Цех окраски автомобилей на заводе
Поделки своими руками для автолюбителей
Заводская покраска авто. Как это происходит?
Каждый автомобилист обязательно задается вопросом, как происходит покраска автомобилей на заводе-производителе и какие материалы при этом используются. Эта информация может оказаться полезной не только в образовательных целях, но и поможет в будущем организовать ремонтные работы, а также подобрать подходящие материалы, близкие по свойствам к заводским. Безусловно, в домашних условиях произвести малярные работы аналогичные тем, что делают на заводе, невозможно. Не в состоянии воспроизвести их даже самые навороченные автосервисы, какое бы современно оборудование они не применяли, и какой бы высокой квалификацией не обладал персонал. При наличии всех этих составляющих можно максимально приблизиться к заводскому качеству, но не повторить его.
По сути, все автопроизводители сегодня применяют одну и ту же технологию покраски, которая может быть несущественно изменена в зависимости от специфики производства. Весь цикл окрашивания разбит на несколько этапов, причем проходит он без малейшего вмешательства человека в процесс. Оператор лишь контролирует работу конвейера, не более того. Ручная покраска применяется исключительно на производстве эксклюзивных несерийных машин, которые делают под заказ.
Важно знать, что перед покраской проводится ряд подготовительных работ. Так, первый этап – это обезжиривание металла. Для этой манипуляции применяют специализированные моющие растворы, после чего кузов обильно поливают водой и высушивают. Сухой и обезжиренный кузов опускают в ванну с фосфатирующим раствором, где он покрывается тонким слоем солей металлов. Затем снова проводится процедура мойки и сушки. Следующий этап – грунтование. Как правило, на производстве используются грунты на водной основе. Процесс грунтования металла происходит с применением технологии катодного или анодного электроосаждения. Данный метод позволяет идеально прогрунтовать все полости и сварочные швы будущего автомобиля. Когда кузов высохнет, производится сухая шлифовка и нанесение промежуточного слоя грунтовки. После всех этих манипуляций уже наносится лакокрасочный материал.
Практически все зарубежные производители для окрашивания металла кузовов используют эмали на полиуретановой либо акриловой основе. Акриловая краска представляет собой двухкомпонентный состав, который высыхает за счет химической реакции отвердителя и смолы. Сам отвердитель добавляется в краску непосредственно перед процессом ее нанесения. Такое покрытие после высыхания обладает высокой химической стойкостью, прочностью и твердостью.
Одним из перспективных способов покраски сегодня считается так называемый порошковый метод. Суть его заключается в том, что кузов покрывают специальным металлизированным порошком (выполняющим функцию краски), который удерживается на его поверхности за счет действия электромагнитного поля. Затем кузов помещают в камеру с высокой температурой, где этот порошок расплавляется и превращается в пленку, равномерно покрывающую всю поверхность металла. Такой способ нанесения эмали очень экологичный и экономный с точки зрения расхода лакокрасочных материалов.
Как проходит покраска авто на заводе
Автолюбители высоко ценят заводскую покраску за качество, долговечность и красивый вид.
На вторичном рынке цена на машину с оригинальным покрытием будет значительно выше, чем на перекрашенную в гараже. Понять эту закономерность можно, если узнать технологию покраски на заводе.
Как понять, что покраска заводская и в чем ее плюсы
Покупая подержанное авто, лучше отдать предпочтение варианту с фирменным покрытием. Но чтобы сделать это, необходимо научиться распознавать его. Это умение защитит от нечестных продавцов, которые пытаются заработать пару дополнительных купюр путем обмана.
Самый простой способ убедиться, что лак и краска наносились специалистами на заводе, – сравнить оттенок. Он должен быть одинаковым на всех деталях. Исключением может стать пластиковая часть, например, боковое зеркало, спойлер или бампер. Это же касается и блеска, который при качественной покраске будет равномерным и ярким.
Стоит поискать подтеки внизу машины. Фирменная покраска исключает такой дефект, так как ее наносят с помощью дорогого оборудования.
Для полной уверенности можно измерить толщину лакокрасочного слоя специальным прибором. Показатели должны быть в пределах 70-170 микрон, а детали одного автомобиля могут отличаться максимум на 20 микронов.
Если все признаки говорят об оригинальном лакокрасочном покрытии, машину стоит брать. Это значит, что авто не попадало в аварию, а кузов не начнет ржаветь и сыпаться в скором времени. Также качественная покраска позволит насладиться красивым внешним видом модели, она не потеряет свой блеск и цвет в течение долгих годов.
Предпокрасочные обязательные этапы
Распознать профессиональную заводскую покраску поможет небольшая экскурсия на первый объект. Стоит сразу заметить, что все этапы автомобиль проходит в разобранном виде.
Полное очищение и тщательная сушка
Сначала кузов отмывают от пыли и следов масла с использованием специальных моющих средств.
Это происходит в маленькой комнате с распылителями растворов и ванной для полоскания. Любые следы жира, грязи и масел тщательно удаляются.
На конвейере корпус передвигается в следующую камеру или же просто подвергается действию сушильных аппаратов. Здесь высокая температура убирает остатки влаги со всех щелей, то есть корпус тщательно сушится.
Обработка солями фосфора и катафорез от коррозии кузова
Для начальной грунтовки и защиты от коррозии авто окунают в ванну с солями фосфора. Оптимальную грунтовку обеспечивает образуемый ф результате слой металлофосфата. Затем его споласкивают чистой водой и отправляют дальше.
Нанесение специального грунта от камней и герметизация
После этого роботы наносят на железный корпус слой грунта, которые защитит от повреждений и камней. Автомобиль подсыхает, затем может снова протираться, шлифоваться и грунтоваться, если есть необходимость.
После подготовительных работ кузов отправляется на самый главный этап, где ему придают цвет и блеск.
Чаще всего коррозия начинается со стыков деталей, куда попадает влага и грязь. Чтобы избежать этого, работники промазывают эти места герметиком и протирают поверхность.
Как происходит сама покраска
Заключительная часть работ с корпусом авто позволяет сделать его эффектным с помощью цвета, глянца и специальных эффектов. Также лакокрасочный слой делает автомобиль более крепким и защищенным от повреждений.
Обычно краску наносят в один слой. Второй может быть необходимым для особенного результата в виде металлика или перламутра.
Наносят средства специальные механизмы с помощью электростатического распыления, а не краскопульта. Именно это позволяет избежать подтеков.
Важна также вентиляция, температурный режим и влажность воздуха. Эти условия необходимы для правильного застывания краски. Перед сборкой автомобиля работники наносят мастику и антикоррозийные средства в труднодоступные места. Возможно также использование полиуретановой пены от шумов.
Заключительный этап – обработка кузова антикоррозийными средствами
Во все труднодоступые и сложносоединенные места наносится мастика и другие средства от коррозии. Такая обработка в разы увеличивает срок службы покрытия. Иногда на этом же этапе наносится полиуретановая пена, позволяющая минимизировать уровень шума в салоне авто.
Описанные этапы касаются покраски качественных автомобилей от ответственного производителя. Но производители дешевых марок могут пропустить некоторые пункты, чтобы добиться более низкой цены и сэкономить на лакокрасочном покрытии.
Кузова поступают из цеха сварки, где методом точечной сварки и «варятся». С первого уровня они подаются на второй, на протирку, где с помощью специальных средств с кузовов удаляется весь мусор или масляные пятна, или мало ли что там ещё может быть.
А дальше кузов проходит один из главных этапов. Катафорезная грунтовка. Этот сложный химический процесс обеспечивает защиту от коррозии. Он проходит в несколько этапов. В нашем случае эти процессы проходят с помощью полного погружения кузова в различные растворы. Т.е. кузов автомобиля, находясь на подвесном конвейере, поэтапно опускается в ванны, которых у нас 13 штук. Весь процесс можно разделить на несколько этапов:
В общем прямиком из ванн, кузов поднимается на лифте в специальную сушильную камеру, где подвергается термическому воздействию при температуре от 160 до 180 градусов Цельсия в течении, примерно, 40 минут в зависимости от того, какой конкретно этап проходит. Сушильная камера нагревается с помощью системы теплообменников, которые в свою очередь нагреваются с помощью так называемой «печи». Это специальное устройство, оборудованное газовой горелкой и выполняющее сразу несколько функции.
Вернёмся к печи. Температура горения самой горелки 720 градусов.
Помимо непосредственно нагрева сушильной камеры, в печи происходит сжигание продуктов испарения, которые, как вы догадываетесь, выделяются при сушке катафорезного грунта.
Суть в том, что после выхода печи на режим, воздух начинает забираться непосредственно из камеры сушки, и проходя через через печь, попросту сжигается.
Цех разделён на несколько уровней. И вот эти процедуры происходят на втором. На первом уровне укладывается шумка, наносится мастика на днище, наносится герметик.
Соответственно на первый уровень и перемещается кузов на следующем этапе.
Дальше кузов проходит этап шлифовки. Если вдруг где-то остался подтёк грунта или типа того.
После шлифовки проходит этап нанесения мастики на днище автомобиля. Автомобиль опять пересаживают со «скида» на «краб», поднимают, и отправляют в камеру нанесения мастики.
После нанесения мастики на дно, кузов опускают и вновь устанавливают на «скид». И мы переходим в камеру нанесения герметика. С помощью специальной централизованной системы люди промазывают все необходимые швы герметиком.
После этого этапа кузова снова поднимают на второй уровень. По сути, на протяжении всего процесса, кузов перемещается по конвейеру туда-сюда, вверх-вниз.
Так же хочу отметить, что основные накопители находятся на втором уровне.
Итак, нанесение вторичного грунта. Перед процедурой нанесения грунта кузов проходит очередной этап очистки и протирки. С кузовов удаляются все возможные загрязнения, пыль и так далее. Следом на ручных постах с помощью пульвелизаторов наносится грунтовка в те места, куда не сможет дотянуться робот. А после ручных постов кузов попадает уже к роботам, где в автоматическом режиме наносится основная часть грунта на весь кузов.
Фото камеры вторичного грунта у меня есть только снаружи. Вот это вот помещение за стеклом она и есть. Света там нет, так как в тот момент в камере работы не проводились. Но там можно разглядеть очертания робота. Но выглядит там всё так же, как и в камере нанесения финишного покрытия. Фотка будет ниже.
После нанесения вторичного грунта кузов опять попадает в сушильную камеру. Там всё тоже самое, как и в случае с сушкой катафорезного покрытия, поэтому не буду повторяться.
Опять же после сушки, кузов охлаждается (чтобы люди не обожглись) и попадает на первый уровень, на шлифовку, где убираются все неровности, подтёки и прочее, если они конечно есть.
После шлифовки кузов в третий раз поднимают на второй уровень, где он попадает в камеру финишного покрытия. В камере наносятся два слоя краски, и затем слой лака.
Так же, как и на вторичном грунте сначала на ручных постах прокрашиваются «труднодоступные» места, а роботы затем красят весь остальной кузов.
Как я уже говорил, движения воздушных масс из камеры, или в камеру не происходит. Так же нет движения воздуха между разными участками в одной камере. Баланс работает!
Ещё один момент. При покраске, как вы понимаете, в воздухе летают частички краски, поэтому, роботы, например накрыты чехлами, люди работают в спецодежде, полностью закрывающей их с ног до головы, респираторы, очки, все дела.
Эта взвесь, которая летает в воздухе, убирается с помощью вытяжки и специального комплекса оборудования. Если коротко, то взвесь засасывается вниз, потом проходит через специальное устройство, где вся эта воздушная масса с примесью краски проходит через водяной поток, и краска вместе с водой поступает в специальную ванну, где осаживается на дно и оттуда её удаляет специальный механический скребок. Образуется так называемый шлам, который потом утилизируется.
Смотрим видео:
Окрашивание автомобилей на заводе-изготовителе
Поточное окрашивание кузовов
Оцинкованные панели
Очевидно, что это панели из листовой стали, покрытые слоем цинка, который защищает панели от коррозии. При небольших повреждениях лакокрасочного слоя цинк корродирует. Стальная панель защищена цинком.
Нанесение цинкового слоя на стальной лист осуществляется электролитическим методом или окунанием в расплав цинка. Покрытие может быть одно- или двухсторонним. Толщина цинка в зависимости от места расположения панели составляет от 5 до 10 мкм.
Горячее цинкование можно определить по поверхностной структуре слоя (по характерным разводам). Поверхности под окрашивание подвергаются цинкованию электролитическим методом.
Стальной лист с двухсторонним цинкованием
Предварительная обработка: очистка и обезжиривание
В процессе окраски кузовов в производстве первыми операциями обработки являются очистка и обезжиривание кузовов. Кузов опускается в очистную ванну, и затем на него распыляют обезжиривающие растворы. После ополаскивания и сушки кузов все следы жира и масел с кузова удалены.
Фосфатирование
При фосфатировании кузов погружают в ванну с раствором различных солей фосфора.
В результате образуется кристаллический слой металлофосфата на панелях кузова. Это обеспечивает оптимальную грунтовку и коррозионную защиту.
Очистка и обезжиривание
Катафорезное грунтование методом погружения (КТL-грунтование)
После фосфатирования производят катафорезное грунтование кузова, в результате которого образуется защитный противоокислительный слой.
Катафорез (перенос положительно заряженных частиц в жидкости) представляет собой электрический процесс, который также называется и электрофорезом (перемещение электрически заряженных частиц посредством электрического тока).
Кузов полностью погружают в ванну с раствором электролита краски. Кузов подключен к минусу источника постоянного тока. Плюс образуют ряд анодов, которые расположены по стенкам ванны.
В электрическом поле положительно заряженные частицы краски под действием силового поля осаждаются на отрицательно заряженном кузове.
Преимущества:
• все внешние, внутренние поверхности и скрытые полости покрываются слоем краски;
• толщина слоя равномерна.
При КТL-грунтовании на кузове образуется спой краски толщиной до 20 мкм.
При последующем ополаскивании удаляются не приставшие остатки краски. Последнее ополаскивание производится полностью обессоленной водой.
Кузов, на котором не осталось капель воды, поступает в сушильную камеру. Там слой грунта отвердевает при температуре 180°С.
Катафорезное грунтование методом погружения
Поставляемые с завода запасные части также имеют КТL-загрунтованный слой.
Герметики и герметизация
Перехлесты панелей, канты, фальцы, стыковые соединения и сварные швы уплотняются герметиком. Герметик представляет собой полиуретановую массу с высокой вязкостью.
Герметик защищает зоны, уязвимые со стороны коррозии.
Защита от ударов камней
Зоны, подверженные ударам камней, защищаются специальным грунтом.
Этот грунт представляет собой эластичный лак высокой вязкости.
Обычно этот грунт наносится на днище кузова и подколесные ниши.
Наполнитель
Следующий слой представляет собой наполнитель (праймер). Он служит для выравнивания небольших неровностей панелей кузова.
Нанесения грунта для защиты от ударов камней
Посредством специальных распылителей на электростатически заряженный кузов наносят также электростатически заряженные частицы лака. Преимущество такого метода состоит в экономном расходе материалов.
Наполнитель сохнет при 170°С. После отвердения и охлаждения при комнатной температуре при необходимости производят выборочное шлифование поверхностей. В заключение кузов очищают от различных приставших частиц.
Лакокрасочный слой
Последний слой на кузове — это лакокрасочный слой. Он обеспечивает:
Лакокрасочное покрытие наносят в один или два слоя.
При двухслойном окрашивании лакокрасочный слой представляет собой прочное блестящее покрытие, которое кроме цвета придает кузову дополнительные эффекты (металлик, перламутр).
При однослойном окрашивании защитный слой образует краска, при двухслойном окрашивании — прозрачный лак.
Нанесение лакокрасочного слоя производят так же, как и нанесение наполнителя, посредством электростатического процесса, который имеет несомненные преимущества перед традиционным нанесением краски посредством краскопульта.
Краску «металлик» в серийном производстве наносят краскопультами (краскоавтоматами).
Полученное при электростатическом окрашивании направленное ориентирование частиц алюминия не может быть получено методами, используемыми при ремонтном окрашивании кузовов в сервисных предприятиях.
Одно- и двухслойное окрашивание
Мастика и антикоррозионные средства
В заключение процесса окрашивания в скрытые полости кузова вносятся жидкие мастики.
Они защищают скрытые полости от коррозии и увеличивают срок службы кузова.
Дополнительно к обработке мастиками применяют заполнение определенных скрытых полостей полиуретановой пеной, что уменьшает проникновение в салон внешних шумов.
Пистолет для консервации скрытых полостей
Окрашивание автомобиля на производстве
Автоматизированный цех покраски автомобилей. Как это работает?
Содержание:
Введение:
В производстве автомобилей покрасочный цех – одних из самых важных отделов завода. Покраска автомобилей необходима не только для красивого внешнего вида машины, но и для предотвращения коррозии, ржавчины и других повреждений кузова от воздействия внешних факторов.
Технология покраски автомобилей была одной из первых основополагающих задач для робототехники. На современных предприятиях производства автомобилей практически все окрасочные операции выполняются автоматизированными машинами. Крупные автоконцерны и небольшие частные предприятия активно применяют роботов в своих цехах для нанесения покрытий на автомобильные кузова. Но, кроме того, автоматизированные технологии также могут применяться для предварительной обработки поверхностей: зачистки, шлифовки, промывки, антикоррозийного покрытия, маркировки и сушки.
Какими преимуществами обладает автоматизированный покрасочный цех на заводе:
Безопасность. Длительный контакт человека с распыленными покрасочными веществами и лаками во многих случаях приводит к возникновению различных заболеваний, в том числе к астме и раку легких. Автоматизированные системы устраняют человека от этой работы, и он находится в безопасном месте для управления машинами.
Увеличение производительности. Во время автоматизированной покраски ускоряется передвижение и позиционирование. Кроме того, происходит круглосуточная автоматическая работа без перерывов и простоев.
Качество. Окрасочные роботы точно следуют заданным траекториям с нулевым отклонением параметров и обеспечивают слаженное управление запусками инструментов для распыления. Также они гарантируют соответствие заданной толщине с минимальными отклонениями.
Быстрое обучение. Для того, чтобы настроить робота для покраски машины, понадобится несколько часов в зависимости от сложности и количества изделий.
Высокая окупаемость. Для работы с роботом необходим всего один оператор и один рабочий, выполняющий загрузку и выгрузку покрасочных материалов.
Более того, автоматизация способствует сокращению расходов на оборудование, краски и растворители, увеличивает срок службы фильтров и минимизирует попадание грязи в покрасочные камеры.
Как это работает? Принцип работы:
Автоматизированный покрасочный цех на автомобильном заводе состоит из нескольких секций для пошагового проведения всех необходимых покрасочных операций.
Перед покраской кузов автомобиля проходит предварительную подготовку в нескольких ваннах. С помощью автоматизированных подъемников он опускается в каждую ванную буквально на полминуты для промывки, активации, фосфатирования, катафорезного грунтования поверхности и нанесения мастики. Мастики наносятся двух видов: шовного и противошумного. Благодаря такому комплексному «купанию» в растворах обеспечивается достаточно большая гарантия от возникновения коррозии.
Затем кузов снова грунтуется, при этом учитывается будущий цвет автомобиля – для темных и светлых оттенков используют разные грунтовки.
После этого кузов сушится в специальной кабине. Для этого используются сушильные панели, термоэлектронагреватели, рефлекторы и зеркальные лампы. Процесс сушки происходит перемещением нагретого воздуха. Идущие в обратном направлении тепловые потоки производят сушку от подложки к поверхности, и краска начинает сушиться с глубины, не образуя на поверхности засохшей корки.
Затем кузов попадает в автоматическую покрасочную камеру. Здесь работают современные манипуляторы, оснащенные струйными инструментами и шлангами для покраски кузова вторичным грунтом и цветным покрытием. Для защиты окрашенной поверхности, а также для обеспечения привлекательного внешнего вида кузова выполняется покраска авто лаком. Внутри рабочей руки аппарата находится целая система трубопроводов для подачи и регулировки жидкими лакокрасочными материалами в рабочую зону. После этого лакокрасочное покрытие сушится в печи. Затем проводится конечная инспекция окрашенной поверхности кузова.
Роботы-манипуляторы также настраивают для окрашивания комплексных и многоразмерных деталей, выполнения локальной покраски автомобиля и переключения между различными размерами и цветами. Программирование покрасочного робота происходит в основном путем демонстрации. Такой подход автоматизирует работу с деталями любого размера.
Видео промышленных роботов, красящих автомобильный кузов:
Несмотря на то, что роботы выполняют полную покраску авто, человеческий труд здесь все равно необходим. Например, когда на окрашенную поверхность все-таки попадают соринки, дефектовщики, обнаружив эту проблему, ставят на её месте специальную метку, после чего с помощью полировочных паст и целого набора мягких кругов устраняют дефект.
После завершающей полировки готовый кузов может отправляться дальше.
Автоматизированные покрасочные цеха различных компаний:
Теперь рассмотрим, как известные автопроизводители задействуют технологии автоматизации на своих заводах. Начнем с одного из крупнейших концернов в авто индустрии мира – Toyota Motors.
Покрасочный цех Toyota:
Одной из основ работы компании Toyota является соблюдение принципов чистоты и порядка на всех производственных линиях и во всех цехах. И хотя в прошлом году компания заявила, что не будет активно внедрять роботов на своих заводах, доверяя часть работы человеческому труду, покрасочный цех здесь полностью автоматизирован. Покрасочные роботизированные линии состоят из автоматизированного оборудования, которое настраивается вручную для выполнения поэтапного процесса обработки, покраски и сушки кузова.
Покрасочный цех BMW:
Работа покрасочного цеха BMW демонстрирует большой прорыв в промышленных технологиях.
Подготовленный кузов окрашивают сразу около десяти манипуляторов. При этом, они сами открывают двери, крышку багажника и капот. Робот подает очередной кузов на покраску, и он красится в один цвет, следующий корпус может быть покрашен в совсем другой цвет. Все это происходит без остановок и промывок. В покраске используются частицы, имеющие заряды разных полюсов. Это способствует тому, что лакокрасочное покрытие ложится идеально ровно. Затем кузов отправляется в печь для окончательной сушки краски и лака. Под конвейером есть технологическая вода, с помощью которой собираются частицы краски, которые не попали на кузов. Это вода затем очищается и возвращается в покрасочный цех для повторного использования.
Покрасочный цех Volkswagen:
Заводы немецкого производителя Volkswagen являются одними из самых современных в мире.
Они, пожалуй, наибольше используют автоматизированных технологий и роботов в производственных процессах. Покрасочный цех здесь работает как живой механизм – быстро, четко и без остановок. Роботы измеряют геометрию кузова, проводится контроль качества, идет выравнивание, зачистка и отправка на антикоррозийные меры.
Покрасочный цех Audi:
Компания Audi, входящая в состав Volkswagen, имеет свои особенности покрасочных работ на автомобильном заводе.
Покрасочный цех Tesla:
Компания демонстрирует нам процесс, посредством которого за счет покраски оживают плавные линии кузова седана.
В настоящее время Model S предлагается в 10-ти цветах. Покраска кузовных автомобилей производится безвоздушным методом в специальных условиях, гарантируя высокий уровень равномерного нанесения покрытия, высокую устойчивость к влиянию окружающей среды и блеск. Весь процесс программируется компьютером с исключением ошибок.
Каждый робот-манипулятор имеет свою форсунку, к которой под высоким давлением подается краска. Преимущество технологии состоит в том, что эмаль разбрызгивается этими форсунками, а не потоком воздуха, как это было ранее. После покраски автомобиля, происходит процесс полимеризации краски: кузов опускают в камеру с высокой температурой.
Покрасочный цех Lada Автоваз:
Ну, и в завершении LADA – АВТОВАЗ. На представленном ниже видео показано, как над покраской автомобилей ЛАДА трудится весь цех. Большинство процессов выполняются автоматически, кроме внутренних элементов кузова. Они окрашиваются рабочими, одетыми в защитные костюмы и использующими специальное оборудование.
Краска наносится механическими распылителями, которые обеспечивают равномерное покрытие. После всех этапов кузов машины целиком готов к дальнейшей сборке.
Заключение:
Рассмотрев все особенности роботизированных покрасочных цехов, можем подвести итог, что предприятия демонстрируют заметный прогресс в отрасли современных технологий. Автоматизация привела к тому, что покраска автомобилей стала быстрой, прочной и равномерной, чего невозможно достичь человеческим трудом в столь короткие сроки. Роботы на покрасочных цехах работают точно, производительно и эффективно. Они способны адаптироваться к изменению внешних условий и производить операции без остановок. Но самое главное, что при использовании этих машин исключается вредное воздействие производственных факторов на здоровье человека. И все это только начало робототехнической революции.