ФАРБУВАННЯ АВТО НЕ ДОРОГО

5

Пластичні матеріали знаходять дуже широке застосування в машинобудуванні. Кузови автомобілів з пластику провадяться рідко, але деякі широко поширені моделі мають зовнішні деталі з пластика.

Еслі говорити про кузовах, повністю виготовлених із шаруватих пластиків, вони складаються з елементів, зібраних між собою, так як форма кузова дуже складна, щоб її можна було формувати цілком. Кузова з шаруватого пластику не є несучими, вони встановлюються за допомогою роз’ємного з’єднання на сталеву раму, що несе механічні вузли. Виготовлення деталей здійснюється формуванням.

Щоб виготовити деталь, потрібна щонайменше одна форма, яка може бути охоплюваній або охоплює. Форма повинна мати ухил для вилучення з неї готового виробу. Якість поверхні формуемой деталі буде тим вище, чим краще відполірована форма.

При формуванні деталі виконують такі підготовчі роботи. Внутрішню поверхню форми покривають речовиною, що сприяє виїмці готової деталі з форми.

Виходячи з опору чинним навантажень та зовнішнього вигляду, обирають відповідну склотканина для армування виготовленої деталі. Готують шаблон із щільного паперу розмічають і вирізують за шаблоном склотканина.

Далі вибирають поліефірну смолу відповідної якості і характеристиками, необхідними для подальшої експлуатації деталі. В смолу вводять барвники. Існує безліч різновидів смол, що відрізняються різним хімічним складом. Кожна з них відповідає певному призначенню. Смола, призначена для нанесення першого шару на форму, отримала назву льодового покриття. Застосовується склотканина у вигляді щільного матеріалу – повсті, що складається з коротких ниток довжиною приблизно 50 мм, розташованих хаотично і пов’язаних один з одним тонким шаром смоли. Товщина склотканини знаходиться в межах 1-2 мм, однак найчастіше її вимірюють по масі 1 м2. Найбільш часто зустрічаються значення 300, 450, 600, 900 г/м2. Це тканини різного типу, що відрізняються способом виготовлення, масою і природою скловолокна. Найбільшого поширення набула «тафта», має клітинну структуру. Стекловойлоки володіють меншою механічною міцністю, ніж тканини, проте вони більш зручні для виготовлення складних форм.

У серійному виробництві застосовують інший вид скловолокна: різані волокна, які мають довжину волокон, аналогічну стекловойлоку або декілька меншу. Їх застосовують для виготовлення основи.

Формувати деталі кузова можна різними способами, але у будь-якому випадку вони повинні забезпечувати наступне:

– правильне розміщення тканини у формі;

– повну просочення тканини поліефірної смолою без найменшого бульбашки повітря;

– досить високу продуктивність, необхідну для серійного виробництва.

Для ознайомлення з технологією виробництва розглянемо формування на одній формі, або контактна формування. Це найпростіший спосіб. При цій технології зменшується кількість використовуваного матеріалу, але потрібна більша кількість робочої сили. Якість готових деталей залежить від уміння та від акуратності виконавців. Спосіб застосовується для виготовлення однієї деталі, кількох ідентичних деталей або малої серії. Форми можуть бути самими різними, в тому числі і дуже великих розмірів. Як вже говорилося, форма може бути охоплюваній або охоплює залежно від бажання отримати гарний зовнішній вигляд внутрішньої або зовнішньої поверхні деталі.

Форма повинна бути дуже жорсткою. Ухили форми повинні становити не менше 3-5°. Якщо деталь, що піддається формуванню, має зворотний ухил, то форму виконують з декількох точно підігнаних частин.

Матеріал форми залежить від типу виробництва, який вона повинна забезпечити. Так, наприклад:

– гіпсова форма задовольняє виробництва однієї деталі;

– сталева форма забезпечує її максимальне використання при формуванні кількох тисяч деталей;

– при виготовленні деталей дрібними серіями найбільш простим є виготовлення моделі, з якої потім знімають зліпок форми. В цьому випадку форма виходить з шаруватого пластику (скловолокно + поліефірна смола). Посилення форми здійснюється за допомогою занурення в шаруватий пластик профільованого картону або дерев’яних пластинок, що створює освіта нервюр. Такого типу форма забезпечить виготовлення багатьох сотень деталей.

При підготовчій роботі звертається особлива увага на наступне. Після вирізки полотен їх поміщають у вологе приміщення і так, щоб їх можна було взяти в порядку нанесення шарів. Серед різних за складом речовин, що сприяють розділенню вироби і форми, необхідно вибрати те, що відповідає матеріалу форми. Після сушіння розділового покриття треба, по можливості, нанести перший закриває шар спеціальної пофарбованої смоли (в деяких випадках з наповнювачем), який приховує волокна склотканини, роблячи їх непомітними на поверхні деталі. Товщина шару повинна бути в межах 0,3–0,4 мм. Якщо шар дуже товстий, то згодом виникнуть тріщини.

Якщо наявність видимих волокон склотканини на поверхні деталі не має значення, тоді немає необхідності накладати закриває шар. У цьому випадку можна відразу нанести досить товстий шар смоли.

Щоб уникнути патьоків на вертикальних стінках, в смолу додають наповнювач. Після нанесення першого шару його висушують до драглистоподібного стану перед накладенням наступних шарів.

Студнеобразное стан шару визначають по легкому прилипання при торканні. Протягом перерви слід приготувати смолу, яка буде використовуватися при формуванні. Приготування смоли здійснюють у два етапи: додають прискорювач полімеризації і змішують його з усією призначеної для використання смолою, а в разі необхідності підфарбовують. Дозування і змішування каталізатора полімеризації є наступним етапом і проводиться по мірі необхідності, тобто в розрахунку на кількість смоли, яка може бути використана протягом наступних 15 хвилин. Поділяють смолу, призначену на половину робочого дня, на дві рівні порції. В одну ємність поміщають повна кількість прискорювача, в іншу – повна кількість каталізатора. По мірі необхідності готують суміш рівними порціями третьої ємності. Такий спосіб дозволяє уникнути повторюваного приготування невеликих кількостей смоли і каталізатора.

Дозувати смолу можна або зважуванням на вагах, або застосуванням ємності, в яку поміщається певна маса смоли. Дозування прискорювача і каталізатора полімеризації здійснюється з допомогою мензурок дуже маленькими дозами.

Як тільки покриває шар або перший шар смоли став драглистим, накладають перший шар скловолокна. При цьому можна застосувати легкий стекловойлок (300 г/м2). При накладенні першого шару скловолокна, як, втім, і при накладенні наступних шарів, необхідно стежити, щоб скловолокно лягало у форму поступово і рівно, особливо в місцях заокруглень, без утворення повітряних кишень. (Кишені утворюються внаслідок дуже поспішного притиснення, або нещільного з’єднання гострого кута). Потім укладене скловолокно просочується. Для цього кожен робітник забезпечується банкою, що містить кількість смоли, розраховане на 12 хв застосування, і інструментом для нанесення смоли. В якості інструменту використовують пензлика або валики. Якщо застосовують пензлик, то краще поплескувати кінцем кисті по поверхні склотканини, як це робиться при фарбуванні, ніж розтягувати шар.

Після закінчення просочення не слід намагатися відокремити скловолокно, так як при цьому волокна піднімають і вириваються. Потім, не чекаючи загустіння, укладають шар склотканини. Для забезпечення високої механічної міцності можна укладати по черзі шар стекловойлока і шар склотканини. Останнім укладають стекловойлок або оздоблювальну склотканина (300 г/м2).

При виконанні цієї роботи необхідно дотримувати наступні правила:

– використовувати тільки чисті поліетиленові або металеві банки;

– повністю використовувати смолу, що міститься в банку, перед заповненням її новою порцією;

– не піддаються усуненню повітряні бульбашки потрібно прибрати, надрізаю їх лезом бритви;

– відразу ж після використання промити кисті, валики ацетоном або трихлоретиленом. Промивання потрібно робити до того, як відбудеться повна полімеризація залишилася і підлягає видаленню смоли;

– щоб уникнути прямого контакту смоли з шкірою, необхідно працювати в гумових рукавичках;

– працювати можна тільки у вентильованому приміщенні, так як пари полістиролу викликають роздратування очей і слизової оболонки;

– не можна терти очі, так як випадково потрапили на шкіру скляні волокна проникають в неї і можуть травмувати очі;

– приміщення, в якому проводиться робота, має бути захищене від холоду, вологості і прямого сонячного світла. Температура повинна бути не нижче 20 °C;

– не можна палити і переміщати смоли перед полум’ям, так як смоли є вогненебезпечними;

– виїмку вироби слід проводити через 12 годин. Цей час можна скоротити, якщо застосувати сушіння в сушильній камері (температура не вище 60 °C) або нагрівання інфрачервоними променями;

– після виймання виробу необхідно обрізати і загладити краю;

– при бажанні пофарбувати деталь, її зачищають шліфувальною шкуркою, а потім наносять поліуретанову фарбу;

– якщо велика кількість деталей піддається збірці склеюванням, необхідно зробити шорсткими контактні поверхні, промити ацетоном, а потім склеїти або спеціальним клеєм, або тасьмою, просоченої поліефірної смолою.

Описана технологія – це практично єдиний спосіб, з допомогою якого кузовщик може за замовленням клієнта виготовити з шаруватого пластику які-небудь деталі кузова.

Познайомимося також з формуванням деталей в мішку. Робота виконується так само, як описано вище, після чого на виріб у формі чинять тиск або з допомогою роздмухуванню еластичного міхура, поміщеного в закриту форму, або за допомогою створення розрідження між гнучкою мембраною і шаруватим покриттям, нанесеним на форму. Отримані таким чином деталі мають найвищу якість, так як забезпечується більш рівномірна концентрація смоли. Цей спосіб застосовується для середньосерійного виробництва.

Щоб забезпечити хороший зовнішній вигляд і високу якість готового виробу, формування у вхідних один в одного формах може проводитися або зі слабким стисненням, або без нього. Спосіб застосуємо в середньосерійному виробництві.

Формування під тиском під входять один в одного формах може здійснюватися укладанням скловолокна, а потім відміряної кількості смоли на форму. Стиснення дозволяє забезпечити рівномірний розподіл смоли в деталі. Зазвичай форми підігрівають, що дає можливість застосувати цей спосіб у великосерійному виробництві, а також при провадженні з первісним виготовленням основи майбутньої деталі.

Обрізані скляні волокна за рахунок розрідження притискаються до поверхні форми, виконаної з перфорованого листа. У цьому стані волокна просочують смолою з фарбопульта. Форму з нанесеною на неї основою деталі поміщають на кілька хвилин в камеру для сушіння. Потім напівфабрикат відділяють від форми, поміщають в остаточну форму, покривають відміреною кількістю смоли і стискають з одночасним підігрівом весь комплект протягом декількох хвилин. Деталь готова. Цей спосіб застосовують у серійному виробництві кузовних деталей.

Ремонт кузова з шаруватого пластику здійснюють тільки з зовнішньої поверхні деталі. Порядок такий. Якщо ушкодження незначне, пошкоджену зону зашлифовывают, потім зачищене місце заповнюють поліефірної шпаклівкою. Після затвердіння шпаклівку зашлифовывают, а потім фарбують.

Якщо пошкоджена частина розколота зі значною кількістю більш або менш подрібнених осколків, пилкою вирізають пошкоджену зону. По краях отвору знімають фаски. Фаски повинні бути дуже пологими і шириною, рівної як мінімум трьом товщинам. Ремонт можна робити як зовні, так і зсередини деталі. Знімають Фаску з тієї сторони, звідки буде проводитися ремонт. За формою ремонтованої ділянки деталі готують металевий лист. Він призначений для часткової заміни вихідної форми. Якщо ремонт проводиться зовні, то лист поміщають з внутрішньої поверхні деталі. При проведенні ремонту з внутрішньої сторони деталі лист-форма повинен бути розташований із зовнішнього боку, поверхня якої має кращу обробку.

Фаску і її краю промивають ацетоном. Лист-форму покривають розділовим речовиною. Якщо ремонтована деталь щонайменше в одному напрямку прямолінійна, то розділову покриття можна не наносити або поміщати між листом і деталлю лист поліетилену або хлорвинила. З склотканини вирізають шматочки для ремонту (латки) різного розміру. Найбільший повинен відповідати внутрішній формі поверхні фаски. Далі готують смолу і виконують роботу так, як це описано в попередньому розділі. Ремонт закінчують шліфуванням і фарбуванням.

Якщо деталь сильно пошкоджена, необхідно її замінити. Пошкоджену деталь вирізають як можна ближче до сполучного шва. Вирізку, а також обпилювання виробляють з допомогою інструментів, що застосовуються для обробки легких сплавів. Контактні поверхні зачищають опиливанием (якщо збірка здійснювалася склеюванням з ущільнювачем) або частковим висвердлюванням заклепок (з’єднання спеціальними заклепками). Поверхні, що піддаються склеюванню, протирають ацетоном. Прикладають нову деталь. Якщо деталь підходить, то роблять збірку. Складання здійснюється наступними способами.

Склеювання: склеювані поверхні роблять шорсткими, а потім промивають ацетоном. Слід застосовувати клей, вказаний виробником автомобіля, з дотриманням зазначених умов застосування. Склеювані поверхні покривають клеєм, притискають їх один до одного і утримують, злегка притискаючи, до затвердіння клейового стику.

Другий спосіб – клепка. Нову деталь закріплюють на місці за допомогою тисочных затискачів або струбцин, прокладаючи між губками затискачів дерев’яні пластинки, щоб не поламати пластик в місцях затиску губками. Свердління отворів під заклепки здійснюється або зустрічним свердлінням, якщо на опорній поверхні є отвори, або наскрізним свердлінням деталі і опорної поверхні, якщо немає жодного отвору. Потім розділяють попередньо скріплені деталі. Очищають поверхні від стружки і пилу. Контактні поверхні покривають герметизуючої мастикою, знову прикладають і закріплюють деталі, поєднуючи їх установкою стрижнів в отвори. Вставляють заклепки і розклепують. При необхідності встановлюють накладку.

Кілька слів про роботу з термопластичними матеріалами. Ці пластики поставляються у вигляді напівфабрикатів: тонких листів, пластин, труб і прутків для зварювання. Найбільш широке застосування серед них мають:

поліхлорвініл, який з-за високої хімічної стійкості застосовується для виготовлення пристроїв або деталей, що працюють в корозійному середовищі;

метилполиметакрилат, який, будучи прозорим, застосовується в якості задніх стекол в деяких моделях легкових автомобілів;

плексиглас – також прозорий матеріал, що має таке ж застосування, що і метилполиметакрилат, а також використовується для інших засклених частин кузовів, невеликих фургонів, пасажирських автопричепів.

Для розмітки пластиків застосовують звичайний олівець або чорнильний з тонким грифелем. Тонкі листи (товщиною до 1,5 мм) можна різати ножицями. Листи товщиною 2 мм і більше розрізають пилами.

Для зачистки пластиків використовують верстати з нескінченною абразивною стрічкою з великим зерном. При зачистці необхідно бути обережним, щоб не викликати нагрівання пластичних матеріалів.

Обпилюють пластики напилками з насічкою у вигляді свинячої шкіри. Якщо такого напилка немає, можна застосовувати рашпіль по дереву з тонкою насічкою.

Пластик гнуть наступним чином. Готують дерев’яну форму з закругленими кутами для створення опори. Потім нагрівають лінію згину до температури 120-130 °C. Нагрівати можна полум’ям пальника, що знаходиться на деякому видаленні, або за допомогою струменя нагрітого повітря, створюваного зварювальної пальником. На підприємствах нагрівання здійснюється інфрачервоним випромінюванням. Нагрівають обидві поверхні пластини. При досягненні заданої температури нагріта зона стає гнучкою, як гума. Пластик вставляють у форму і утримують до моменту, коли температура при охолодженні досягне 50-60 °C. Охолодження можна прискорити шляхом протирання нагрітого ділянки ганчіркою, змоченою у холодній воді. Якщо згинання виконана не зовсім так, як було задумано, то знову нагрівають місце вигину, що призводить до вирівнювання пластини, потім знову виробляють згинання.

Не можна перегрівати місце згину, так як це призводить до обвуглювання пластику.

При необхідності об’ємної згинання операцію проводять так само, як і попередню, нагріваючи більш широку зону і надаючи їй форму циліндра або конуса.

Зварювання пластику. Для цієї операції потрібен вентилятор, обігрівач, забезпечений пристроєм нагріву за допомогою електрики або газу. Пристрій нагріву нагріває змійовик, в якому проганяється повітря регульованого об’єму. З сопла вентилятора виходить потік повітря, нагрітого до температури близько 300 °C.

Для стикового зварювання зі зварюваних деталей знімають фаски під кутом 60° незалежно від товщини пластику. Потім встановлюють зварювані частини і притримують їх на гладкій опорі з твердого дерева. В якості присадки використовують пруток з того ж матеріалу, що і зварювані деталі. Запиливают кінець прутка приблизно під кутом 30° і встановлюють його в місце сполучення фасок перпендикулярно до поверхні деталей. Підносять пальник і нахиляють сопло під кутом приблизно 45° так, щоб видуває гаряче повітря викликав одночасне розм’якшення деталей і зварювального дроту. Пруток притискають зверху вниз. При досягненні достатньої розм’якшення зварювальний пруток під дією зусилля сплющується і з’єднується з деталлю. Пальнику повідомляють рух подачі з поверненням в напрямку прутка для розм’якшення бази.

При зварюванні товстих листів пальник переміщають дрібними послідовними кроками (по способу дугового зварювання). По закінченні зварювання по краях зварювального шва утворюються напливи затверділої не обгорілої піни.

Більш продуктивні способи зварювання застосовуються в серійному виробництві.

З’єднання на клею. Деталі, що підлягають з’єднанню, повинні бути точно підігнані, знежирені, мати шорсткі поверхні контакту. Дві склеювані поверхні покривають тонким шаром клею, притискають їх один до одного з невеликим зусиллям і утримують до висихання.

Звертаємо увагу: необхідно застосовувати саме той клей, який призначений для склеювання використовуваного пластику. Клей, який добре склеює поліхлорвініл, може не склеювати плексиглас або будь-який інший пластичний матеріал.

Формоутворення деталей з пластику здійснюється витяжкою. Незалежно від обраного способу витяжки необхідно, щонайменше, виготовити форму. Пластина, піддаються витяжці, нагрівається до розм’якшення в печі або інфрачервоними променями. Потім вона кладеться на форму. Формують деталь наступними способами:

– з допомогою пуансона, як при витяжці металу;

– тиском повітря – шайба притискає пластину по контуру форми, а стиснене повітря притискає розм’якшений лист пластику до стінок форми;

– за допомогою вакууму – лист кріпиться до форми, всередині якої створюється розрідження. Розм’якшений лист втягується і притискається до стінок форми.

Пластичні матеріали можуть піддаватися свердління і нарізки різьби інструментами, застосовуваними для обробки легких сплавів. Труби можна згинати, наповнивши їх сухим піском або вставляючи всередину валики. Швидко з’єднувати труби з пластику можна за допомогою муфт, трійників, які приклеюють до труб.

Пластичні матеріали можуть також застосовуватися для вирівнювання поверхні кузова, зокрема, для цього використовується пластмаса ТПФ-37.

Для отримання покриття на основі пластмаси ТПФ-37 необхідна ретельна підготовка металевої поверхні знежирення і зачистка для створення необхідної шорсткості і хорошого зчеплення пластмаси з металом. Поверхню готують не раніше ніж за 8 годин до нанесення пластмаси. Порошок пластмаси перед використанням підсушують при температурі 70-75 °C протягом 2,5 годин, перемішуючи через кожні 30 хвилин. Під час сушіння товщина шару порошку не повинна перевищувати 50 мм. Висушений матеріал зберігають у герметичній тарі, оберігаючи його від зволоження.

Для нанесення пластмаси на поверхню кузова можна застосовувати установки газополум’яного напилення марок УПН-4 або УПН-6–63 зі спеціальними пальниками. В них подається очищений від вологи і масла повітря під тиском 0,5–0,6 МПа і ацетилен під тиском 0,06–0,07 МПа.

Перед нанесенням пластмаси поверхню металу нагрівають полум’ям пальника до появи золотисто-жовтого кольору мінливості, відповідного температурі 200-220 °C. Відстань від головки пальника до поверхні повинне бути в межах 100-150 мм При нагріванні неприпустимо утворення окалини (синіх кольорів мінливості) на поверхні металу. Подачу порошку через розпилювальну пальник необхідно відрегулювати так, щоб порошок від полум’я пальника расплавлялся і змінював колір від світло-сірого до чорного.

Після прогріву металу повним полум’ям наносять перший шар пластмаси товщиною не більше 0,8 мм, наступні шари наносяться при меншому полум’я. Головка розпилювача пальника повинна розташовуватися по можливості перпендикулярно до поверхні металу і перебувати від неї на відстані 100-300 мм На тонкий шар пластмаси чорного кольору накладають основний шар. При цьому не слід торкатися пластмаси полум’ям пальника. Пластмаса не повинна перегріватися і скипати, при появі на поверхні здуття його швидко знімають дерев’яною лопаткою і роблять повторне напилення.

Готовий шар пластмаси ущільнюють металевим катком і лопаткою. Для запобігання прилипання ковзанки до пластмасі його змочують водою. Потім пластмасу охолоджують до температури навколишнього середовища. Охолоджену поверхню обробляють до отримання необхідної поверхні форми фібровою диском з зерном № 40. Для важкодоступних місць застосовують шабер. Можуть застосовуватися і спеціальні рихтувальні пилки. Після рихтування на поверхні пластмаси допускається незначна пористість.

Сучасні термопластичні матеріали дозволяють виготовити кузовні деталі для різних цілей. Вони застосовуються в серійному виробництві приладдя і деталей кузова, можуть застосовуватися для ремонту кузовів при виконанні жерстяних робіт на автомобілях.

Хіміки розробили види пластику для виготовлення кузовів, що володіють високою міцністю і не ушкоджуються при сильних ударах. На деяких з них не можна навіть зробити подряпину. Однак їх серійне виробництво та виготовлення таких кузовів на заводах поки ускладнене такими проблемами, як собівартість, яка зростає разом із збільшенням міцності, і горючість пластикових матеріалів.

2