרי גלם כימיים שונים. זוהי תרכובת אורגנית בעלת משקל מולקולרי גדול מאוד בהשוואה לשרף טבעי. בנוסף, שרפים סינתטיים מחולקים לשרף תרמופלסטי (מתרכך ונמס בחימום) ושרף תרמוסטי (מתקשה בתגובה כימית על ידי הפעלת חום, ואינו מתרכך ונמס גם בחימום חוזר לאחר הקירור).

- ממס: זהו נוזל שקוף הממיס את השרף כך שהפיגמנט והשרף מתערבבים בקלות. לאחר הצביעה הוא מתאדה כמו דק ולא נשאר על סרט הציפוי.

Cציור ar

1. סקירה והגדרה של צבעים: מנקודת המבט של הקניית 'מניעת חלודה (נגד חלודה)' ו'תכונות יופי', צבעי רכב מילאו תפקיד בשיפור הסחירות של מכוניות על ידי יישום הטכנולוגיות העדכניות ביותר של אותה תקופה. בפריטי האיכות הבאים, צבעים ומערכות ציפוי נועדו להשיג את איכויות הציפוי הללו בצורה החסכונית ביותר.

צבעים בדרך כלל ניתנים לזרימה ויש להם את התכונה להיות מצופים על פני האובייקט המיועד לציפוי ויוצרים סרט רציף (סרט ציפוי) באמצעות תהליכי ייבוש ואשפרה. על פי התכונות הפיזיקליות והכימיות של סרט הציפוי שנוצר בדרך זו, ניתנות 'מניעת חלודה' ו'פלסטיק' לאובייקט המיועד לציפוי.

2. תהליך צביעת רכב: על מנת לקבל את איכות הציפוי של מכונית המטרה בצורה החסכונית ביותר, נקבעים תהליך הציפוי ומפרטי הציפוי, וכל איכות חשובה מיוחסת לסרט הציפוי המתקבל בכל תהליך. בנוסף, מאחר והמאפיינים של סרט הציפוי תלויים ביכולת העבודה הטובה והרעה, הצבע המשמש בכל תהליך מתוכנן כך שניתן למקסם את הפונקציה העיקרית שהוקצה בהתחשב בתנאי התהליך.היישום נשלט בקפדנות בחנות הצבעים.

התהליך הנ"ל הוא מערכת ציפוי בת 3 שכבות או 4 שכבות המשמשת לרוב לציפוי של לוחות חיצוניים לרכב, וסרט הציפוי הנוצר בכל תהליך מציג את הפונקציות שיתוארו בהמשך ומבסס את איכות הציפוי של מכוניות כמכלול מערכת ציפוי. במשאיות ורכבים קלים, ישנם מקרים בהם מופעלת מערכת ציפוי דו-שכבתית בה מושמט שלב ביניים משלב הציפוי. כמו כן, במכוניות יוקרתיות, ניתן להגיע לאיכות טובה יותר על ידי מריחת שכבת הביניים או העליונה פעמיים.

כמו כן, לאחרונה נחקר ויישם תהליך להפחתת עלות הציפוי על ידי שילוב תהליכי הציפוי האמצעי והעליון.

- תהליך טיפול פני השטח: משפר את מניעת החלודה על ידי דיכוי תגובת קורוזיה של מתכת וחיזוק ההידבקות בין שכבת התחתית (סרט אלקטרודוזיציה) לבין החומר (המצע). נכון לעכשיו, אבץ פוספט הוא המרכיב העיקרי של הסרט, ושיטת הטיפול בטבילה היא מיינסטרים כך שהיא יכולה לטפל במידה מספקת בחלקים בעלי מבנים מורכבים. בפרט, עבור שיקוי אלקטרוני קטיוני, מתכות כגון Fe, Ni ו-Mn מלבד Zn מעורבבים בציפוי כדי לשפר עוד יותר את עמידות בפני קורוזיה.

- ציפוי אלקטרודיזציה (פרימר אלקטרודה מסוג קתיון): ציפוי תחתון חולק בעיקר את הפונקציה למניעת חלודה. בנוסף לתכונות מעולות נגד חלודה, לצבע קטיוני על בסיס שרף אפוקסי יש את היתרונות הבאים בציפוי תחתון לרכב. ① אין פליטה של ​​סרט שטופל באבץ פוספט במהלך ציפוי האלקטרוני. ② השפעה מעכבת של תגובת קורוזיה עקב בסיסיות במבנה השרף ③ תכונה מצוינת נגד חלודה בשל השפעת שמירה על הידבקות עקב עמידות אלקלית גבוהה של שרף אפוקסי.

1) יתרונות של שיקוי אלקטרוני קטיוני

* גם צורות מורכבות ניתנות לציפוי בעובי סרט אחיד

* חדירה פנימית מעולה לחלקים מורכבים ומפרקים.

* צביעה אוטומטית

* תחזוקה וניהול קלים של הקו.

* יכולת עבודה טובה בצביעה.

* ניתן ליישם מערכת שטיפת מים בלולאה סגורה UF (פחות אובדן צבע ופחות זיהום של שפכים)

* תכולת ממס נמוכה וזיהום אוויר נמוך.

* זהו צבע על בסיס מים, ויש מעט סכנת שריפה.

2) צבע אלקטרוני קטיוני: באופן כללי, זהו שרף פוליאמינו המתקבל על ידי הוספת אמינים ראשוניים לרבעוניים לשרף אפוקסי. זה מנוטרל עם חומצה (חומצה אצטית) כדי להפוך אותו מסיס במים. בנוסף, שיטת הריפוי של סרט הציפוי היא סוג תגובת צולבת אוריתן באמצעות איזוציאנט חסום כחומר ריפוי.

3) שיפור התפקוד של צבע אלקטרוקטיבי: הוא פרוש בכל העולם כמעיל תחתון לרכב, אך מחקר ופיתוח ממשיכים לשפר לא רק את האיכות האנטי קורוזיבית של הרכב כולו אלא גם את איכות הטיח.

* פונקציית מניעת חלודה/שכבת מגן

לָלֶכֶת. תכונת ציפוי מוחלטת, עמידות בחדירה של מפרקים, עמידות בפני שבבים

אַתָה. כישורי פלדה נגד חלודה (הידבקות עמידה במים, עמידות בפני סיבוב)

לַעֲשׂוֹת. התקשות בטמפרטורה נמוכה (עמידות משופרת לחלודה של חלקים המחוברים לגומי וכו')

*פונקציה קוסמטית/ דקורטיבי

לָלֶכֶת. תכונות ציפוי של חספוס לוחות פלדה (תורם לשיפור החלקות והברק וכו')

אַתָה. עמידות להצהבה (עיכוב הצהבה של שכבה לבנה)

- שכבת ביניים: שכבת ביניים ממלאת תפקיד עזר למיצוי פונקציית מניעת החלודה של השכבה התחתונה (אלקטרודפוזיציה) ותפקוד הטיח של השכבה העליונה, ובעלת תפקיד של שיפור איכות הצבע של מערכת הצביעה כולה. כמו כן, תהליך ציפוי הביניים תורם להורדת פגמי הציפוי מכיוון שהוא מכסה את הפגמים הבלתי נמנעים של השכבה התחתונה (שריטות, הדבקות אבק וכדומה) במידה מסוימת בקו הצביעה בפועל.

צבע הביניים הוא סוג המשתמש בשרף פוליאסטר נטול שמן כשרף הבסיסי ומרפא אותו בחום על ידי החדרת שרף מלמין ולאחרונה urethane (Bl). לאחרונה, על מנת לשפר את העמידות בפני סתתים, לעיתים מצפים פריימר לסתתים ברטוב על רטוב באמצע טרום-תהליך.

1) עמידות שכבת הביניים

* עמידות במים: ספיגה נמוכה ומדכאת הופעת שלפוחיות

* התנגדות לשיתובים: סופג את אנרגיית הפגיעה בעת זריקת האבן ומפחית את הנזק לסרט הציפוי המוביל לצליל ומדכא את התרחשות קורוזיה של גלד.

* עמידות במזג האוויר: פחות הידרדרות עקב קרני UV, ומדכא קילוף חשיפה חיצונית של שכבת עליון.

2) פונקציית סיוד של שכבת ביניים

* מאפיין ציפוי תחתון: תורם להחלקה של החלק החיצוני המוגמר על ידי כיסוי החספוס של פני השטח של ציפוי ההתקלות

* עמידות לממס: על ידי דיכוי ההתנפחות וההתמוססות של שכבת הביניים ביחס לממס של השכבה העליונה, מתקבלת איכות מראה בעלת ניגודיות גבוהה.

* התאמת צבע: השכבה האמצעית היא לרוב אפורה, אך לאחרונה ניתן ליישם שכבת עליון בעלת תכונות הסתרה נמוכות על ידי צביעה (סילר צבע).

3) צבע ביניים

*איכות נדרשת לשכבת ביניים: התנגדות לשיתובים, תכונת הסתרת בסיס, הידבקות לסרט אלקטרוקטיבי, חלקות, ללא אובדן אור, הידבקות לשכבת עליון, עמידות בפני הידרדרות קלה

- מעיל עליון: תפקידו הגדול ביותר של מעיל עליון הוא לספק תכונות קוסמטיות ולהגן ולתחזק אותו. ישנם פריטים איכותיים כגון צבע, חלקות פני השטח, ברק ואיכות תמונה (יכולת להאיר בבירור תמונה של אובייקט בסרט הציפוי). בנוסף, נדרשת היכולת להגן ולשמור על האסתטיקה של מכוניות כאלה במשך תקופה ארוכה עבור המעיל העליון.

- מעיל עליון: תפקידו הגדול ביותר של מעיל עליון הוא לספק תכונות קוסמטיות ולהגן ולתחזק אותו. ישנם פריטים איכותיים כגון צבע, חלקות פני השטח, ברק ואיכות תמונה (יכולת להאיר בבירור תמונה של אובייקט בסרט הציפוי). בנוסף, נדרשת היכולת להגן ולשמור על האסתטיקה של מכוניות כאלה במשך תקופה ארוכה עבור המעיל העליון.

1) שכבת עליון: הצבעים מסווגים על פי בסיס הפיגמנט המוחל על הצבע, והוא מחולק במידה רבה לצבע נציץ, צבע מתכתי וצבע אחיד בהתאם לשאלה האם נעשה שימוש בפיגמנטים פתיתים כגון פתיתי אבקת אלומיניום.

* איכות מראה: חלקות, ברק, חיוניות, תחושת אדמה

* עמידות: תחזוקה והגנה מברק, שינוי צבע, דהייה

* הדבקה: הדבקה מחדש, הדבקה ב-2 גוונים, הדבקה עם מדיום

* עמידות לממסים

* עמידות כימית

* איכות פונקציונלית: עמידות לשטיפת מכוניות, עמידות בפני גשם חומצי, עמידות בפני שבבים

2) צבע ידידותי לסביבה

　　　* High Solid: זהו צבע עתיר מוצקים המגיב לתקנות VOC (Volatile Organic Compounds), והוא סוג שמפחית את כמות הממס האורגני בשימוש. הוא מאופיין בתחושת אדמה מצוינת ושימוש בשרף בעל משקל מולקולרי נמוך.

* סוג בום מים (צבע על בסיס מים): זהו צבע שממזער את כמות הממס האורגני בשימוש ומשתמש במים (מים טהורים) כמדלל צבע. כמאפיין, נדרש מתקן חימום מוקדם (IR_Preheat) שיכול לאדות מים בתהליך הצביעה, ולכן נדרש שיפוץ מתקן, והמרסס דורש גם שיטת אלקטרודה לצבע על בסיס מים.

3) צבע פונקציונלי

* CCS (Complex Crosslinking System, Complex Crosslinking Type): זהו סוג של שרף אורטאן (isocyanate) או סילאן שבו מוחלף חלק משרף המלמין, הפגיע לגשם חומצי במערכת האקרילית/מלמין שרף. , ועמידות החומצה ועמידות השריטות משופרות.

* NCS (New Crosslinking System, New Crosslinking Type Paint): צבע לא על בסיס מלמין שנעשה על ידי ריפוי חומצה אפוקסי על שרף אקרילי. יש לו עמידות מעולה לחומצה, עמידות לשריטות ועמידות בפני כתמים.

- יכולת עיבוד ציפוי של שכבת עליון: על מנת להשיג חסכוניות לשחזור טובה של שכבת עליון המטרה, חיונית יכולת עבודה טובה של צבע (אטומיזציה, זרימה, חריר, חלקות וכו'). לשם כך, חשוב להתאים את התנהגות הצמיגות בתהליך היווצרות רב-סרטים מצביעה ועד אפייה והתקשות. תנאי סביבת הצביעה כמו טמפרטורה, לחות ומהירות הרוח של תא הצביעה הם גם גורמים חשובים.

1) צמיגות שרף: משקל מולקולרי, תאימות (פרמטר מסיסות: ערך SP)

2) פיגמנט: ספיגת שמן, ריכוז פיגמנט (PWC), גודל חלקיקים מפוזרים

3) תוספים: חומר צמיג, חומר פילוס, חומר מסיר קצף, מעכב הפרדת צבע וכו'.

4) מהירות ריפוי: ריכוז של קבוצות פונקציונליות בשרף הבסיסי, תגובתיות של חומר צולב

בנוסף, לעובי סרט הציפוי יש השפעה רבה על המראה המוגמר של השכבה העליונה. לאחרונה, חומר צמיג מבני כמו מיקרוג'ל מאפשר להשיג גם תכונות זרימה וגם תכונות פילוס, והמראה המוגמר משתפר על ידי ציפוי סרט עבה.

‏

- עמידות של ציפוי עליון למזג אוויר: למרות שמכוניות חשופות בסביבות שונות, הציפוי העליון מקבל פעולת אור, מים, חמצן, חום וכו'. כתוצאה מכך מתרחשות מספר תופעות לא חיוביות הפוגעות באסתטיקה.

1) תופעות אופטיות

* השפלה של הברק: החלקות של פני השטח של סרט הציפוי נפגעת, וההחזר המפוזר של האור מהמשטח גדל. הרכב השרף חשוב, אבל יש גם את השפעת הפיגמנט.

* שינוי צבע: גוון הצבע של הציפוי הראשוני משתנה בהתאם להזדקנות הפיגמנט או השרף בסרט הציפוי. עבור יישומי רכב, יש לבחור את הפיגמנט העמיד ביותר בפני מזג האוויר.

2) תופעות מכניות

* סדקים: סדקים מתרחשים בשכבת פני סרט הציפוי או בסרט הציפוי כולו עקב שינויים בתכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי עקב פוטו חמצון או הידרוליזה (ירידה בהתארכות, הידבקות וכו') ומתח פנימי. בפרט, זה נוטה להתרחש בסרט ציפוי שקוף מתכתי, ובנוסף להתאמת התכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי של הרכב השרף האקרילי והתאמת התכונות הפיזיקליות של סרט הציפוי, יישום של בולם אולטרה סגול ונוגדי חמצון יעיל.

* קילוף: סרט הציפוי מתקלף חלקית עקב ירידה בהדבקה של סרט הציפוי או ירידה בתכונות הריאולוגיות ופעולת כוחות חיצוניים כמו התזה או רטט של אבנים.

3) תופעה כימית

* זיהום כתמים: אם פיח, גופות חרקים או גשם חומצי נדבקים לפני השטח של סרט הציפוי, החלק הופך מוכתם ומתהפך לכתמים. יש צורך ליישם פיגמנט ושרף עמיד לשריטות, עמיד בפני אלקלי. אחת הסיבות שבגללן מורחים את השכבה השקופה על הצבע המתכתי היא כדי להגן על אבקת האלומיניום.

- אתגרים עתידיים של מעיל עליון: האסתטיקה והעיצוב הופכים חשובים יותר ויותר בשיפור המאפיינים המסחריים של מכוניות. תוך מענה לגיוון הדרישות והשינויים בחומרים כגון פלסטיק, יש צורך להגיב לדרישות חברתיות כגון הידרדרות סביבת החשיפה לרכב והפחתת זיהום האוויר. בנסיבות אלה, נשקלים ציפויים שונים לרכב הבא.

בואו נסתכל מקרוב על תהליכי צביעת הרכב האופייניים ונראה היכן העברת חום ומסה הם יישומים חשובים. תהליך הצביעה הכללי של מכוניות הוא כדלקמן.

① טיפול מקדים

② שקע אלקטרו (שכבת תחתית)

③ צביעת איטום

④ ציפוי תחתון

⑤ ציור בשעווה

⑥ פריימר נגד שבבים

⑦ פריימר

⑧ מעיל עליון

⑨ הסרת פגמים והברקה

תהליך ייצור הרכב אורך כ-20 שעות, מתוכן 10 שעות, שהן מחצית, התהליך המפורט לעיל אורך כ-10 שעות. ביניהם, התהליכים המשמעותיים והחשובים ביותר הם טיפול מקדים, ציפוי אלקטרודפוזיציה (ציפוי תחתון), ציפוי פריימר וציפוי עליון. בואו נתמקד בתהליכים האלה.