Катафорезное грунтование: катафорезная грунтовка кузовных деталей

Новые технологии: процедура катафорезного грунтования при покраске авто

Процесс коррозии автомобильного кузова всегда был значимой проблемой для автолюбителей. С этой проблемой многие годы борются как производители автомобилей, так и их владельцы. Одним из современных решений, направленных на защиту металлических поверхностей от гниения является катафорезная грунтовка кузовных деталей. Эта технология пришла к нам из запада, где она развивается уже много лет.

Что представляет собой катафорез?

Катафорез – это сложный химический процесс, основанный на электролитической реакции. На практике этот процесс позволяет закрепить на поверхности металла специальное вещество, которое играет роль защитного слоя. Такой подход к подготовке металла позволяет в несколько раз увеличить его сопротивляемость воздействию коррозии.

Процедура катафореза состоит из нескольких этапов:

• очистка металла от окислительной пленки;
• обезжиривание поверхности металла;
• активация металла;
• погружение в емкость для катафореза;
• ополаскивание;
• сушка в термической камере.

Очистка металла от окиси позволяет оголить поверхность для наилучшего взаимодействия активных частиц в катафорезной емкости. Обезжиривание направлено на эту же цель.

Оба процесса осуществляются химическим способом в тоннелях с опрыскиванием или в емкостях с полным погружением. Активация металла способствует более надежному закреплению частиц в катафорезной емкости.

Далее металл погружается в катафорезную емкость. Она представляет собой электролитическую ванну, в которой в растворенном виде находятся частички грунта. К металлической детали подключается анод, который заряжает ее отрицательной энергией. К корпусу ванной подсоединяется катод, который активирует растворенные частички грунта. В результате электролитической реакции, положительно заряженные частицы закрепляются на отрицательно заряженном металле.

После электролитической ванны деталь отправляется на ополаскивание. В результате этого процесса смываются частички грунта, которые не закрепились на поверхности металла. Ополаскивание может быть реализовано как погружением, так и пропусканием детали через тоннель с распылителями.

Сушка в термической камере закрепляет нанесенный материал. На этом этапе происходит затвердевание и кристаллизация защитного слоя. Сушка проводится под влиянием высоких температур на протяжении определенного времени. После этого металлическая деталь полностью готова к процедуре окрашивания.

Катафорезная обработка нового кузова

Катафорезное грунтование применяется в самых различных областях промышленности. Обработка таким способом автомобильных кузовов также очень распространена. За рубежом эта технология применяется уже довольно давно. К нам она пришла несколько лет назад, и успешно применяется на производстве отечественных автомобилей.

Грунтование нового кузова методом электролитического катафореза намного дешевле оцинковки, поэтому эта технология имеет все шансы на дальнейшее развитие в автомобильной промышленности. Помимо этого, как было указано выше, защита металла от коррозии находится на очень высоком уровне, который на порядок выше оцинковки.

Процедура катафорезного грунтования примерно такая же, как было описано выше. При изготовлении нового автомобиля кузов проходит все этапы катафореза от удаления окиси металла, до сушки в термических камерах.

Преимущества катафорезного грунтования

Катафорезное грунтование получило широкое распространение благодаря следующим преимуществам:

• активный химический процесс способствует надежному закреплению грунтовочного материала на металлической поверхности;
• благодаря полному погружению обеспечивается покрытие металла равномерным тонким слоем даже в труднодоступных местах;
• сам процесс катафореза имеет высокую эффективность с минимальными потерями расходных материалов;
• катафорезное покрытие устойчиво к физическим и химическим воздействиям. Испытания в солевом тумане показывают устойчивость, которая в восемь раз выше по сравнению с традиционными грунтовками.

Катафорезное грунтование кузовных деталей

Новые кузовные детали также стали подвергаться катафорезному грунтованию на этапе их изготовления. Однако на сегодняшний день это касается только оригинальных деталей. Дешевые аналоги от других производителей полноценной обработке этим способом не поддаются. В основном новые детали покрываются транспортировочным грунтом, который защищает деталь на этапах транспортировки и хранения до момента реализации.

Сегодня довольно часто практикуется катафорезное грунтование кузовных деталей перед их покраской. Для этого деталь сдается на предприятие, имеющее оборудование для катафореза. Там она очищается от транспортировочного грунта и обрабатывается по вышеописанной технологии. Это позволяет в разы увеличить срок службы даже неоригинальных деталей.

Катафорез при капитальном кузовном ремонте

В настоящее время также набирает обороты катафорезное грунтование кузова при капитальном восстановлении автомобилей. В целом этот процесс немного отличается от грунтования на этапе производства, однако в большинстве происходит то же самое. Весь процесс подготовки автомобиля к нанесению нового лакокрасочного покрытия состоит из следующих процессов:

• Полная разборка автомобиля. Отдельно катафорезу подвергается сам кузов, и отдельно съемные кузовные детали (двери, капот).
• Снятие старого лакокрасочного покрытия. На этом этапе удаляется абсолютно вся краска с кузова и его деталей. Удаление краски осуществляется химическими средствами. Кузов и детали полностью погружаются в емкость со специальной жидкостью, которая смывает все покрытие до голого металла.
• Удаление следов коррозии. На бывшем в употреблении автомобиле, так или иначе, имеются очаги коррозии. Они также удаляются химическими средствами. Как и на предыдущем этапе, кузов и съемные детали полностью погружаются в ванну с жидкостью для удаления ржавчины. После прохождения этой процедуры поверхность кузова оголяется до чистого металла.
• Катафорезное грунтование по технологии, которая описана выше.

На выходе получается полностью обработанный и загрунтованный кузов, который готов к покрасочным работам. Этот метод позволяет вернуть к жизни даже самый старый автомобиль. Однако из-за своей относительной дороговизны по сравнению с традиционными техниками кузовного ремонта, катафорезное грунтование применяется довольно редко. В основном его используют для восстановления раритетных классических автомобилей, которые имеют ценность скорее для коллекционеров, нежели для простых автолюбителей. Но эта технология не стоит на месте, она довольно активно развивается, что неминуемо приведет к ее удешевлению и распространенности в самом ближайшем будущем.

Заводской грунт новых кузовных панелей автомобиля

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.

На заво­де деталь про­хо­дит несколь­ко эта­пов обра­бот­ки. Сна­ча­ла обез­жи­ри­ва­ет­ся, фос­фа­ти­ру­ет­ся потом покры­ва­ет­ся грун­том с помо­щью элек­тро­оса­жде­ния в спе­ци­аль­ном резер­ву­а­ре. В ито­ге обра­зо­вы­ва­ют­ся фос­фат­ная и поли­мер­ная защит­ные плён­ки. После нане­се­ния, завод­ской грунт «запе­ка­ет­ся» при тем­пе­ра­ту­ре от 150 до 200 гра­ду­сов по Цель­сию. От это­го он пол­но­стью поли­ме­ри­зу­ет­ся и ста­но­вит­ся более проч­ным и хими­че­ски инерт­ным. По соста­ву ката­фо­рез­ный грунт явля­ет­ся в боль­шин­стве слу­ча­ев эпок­сид­ным и пред­став­ля­ет собой хоро­шее защит­ное анти­кор­ро­зи­он­ное покры­тие.

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.

Катафорезное грунтование: катафорезная грунтовка кузовных деталей

Копирование текста разрешено при условии ссылки на данный контент.

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЯ ГРУНТА

• 1963 – первое промышленное нанесение (анафорезный грунт – мелкие детали)
• 1967 – первая электрофорезная линия окраски кузовов (анафорезный грунт)
• 1975 – промышленное нанесение катафорезного грунта в США
• 1978 – первый кузов, окрашенный катафорезным грунтом в Европе — CHRYSLER Франция

• 1-е ПОКОЛЕНИЕ — 1967 анафорезные грунты для кузовов
• 2-е ПОКОЛЕНИЕ — 1976 первый катафорезный грунт в автопромышленности
• 3-е ПОКОЛЕНИЕ — 1981 средняя и высокая толщина покрытия
• 4-е ПОКОЛЕНИЕ — 1988 улучшенное выравнивание поверхности
• 5-е ПОКОЛЕНИЕ — 1991 способность снижения содержания пигмента
• 6-е ПОКОЛЕНИЕ — 1994 экологически чистый катафорезный грунт
• 8-е ПОКОЛЕНИЕ — 2013 экономичность, высокая степень укрытия кромок

Составляющие силы прогресса развития и эволюции КТФ (KTL/ED):

1. Качество: продление антикоррозионной гарантии и эксплуатации покрытия.
2. Окружающая среда: снижение эмиссии в цехах окраски снижение веса, переработки и утилизации.
3. Затраты: поиск самых эффективных способов для достижения целей.

Затраты и эффективность:

• Поиск самых дешевых способов для достижения ожидаемых эксплуатационных качеств.
• Снижение расходов материала, наносимого на кузов: низкая толщина пленки, низкая плотность сухой пленки и низкие потери в производственном процессе (печь), т.е. испарения грунта при высокой температуре, грунты 8-го поколения имеют высокий сухой остаток при меньшем расходе на кузове.
• Внешний вид: способность закрывать неровности металла.
• Увеличение срока гарантии от сквозной коррозии с 6 до 12 лет.
• Защита от ударов камня (до чистого металла).
• Укрывистость кромок тонкого металла.
• Проникающая способность грунта в труднодоступные участки кузова (детали).
• Способность различных субстратов (сталь Al, Mg).
• Широкое окно сушки с одинаковым качеством.

1. Электрофорез.

Перенос вещества при помощи электрического тока называется электроосаждением или электрофорезом.

По сравнению с другими способами нанесения краски, электроосаждение имеет следующие преимущества:

• Автоматизация процесса: процесс нанесения краски полностью происходит без участия человека, роль которого ограничивается наблюдением и контролем;
• Быстрота нанесения краски: достаточно 150-250 секунд;
• Эффективность процесса: все части кузова покрываются (как внешние, так и внутренние) равномерной толщиной и, возможные дефекты (как например, потёки) сводятся практически к нулю;
• Производительность: может превышать 99% из-за повторного использования краски, которая не легла на окрашиваемую поверхность под действием электрического тока;
• Экологическая и техническая безопасность: краска водорастворима (менее 2% органического растворителя);
• Антикоррозионная стойкость: свойства применяемых полимеров и сам способ нанесения катафорезной грунтовки имеют прекрасные характеристики, отвечающие за антикоррозионную устойчивость.

1. Способы окраски.

• АНАФОРЕЗ – краска заряжена отрицательно (-) и рассматривается как «анионная»; деталь, предназначенная для окраски, должна быть связана с плюсом (+) электрической цепи и выполняет роль «анода».
• КАТАФОРЕЗ – краска заряжена положительно (+) и рассматривается как «катионная»; деталь, предназначенная для окраски, должна быть связана с минусом (-) электрической цепи и выполняет роль «катода».

1. Этапы нанесения и компоненты катафорезной окраски.

1-ый этап — окунание: необходимо иметь окрасочную ванну с достаточным объёмом для полного погружения окрашиваемой детали; погружение происходит всегда автоматически при помощи подвесного конвейера вертикально;

2-й этап – подача электрического тока: необходимо иметь источник постоянного тока, где отрицательная клемма соединена с окрашиваемой деталью — катод (-), а положительная клемма с контрэлектродом – анод (+) и с погружением обоих в ванну.

Катафорезный способ нанесения краски предполагает:

• электропроводимость краски;
• низкую вязкость краски для обеспечения её полного проникновения в труднодоступные места детали;
• деталь должна быть металлической; контрэлектрод (+) также должен быть погружён в ванну;
• окрашиваемая деталь и контрэлектрод должны быть подсоединены к одному источнику постоянного тока.

Технология катафорезной окраски предусматривает наличие в ванне трёх основных компонентов:

• Эмульсия – состоит из нескольких катионных (+) полимеров, которые делают плёнку эластичной и увеличивают её сопротивляемость, а блокированный изоцианат обеспечивает полимеризацию во время прохождения через сушильную печь;
• Пигментная паста — концентрат пигментов и минеральных наполнителей, растёртых при помощи другого связующего вещества;
• Деминерализованная вода.

Установка нанесения катафорезного покрытия на детали.

1. Характеристика водных растворов ЛКМ для катафореза.

Одним из характерных свойств водных растворов лакокрасочных материалов для катафореза является их ограниченная стабильность во времени. При старении рабочих растворов в процессе длительной работы ванны электроосаждения происходит изменение свойства лакокрасочного материала вследствие протекания следующих процессов:

• окисление плёнкообразующего в присутствии кислорода воздуха, приводящего к увеличению молекулярной массы смолы и уменьшению молекулярной массы связующего; процесс усиливается при постоянном перемешивании рабочего раствора и выделении кислорода в процессе электролиза воды;
• омыления сложноэфирных групп в щелочной среде рабочего раствора, приводящего к отщеплению жирных кислот, увеличению кислотного числа и уменьшению молекулярной массы связующего, процесс протекает с большой скоростью при повышенных значениях температуры и рН рабочего раствора;
• гидролиза солевых групп, приводящего к уменьшению растворимости смолы в воде при коагуляции связующего вследствие изменения гидрофильно-гидрофобного баланса;
• нарушения баланса в соотношении пигмент/связующее, приводящего к ухудшению качества покрытия и его защитных свойств;
• испарения органических растворителей, приводящего к увеличению кратерообразования и уменьшению толщины покрытия, а также снижению стабильности водного раствора лакокрасочного материала;
• накопления в рабочем растворе посторонних электролитов, вследствие анодного растворения металла подложки и при неудовлетворительной промывке изделий после операций подготовки поверхности, приводящего к увеличению электропроводности рабочего раствора, накоплению шлама и коагуляции связующего;
• накопление нейтрализатора, приводящего к сокращению времени стабильности рабочего раствора и изменению параметров процесса и свойств покрытий вследствие изменения степени нейтрализации связующего.

Стабильность свойств раствора лакокрасочного материала в процессе выработки ванны поддерживается путём поддержания параметров рабочего раствора в пределах нормативных значений и их периодических корректировок.

1. Общее описание катафорезных грунтов.

Процесс является безсвинцовым катафорезным грунтом 6-го или 8-го поколения. Основную коррозионную стойкость покрытия, получаемого по технологии обеспечивая пигмент окись иттрия.

Катафорез 6-го или 8-го поколения – это безсвинцовый грунт.

По сравнению с предыдущими поколениями катафорезных грунтов, продукт имеет следующие значительные преимущества:

• экологическая безопасность (отсутствие свинца и хрома, низкое содержание летучих компонентов – органических растворителей);
• высокая проникающая способность;
• низкая скорость седиментации;
• низкая температура сушки;
• улучшенные антикоррозионные свойства при более низкой толщине покрытия; устойчивость к маслам;
• низкий расход.

Поколение 6 (кромка не укрыта) / Поколение 8 (кромка укрыта равномерно)

Катафорезный грунт обеспечивает наилучшее распределение толщины покрытия; соответствует техническим требованиям европейских фирм-производителей автомобилей, обеспечивая толщину в скрытых полостях до 12 мкм.

Плюсы катафорезного грунта:

• Внешний вид: способность укрывать неровности субстрата (металла)
• Увеличение срока гарантии от 6 до 12 лет
• Защита от ударов камня: в основном до поражения сырой жести
• Укрывистость кромок: дверные кромки
• Проникающая способность: детали более сложной формы
• Способность защиты различных субстратов (сталь, Al, Mg)
• Широкое окно сушки с одинаковым качеством

Катафорезные грунты состоят из следующих компонентов:

• связующее (смола) – эпоксидная смола в виде молочной эмульсии (поставка в контейнерах, 1 м³);
• паста (пигментная паста) – смесь пигментов и наполнителей серого цвета (поставка в контейнерах, 1 м³).

6.Требования к поверхности.

Покрываемые основы (субстраты): холоднокатаная сталь, все типы оцинкованной стали, алюминий, предварительно фосфатированная сталь. Предварительно поверхность обрабатывается и фосфатируется (желательно с пассивацией). Для получения поверхности субстрата с высокой коррозионной стойкостью, фосфат должен быть однородным с приемлемой структурой кристаллов, чистым, полностью влажным или сухим, без масла, грязи, шлама. Вес фосфата должен составлять 2 – 4 г/м². Последняя промывка перед ванной электроосаждения должна иметь электропроводимость ниже 30 μS/сm.

7.Чёрный катафорез.

Чёрный катафорез, т.е. катафорез для деталей без последующей окраски, является автономным покрытием.

Применяется (используется) на деталях шасси, подкапотного пространства, рамы, салона (кронштейны, скобы, держатели, каркас сидений, и пр.).

Данный грунт также применяется при производстве мебели, ж/д, городского транспорта (автобусы, трамваи, метро и т.д. )

Для черного катафореза процесс нанесения полностью идентичен кузовному, единственное его отличие в дороговизне как закупочное сырье (исходное).

Удорожание по данному типу катафорезу включает в себя:

1. Расход на м2 — толщина покрытия выше чем на сером катафорезе;
2. Компоненты входящие в состав пасты и эмульсии, способствующие защите покрытия от УФ лучей.

Чёрный катафорез или катафорез для деталей обеспечивает минимальную защиту в камере солевого тумана 800 часов, с возможностью увеличения до 1500 часов с помощью подготовки поверхности (фосфата) посредством увеличения толщины покрытия.

Толщина покрытия в диапазоне 25-35 мкм.

Отличие “чёрного” грунта от кузовного это повышенная твёрдость и высокая плотность плёнки (износостойкость) позволяющая обеспечить минимальную проникающую способность вредных факторов (солей, кислот, влаги и т.д.) на металл.

В случае сравнения чёрного катафорезного грунта с кузовным на м2 (требующего окраски последующих защитных слоёв) имеет меньшую экономическую составляющую для производства, т.к. он не требует затрат в последующих операциях, таких как энергоносители (например газ), расход краски и человеческий труд, в процентном соотношении экономия выходит в пользу чёрного катафореза примерно порядка 30%, что позволяет быстрее окупить вложенные инвестиции.

Транспортировочный грунт: удалять или нет?

Если маляру нет дела до того, чем загрунтована деталь, то результаты покраски будут столь же предсказуемы, как результаты игры в русскую рулетку.

Серое и черное

Если автомобиль основательно «побит жизнью», неизбежно встает вопрос о замене кузовных деталей: крыльев, дверей, порогов, панелей. И мы отправляемся за новыми запчастями — как правило, на рынок.

Большинство новых кузовных элементов поступают в реализацию уже с нанесенным грунтовочным покрытием.

Мы сейчас не будем вести речь о фирменных «серых» деталях, прозванных так за цвет грунтовки, нанесенной на прошедший фосфатацию металл. Дай Бог заводам сами кузова обрабатывать по такой технологии, тут уж не до запчастей.

Если вам и посчастливилось иметь дело с такой деталью, то все что нужно сделать — это влегкую, как говорится, одной левой заматировать поверхность (P320 или скотч-брайт), обдуть, обезжирить, нанести грунт-наполнитель и далее — покровную эмаль.

Но сейчас не об этом. Нас интересуют другие, «черные» детали, которых большинство.

Черного цвета покрытие наносят для защиты металла от коррозии при хранении на складах, при транспортировке. Наверное поэтому такой грунт и получил в обиходе название «транспортировочного».

Удалять или нет?

Многие специалисты советуют полностью удалять его с поверхности металла и только после этого вести дальнейшие работы с деталью. Выполнять эту операцию можно различными способами: шлифованием, пескоструйной обработкой, с использованием смывки. В свое время такие действия были вполне оправданы.

Дурную славу это покрытие снискало в прошлом тысячелетии, когда штампованные кузовные элементы отечественного производства могли покрываться чем угодно, вплоть до простой нитрокраски, которая запросто могла быть нанесена на замасленную поверхность и иметь грубые подтеки. Операция снятия такого «грунта» ввиду его слабой стойкости не представляла особой сложности: в большинстве случаев удаление сводилось к «отмачиванию» детали в растворителе.

А как быть с удалением транспортировочного грунта на современных кузовных элементах? Есть ли в настоящее время какой-либо смысл в проведении подобной операции? Тем более, что делать это планируется не только с лицевой части детали, а и с внутренних поверхностей двери или капота, например. А это ох как непросто.

На современных ремонтных деталях заслуживающих доверие производителей покрытие черного цвета представляет собой, как правило, антикоррозионный грунт, нанесенный катафорезом посредством погружения. Нанесение катафорезного покрытия осуществляется методом электроосаждения в гальванических ваннах, при котором происходит диффузия (внедрение) частиц грунта в поверхность детали, что обеспечивает покрытию высокие прочностные и антикоррозионные характеристики.

Поэтому, за исключением поврежденной при транспортировке поверхности удалять такое покрытие совершенно ни к чему. Достаточно его просто заматировать (P240-P320), и если деталь не нуждается в шпатлевании, можете смело грунтовать и красить ее методом «мокрый по мокрому«, либо по стандартной технологии.

В то же время, длительное хранение новых деталей на складах может привести к нарушению адгезионных свойств транспортировочного грунта и возникновению под ним очагов коррозии. В этом случае удаление грунта считается обязательным. Сделать это можно, например, с последовательным использованием абразивных материалов зернистостью P120 и P220. Также можно воспользоваться диском типа Roloc (3M) или Siastrip (Sia).

Катафорезное покрытие: описание технологии и ее преимущества. Методы защиты от коррозии

Техники нанесения внешних покрытий представляют наиболее обширную группу способов антикоррозийной защиты металла. Грунтование часто используется в защите автомобильных кузовов, которые подвергаются разного рода воздействиям, способствующим развитию ржавчины. Одним из самых эффективных методов такой защиты является катафорезное покрытие, одновременно сочетающее в себе элементы физической и химической изоляции.

Подготовка технологической оснастки

Технической основой для выполнения процедуры катафорезной обработки выступают ограничители для элементов кузова, среди которых капот, багажник и боковые двери. Все эти части должны быть приоткрыты, чтобы активная смесь свободно заполняла собой полости изнутри, не оставляя зазоров. С точки зрения поточного производства, на линии таким образом экономится раствор для катафорезного покрытия, так как не использованный состав полностью сливается в специальную емкость и применяется в последующих операциях. Функцию каналов для слива обычно выполняют отверстия в днище автомобильного кузова. О том, чтобы они были открыты, следует также позаботиться заранее.

Мойка поверхностей кузова

На следующем этапе подготовки выполняется предварительная мойка. Не только с наружных поверхностей, но и с внутренней части кузова следует удалить все инородные частицы от грязи и пыли до продуктов сварочного производства и заводской смазки. На профессиональных линиях для таких целей используют камеры с множеством форсунок, направляющих воду с чистящим раствором. Более простой вариант предполагает использование мини-моек под высоким давлением с подключением компрессорных установок. В любом случае чем качественнее будет первоначальная чистка, тем больше шансов получить стойкое и долговечное защитное покрытие кузова автомобиля с акцентом на формирование антикоррозийного барьера.

Обезжиривание поверхностей

Наличие на поверхностях кузова следов технического масла или другой химии может привести к сохранению открытых участков, которые нередко становятся очагами развития ржавчины после повреждения. Поэтому очень важно проведение операции обезжиривания. Обычно перед нанесением катафорезного покрытия данная задача решается методом опрыскивания. Автомобиль проходит через специальный туннель, где на него также подается вода под высоким давлением, но уже с добавлением специальных химических средств. Практикуется и метод погружения в ванны с растворами для обезжиривания, но этот подход себя оправдывает только в условиях высокопроизводительного автосервиса с большим потоком.

Чем обезжирить металл?

Итак, какие добавки используют после комплексной промывки перед нанесением катафорезного состава? Простейший и наиболее доступный материал представляют собой щелочные растворы. Это полезно-активные компоненты, которые вместе с усилителями обезжиривания дают неплохой эффект очистки и базовой защиты. При высокой степени концентрации жира придется задействовать специализированные средства. Например, чем обезжирить металл, если зажиренность поверхности превышает 3 г/м2? В данном случае можно использовать специализированную автохимию от компаний Henkel, Chemetall или «ЭКОХИМ», изготовленную на основе твердых и хлорированных частиц поливинилхлорида и акрилонитрилбутадиенстирола. Как показывает практика, ключевым фактором эффективности обезжиривающего раствора будет даже не столько его концентрация, сколько правильно подобранный температурный режим при обработке.

Активация и фосфатирование поверхностей

Переходным этапом между зачисткой целевой поверхности и созданием базы для катафорезного покрытия является фосфатирование. В свою очередь, активация металла выступит подготовительной операцией, которая проводится с целью улучшения кристаллообразования в ванне. Для этого применяют нерастворимые соединения, фосфат марганца и соли титана. Они обеспечивают осаждающий эффект на поверхности, способствуя уплотнению фосфатного слоя.

Активация формирует основу защитного покрытия кузова автомобиля, способствуя повышению адгезии. После фосфатирования производится контроль покрытия, при котором оцениваются такие свойства, как общая кислотность, плотность, масса и т. д. Может анализироваться и состав раствора. Стандартный набор компонентов формируется цинковыми элементами, фторидами и дополнительными модифицирующими присадками, которые подбираются индивидуально.

Что такое катафорезный грунт?

Главный компонент покрытия – это бессвинцовая двухкомпонентная масса, которая может быть представлена в виде пасты или эмульсии. В новейших поколениях такие грунтовки отличаются экологической безопасностью и высокой проникающей способностью. С помощью модификаторов также улучшаются показатели термической стойкости и защищенности от коррозийных процессов. К тому же в процессе эксплуатации улучшается очистка от ржавчины без повреждения основы кузова. Непосредственно при катафорезе используются эмульсии, включающие несколько катионных полимеров. Формируемый слой представляет собой эластичную пленку с блокированным изоцианатом. Также в составе может задействоваться пигментная паста на основе минеральных компонентов, связующие активные вещества и деминерализованная жидкость.

Нанесение грунта

Защитная структура образуется в ванной, в которую предварительно была загружена эмульсия с пастой, включающей необходимые добавки. Средний объем ванной для катафорезного метода защиты от коррозии составляет 100 м3 из расчета на один кузов. Допускается и одновременная обработка нескольких автомобилей. В этом случае используются емкости по 200-300 м3.

К ванне вдоль периметра подключаются диализные ячейки с подводкой металлических катодных стержней. Это важная часть технологии, благодаря которой в принципе обеспечивается электрохимическое воздействие. При подаче напряжения осуществляется заряд катафорезного грунта с последующим формированием защитного слоя толщиной до 25-30 мкм. Что касается параметров заряда, то сила тока должна составлять от 350 до 700 А при среднем напряжении 400 В. По времени операция продолжается 2-3 мин.

Сушка металлических поверхностей

В отличие от других технологий быстрой сушки, в данном случае процесс полимеризации носит и характер мягкого термического воздействия с прожигом. Для этой операции используются специальные печи, позволяющие выполнять несколько этапов сушки. На каждой стадии подключается соответствующий модуль с независимой горелкой (как правило, на газовом топливе), нагревающей воздух до нужной температуры. Тепловые потоки в направлении кузова подают вентиляторные установки. Причем каждый контур термического воздействия содержит фильтры, очищающие воздух от мельчайших частиц, которые могут навредить структуре покрытия. В отношении выбора температурного режима многое зависит от характеристик конкретного металла. Для кузовной автомобильной конструкции защита от коррозии закрепляется в условиях полимеризации при 180-200 °С. Причем для каждой отдельной части температура может варьироваться за счет специальных датчиков. Особый подход обычно применяется для крыши, торпедо и днища.

Преимущества технологии

В числе основных плюсов данной методики называют высокую стойкость грунта к внешним негативным воздействиям, которые и создают условия для образования коррозии. Выполнив на первом же этапе очистку от ржавчины абразивами нужной фракции, в дальнейшем можно забыть о рисках подобного поражения от высокой влажности и солевых воздействий. При этом катафорез используется не только как технологическое защитное покрытие, но и в качестве декоративного, если раствор грунтовки совместить с порошковой краской. Среди других преимуществ этого метода отмечается высокая скорость обработки, равномерность укладки слоя, высокая проникающая способность и уже упомянутая экологическая безопасность.

Альтернативные методы антикоррозийной защиты

Ближайшая технология антикоррозийной защиты, которую в принципе можно сопоставить с катафорезом, это анафорез. Она также представляет собой разновидность электролитического окрашивания, но с некоторыми отличиями. В частности, анафорезный метод защиты от коррозии предусматривает отрицательный заряд грунтующего раствора, а целевая поверхность связывается с положительным контуром. С точки зрения качества устройства покрытия, это не имеет принципиального значения, но зато облегчаются организационные процессы в силу исключения обязательного устройства заземления для ванны и подводки диализных клеток. Кроме того, снижаются требования к процедурам осаждения краски и сушки нанесенного покрытия.

Заключение

Техника катафореза отличается сложностью и финансовой затратностью. Качество результата при этом будет гарантироваться только грамотным выполнением каждого этапа обработки. Малейшее нарушение технологии может стать причиной разрушения нанесенного грунта уже в первые месяцы эксплуатации автомобиля. Но в остальных случаях катафорезная обработка металла себя полностью оправдывает как эффективный способ антикоррозийной защиты на многие годы. Секрет формирования положительных технико-эксплуатационных свойств после образования покрытия заключается в сбалансированном сочетании химических компонентов и электрического воздействия на металлическую структуру. Это далеко не инновационный способ, поскольку его принципы давно задействуются при защите трубопроводных сетей от той же коррозии. Но применительно к защите автомобильных кузовов можно говорить о беспрецедентной оптимизации процессов катафореза, хоть и с большими организационными затратами.

Что такое защитный катафорезный грунт и как применять это средство

Катафорезный грунт что это такое? Чем он отличается от прочих грунтовок и какие имеет преимущества? Катафорезная грунтовка предназначена для защиты кузовных элементов и деталей от коррозии. Это основное защитное покрытие автомобилей, входящее в процесс производства. Катафорез значительно увеличивает степень устойчивости к коррозии деталей из металла.

К примеру, окрашенный бампер автомобиля Lada 4х4 Нива без покрытия катафорезной грунтовкой в процессе испытания в камере солёного тумана до появления сквозной ржавчины продержится не более 100 часов, в то время как, имея катафорезное покрытие, стойкость бампера увеличится до 1500 часов.

Этапы катафорезной обработки конструкций

Катафорезная обработка металла представляет собой сложный химический процесс в промышленном производстве, обеспечивающий защиту стальных конструкций от коррозии. При электролитической реакции на поверхности металлического изделия закрепляется особое вещество, которое образует защитный слой. Катафорезная обработка металла даёт возможность в несколько раз увеличить его стойкость к воздействию коррозии. Процесс катафорезной обработки включает несколько этапов:

1. В сооружениях с туннельным опрыскиванием или в ваннах с полным погружением металлическая конструкция очищается от окиси и происходит обезжиривание поверхности.
2. Далее металл активируется для обеспечения лучшей сцепки частиц при электролитической реакции.
3. Происходит погружение конструкции в ёмкость для катафорезного грунтования. Это электролитическая ванна, наполненная составом с частицами грунтовки. На металлическое изделие подают отрицательный заряд посредством присоединённого к нему анода. К ёмкости присоединяется катод, активирующий растворенные частицы грунта. В результате химической реакции, положительно заряженные частицы грунтовочной смеси оседают на металлической конструкции, имеющей отрицательный заряд.
4. Конструкция проходит ополаскивание. Этот процесс возможно осуществлять либо методом погружения, либо пропусканием изделия через туннель с опрыскивателем.
5. Завершается процесс катафорезной грунтовки кузовных деталей сушкой в термической камере, в которой закрепляется нанесённое покрытие. Под воздействием высокой температуры происходит процесс кристаллизации защитного грунтовочного слоя.

После завершения всех этапов этого процесса, металлическая конструкция готова к следующему этапу – покраске.

Преимущества катафорезного грунтования

Катафорезное грунтование приобрело популярность и стало быстро распространяться благодаря неоспоримым преимуществам:

• обеспечивается покрытие равномерным тонким слоем поверхности кузовных деталей сложной конфигурации благодаря их полному погружению;
• активная электролитическая реакция способствует прочному закреплению грунтовки на металлической поверхности;
• это высокоэффективный процесс, позволяющий экономить расходный материал благодаря минимизации потерь;
• катафорезное покрытие имеет высокую стойкость к физическим и химическим воздействиям, что подтверждается испытаниями в солевом тумане.

Благодаря этим достоинствам сегодня всё чаще используется катафорезное грунтование кузова автомобиля при капитальном восстановлении. Этот процесс мало отличается от наложения грунтовки в процессе производства.

Автомобиль полностью разбирается, с кузовных элементов с использованием химических средств совсем удаляются ржавчина и лакокрасочное покрытие. Далее происходит катафорезное грунтование. В результате всех этих действий автомобиль обретает полностью загрунтованный кузов, готовый к покрасочным работам.

По сравнению с другими технологиями кузовного ремонта, катафорез достаточно дорого стоит, и поэтому не каждый автовладелец может себе его позволить.

Использование новых технологий антикоррозийной защиты кузова на АвтоВАЗе

АвтоВАЗ постоянно модернизирует процессы покраски автомобилей. В 2013 году была завершена программа перехода к новой технологии окраски внедорожника Lada 4х4 Нива. В технологический процесс покраски были введены новые рабочие материалы: трехкатионный фосфат и катафорезное грунтование поверхности элементов автомобиля. Это повысило антикоррозийную устойчивость кузова ВАЗ 2121 Нива.

Применение катафореза вместо анафорезного метода обработки значительно повысило прочность и износостойкость лакокрасочного покрытия автомобиля Нива. Кузов приобрёл большую стойкость к сколам, механическим и химическим внешним воздействиям. Кроме того, обработка металла катафорезной грунтовкой обеспечивает ВАЗ 2121 Нива более долгую сохранность блеска лакокрасочного покрытия.

Катафорезное грунтование обеспечило внедорожнику Нива очень высокую противокоррозионную защиту обработанных таким способом деталей. АвтоВАЗ проводил испытания кузовных элементов, обработанных картофорезным грунтом, в камерах солевого тумана, которые показали отличные результаты.

Коррозийная стойкость таких конструкций составляет около 1500 часов, что значительно превышает показатели других видов защитной обработки.

Источники:

http://autokuz.ru/pokraska/kuzov-bamper/kataforeznoe-gruntovanie.html
http://kuzov.info/zavodskoy-grunt/
http://automotiveindustry.ru/cataphoresis-anaphoresis/
http://artmalyar.ru/podgotovka/chto-delat-s-transportirovochnym-gruntom.html
http://fb.ru/article/426691/kataforeznoe-pokryitie-opisanie-tehnologii-i-ee-preimuschestva-metodyi-zaschityi-ot-korrozii
http://krasymavto.ru/materialy/grunty/kataforeznyj-obrabotka-pokrytiya-kuzova-detalej.html