Подготовка металлических поверхностей под окраску

Обновлено: 05.07.2024

Типовая технологическая карта разработана на малярные работы, для подготовки поверхностей под окрашивание (подготовка металлических поверхностей).

Очистка поверхности. Удаление брызг, потеков раствора маляры выполняют металлическими скребком, шпателем и щеткой. Пыль с поверхности снимают волосяной щеткой (кистью) или пылесосом. Вначале подготавливают потолки, а затем стены.

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ К ОКРАСКЕ.

При лакокрасочной отделке поверхности выполняют ряд операций, которые сводятся в четыре грунты: I — подготовка поверхности; II — обработка поверхности; III — окраска поверхности; IV — отделка окрашенной поверхности.

Подготовка металлических поверхностей.

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.

ГРУНТОВКИ

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, неогрунтованная поверхность забирает из шпатлевки жидкость, а шпатлевка делается густой, плохо наносится, делается шероховатой, пористой.

Приготовление грунтовок

Состав мыловарной грунтовки,% по массе:

Мыло хозяйственное (60 %-е)………. 20

Клей-галерта (50 %-й влажности)…….. 50

Приготовление. В нагретую до 80…90 °С воду вводят мыло, нарезанное стружкой, и клей-галерту. Смесь варится в течение 2,5 ч, а затем добавляется олифа, и все варится еще 1 ч. Готовый грунтовочный концентрат разливается в горячем виде в формы. После остывания получаются брикеты по 800…850 г, которые упаковываются в полиэтиленовые мешки или заворачиваются (каждый брикет) в пленку и укладываются в ящики для отправки на объекты. Перед нанесением грунта брикет разводится в 8,5 л горячей (80…85°) воды, после охлаждения полученная масса наносится краскопультом.

Состав купоросной грунтовки,на 10 л состава:

Купорос медный……… 0,15…0,3 кг

Мыло хозяйственное……. 0,2. ..0,25 кг

Клей животный (плиточный) …. 0,2 кг

Олифа натуральная……. 0,03 кг

Мел молотый просеянный…….до необходимой густоты

Для получения купоросной грунтовки в двух литрах горячей воды растворяют медный купорос. Отдельно приготавливают 10%-ный клеевой раствор, в который при дальнейшем нагревании и перемешивании вводят нарезанное стружкой мыло. Когда мыло растворится, при быстром перемешивании постепенно вводят олифу. В полученную эмульсию вливают раствор купороса, все перемешивают, добавляют до 10 л воды и засыпают молотый просеянный мел до необходимой консистенции. Полученный состав процеживают на вибросите.

Перед нанесением защитного покрытия металлическая поверхность должна быть очищена от ржавчины и загрязнений.

Подготовка поверхности к окраске заключается в удалении различного рода жировых загрязнений, влаги, коррозии и старой краски. При неподготовленной поверхности слой краски плохо прилипает к металлу, а образовавшаяся лакокрасочная пленка преждевременно разрушается.

Способы подготовки поверхности выбирают в зависимости от размера и конфигурации детали, ее загрязненности, а также на основании технико-экономических расчетов. Окрашиваемые поверхности в зависимости от применяемого способа очистки могут иметь различную шероховатость. Для качественной защиты металла от коррозии необходимо, чтобы толщина слоя покрытия превышала имеющиеся на металле выступы в 2-3 раза.

Подготовка поверхностей включает в себя очистку, обезжиривание, мойку и сушку. Стандартом на подготовку металлических поверхностей перед окраской установлены технические требования к качеству поверхностей, способы и технология выполнения работ. Наиболее распространенными способами подготовки являются механический и химический.

Подготовку металлической поверхности (например ремонт фасада с металлическими элементами) , 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.

Технологическая схема химического способа очистки

Норма расхода в

— 25-30 г/л или — 40-70 г/л;

Температура 80 — 95 °С;

время обезжиривания 1-1,5 ч

Температура 80 °С

Серная кислота — удельный вес 1,84; Азотная кислота — удельный вес 1,4

За 2 раза холодной водой

Температура 20 °С

За 2 раза горячей водой

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.

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.

Для травления крупногабаритных аппаратов и металлоконструкций применяют травильные пасты (табл.1.2).

Химическая и механическая подготовка поверхности под покраску

Что включает процесс подготовки поверхности под покраску?

Подготовка поверхности под окраску — включает в себя ряд операций, как правило, это многостадийный процесс.

По сути, подготовка поверхности под покраску решает две задачи.

Первая и необходимая — это очистить поверхность, так чтобы на нее ровным слоем лег лакокрасочный материал. С поверхности нужно удалить консервационные масла, СОЖ, продукты коррозии, остатки старого лакокрасочного материала, грязь, металлическую пыль и т.п.

Эта задача решается с использованием таких стадий подготовки металлической поверхности под окраску, как обезжиривание и травление.

Очистку можно проводить с использованием механических методов подготовки поверхности под покраску.

Вторая задача состоит в существенном улучшении физико-механических и защитных свойств Пк.

Лакокрасочные покрытия в определенной степени влагопроницаемы, т.е. действуют практически как полупроницаемые мембраны. При эксплуатации, особенно в жестких климатических условиях (тропический, морской климат, перепады температуры), за счет осмотического давления влага попадает на поверхность изделия через поры лакокрасочного покрытия и инициирует коррозионные процессы на подложке, прежде всего металлической. Продукты коррозии разрушают адгезионную связь лакокрасочного покрытия и подложки, в результате чего покрытие начинает отслаиваться.

При использовании специальных химических средств подготовки поверхности под покраску на подложке формируются конверсионные покрытия, которые значительно улучшают физико-механические и защитные свойства последующего слоя лакокрасочного покрытия, увеличивая срок службы окрашенных металлических поверхностей.

Полный технологический процесс подготовки поверхности под покраску состоит из стадий очистки и формирования защитных конверсионных покрытий.

Что представляют собой конверсионные покрытия?

Это неорганические соединения, образующиеся на поверхности металлов под воздействием химических средств подготовки поверхности. В зависимости от химического состава, с помощью которого выполняется подготовка поверхности металла под покраску, формируются фосфатные, хроматные и оксидные соединения.

Конверсионные покрытия имеют разветвленную поверхность благодаря микро-кристаллической структуре и поэтому образуются прочные адгезионные связи с лакокрасочным покрытием.

Конверсионные покрытия находятся в стабильном состоянии и ингибируют подпленочную коррозию, а в случае повреждения лакокрасочного покрытия (царапина, скол) препятствуют распространению коррозии от места повреждения.

Как влияет тип окрашиваемой поверхности на ее подготовку под покраску?

Подготовка металлической поверхности под покраску зависит как от типа этой поверхности, так и от ее исходного состояния.

Первой и обязательной операцией подготовки поверхности является очистка.

Если на изделии присутствуют только загрязнения (смазка, пыль и т.д), то достаточно обезжиривания. Обезжиривание может проводиться с использованием растворителей и щелочных водных моющих средств.

Можно так же использовать различные методы механической обработки.

Но если на поверхности присутствуют продукты коррозии, окалина или остатки старой краски, то окрашивать такой металл нельзя. Эти загрязнения удаляют с помощью как химического метода (травление), так и различных механических методов подготовки металла под покраску.

При использовании операции травления, ее проводят после обезжиривания или совмещают с ней.

Тип металла также влияет на подготовку поверхности под покраску. Если говорить о полной подготовке поверхности с получением конверсионных покрытий, то тип конверсионного покрытия зависит от типа металла.

Черные металлы (сталь, чугун) фосфатируют. Алюминий, магний и их сплавы хроматируют. Эффективной обработкой для цинка и кадмия, а также оцинкованной стали и цинковых сплавов может быть как фосфатирование, так и хроматирование.

При совместной обработке цветных металлов со сталью предпочтение отдают фосфатированию. Пассивирование, как заключительная обработка, применяется для всех металлов.

Какие существуют методы механической подготовки поверхности под покраску?

Механическая обработка поверхности под покраску может проводиться ручным и механизированным инструментом и различными абразивными материалами с использованием механических установок.

Механическая обработка поверхности позволяет удалить окалину, ржавчину, окислы, старое лакокрасочное покрытие, грубые загрязнения, продукты обугливания, остатки песка и шлака, а также получить необходимую шероховатость поверхности, способствующую увеличению адгезии лакокрасочного покрытия.

Перед механической очисткой замасленные изделия предварительно обезжиривают уайт-спиритом, растворителем Р-4 или щелочным водным раствором. Толстые органические слои загрязнений при толщине металла не менее 6 мм перед механической обработкой иногда удаляют газопламенной очисткой кислородно-ацетиленовой горелкой.

Ручные инструменты (проволочные щетки, шпатели, скребки) применяют при небольшом объеме работ. Для больших объемов используют механизированный инструмент (щетки, шарошки, абразивные круги, бесконечную абразивную ленту, игольчатые пистолеты).

При галтовке или виброабразивной обработке применяют абразивные насыпные материалы.

Галтовка — обработка мелких деталей во вращающихся барабанах. Она может быть сухой только с применением абразива или мокрой с использованием специальных жидких средств и абразива. В результате галтовки происходит очистка изделий, с поверхности снимаются окалина, заусенцы, неровности, уменьшается шероховатость изделий.

Виброабразивная обработка представляет собой механический или химико-механический процесс удаления мельчайших частиц металла и его оксидов с обрабатываемой поверхности, а также сглаживания микронеровностей в результате нанесения абразивом большого количества микроударов.

Среди различных методов механической подготовки поверхности под покраску широкое распространение получила струйная очистка с применением абразивных материалов. К ним относятся сухая абразивная очистка, водная абразивная очистка, водная струйная очистка. Эти виды обработки проводят с применением специального оборудования. В качестве абразивов чаще всего используют металлические песок или дробь, стеклянные шарики, шлаки.

Струйную абразивную обработку изделий проводят при толщине металла не менее 3 мм, обработка тонкостенных изделий допускается лишь в том случае, если при этом не нарушается их геометрическая форма. После сухой абразивной обработки изделия следует обеспылить и при необходимости обезжирить.

Нужно отметить, что обработанный механическими методами металл очень активен и во избежание появления вторичной коррозии должен быть немедленно окрашен или загрунтован. По этой же причине рекомендуется проводить механическую обработку при относительной влажности ниже 85%, при этом температура металла должна быть выше точки росы не менее чем на 3 ºС.

К несомненным достоинствам механических методов подготовки поверхности под покраску следует отнести возможность обработки изделий любых размеров, особенно крупногабаритных, как из черных, так и из цветных металлов, непосредственно на рабочих местах.

Недостатки механической обработки — значительная стоимость, высокая трудоемкость, невозможность обработки тонкостенных изделий сложной конфигурации.

Механическая подготовка поверхности под покраску решает задачу улучшения адгезии лакокрасочного покрытия за счет создание оптимальной шероховатости поверхности, но не придает поверхности антикоррозионных свойств. Одновременно эти задачи можно решить только с помощью подготовки поверхности под покраску химическими способами.

Какие материалы и технологии применяют для химической подготовки поверхности?

Технологический процесс химической подготовки поверхности под покраску проводится с использованием водных растворов специальных составов и состоит из ряда стадий.

Число этих стадий зависят от таких факторов, как тип металла, состояние поверхности, условия эксплуатации окрашенных изделий.

Между всеми стадиями подготовки поверхности под покраску проводится промывка водой, лучше в два этапа.

Для жестких условий эксплуатации покрытий (открытая атмосфера), необходимо применять полный технологический процесс подготовки поверхности под покраску с нанесением защитных конверсионных покрытий. Если окрашенные металлические изделия эксплуатируются внутри помещения при нормальной влажности, то можно ограничиться только обезжириванием.

В нашем институте разработан широкий ассортимент слабо- и средне щелочных составов марки КМ для обезжиривания, состоящих из смеси солей (фосфаты, бораты, кальцинированная сода, силикаты) и ПАВ. Они могут применяться в ваннах окунания или в установках распыления.

Для обезжиривания стали рекомендуются составы: КМ-1, КМ-19, КМ-17, КМ-22; для цветных металлов — КМ-25, КМ-18М. Для обезжиривания и межоперационного хранения стальных и чугунных деталей — КМ-27, ХОС-3.

Если для подготовки поверхности черных металлов под покраску используется только обезжиривание, то для предотвращения вторичной коррозии при сушке необходимо проводить пассивацию. Хороший результат дает применение растворов на основе хрома (трех или шестивалентного).

Отметим, что недопустимо применять для пассивации перед окраской металла растворы нитрита натрия, три- и моноэтаноламина.

Перечень всех стадий процесса подготовки поверхности под покраску, включая конверсионную обработку, зависит от типа металла.

Какая конверсионная обработка применяется для черных металлов?

Стальные изделия перед окраской фосфатируют. В процессе фосфатирования на металлической поверхности образуется неорганическое покрытие из трудно-растворимых фосфорнокислых солей тяжелых металлов.

Фосфатные покрытия по своему составу делятся на кристаллические (цинкфосфатные) и аморфные (железофосфатные). Цинкфосфатные Пк превосходят железофосфатные покрытия по коррозионной стойкости, поэтому рекомендуются для подготовки поверхности изделий под покраску, эксплуатируемых в жестких климатических условиях.

Цинкфосфатирование применяется для подготовки поверхности кузовов автомобилей, сельхозтехники, строительных конструкций; железофосфатирование — для металлической мебели, бытовых приборов, светильников и т.п.

Полный технологический процесс фосфатирования состоит как минимум из 5 — 6 стадий и может осуществляться методами погружения и распыления.

Операцию железофосфатирования можно совмещать с обезжириванием, тогда количество стадий обработки сокращается до трех-четырех.

Промышленностью выпускаются разработанные нашим институтом современные фосфатирующие составы для подготовки поверхности перед всеми видами окраски.

Создание новых фосфатирующих составов идет по пути улучшения потребительских свойств формируемых фосфатных покрытий и экологических характеристик процесса фосфатирования. Это достигается за счет введения в рецептуры дополнительно катионов никеля и марганца и снижения концентрации цинка.

В автомобильной промышленности успешно применяются составы для кристаллического фосфатирования КФ-12, КФ-14, КФ-15, КФ-16, созданные взамен КФ-1, КФ-3.

Для одновременного обезжиривания и аморфного фосфатирования разработан новый состав КФА-10, формирующий утолщенные железофосфатные слои повышенной коррозионной стойкости взамен КФА-8.

Особенность подготовки поверхности под окраску металлов, относящихся к группе цветных

Из цветных металлов чаще всего окрашивают оцинкованную сталь и алюминий, а также их сплавы.

Если условия эксплуатации изделий позволяют ограничить подготовку поверхности под покраску процессом обезжиривания, то необходимо учитывать особую нестойкость этих металлов к воздействию щелочных моющих средств.

При обработке в сильно щелочных водных составах они травятся и темнеют, поэтому для их обезжиривания рекомендуется использовать специальные моющие композиции.

Если необходимо провести полный технологический процесс подготовки поверхности алюминия с нанесением конверсионного (хроматного или бесхроматного) покрытия, то с поверхности алюминия под покраску необходимо травлением в сильнощелочных или в кислых растворах удалить оксидную пленку.

При небольшой зажиренности изделий процесс травления можно совмещать с обезжириванием.

У отечественных производителей изделий из окрашенного алюминия и оцинкованной стали бытует ошибочное мнение, что эти металлы не требуют полной подготовки поверхности под покраску с нанесением конверсионных покрытий.

Практика эксплуатации изделий из этих металлов во влажных условиях показала, что в отсутствие конверсионной обработки (хроматирования, пассивации, фосфатирования) под слоем лакокрасочного покрытия образуется легкая белая коррозия, вызывающая потерю адгезии вплоть до отслаивания покрытия.

На сегодняшний день наиболее эффективным методом подготовки поверхности металла под окраску является хроматирование.

На практике используются процессы желтого хроматирования (Алькон-1, Экомет А-001) и зеленого хроматирования (Алькон-4). Однако применение хроматирования ограничено из-за высокой токсичности соединений хрома. В нашем институте разработан и внедрен процесс беспромывочной экологически безопасной хроматной обработки в составе Формихром для обработки рулонного металла.

Ведущие европейские фирмы начинают внедрять бесхроматную обработку цветных металлов. Для этих целей используются химические средства на основе комплексных фторидных соединений циркония, титана или обработка с получением покрытий из сложных окислов никеля, кобальта, оксисиланов.

Для обработки цинка и оцинкованной стали вместо хроматирования с успехом может применяться фосфатирование, особенно если одновременно обрабатывается сталь.

Какие технологии применяют при подготовке поверхности неметаллических поверхностей: полимеров, древесины, бетона, шифера, асбоцемента?

Наша лаборатория занимается разработкой технологии и составов для химической подготовки поверхности металлов под покраску.

На практике мы сталкивались с подготовкой поверхности изделий из пластмасс, и хорошие результаты были получены при использовании кислого обезжиривающего состава КИМОС-5.

Однако выбор состава и технологии подготовки поверхности под покраску должен проводиться конкретно для каждого типа полимеров.

Какими методами контролируют качество подготовки поверхности под покраску?

Поскольку процесс подготовки поверхности под покраску многостадийный, то контроль его качества должен проводиться после каждой стадии обработки. На практике используется, прежде всего, визуальный контроль поверхности.

Качество обезжиривания оценивается протиркой поверхности белой ветошью или по смачиваемости поверхности водой при последующей промывке. Степень очистки от ржавчины и продуктов коррозии определяется осмотром поверхности при пятикратном увеличении.

Если используется конверсионная обработка, то контроль качества фосфатных и хроматных покрытий проводится на образцах-свидетелях: определяются масса покрытия на единицу поверхности, размер кристаллов.

Самый главный показатель эффективной подготовки поверхности под покраску — хорошие характеристики лакокрасочного покрытия: коррозионная стойкость и физико-механические свойства.

Как влияет подготовка поверхности на свойства лакокрасочных покрытий?

Определенная сложность состоит в том, что влияние качества подготовки поверхности на свойства комплексного лакокрасочного покрытия проявляется не всегда сразу после окраски. И часто за нарушения, связанные с подготовкой поверхности под подготовку, расплачивается потребитель.

Например, на плохо обезжиренную поверхность плохо наносится ЛКМ, остатки масла могут быть причиной кратерообразования. При плохом качестве обезжиривания покрытие имеет плохую адгезию.

Некачественная окончательная промывка или использование жесткой воды вызывают осмотическое вспучивание, особенно порошковых полиэфирных покрытий при эксплуатации во влажных условиях.

Причиной осмотического вспучивания лакокрасочных покрытий, образования пузырей, нарушения адгезии является ручная подготовка поверхности под покраску с использованием водорастворимых обезжиривающих средств без промывки и горячей сушки.

Долговечность лакокрасочного покрытия, защита от нитевидной и подпленочной коррозии напрямую связаны с такими стадиями подготовки поверхности, как фосфатирование, хроматирование и пассивация.

Плохо проведенная подготовка поверхности под покраску или неправильный выбор ее стадий обязательно проявятся в разрушении лакокрасочного покрытия тем быстрее, чем жестче условия его эксплуатации.

Как правильно выбрать материалы и технологию подготовки конкретных окрашиваемых поверхностей?

Выбор технологии подготовки поверхности под покраску зависит от трех основных факторов: условий эксплуатации окрашенных изделий, типа металла и состояния исходной поверхности. Гост 9.402-2004 «ЕСЗКС». Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию предусматривает десятки различных схем подготовки поверхности для разных металлов и условий эксплуатации.

Именно условия эксплуатации определяют, будет ли процесс подготовки поверхности под покраску полным с включением конверсионной обработки или достаточно ограничиться только очисткой.

Тип металла определяет вид конверсионной обработки (фосфатирование, хроматирование, пассивация). Состояние исходной поверхности (наличие ржавчины, окалины, оксидных слоев) диктует необходимость использования операций травления или механической очистки.

Кроме того, необходимо учитывать тип применяемого ЛКМ, габариты изделия, производственные площади, имеющееся оборудование, финансовые возможности.

Способы нанесения и тип ЛКМ предъявляют требования к качеству конверсионных покрытий, особенно при использовании электроосаждения или нанесения порошковых ЛКМ.

Габариты изделия, программа производства обусловливают способ нанесения составов:

погружение в ванны или распыление в камерах;
циклический или непрерывный конвейер.

К сожалению, из-за отсутствия финансовых возможностей часто отказываются от оптимальной технологии в ущерб качеству окраски.

Материалы для подготовки поверхности выбирают, когда известны технологии и оборудование для подготовки поверхности под покраску.

Сейчас на рынке представлен широкий ассортимент отечественных и зарубежных составов, при выборе которых нужно обязательно быть уверенным, что эти материалы обеспечат необходимое качество подготовки поверхности под покраску, а их цена соответствует качеству.

В заключение хочется отметить, что выбор технологии подготовки поверхности и используемых материалов под покраску является ответственным этапом и должен производиться индивидуально для каждого конкретного случая с привлечением квалифицированных специалистов. Обращайтесь к нам — всегда поможем.

Подготовка металлических поверхностей под окраску

Единая система защиты от коррозии и старения

Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

Unified system of corrosion and ageing protection.
Paint coatings. Metal surface preparation for painting

Дата введения 2006-01-01

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский институт лакокрасочных покрытий с опытным машиностроительным заводом "Виктория" (ОАО НИИ ЛКП с ОМЗ "Виктория")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 26 от 8 декабря 2004 г.)

За принятие стандарта проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии

4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения международного Руководства ИСО/МЭК 21:1999 "Принятие международных стандартов в качестве региональных или национальных стандартов"

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 9 июня 2005 г. N 149-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9.402-2004 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2006 г.

7 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2006 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"

Введение

Незащищенные покрытиями металлы (черные и цветные) при эксплуатации в условиях умеренного, морского, тропического климата (в атмосфере или в помещении) подвергаются коррозии, которая может привести к их разрушению. Поэтому для защиты от коррозии, а также для придания изделиям декоративного вида металлические поверхности защищают с помощью лакокрасочных покрытий.

В технологическом процессе окрашивания металлических поверхностей первой операцией является подготовка поверхности. Подготовка поверхности - многостадийный процесс. В зависимости от количества стадий результатом подготовки поверхности может быть очистка поверхности или дополнительное химическое преобразование металлической поверхности с образованием конверсионных покрытий (хроматных, фосфатных, оксидных).

Конверсионные покрытия за счет своих изоляционных свойств ингибируют механизм подпленочной коррозии и улучшают физико-механические свойства последующего лакокрасочного слоя, что позволяет противостоять коррозионным процессам и обеспечивать требуемый срок службы изделия.

Настоящий стандарт не только устанавливает требования к качеству окрашиваемой поверхности, но и содержит рекомендации по технологическим процессам подготовки поверхности, позволяющим получать требуемое качество.

Характеристики лакокрасочных покрытий в большой степени зависят от состояния поверхности, подготовленной к окрашиванию. Основными факторами, влияющими на эти характеристики, являются наличие ржавчины, окалины, загрязнений (пыль, масла, соли, влага), качество конверсионных покрытий. В настоящем стандарте регламентированы требования к состоянию металлических поверхностей, подлежащих окрашиванию.

В данном стандарте основное внимание уделено технологическим процессам химической подготовки поверхности. Даны рекомендации по выбору технологических процессов подготовки поверхности в зависимости от типа металла и условий эксплуатации окрашенных изделий. Механическая подготовка поверхности представлена в виде обзора существующих методов. Относительно области применения, эффективности и ограничений механической подготовки поверхности приведены ссылки на международные стандарты.

При выборе типа неметаллических неорганических покрытий, используемых для окрашивания цветных металлов и их сплавов, нужно руководствоваться ГОСТ 9.303-84. В настоящем стандарте установлены требования только к фосфатным покрытиям на черных металлах.

Технологические процессы подготовки поверхности цветных металлов: оксидирование, анодное окисление и хроматирование алюминия, хроматирование цинка и кадмия приведены в ГОСТ 9.305-84.

В стандарте приведены основные термины и определения, относящиеся к подготовке поверхности. Оценка поверхности, подготовленной к окрашиванию, дана в соответствии с международными стандартами. В стандарте приведены ссылки на основные международные стандарты по подготовке поверхности стальных подложек перед окрашиванием.

В настоящий стандарт включены требования охраны здоровья и безопасности персонала и защиты окружающей среды.

Настоящий стандарт не затрагивает финансовые вопросы, но несоблюдение его требований может стать причиной серьезных экономических последствий, так как некачественная подготовка поверхности изделий существенно снижает срок службы лакокрасочного покрытия.

Введение настоящего стандарта будет способствовать оптимизации технологических процессов подготовки поверхности в промышленности, что несомненно приведет к повышению качества окрашивания.

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на изделия, детали, сборочные единицы и полуфабрикаты (далее - изделия) из черных, цветных металлов и сплавов и устанавливает общие требования к качеству поверхности изделий, предназначенных к окрашиванию, и технологии подготовки поверхности, в том числе к окрашиванию методами катодного и анодного электроосаждения и к нанесению порошковых покрытий.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

Обслуживание зданий

Герметизация швов, ремонт фасадов, герметизация кровли.

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОД ОКРАШИВАНИЕ. ПОДГОТОВКА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

Как проводят подготовку металлической поверхности под окраску? Материалы и работа

Металл необходимо красить, чтобы сохранить его от неблагоприятного воздействия окружающей среды. Благодаря правильной подготовке под покраску и последующему нанесению верхнего финишного покрытия, металлические поверхности приобретают не только красивый, ухоженный вид, но также становятся менее восприимчивыми к коррозии.

Чем проводят окрашивание металла?

Универсальные материалы

Масляные

Основной компонент — олифа. Эти составы редко применяются для финишной отделки из-за своих особенных свойств при высыхании. Среди достоинств:

большой выбор на любой цвет и кошелёк;
покрытие состоит из натуральных компонентов, поэтому совершенно безвредно для здоровья;
хорошо впитывается в основу материала, служит при этом очень долгий срок;
не боится перепадов температур, спокойно переносит сильное понижение влажности.

Среди недостатков — неприятный, резкий и очень едкий запах, из-за чего такие лакокрасочные материалы советуют применять только для фасадных работ. При покраске внутри помещения нельзя будет находиться и ночевать до полного высыхания. Этот срок зависит от климата внутри комнат, составляет он от двух до четырёх суток.

Покрытые масляными красками металлические поверхности перестают дышать. Поэтому часто на них можно обнаружить покрытые пузырями вспученные места, шелушения, трещины, которые могут иметь достаточно серьёзный характер и требовать капитального ремонта.

Преимущество масляной краски — высокая степень наполняемости. Это означает совсем экономный расход на квадратный метр поверхности. Используя такую краску, можно хорошо экономить как на базовом покрытии, так и на финишном. На ровное основание по масляному следу другие краски ложатся намного лучше.

Акриловые

Под акриловыми красками понимают водоэмульсионные составы с красящими пигментами, полиакрилатами и водой. В них молекулы полимерного вещества сосредотачиваются в округлые элементы. Металлические поверхности прекрасно смотрятся после обработки этим составом, не растрескиваются под воздействием перепадов температур окружающей среды.

Красящие составы из акриловой группы можно отмывать водой после завершения покраски. Инструменты хорошо моются под проточной водой. Антикоррозийный компонент вступает в реакцию химического свойства с окисленными элементами. При этом происходит нейтрализация их действия, образуется соединение с инертными свойствами на поверхности металла.

В акриловых составах нет токсических веществ или пожароопасных соединений. Водная основа играет роль облегчителя противного запаха, так как отнимает его. Поэтому можно проводить работы внутри помещений. При разведении необязательно добавлять химические соединения, вредные для здоровья. Достаточно придать хорошую адгезию веществу добавлением простых растворителей.

Акриловую краску наносят с соблюдением температурных норм. В помещении должна соблюдаться температура от 18 до 25 градусов, на улице допускается понижение температуры до 4 градусов и её повышение до 40.

Солнечные лучи для поверхности, обработанной акрилатами, не страшны в разумных пределах.

Резиновые

Резиновые краски — это составы из лакокрасочных компонентов, изготовленные на водно-акриловой основе из полимера. Они обеспечивают превосходные эксплуатационные качества высохшей поверхности, придают ей свежий ровный оттенок. В составе нет растворителя, поэтому средство совершенно нетоксично, без запаха.

Без угрозы для самочувствия работы можно проводить в помещениях с проветриванием. Резиновой краска называется совсем не потому, что в ней содержится резина. После застывания получается эластичное мягкое покрытие, которое внешне, как резиновое.

В состав красящего вещества входят следующие компоненты:

латекс, который придаёт прочность основе, пластичность;
вода в качестве связующего компонента;
коалесцент, который отвечает за равномерное образование поверхностной плёнки;
консервант с антисептическими свойствами;
антифриз, отвечающий за невосприимчивость к низким температурам;
пигментированные добавки, присадки, отвечающие за цвет.

Среди преимуществ резиновой краски — многофункциональность. Применяют её для покрытия металлических поверхностей как внутри здания, так и с его фасадной части. При этом отличная адгезия способствует плотному сцеплению с краской на молекулярном уровне. Наносить можно многократно на металл, цвет меняться не будет. Работы выполняют любыми инструментами: кисточками, валиками, краскопультом.

Краска быстро сохнет, сильно твердеет. Поэтому у неё высокое качество, большой срок эксплуатации. Без нарушения текстуры для окрашенной поверхности такое покрытие может держаться до 10 лет без видимых изъянов и коррозии.

При механических воздействиях, нагреве и сжатии в связи с перепадами температур ничего плохого с покрытием не произойдёт.

Алкидные

Отличаются долговечностью и быстрым высыханием на металлическом основании. Они не желтеют, не растрескиваются, не усаживаются со временем.

Преимущество алкидной краски — её состав на основе алкидов, который эффективно защищает от коррозии. После высыхания такой обработанной поверхности не страшны дождь, повышенная влажность.

Плюсы, которые отличают алкидные краски от других лакокрасочных покрытий:

Масса колеруется или пигментируется производителем и выставляется на продажу уже в готовом виде. Её можно найти на полке строительного магазина в жидком состоянии или в виде густой массы, которую необходимо довести до рабочего состояния.
В основе состава — плёнкообразующее вещество, которое разбавляется органическими растворителями. Это придаёт ей стойкость, гарантирует равномерное распределение по рабочей области.
Состав очень богат. Внутри содержатся олифа, полимерные смолы, водные дисперсии. Могут добавляться фториды, окиси металлов.
Высокая скорость высыхания присуща любым краскам на основе алкидных составляющих. При этом защитные функции финишного покрытия увеличиваются в несколько раз.

Полимеризация и быстрое затвердевание происходят благодаря добавкам каталитического действия. По технологии производства в краску маленькими порциями добавляется тёплый, насыщенный кислородом воздух. При воздействии низких температур или горячего воздуха ухудшается схватывание, так как уменьшается адгезия.

Важно соблюдать температурные нормы, не допускать сильной увлажнённости воздуха. При наружных работах следует учитывать погодные условия и приступать к работе только после нормализации температуры.

Эпоксидные

Основной компонент — смола. Дополняют её отвердители смолы, пигменты различных фракций. Правильные пропорции и комбинации создают хороший твёрдый защитный слой. В магазине встречаются аэрозольные, порошковые, двухкомпонентные смеси под окраску металла. Порошковые активно применяются в покраске. За счёт эффекта холодного отвердевания краска быстро застывает.

Достоинства этой группы ЛКМ:

Создаваемое защитной плёнкой прочное покрытие, которое не поддаётся воздействию внешних факторов окружающей среды. Перепады температур, повышенная влажность не влияют на состояние материала, не изменяют структуру входящих в неё веществ.
Покрытие становится эластичным, поэтому равномерно распределяется, защищает даже мелкие изъяны от попадания солнечного света и выцветания.
За счёт стойких к воде элементов краска невосприимчива к влаге или повышенной влажности.
Негорючесть.
Прочное сцепление с любыми видами металлических поверхностей, даже склонных к коррозии.
При однослойном нанесении не теряются эксплуатационные качества, не понижается полезное действие краски, как защитного покрытия. Даже один слой способен полностью пропитать все щели, невидимые изъяны.

С эпоксидными составами можно получить любой цвет. Разнообразие гаммы расцветок многогранно. Можно также развести необходимое красящее вещество (пигмент) и получить смешанный цвет, который будет по всем параметрам вписываться в пространственный интерьер.

Специализированные варианты

Простые составы подходят для всех видов металлических покрытий. Они прекрасно выполняют функцию защиты, украшения и прочности состыкования поверхности с наносимой краской. Но бывают случаи, когда нужно придать дополнительную надёжность, долговечность стеновому покрытию. Тогда используются специализированные краски.

Они необходимы в следующих случаях:

При образовании ржавчины на металле. Смесь изготавливается из химических добавок и эпоксидной основы. Получается защитный слой, предотвращающий коррозию, не происходит дальнейшее разрушение металла.
Для предупреждения коррозии. Имеет место при высокой влажности, частом воздействии на поверхность механических факторов.
Придание декоративного вида основанию в виде ударов молотком. Применяются молотковые смеси на основе акриловой, алкидной или эпоксидной краски.
Дополнительная и более прочная защита обеспечивается добавлением грунта. Подходят для фасадных работ.
Для придания износоустойчивости, прочности материалу покупают кузнечные составы, изготовленные из особо прочных полимеров.

Приемы подготовки и покраски: принцип работы

Необходимые материалы

Чтобы провести подготовку поверхности и её окрашивание, необходимо иметь смесь для грунтования. Её нужно подбирать по обрабатываемой основе в зависимости от вырабатываемого взаимодействия. Нельзя брать грунтовку для дерева, чтобы обрабатывать металл.

Нужно приготовить ёмкость, в которой будет смешиваться нужный состав, валик для обработки ровных участков и кисточку для покраски труднодоступных мест. Можно подготовить краскопульт, если площадь обработки большая.

Очистка от пыли, грязи

Сначала с поверхности удаляется вся скопившаяся грязь, пыль. Если есть следы предыдущего покрытия, то они также убираются. Новый слой нельзя класть на старый, так как срок службы отделки сильно уменьшится, а вид такого наложенного слоя будет намного хуже.

Обезжиривание

Металлическая очищенная поверхность должна быть обезжирена. Сначала она очищается от масляных пятен или других покрытий растворителем. Необходимо им протирать основание, даже если не видно маслянистых следов характера. Это повысит степень сцепления красящих слоёв с основанием, поэтому нельзя его пропускать.

Нужно прочищать внутреннюю часть основы и труднодоступные части, затем промыть мыльным раствором, удалить всё лишнее струёй воды.

Эти действия проводятся с металлическими поверхностями на открытом воздухе, т. е. с внешней стороны здания. После очистки необходимо дождаться полного высыхания.

Ниже представлено видео об обезжиривании металлической поверхности:

Шпаклевание при дефектах

Раствор тщательно распределяется по плоскости стандартными для работы инструментами (валиком или кисточкой), после высыхания шлифуется. Результатом работы должна служить идеально гладкая поверхность, которая при свете даже может блестеть.

Чистка от ржавчины

Способы очистки от ржавчины:

Механический (щёткой по металлу). Перед очисткой ржавого налёта деталь фиксируется в тисках. Тереть поверхность щёткой надо круговыми движениями. Продолжительность процесса зависит от количества ржавчины и жёсткости металлического ворса.
Химический. При большом объёме работ ржавчину удаляют едкими веществами. Например, хороша для этих целей уксусная кислота. Но для больших поверхностей нужно её добавлять в любое антикоррозийное вещество и постепенно распределять металлической щёткой по периметру.

Эти способы обычно совмещают для получения нужного эффекта. Ржавчина, глубоко въевшаяся внутрь, легко растворяется едкими составами, а щётка дополнительно выравнивает все изъяны, снимает их со стены.

Ниже представлено видео об очистке металлической повехности от ржавчины:

Шлифовка

Шлифуют металл болгаркой с разными насадками нужного диаметра и размера. Они имеют форму металлической щётки, которая может быть дисковой, конусной или чашечной. Если предполагается удаление старого многослойного покрытия, подойдут жёсткие щётки. Насадки сделаны из витой металлической проволоки, легко снимают слой старой краски.

При зачистке помните, что после обработки должно остаться как можно больше металла на сварном шве. Правильная обработка сварных швов возможна при наличии диска толщиной не менее 3 мм. Иначе диск болгарки может лопнуть, нанести вред окружающим предметам и здоровью оператора.

Советы экспертов

Рекомендации:

Для работы нужно запастись тряпочками, кисточками, валиками, другими приспособлениями. При обработке металлического основания часто выявляются коррозия, отслоение старой краски. Все эти нюансы нужно устранять, а для этого требуется разный инструментарий.
Окрашивание валиком используется для обработки больших площадей. Они должны быть ровными, хорошо подготовленными. Кисти разных размеров требуются для проникновения в более глубинные слои поверхности: углы, ребристые узорчатые детали.
Металл плохо впитывает краску. Из-за этого у новичков возникают проблемы при использовании пульверизатора.

Нужно знать основополагающие моменты: непрерывное распыление по всей площади до полного окончания процесса. Сначала движения плавные, ровные, после — более активные, по параллелям.
Важны:

расход;
цена;
длительность эксплуатации красящего состава.

Иногда выгоднее взять дорогую краску, которая продержится десятки лет, чем нанести дешёвый состав и обновлять его ежегодно.

Подготовка металлических поверхностей — важный этап перед нанесением базового и финишного слоя декоративного покрытия. В зависимости от того, насколько чистым, гладким будет основание, хорошо или плохо будет держаться покрытие.

Читайте также: