1. Schilderen
-Definitie: Schilderen is een algemene term voor bewerkingen die worden uitgevoerd om een coatingfilm te vormen met behulp van verf om het oppervlak van een object te bedekken ten behoeve van bescherming, esthetiek, etc.
-Doel: Het doel van schilderen is niet alleen esthetiek, maar ook bescherming en dus verbetering van de productkwaliteit.
1) Bescherming: De meeste materialen waaruit auto's bestaan, zijn stalen platen. Wanneer een voertuig met een stalen plaat als bekleding wordt gemaakt, reageert deze met vocht of zuurstof in de lucht en ontstaat roest. Het belangrijkste doel van schilderen is om het object te beschermen door roestvorming te voorkomen.
2) Esthetiek: De vorm van een auto bestaat uit verschillende soorten oppervlakken en lijnen, zoals driedimensionale oppervlakken, vlakke oppervlakken, gebogen oppervlakken, rechte lijnen en rondingen. Door zo'n complex object te beschilderen, ontstaat een kleurgevoel dat past bij de vorm van de auto en tegelijkertijd de esthetiek ervan verbetert.
3) Verbetering van de verkoopbaarheid: Er zijn momenteel verschillende soorten auto's op de markt, maar wanneer we voertuigen met een uniforme vorm en dezelfde functie vergelijken, bijvoorbeeld een auto met tweekleurige lak, ziet deze er beter uit. De waarde ervan stijgt. Het is dan ook een van de doelstellingen om de waarde van het product te verbeteren door middel van lakken. Daarnaast is de duurzaamheid van het exterieur van auto's essentieel vanwege de recente snelle veranderingen in het milieu. Zo neemt de vraag toe naar functionele lakken die schade aan de coatinglaag door zure regen en aantasting van de oorspronkelijke glans door automatische wasstraten voorkomen, wat de verkoopbaarheid verbetert.Afhankelijk van de kwaliteitseisen van de coating worden zowel automatisch als handmatig verven toegepast.
2. Samenstelling van de verf: Samenstelling van verf De verf is een viskeuze vloeistof waarin de drie componenten pigment, hars en oplosmiddel gelijkmatig gemengd (gedispergeerd) zijn.
- Pigment: Een gekleurd poeder dat niet oplost in oplosmiddelen of water. Het verschil met kleurstoffen is dat ze als deeltjes zijn gedispergeerd en niet oplosbaar zijn in water of oplosmiddelen. De deeltjesgrootte varieert van enkele micrometers tot enkele tientallen micrometers. Bovendien bestaan er verschillende vormen, zoals een ronde vorm, een staafvorm, een naaldvorm en een vlokvorm. Het is een poeder (poeder) dat kleur (kleurkracht) en dekkracht (het vermogen om het oppervlak van een object te bedekken en te verbergen door ondoorzichtig te zijn) aan de coatingfilm geeft, en er zijn twee soorten: anorganisch en organisch. Pigment, polijst- en vulpigmenten worden gebruikt om het landgevoel te verbeteren. Kleurloze en transparante verven worden 'clear' genoemd, wanneer pigmenten worden uitgesloten van de componenten waaruit de verven bestaan.
Het wordt gebruikt om de coatingfilm meer glans te geven.
1) Functie van pigment
* Kleurpigmenten: geven kleur, dekkend vermogen
Ga. Anorganische pigmenten: Dit zijn voornamelijk natuurlijke pigmenten zoals wit, geel en roodbruin. Het zijn metaalverbindingen zoals zink, titanium, lood, ijzer, koper, enz. Over het algemeen zijn ze uitstekend bestand tegen weersinvloeden en hittebestendigheid, maar qua kleurechtheid zijn ze minder goed dan organische pigmenten. Voor autolak wordt niet alleen een anorganisch pigment gebruikt. Bovendien worden pigmenten die schadelijke zware metalen zoals cadmium en chroom bevatten, momenteel niet gebruikt om milieuvervuiling te voorkomen.
Organisch pigment: Het wordt geproduceerd door organische synthese door middel van een periodieke chemische reactie en is een substantie die bestaat uit een metaalverbinding of zoals het in de natuur voorkomt. Over het algemeen is de dekking niet erg goed, maar omdat er een heldere kleur ontstaat, wordt het veel gebruikt voor het levendig schilderen van effen kleuren, metaalkleuren en micakleuren als verf voor de buitenkant van auto's.
* Antiroestpigment: voorkomt roest
* Extender Pigment: Hiermee kan een harde coatingfilm worden verkregen, die ontleding van de coatingfilm voorkomt en de duurzaamheid verbetert.
- Hars: Een transparante vloeistof die het pigment en het pigment verbindt en glans, hardheid en hechting aan de coatingfilm geeft. Een andere naam is bindmiddel. De droogeigenschappen en duurzaamheid van de coatingfilm zijn sterk afhankelijk van de eigenschappen van de hars.
1) Natuurlijke hars: Deze wordt voornamelijk gewonnen of afgescheiden uit planten en wordt gebruikt voor verven zoals vernis op oliebasis, vernis en lak.
2) Synthetische hars: Dit is een algemene term voor kunstharsen die door chemische reacties worden gesynthetiseerd uit verschillende chemische grondstoffen. Het is een organische verbinding met een zeer hoog moleculair gewicht in vergelijking met natuurlijke harsen. Daarnaast worden synthetische harsen onderverdeeld in thermoplastische harsen (wordt zacht en smelt bij verhitting) en thermohardende harsen (worden hard door een chemische reactie door verhitting en worden niet zacht en smelt niet, zelfs niet bij verhitting na afkoeling).
- Oplosmiddel: Een transparante vloeistof die de hars smelt, zodat het pigment en de hars gemakkelijk mengen. Na het schilderen verdampt het als een thinner en blijft het niet achter op de coating.
Car schilderij
1. Overzicht en definitie van verven: Vanuit het perspectief van roestwerende en schoonheidsbevorderende eigenschappen hebben autolakken een rol gespeeld bij het verbeteren van de verkoopbaarheid van auto's door de nieuwste technologieën toe te passen. De volgende kwaliteitsproducten, lakken en coatingsystemen zijn ontworpen om deze coatingkwaliteiten zo economisch mogelijk te bereiken.
Verf is over het algemeen vloeibaar en heeft de eigenschap dat het zich op het oppervlak van het te coaten object aanbrengt en door middel van droging en uitharding een continue film (coatingfilm) vormt. Afhankelijk van de fysische en chemische eigenschappen van de op deze manier gevormde coatingfilm, wordt het te coaten object beschermd tegen roest en krijgt het een 'plastische' uitstraling.
2. AutolakprocesOm de gewenste coatingkwaliteit voor de beoogde auto zo economisch mogelijk te verkrijgen, worden het coatingproces en de coatingspecificaties vastgelegd en wordt elke belangrijke kwaliteit toegekend aan de coatingfilm die in elk proces wordt verkregen. Omdat de eigenschappen van de coatingfilm afhankelijk zijn van de goede en slechte verwerkbaarheid van het proces, wordt de lak die in elk proces wordt gebruikt, zo ontworpen dat de toegewezen hoofdfunctie kan worden gemaximaliseerd, rekening houdend met de procesomstandigheden.In de spuiterij wordt de toepassing strikt gecontroleerd.
Het bovenstaande proces is een 3- of 4-laags coatingsysteem dat het meest wordt gebruikt voor het coaten van exterieurpanelen van auto's. De coatingfilm die bij elk proces wordt gevormd, vertoont de functies die later worden beschreven en bepaalt de coatingkwaliteit van auto's als een compleet coatingsysteem. Bij vrachtwagens en lichte voertuigen zijn er gevallen waarin een tweelaags coatingsysteem wordt toegepast, waarbij een tussenstap van de coatingstap wordt weggelaten. Ook bij duurdere auto's is het mogelijk om een betere kwaliteit te bereiken door de tussen- of aflak twee keer aan te brengen.
Bovendien is er onlangs een proces bestudeerd en toegepast om de coatingkosten te verlagen door de midden- en bovencoatingprocessen te integreren.
- Oppervlaktebehandelingsproces: Het verbetert de roestpreventie door de corrosiereactie van het metaal te onderdrukken en de hechting tussen de onderlaag (elektrodepositiefilm) en het materiaal (substraat) te versterken. Momenteel is zinkfosfaat het hoofdbestanddeel van de film en is de dompelbehandelingsmethode gangbaar, zodat onderdelen met complexe structuren adequaat behandeld kunnen worden. Met name voor kationische elektrodepositie worden metalen zoals Fe, Ni en Mn (behalve Zn) in de coating gemengd om de corrosiebestendigheid verder te verbeteren.
- Elektrodepositiecoating (Cathion-type elektrodepositieprimer): Ondercoating heeft voornamelijk een roestwerende functie. Naast uitstekende roestwerende eigenschappen heeft kationische elektrodepositieverf op basis van epoxyhars de volgende voordelen bij het ondercoaten van auto's. ① Er vindt geen uitspoeling van de met zinkfosfaat behandelde film plaats tijdens het elektrodepositiecoaten. ② Remmende werking op corrosiereacties dankzij de basiciteit van de harsstructuur. ③ Uitstekende roestwerende eigenschappen dankzij het behoud van hechting dankzij de hoge alkalibestendigheid van epoxyhars.
1) Voordelen van kationische elektrodepositie
* Zelfs complexe vormen kunnen worden gecoat met een uniforme filmdikte
* Uitstekende interne penetratie in complexe onderdelen en verbindingen.
* Automatisch schilderen
* Eenvoudig onderhoud en beheer van de lijn.
* Goed verwerkbaar.
* Er kan een gesloten UF-waterwassysteem worden toegepast (minder verfverlies en minder verontreiniging van afvalwater)
* Laag oplosmiddelgehalte en lage luchtvervuiling.
* Het is een verf op waterbasis en er is weinig brandgevaar.
2) Kationische elektrolytische afzettingsverf: Over het algemeen is dit een polyaminohars die wordt verkregen door primaire tot quaternaire aminen toe te voegen aan een epoxyhars. Het wordt geneutraliseerd met zuur (azijnzuur) om het wateroplosbaar te maken. Bovendien is de uithardingsmethode van de coatingfilm een urethaanvernettingsreactie met geblokkeerde isocyanaat als uithardingsmiddel.
3) Verbetering van de werking van elektrolytische afzettingsverf: Het wordt over de hele wereld gebruikt als onderlaag voor auto's, maar onderzoek en ontwikkeling blijven niet alleen de corrosiewerende eigenschappen van de hele auto verbeteren, maar ook de kwaliteit van het pleisterwerk.
* Roestwerende functie/beschermende laag
ga. Absoluut coatingeigenschap, penetratieweerstand van verbindingen, afbrokkelingsweerstand
U. Geschiktheid voor roestwerende staalplaat (waterbestendige hechting, spinbestendigheid)
doen. Lagetemperatuuruitharding (Verbeterde roestbestendigheid van rubber bevestigde delen, enz.)
* Cosmetische functie/decoratief
ga. Coatingeigenschappen van ruwheid van staalplaat (draagt bij aan verbetering van gladheid en glans, enz.)
u. Vergelingsweerstand (remming van de vergeling van de witte toplaag)
- Tussenlaag: De tussenlaag speelt een ondersteunende rol bij het maximaliseren van de roestwerende functie van de onderlaag (elektrodepositie) en de pleisterfunctie van de toplaag, en heeft als functie de verfkwaliteit van het gehele verfsysteem te verbeteren. Bovendien draagt het tussenlaagproces bij aan het verminderen van coatingdefecten, omdat het de onvermijdelijke defecten van de onderlaag (krassen, stofaanhechting, enz.) in de eigenlijke verflijn tot op zekere hoogte bedekt.
De tussenlaag is een type verf dat olievrije polyesterhars als basis gebruikt en deze door warmte uithardt door toevoeging van melaminehars en recentelijk urethaan (Bl). Om de afbladderweerstand te verbeteren, wordt er in het voorproces soms een afbladderprimer aangebracht met nat-in-nat.
1) Duurzaamheid van de tussenlaag
* Waterbestendig: lage absorptie en onderdrukt het ontstaan van blaren
* Weerstand tegen afbrokkeling: absorbeert de energie van de impact wanneer de steen wordt gegooid en vermindert de schade aan de coatingfilm die geluid veroorzaakt en onderdrukt het ontstaan van korstcorrosie.
* Weerbestendigheid: Minder aantasting door UV-straling en onderdrukt het afbladderen van de toplaag door blootstelling aan de buitenlucht.
2) Pleisterfunctie van de tussenlaag
* Ondercoatingeigenschap: draagt bij aan het gladmaken van de afgewerkte buitenkant door de oppervlakteruwheid van de elektrolytische afzettingscoating te bedekken
* Oplosmiddelbestendigheid: Door het onderdrukken van de zwelling en oplosbaarheid van de tussenlaag ten opzichte van het oplosmiddel van de toplaag, wordt een contrastrijke uitstraling verkregen.
* Kleuraanpassing: De middelste laag is meestal grijs, maar sinds kort is het mogelijk om een dekkende toplaag aan te brengen door deze te kleuren (kleurverzegeling).
3) Tussenverf
*Vereiste kwaliteit voor de tussenlaag: weerstand tegen afbrokkeling, dekkende eigenschappen van de ondergrond, hechting aan de elektrolytische film, gladheid, geen lichtverlies, hechting aan de toplaag, weerstand tegen lichtverslechtering
- Toplaag: De belangrijkste functie van een toplaag is het bieden van cosmetische eigenschappen en het beschermen en onderhouden ervan. Er zijn kwaliteitsaspecten zoals kleur, oppervlaktegladheid, glans en beeldkwaliteit (het vermogen om de afbeelding van een object in de coatingfilm helder te laten uitkomen). Daarnaast is het voor de toplaag belangrijk om de esthetiek van dergelijke auto's langdurig te beschermen en te behouden.
- Toplaag: De belangrijkste functie van een toplaag is het bieden van cosmetische eigenschappen en het beschermen en onderhouden ervan. Er zijn kwaliteitsaspecten zoals kleur, oppervlaktegladheid, glans en beeldkwaliteit (het vermogen om de afbeelding van een object in de coatingfilm helder te laten uitkomen). Daarnaast is het voor de toplaag belangrijk om de esthetiek van dergelijke auto's langdurig te beschermen en te behouden.
1) Toplaag: Kleuren worden geclassificeerd volgens de pigmentbasis die op de verf wordt aangebracht. Er wordt grofweg een onderscheid gemaakt in micakleur, metaalkleur en effen kleur, afhankelijk van of er vlokpigmenten, zoals vlokken aluminiumpoeder, worden gebruikt.
* Uiterlijke kwaliteit: gladheid, glans, levendigheid, landgevoel
* Duurzaamheid: glansbehoud en bescherming, kleurverandering, vervaging
* Hechting: Overschilderbare hechting, tweekleurige hechting, hechting met medium
* Oplosmiddelbestendigheid
* Chemische bestendigheid
* Functionele kwaliteit: bestand tegen autowasstraten, bestand tegen zure regen, bestand tegen afbrokkeling
2) Milieuvriendelijke verf
* High Solid: Dit is een verf met een hoog vaste-stofgehalte die voldoet aan de VOS-voorschriften (Vluchtige Organische Stoffen) en die de hoeveelheid organisch oplosmiddel vermindert. De verf wordt gekenmerkt door een uitstekende landvastheid en het gebruik van hars met een laag moleculair gewicht.
* Watergedragen verf (verf op waterbasis): Dit is een verf die de hoeveelheid organisch oplosmiddel minimaliseert en water (zuiver water) als verfverdunner gebruikt. Kenmerkend is dat er een voorverwarmingsinstallatie (IR_Preheat) nodig is die water kan verdampen tijdens het verfproces. Dit vereist een aanpassing van de installatie en de spuitmachine vereist ook een elektrodemethode voor verf op waterbasis.
3) Functionele verf
* CCS (Complex Crosslinking System, verf op basis van complex crosslinking): Dit is een type urethaan- (isocyanaat-) of silaanhars waarbij een deel van de melaminehars, die gevoelig is voor zure regen in het acryl-/melamineharssysteem, wordt vervangen en de zuurbestendigheid en krasbestendigheid worden verbeterd.
* NCS (New Crosslinking System, New Crosslinking Type Paint): Verf op niet-melaminebasis, gemaakt door zuur-epoxy uitharding op acrylhars. Uitstekende zuur-, kras- en vlekbestendigheid.
- Verwerkbaarheid van de toplaag: Om economisch een goede reproduceerbaarheid van de beoogde toplaag te verkrijgen, is een goede verwerkbaarheid van de verf (verneveling, vloeibaarheid, pinhole, gladheid, enz.) essentieel. Hiervoor is het belangrijk om het viscositeitsgedrag in het multifilmvormingsproces aan te passen, van het verven tot het bakken en uitharden. De omgevingsomstandigheden van de verf, zoals temperatuur, vochtigheid en windsnelheid in de spuitcabine, zijn ook belangrijke factoren.
1) Viscositeit van de hars: moleculair gewicht, compatibiliteit (oplosbaarheidsparameter: SP-waarde)
2) Pigment: olie-absorptie, pigmentconcentratie (PWC), verspreide deeltjesgrootte
3) Additieven: viskeus middel, egalisatiemiddel, antischuimmiddel, kleurscheidingsremmer, enz.
4) Uithardingssnelheid: concentratie van functionele groepen in de basishars, reactiviteit van het vernettingsmiddel
Bovendien heeft de dikte van de coatingfilm een grote invloed op het uiteindelijke uiterlijk van de toplaag. Een structureel viskeus middel zoals microgel maakt het sinds kort mogelijk om zowel vloeibaarheid als egalisatie te bereiken, en het uiteindelijke uiterlijk wordt verbeterd door dikke filmcoating.
- Weerbestendigheid van de toplaag: Hoewel auto's aan verschillende omgevingen worden blootgesteld, wordt de toplaag blootgesteld aan licht, water, zuurstof, warmte, enz. Hierdoor ontstaan een aantal ongunstige verschijnselen die de esthetiek aantasten.
1) Optische verschijnselen
* Glansverlies: De gladheid van het oppervlak van de coatingfilm wordt aangetast en de diffuse reflectie van licht op het oppervlak neemt toe. De samenstelling van de hars is belangrijk, maar ook het effect van het pigment speelt een rol.
* Verkleuring: De kleurtoon van de oorspronkelijke coating verandert afhankelijk van de veroudering van het pigment of de hars in de coatingfilm. Voor toepassingen in de auto-industrie is het raadzaam om het meest weerbestendige pigment te kiezen.
2) mechanische verschijnselen
* Scheuren: Scheuren ontstaan in de oppervlaktelaag van de coating of in de gehele coating als gevolg van veranderingen in de fysische eigenschappen van de coating door foto-oxidatie of hydrolyse (verminderde rek, hechting, enz.) en interne spanning. Dit komt met name voor in een metallische, heldere coating. Naast het aanpassen van de fysische eigenschappen van de coating, de samenstelling van de acrylhars en de fysische eigenschappen van de coating, is het aanbrengen van een ultraviolet-absorber en een antioxidant effectief.
* Afbladderen: De coatingfilm laat gedeeltelijk los als gevolg van een afname van de hechting van de coatingfilm of een afname van de reologische eigenschappen, of door de inwerking van externe krachten zoals spatten of trillingen van stenen.
3) chemisch fenomeen
* Vlekvervuiling: Als roet, insectenkadavers of zure regen zich aan het oppervlak van de coating hechten, verkleurt het onderdeel en ontstaan er vlekken. Het is noodzakelijk om een krasbestendig, alkalibestendig pigment en hars aan te brengen. Een van de redenen waarom de blanke lak op de metaalkleur wordt aangebracht, is om het aluminiumpoeder te beschermen.
- Toekomstige uitdagingen voor topcoats: Esthetiek en design worden steeds belangrijker bij het verbeteren van de commerciële eigenschappen van auto's. Naast de diversificatie van de vraag en veranderingen in materialen zoals kunststoffen, is het noodzakelijk om in te spelen op maatschappelijke eisen zoals de verslechtering van de blootstellingsomgeving van auto's en de vermindering van luchtvervuiling. Onder deze omstandigheden worden verschillende topcoats voor de volgende auto overwogen.
Laten we de typische lakprocessen voor auto's eens nader bekijken en zien waar warmte- en massaoverdracht belangrijke toepassingen zijn. Het algemene lakproces voor auto's verloopt als volgt.
① Voorbehandeling
② Elektrodepositie (onderlaag)
③ Afdichting schilderen
④ Ondercoating
⑤ wasschilderij
⑥ Anti-chip primer
⑦ Primer
⑧ Toplaag
⑨ Verwijderen en polijsten van defecten
Het autoproductieproces duurt ongeveer 20 uur, waarvan 10 uur, de helft van het hierboven genoemde proces, ongeveer 10 uur in beslag neemt. De belangrijkste processen zijn voorbehandeling, elektrolytische coating (onderlaag), primercoating en aflak. Laten we ons op deze processen concentreren.
Plaatsingstijd: 8 november 2022
