Покрытия и их характеристики. выбор марки покрытия

Цель работы:знания видов покрытий, их технических и эксплуатационных характеристик, технологий нанесения лакокрасочных и гальванических покрытий; умения выбирать по целевому назначению вид лакокрасочного или гальванического покрытия и метод его нанесения; правильно обозначать покрытия в технической документации.

Общие сведения

Классификация покрытий и их назначение.Детали машин и приборов контактируют друг с другом и с окружающей средой своими поверхностями, к свойствам которых предъявляют специфические требования, зачастую не обеспечиваемые свойствами материала детали.

Так, к той или иной поверхности изделия или даже ко всему изделию могут предъявляться требования особой химической устойчивости, износостойкости, высокой отражательной способности, высокой электропроводности и т. д. Известные конструкционные материалы во многих случаях такими свойствами на требуемом уровне не обладают. Иногда же экономически более выгодно изготовить деталь из дешевого конструкционного материала, а свойства поверхности обеспечить нанесением специального покрытия.

Современный уровень развития машиностроения во многом определяется развитием технологий нанесения покрытий и их свойствами.

Все покрытия в зависимости от наносимого материала делят на:

— органические (лакокрасочные, полимерные, растительные, смолы, живая ткань);

— металлические;

— неметаллические и неорганические (химические соединения – оксидные, фосфатные, силикатные и др.).

Во многих случаях наиболее оптимальным является нанесение комбинированного покрытия, состоящего из нескольких слоёв.

По назначению покрытия подразделяют на:

— защитные, обеспечивающие устойчивость объекта при взаимодействии с внешней средой;

— защитно-декоративные, улучшающие кроме защитных свойств внешний вид изделия;

— специальные, служащие для изменения физических свойств поверхностных слоев изделия (повышения микротвёрдости, изменения коэффициента трения, изменения оптических, магнитных, электрических и других свойств поверхности).

Лакокрасочные покрытия. Лакокрасочные покрытия отличаются дешевизной, простотой нанесения и надёжностью. Они нашли применение в качестве защитных и защитно-декоративных покрытий. В настоящее время более 80 % всех металлических изделий защищают лакокрасочными покрытиями.

Для получения хорошего защитного эффекта и внешнего вида обычно используют системы покрытий (рис. 2.5), (таблица 2.12), применяя послойно вещества, обладающие повышенной адгезией к покрываемой основе (грунты), вещества для выравнивания поверхности (шпаклевки или шпатлевки), защитные и декоративные составы (эмали, краски, лаки).

Таблица 2.12

Системы (слои) лакокрасочных покрытий на металлах

Окончание табл. 2.12

Шероховатость внешней поверхности многослойного лакокрасочного покрытия не зависит от шероховатости покрываемой поверхности, так как выравнивается за счёт шпаклевки, а в ряде случаев и за счёт полирования верхнего слоя.

В зависимости от назначения (условий эксплуатации) покрытия по ГОСТ 9.032–74 делят на группы (таблица 2.13).

Таблица 2.13

Группы покрытий и условия эксплуатации

Окончание табл. 2.13

Внешний вид окрашенной поверхности определяется её классом, который в соответствии с ГОСТ 9.032–74 оценивают твёрдостью, прочностью на удар, проницаемостью, блеском, наличием местных дефектов в виде рисок, вмятин, пузырей.

Все покрытия делят на 7 классов, обозначаемых римскими цифрами от I до VII, которые характеризуют постепенное снижение требований к качеству покрытия. Естественно, что чем выше качество покрытия, тем лучше должна быть подготовлена поверхность под покрытие. Она должна быть обработана механически с определённой шероховатостью или зашпаклевана, а после высыхания слоя шпаклевки зачищена абразивной обработкой до указанных в таблице 2.14 параметров шероховатости.

Обозначение покрытий. Характеристики покрытия записывают в следующем порядке:

— обозначение материала внешнего слоя покрытия по ГОСТ 9825–73 или слоёв покрытия, последовательно, начиная с внешнего слоя;

— класс покрытия;

— обозначение условия эксплуатации.

Таблица 2.14

Требования к шероховатости поверхностей

для различных классов покрытия

Далее даются некоторые примеры обозначения покрытий.

«Эмаль МЛ–152 синяя, II, У1: покрытие эмалью, по классу II, эксплуатируется в умеренном климате, на открытом воздухе.

Эмаль ХС–710 серая. Лак ХС-76.IV.7/2: покрытие эмалью с последующей лакировкой по классу IV, эксплуатируется в условиях воздействия кислот.

Грунтовка ФЛ–03к коричневая, VI, У3: покрытие грунтовкой по классу IV, работает в условиях закрытого помещения с естественной вентиляцией в условиях умеренного климата».

Если лакокрасочному покрытию предшествует металлическое или неметаллическое неорганическое покрытие, то в обозначении их разделяют дробью, где в числителе помещают обозначение предшествующего покрытия, а в знаменателе — лакокрасочного:

«Кд.6 / Эмаль ВЛ-515 красная. III. 6/2: поверхность предварительно покрывается кадмием, толщиной 6 мкм, а далее окрашивается эмалью по классу III. Предназначено для эксплуатации в условиях воздействия нефтепродуктов».

Выбор лакокрасочного покрытия ведётся на основе рекомендаций специальной литературы и накопленного опыта эксплуатации изделий в подобных к заданному условиях. Ориентировочные рекомендации по выбору некоторых лакокрасочных покрытий представлены в таблице 2.15.

Таблица 2.15

Устойчивость лакокрасочных покрытий в различных средах и примеры применения

Окончание табл. 2.15

Лакокрасочные материалы разрабатывают для конкретных условий применения. Их выбор должен производиться как исходя из местных условий эксплуатации изделий (таблица 2.16), так и с учетом экономических показателей получения покрытий этого вида.

Таблица 2.16

Стойкость основных видов лакокрасочных покрытий в условиях воздействия различных агрессивных сред