Подготовка металлических поверхностей заключается в очистке их от грязи, брызг раствора и ржавчины. Небольшие поверхности (перила, балконные решетки, трубы, радиаторы отопления и т.д.) очищаются металлическими щетками и скребками до появления металлического блеска (рис.1). Отдельные места металлических конструкций, труднодоступные для щетки или скребка, очищаются различными приспособлениями.
При больших объемах работ очистка металлических поверхностей производится с помощью электрощеток, пескоструйных аппаратов и т.п.
Для удаления ржавчины, окалины, а также старой краски применяется термическая очистка; поверхность обрабатывается пламенем горелки. В результате окалина, ржавчина и старая краска в виде шлама легко очищаются скребками, щетками.
Грунтовка металлических поверхностей выполняется сразу после очистки с целью предохранения металла и от возобновления коррозии. Грунтовка не только создает противокоррозийную защиту, но и обеспечивает хорошее сцепление между окрашиваемой поверхностью и последующими окрасочными слоями.
Цвет грунтовки должен резко отличаться от цвета окрашиваемого изделия, чтобы избежать пропусков. Обычно в качестве грунтовки применяют железный сурик.
Грунтовка производится после подготовки поверхности под окраску. Назначение грунтовки заключается в том, чтобы создать на окрашиваемой поверхности пленку, препятствующую неравномерному впитыванию окрасочного состава и увеличению сцепления наносимых материалов с основанием. При окраске без грунтовки в местах большей пористости будет большее поглощение краски, и эти места будут отличаться по цвету. Если шпатлевание выполняется по неогрунтованной поверхности, связующее их шпатлевки проникает в толщу поверхности и прилегающий к ней слой шпатлевки теряет клей и не обеспечивает достаточного сцепления, в результате чего после окраски неизбежны отлупы окрасочной пленки вместе со шпатлевкой. Кроме того, негрунтованная поверхность забирает из шпатлевки жидкость, а шпатлевка делается густой, плохо наносится, делается шероховатой, пористой.
Подготовку металлической поверхности, а также грунтовку их можно производить как до монтажа, так и после него. Существует несколько способов очистки:
а) очистка химическим способом (травление) (табл.1.1);
б) пескоструйная (металлическим песком), дробеструйная очистка;
в) механическая обработка;
г) очистка термическим (газопламенным) способом.
Таблица 2.1 Технологическая схема химического способа очистки
Операция | Состав раствора | Режим работы | Норма расхода в |
Обезжиривание | - 25-30 г/л или - 40-70 г/л; - 15-30 г/л; -1 л | Температура 80 - 95 °С;время обезжиривания 1-1,5 ч | 20- |
Горячая промывка | Горячая вода | Температура 80 °С | - |
Травление | Серная кислота-удельный вес 1,82-150-200 г/л; ингибитор (ЧМ; ПБ и др.) 0,8-1,2 г/л;Серная кислота - удельный вес 1,84; Азотная кислота - удельный вес 1,4 | --- | -80150 |
Холодная промывка | За 2 раза холодной водой | - | - |
Нейтрализация | - 5-10% | Температура 20 °С | 20 |
Горячая промывка | За 2 раза горячей водой | Температура 80 °С | - |
Сушка | Горячим воздухом | - | - |
Примечания: 1. При наличии на поверхности металла пятен масла минерального происхождения обезжиривают не щелочью, а органическими растворителями, например бензином. После травления аппараты (изделия) тщательно промывают холодной водой, нейтрализуют и сушат.2. Для травления меди, алюминия и их сплавов применяют азотную кислоту. |
Химическим способом удаляются загрязнения и окислы в процессах обезжиривания, одновременного обезжиривания и травления, фосфатирования. Способ обезжиривания выбирают в зависимости от вида и степени загрязнения. При слабой и средней загрязненности наибольшее распространение получило обезжиривание щелочными растворами. Толстый слой жира удаляется органическими растворителями. Одновременное обезжиривание и травление поверхностей состоит в том, что в травильные растворы вводят поверхностно-активные вещества. Наиболее эффективно этот процесс протекает при струйной обработке деталей в результате разбрызгивания форсунками моющих растворов при температуре 50-70 °С под давлением 0,15-0,25 МПа в специальных моечных камерах. На рис.2 показана принципиальная схема обезжиривания органическим растворителем трихлорэтиленом, который хорошо растворяет жиры, масла и не горит. Процесс наиболее эффективно протекает при нахождении трихлорэтилена в жидкой и паровой фазе. К недостаткам трихлорэтилена следует отнести его высокую стоимость и токсичность паров.
Хорошее качество подготовки поверхности под окраску обеспечивается фосфатированием. В результате этой операции на поверхности металла образуется неорганическая защитная пленка, обладающая повышенными противокоррозионными свойствами. Фосфатный слой является превосходным грунтом под лакокрасочное покрытие. При повреждении фосфатно-красочного слоя коррозия происходит лишь на дефектном участке и не распространяется под покрытием.
После химической обработки металлические поверхности следует промыть и тщательно просушить. Промывка осуществляется в проходных струйных камерах в течение 2-3 мин холодной (при температуре 8-15 °С) или горячей (при температуре 80-90 °С) водой. Металлические поверхности сушат воздухом, нагретым до температуры 115-125 °С, в течение 1-3 мин до удаления видимых следов влаги.
Травление труб, мелких аппаратов и деталей производят в травильных ваннах. Крупногабаритные аппараты могут очищаться как наливом в аппарат травильного раствора, так и смачиванием поверхности раствором в три-четыре приема с интервалом 1,5-2 ч.
Пескоструйная (металлическим песком) очистка поверхности
Для пескоструйной обработки должен применяться металлический (стальной) песок, обладающий высоким абразивным действием. Песок должен быть сухим и однородным.
Размер зерен песка, а также расстояние между соплом пескоструйного аппарата и обрабатываемой поверхностью выбирают в зависимости от толщины и твердости снимаемого слоя. При размерах зерен 0,8-1,5 мм расстояние между соплом и обрабатываемой поверхностью должно быть 75-150 мм.
Для очистки стальной поверхности с толстым слоем окалины расстояние между соплом и поверхностью наименьшее.
Качество песка определяют пескоструйной очисткой поверхности опытного металлического образца.
Отработанный песок используют повторно при условии удовлетворения вышеуказанным требованиям.
Сопло пескоструйного аппарата во время работы держат под углом 75-80° к обрабатываемой поверхности; категорически запрещается держать сопло перпендикулярно поверхности.
Сопла применяют металлические из спецсплавов, минералокерамические, фарфоровые, стеклянные, чугунные (из отбеленного чугуна) и резиновые.
Подготовленную поверхность до нанесения защитного покрытия обдувают сжатым воздухом для удаления песка и пыли. Жировые пятна устраняют протиркой растворителем (бензином, уайт-спиритом, скипидаром и др.).
Дробеструйная очистка
При очистке толстостенных стальных и чугунных изделий возможна обработка их поверхности в специальных камерах струёй дроби типа ДЧК.
Дробеструйную очистку выполняют под давлением 5-6 ат. дробью размером 0,5-2 мм. Дробь должна иметь структуру белого чугуна твердостью HRC 54-62. Расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности 150-200 мм.
Обработка поверхностей в песко - и дробеструйных установках выполняется сухим абразивным материалом. Черные металлы, медь и их сплавы обрабатываются металлическим песком, который представляет собой рубленую стальную проволоку (ИКС 38-55), или чугунным "песком" (НRС 58-62) с диаметром зерен 0,6...0,8 мм. Для алюминия и его сплавов применяется силуминовая дробь. Гидроабразивную обработку поверхностей деталей выполняют струей суспензии, состоящей из воды и кварцевого песка. Этим способом можно обрабатывать черные и цветные металлы.
Подготовку поверхностей к окраске механизированным инструментом осуществляют пневматическими) или электрическими машинками, оборудованными в качестве рабочих органов шлифовальным кругом, металлической щеткой или шарошкой.
Нанесение лакокрасочных материалов на детали выполняется в такой последовательности: очистка, грунтование, окраска.
Грунтование заключается в нанесении первого слоя лакокрасочного покрытия на очищенную и обезжиренную поверхность металла. Слой грунта является основой покрытия, поэтому должен обладать наилучшей сцепляемостью с металлом и с последующим слоем краски. Грунтовка наносится на поверхности деталей пневматическим распылением или электроосаждением. Слой грунтовки должен быть матовым, так как глянцевая поверхность ухудшает сцепление грунта с последующими слоями краски.
Наибольшее распространение получили преобразователи ржавчины, которые наносят на металлическую поверхность, поврежденной коррозией, в качестве первого слоя. Эти преобразователи, попадая на ржавую поверхность, вступают в химическое взаимодействие с соединениями железа, которые образуют ржавчину, и переводят их в химические вещества, не растворимые в воде.
Последовательность операций
До начала работ необходимо: