Модернизация ОАО ”Автотранспортное предприятие № 4” г. Витебска с разработкой технологического процесса окраски кабины грузового автомобиля (дипломный проект)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Обоснование исходных данных
1.1 Общая характеристика предприятия
1.2 Причины модернизации предприятия
1.3 Прогнозирование количества автомобилей
2.Технологический расчёт предприятия
2.1. Выбор и корректирование исходных данных для расчета производственной программы и объема работ
2.2. Расчет производственной программы по техническому обслуживанию
2.3. Расчет годового объема работ по ТО и ТР
2.4. Определение численности производственных рабочих
2.5 Определение численности вспомогательных рабочих, водителей, ИТР и служащих
2.6 Расчет количества постов и поточных линий
2.6.1 Расчет количества постов и поточных линий ЕО
2.6.2 Расчет количества постов и линий ТО и диагностирования
2.6.3 Определение количества постов текущего ремонта
2.6.4 Расчет числа мест ожидания перед ТО и ТР, мест хранения подвижного состава и постов КПП
2.7 Расчет площадей производственных помещений
2.8 Расчет площадей складских помещений
2.9 Расчет площади бытовых и административных помещений
2.10 Расчет площади зоны хранения подвижного состава
2.11 Расчет автозаправочной станции
3. Оценка уровня прогрессивности технологических решений
3.1 Организация технологического процесса ТО и ТР автомобилей
3.2 Обоснование и описание планировочных решений
3.3 Технико-экономическая оценка проекта
4. Мероприятия по охране труда и природы
4.1 Общие положения по охране труда и окружающей среды
4.2 Охрана труда и окружающей среды в малярном отделении
4.3 Расчет интенсивности теплового потока установки инфракрасной сушки
5. Исследование современных методов окраски автомобилей
5.1 Методы нанесения лакокрасочных покрытий
5.1.1 Окраска пневматическим распылением
5.1.2 Окраска распылением подогретых красок
5.1.3 Безвоздушное распыление красок
5.1.4 Аэрозольное распыление
5.1.5 Окраска в электрическом поле высокого напряжения
5.1.6 Нанесение покрытий в электрическом поле пластмассой
5.1.7 Ультразвуковое распыление
5.1.8 Окраска обливанием
5.1.9 Окраска окунанием
5.1.10 Окраска методом электроосаждения
5.2 Сушка лакокрасочных покрытий
5.3 Ремонтные лакокрасочные материалы
5.4 Автоматизированные системы подбора краски
5.5 Обращение с новым лакокрасочным покрытием
6. Разработка технологического процесса
7. Экономическая часть проекта
7.1 Расчет капитальных вложений по проектируемому участку
7.2 Расчет издержек производства
7.3 Расчет экономической эффективности проектирования отделения
Заключение
Список использованных источников
Приложение А - Спецификация оборудования малярного отделения


5. ИССЛЕДОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОКРАСКИ АВТОМОБИЛЕЙ

5.1 Методы нанесения лакокрасочных покрытий

Современная техника располагает различными методами нанесения покрытий и соответственно разнообразным оборудованием и аппаратурой.
Методы нанесения покрытий не равноценны: некоторые из них обеспечивают высокую производительность но не позволяют получить высококачественное покрытия другие, обеспечивая необходимые производительность качество покрытия, требуют значительных затрат на оборудование. Не все методы окраски применимы дл изделий больших размеров.
Потери лакокрасочных материалов также зависят от принятого метода окраски.
Выбор способа окраски зависит от характера производства (массовое, крупно- или мелкосерийное, индивидуальное), требований, предъявляемых к качеству покрытия, и от характера изделий.
Знание основных методов нанесения покрытий, и преимуществ и недостатков позволяет правильно выбирать способы окраски.

5.1.1 Окраска пневматическим распылением

Наиболее распространенный метод окраски - это распыление лакокрасочных материалов сжатым воздухом. Этим методом можно наносить почти все виды лакокрасочных материалов на изделия любой конфигурации и любых размеров. Окраска распылением в 4 раза производительнее окраски кистью. Недостатками пневматического распыления являются:
- большие потери материалов на туманообразование (20 - 50%);
- значительный расход растворителей;
- опасность в пожарном отношении и токсичность.
Поэтому для окраски распылением необходимы специально изолированные помещения - камеры, оборудованные вентиляцией для очистки и вытяжки загрязненного воздуха.
Установки для окраски пневматическим распылением состоят из компрессора, маслоотделителя для очистки подаваемого сжатого воздуха, красконагнетательного бака (в некоторых распылителях краска может также подаваться из стаканчиков) и краскораспылителя - пульверизатора. Принцип действия краскораспылителей заключается в следующем.
Краска и сжатый воздух поступают по двум каналам - трубкам, имеющим общую ось; по внутренней трубке - материальному соплу поступает краска, по наружной трубке - воздушному соплу - сжатый воздух. У выхода из сопла краска попадает в струю сжатого воздуха, который, расширяясь, разбивает ее на мелкие капли и увлекает за собой. При попадании на окрашиваемую поверхность капли сливаются, образуя ровный слой покрытия.
Краскораспылители могут быть высокого давления, если давление воздуха при распылении составляет от 2,5 до 5,5 кг/см2 или низкого с давлением воздуха до 2,5 кг/см2. В машиностроительной промышленности для окраски применяются распылители высокого давления, так как распылители низкого давления не обеспечивают качественной окраски.
Смешивание воздуха с краской может осуществляться или вне распылительной головки форсунки или внутри ее. Смешивание вне головки (наружное) облегчает диспергирование окрасочных составов, что позволяет получать покрытия лучшего качества. Краскораспылители с внутренним смешиванием высокопроизводительны, но хорошего качества окраски не обеспечивают.


5.1.2 Окраска распылением подогретых красок

Известно, что при подогреве красок у них снижается вязкость (т. е. они становятся более жидкими) и, следовательно, частично отпадает необходимость в их разбавлении, поэтому при нанесении распылением нитроэмали предварительно нагревают до 55 - 60 °С и тем самым снижают расход растворителей на 20 - 30%; глифталевые пентафталевые, мочевиноалкидные и меламиноалкидные эмали нагревают до 70 °С, снижая расход растворителей на 30 - 40%.
Слой краски, наносимой в подогретом состоянии, толще слоя, наносимого обычным способом, поэтому можно сокращать количество слоев покрытия. Покрытия, образуемые путем горячего распыления, по качеству не уступают покрытию, полученному обычным способом. Горячим распылением можно наносить нитроэмали, пентафталевые, меламиноалкидные, мочевинные и фенольные эмали. Перхлорвиниловые эмали за некоторым исключением для горячего распыления не пригодны.
Для нанесения подогретых лакокрасочных материалов применяют специальные аппараты. Основными узлами таких аппаратов являются подогреватели краски воздуха, краскораспылитель, насос и электродвигатель. Нагретая краска в процессе работы циркулирует между нагревателем и распылителем, что устраняет ее перегрев и облегчает промывку аппаратов растворителем после работы. Управление аппарата осуществляется от щита, вынесенного отдельно.

5.1.3 Безвоздушное распыление красок

Существует два варианта безвоздушного распыления красок:
- с подогревом;
- без подогрева красок.
Краску подогревают в замкнутой системе до 70 - 100 °С под давлением 40 - 60 кг/см2 и подают к соплу. При выходе краски из сопла в атмосферу происходит перепад давления от 40 - 60 до 1 кг/см2, поэтому быстролетучая часть растворителя мгновенно испаряется, при этом имеет место огромное увеличение объема и дробление частиц краски. Та как факел распыляемой краски защищен от окружающей среды оболочкой паров растворителя, туман не образуется. Данный метод улучшает санитарные условия работы, снижает расход лакокрасочных материалов, позволяет получать высококачественное покрытие без пор (благодаря уменьшению количества растворителей) хорошим разливом и глянцем.
Краска из бачка насосом и шлангам подается к подогревателю, затем к распылителю. Неиспользованная часть краски насосом подается вновь в бачок. Таким образом, создается не прерывная циркуляция краски, необходимая для поддержания постоянной температуры во всей системе и дл облегчения регулирования давления.
Непременным условием бесперебойной работы и качественной окраски является периодическая промывка растворителем всей системы и коммуникаций. Лакокрасочные материалы должны тщательно фильтроваться во избежание засорения распылителей. Применение тщательно фильтрованных эмалей удлиняет также срок службы сопел.

5.1.4 Аэрозольное распыление

При аэрозольном распылении краска находится в металлическом герметическом баллоне под давлением до 2 кг/см2 инертного газа фреона-пропеллента. При нажатии на клапан краска под давлением распыляется из сопла диаметром 0,5 мм и образует равномерной толщины покрытие. Распыление происходит в основном за счет испарения пропеллента. В качестве распыляющего агента служат также некоторые сжиженные газы.
При помощи баллона емкостью 0,5 л можно окрасить около 2 м2 поверхности при толщине пленки 12 - 14 мкм. Расстояние от баллона до окрашиваемой поверхности должно быть 200 - 250 мм, ширина окрасочного факела (при диаметре сопла 0,5 мм) 50 - 65 мм. Перед употреблением краску в баллоне следует хорошо взбалтывать. Для аэрозольного нанесения наиболее пригодны лакокрасочные материалы на основе алкидных и акриловых смол, а также нитролаки (эмали) на низковязком коллоксилине.
В баллоне должно находиться одинаковое количество лакокрасочного материала и фреона. Автомат для упаковки аэрозольных баллонов производит следующие операции: продувание баллонов сжатым воздухом, удаление воздуха продуванием фреона, наполнение баллона краской, запрессовка отверстия и нагнетание фреона. Аэрозольное нанесение красок особенно эффективно для подкраски дефектных мест, а также для нанесения лака.

5.1.5 Окраска в электрическом поле высокого напряжения

Сущность данного метода заключается в следующем. Между отрицательно заряженным коронирующим электродом и положительно заряженным электродом, которым является окрашиваемое изделие, создается постоянное электрическое поле высокого напряжения. Раздробленные частицы краски, попадая в поле, получают отрицательный заряд, движутся по силовым линиям поля и осаждаются тонким слоем на положительно заряженной поверхности изделия.
Применяются два способа электроокраски.
По первому способу - устанавливают электродные сетки-рамки с натянутыми на них тонкими проволочками. К сеткам подается отрицательный потенциал от источников постоянного тока. Окрашиваемые изделия движутся на положительно заряженном и заземленном конвейере. Краска распыляется пневматическим распылителем. Частицы краски получают в этом случае сравнительно малые заряды и не полностью осаждаются на окрашиваемой поверхности; имеются, таким образом, потери краски (хотя и значительно меньшие, чем при пневматической окраске). Для окраски данным способом необходима компрессорная установка. Поэтому данный способ имеет ограниченное применение.
По второму способу отрицательный полюс источника тока подводится непосредственно к распылителю. Частицы краски, подаваемой к распылителю, стекают с его кромки, получают заряд достаточно большой величины, что обеспечивает хорошее (полное) распыление и окраску с ничтожными потерями материала.
Наибольший экономический эффект дает использование электроокраски в массовом или крупносерийном производстве с одновременным применением терморадиационной сушки. Подача изделий при этом способе осуществляется посредством конвейера (подвесного, напольного) непрерывного действия.
По сравнению с воздушным распылением окраска в электрическом поле имеет следующие преимущества:
- туманообразование отсутствует;
- потери краски ничтожны - краска практически полностью ложится на изделия, и экономия краски по сравнению с воздушным распылением составляет 30 - 70%;
- краска ложится ровным слоем;
- процесс окраски автоматизирован
- вентиляция окрасочных камер упрощается из-за отсутствия тумана.
Для распыления красок применяются электростатические распылители: вращающиеся чашки, грибки, диски или неподвижные щелевые распылители.
Во вращающихся распылителях к действию сил электрического поля присоединяются и механические силы, что позволяет применять краски, плохо распыляемые под воздействием сил только электрического поля.
В щелевых же распылителях распыление осуществляется под воздействием электрического поля, поэтом необходим соответствующий выбор материлов. Лучше всего распыляются лаки (б пигментов), эмали глифталевые и пента фталевые при условии добавки соответствующих растворителей.

5.1.6 Нанесение покрытий в электрическом поле пластмассой

Этот метод применяют, чтобы заменить дорогостоящие металлопокрытия хромом и никелем. Для покрытий используют, в частности, поливинилбутираль, который наносится на поверхность изделия в виде порошка. Чтобы получить цветные покрытия порошок смешивается с сухими красками - пигментами. В зависимости от желаемого цвета покрытия применяют двуокись титана, свинцовый крон, окись хром сажу.
Смесь порошка поливинилбутираля и пигмента просеивают через сита с размером отверстий не более 0,25 мм и засыпают в бункер, откуда смесь с помощью сжатого воздуха подается к распылителю. В камере напыления устанавливают электродные сетки, к которым подается высокое напряжение.
Детали, подлежащие покрытию, перед поступлением в камеру напыления на конвейере предварительно проходят через печь и нагреваются. Процесс покрытия порошком таков же, как и красками: частицы порошка в поле высокого напряжения получают отрицательный за ряд и равномерным слоем оседают на поверхности положительно заряженного изделия, по выходе из камеры напыления изделия попадают в печь, где порошок плавится при температуре 230 - 250 °С и растекается по поверхности плотным ровным слоем. Горячие изделия охлаждаются в струях воды.

5.1.7 Ультразвуковое распыление

С целью дальнейшего усовершенствования технологического процесса окраски ведутся работы по применению ультразвукового распыления.
Данный способ обеспечивает образование при распылении мельчайших частиц краски и дает возможность применять более широкий ассортимент лакокрасочных материалов, в том числе и таких, которые по своим свойствам плохо распыляются в электрическом поле.
Ультразвуковой распылитель, представляющий собой стальной цилиндрический стержень с внутренней полостью, прикрепленный к ультразвуковому генератору. Изделия движутся на ленточном конвейере, изолированном от земли. На одной оси с распылителем под конвейером установлен высоковольтный электрод. Между электродом и распылителем возникает электрическое поле, где распыленные частицы краски получают заряд и наносятся на изделие.
В установках другого типа распыление тонких слоев краски на изделие производится с поверхности излучателя (лотка), который колеблется с ультразвуковой частотой.

5.1.8 Окраска обливанием

Сущность этого метода заключается в том, что изделия обливают краской из сопел-форсунок. Механизированная установка для окраски обливанием представляет собой камеру с проемами в торцах для прохода конвейера с изделиями. Внутри камеры установлены трубы с шарнирными форсунками и насос. Окрашиваемые изделия при транспортировке через камеры пересекают струи краски, вытекающие из сопел. Избыток краски стекает в резервуар, находящийся внизу камеры, и оттуда насосом вновь подается через фильтры к соплам.
При окраске обливанием наблюдаются большие потери растворителя в результате его испарения; покрытие при этом получается неравномерное.
Усовершенствованный метод окраски обливанием с выдержкой в парах растворителя (флоу-коутинг) более экономичен. Нанесение покрытий осуществляется следующим образом: изделия на конвейере поступают в камеру обливания краской и далее в паровой туннель, где поддерживается определенная концентрация паров растворителя; под действием паров краска, нанесенная на изделие, не схватывается сразу, а растекается по поверхности, образуя плотное покрытие, равномерное по толщине; при этом излишки краски стекают.
Установка для окраски представляет собой туннель, изготовленный из листовой стали. Установка состоит из входного и выходного тамбуров зоны обливания и парового туннеля.
В камере обливания на качающейся трубе закреплена система из 4 - 8 сопел для подачи окрасочного состава. Применение качающейся трубы не только сокращает количество сопел (форсунок), но и облегчает окраску труднодоступных мест в изделиях. В зоне обливания в паровом туннеле на полу установлен лоток. При движении конвейера с изделиями избыток краски, стекая, п падает в сборный бак, проходит фильтр и с помощью насоса вновь подается к соплам. Паровой туннель, служащий для выдержки изделий в парах растворителя, оборудуется вентиляционной системой для рециркуляции паров растворителя: пары отсасываются из нижней части туннеля, в начале зоны стекания, где их концентрация наиболее высока, а возвращаются в верхнюю часть в конце парового туннеля, где концентрация их наименьшая. Излишки паров сверх допустимой концентрации выбрасываются в атмосферу.
Для получения качественного покрытия данным методом необходимо подвешивать изделия на конвейер таким образом, чтобы обеспечить наилучшее стенание излишков краски и, правильно выбрав вязкость лакокрасочного материала, не допускать ее изменения в процессе окраски. Необходимо далее в процессе обливания поддерживать на определенном уровне - в пределах 20 - 25 °С - температуру лакокрасочных материалов. Автоматические приборы для непрерывного измерения и регулирования вязкости и температуры окрасочного состава, концентрации паров растворителя, для поддержания давления краски в системе монтируются на щите управления.

5.1.9 Окраска окунанием

При окраске окунанием изделия погружают в ванну с краской на определенное время, и после подъема из ванны и стекания излишков краски на поверхности изделия образуется пленка.
Для получения покрытия нужного качества при окраске погружением следует правильно выбирать вязкость лакокрасочного материала. Рабочую вязкость устанавливают опытным путем, добавляя растворители и разбавители к исходному материалу. Так как находящиеся в ванне окрасочные составы постепенно густеют из-за испарения растворителя, то необходимо периодически (лучше всего 1 - 2 раза в смену) проверять вязкость окрасочного состава и корректировать его. Быстросохнущие краски нитровиниловые и перхлорвиниловые из-за усиленного испарения растворителей для окраски погружением не применяются.
При погружении изделие должно полностью покрываться краской без воздушных пузырей, при извлечении из ванны избыток краски должен стекать без образования подтеков. Оптимальное положение изделия при погружении в ванну должно в каждом случае подбираться опытным путем.
Неокрашиваемые поверхности следует тщательно закрывать колпачками, щитками, пробками, заклеивать бумагой, промазывать легко снимающимся составом, например клеевой краской. Защищать неокрашиваемые места тавотом или какими-либо консистентными смазками, которые будут частично оставаться в ванне, и ухудшать качество краски, не рекомендуется. Погружать изделия в ванну можно с помощью подъемника. Особенно удобны для этой цели пневматические подъемники, безопасные в пожарном отношении. В массовом и крупносерийном производствах для окраски окунанием применяют конвейер, который, постепенно опускаясь, погружает изделие в ванну и также его поднимает из ванны. При погружении в ванну с краской и при подъеме изделие должно сохранять одно и то же положение, что способствует получению равномерного слоя на поверхности и уменьшает потеки. Существенным недостатком данного способа является необходимость увеличивать размеры ванны, а следовательно, и зеркало испарения. Для уменьшения площади испарения две стенки ванны делают наклонными.

5.1.10 Окраска методом электроосаждения

Сущностью данного метода является процесс осаждения краски на поверхности металлического изделия при погружении последнего в ванну с одновременным наложением электрического тока.
Методом электроосаждения можно наносить любые (неводные) краски, но наиболее пригодными оказываются водоэмульсионные и водные краски на основе различных водорастворимых смол. Под действием электрического тока частицы смолы (пленкообразователя) и частицы пигмента, входящие в состав водных красок, получают отрицательный заряд, передвигаются к положительно заряженному изделию - аноду и осаждаются на его поверхности.
Этот процесс носит название электрофореза, одновременно с ним идут процессы электролиза и электроосмоса.
Электрофорез определяет скорость образования осадка в толщину пленки покрытия. В результате электроосмоса вода из осадка удаляется (вытесняется), частицы краски уплотняются и прилипают к поверхности изделия, образуя равномерный плотный слои покрытия. Электролиз солей, находящихся в воде, мешает процессу осаждения, поэтому при изготовлении растворов для электроосаждения применяют обессоленную воду - конденсат.
В начале процесса электроосаждения окрашиваются участки поверхности, на которых наблюдается наибольшая плотность силовых линий (например, кромки).
По мере того как отдельные участки покрываются слоем краски, возрастает изолирующее действие нанесенного слоя, постепенно начинают прокрашиваться и другие участки поверхности изделия, и в результате образуется плотная беспористая пленка, имеющая одинаковую толщину на всех участках поверхности.

5.2 Сушка лакокрасочных покрытий

После нанесения на поверхность слой лакокрасочного материала необходимо просушить, чтобы получить пленку покрытия. Процесс высыхания разных лакокрасочных материалов протекает неодинаково и зависит от природы последних.
Высыхание ряда материалов сводится в основном к испарению и удалению растворителей, в результате чего образуется пленка покрытия. К таким материалам относятся нитроцеллюлозные, перхлорвиниловые лаки и эмали и некоторые другие. Высыхание же других материалов представляет собой более сложный процесс, в котором различают две фазы: испарение и удаление растворителей, а затем сложные химические процессы окисления, конденсации, полимеризации, составляющие 80 - 90% продолжительности сушки. К данной категории относятся материалы на основе масел и ряда синтетических смол: масляные краски, лаки и эмали алкидные, фенольно-формальдегидные, меламиноалкидные, мочевиноформальдегидные и ряд других.
Если процесс сушки осуществляется без подогрева при средней температуре наружной среды (помещения цеха) 15 - 25°С, то сушка называется естественной, если же применяются различные устройства, повышающие температуру среды, в которой протекает процесс высыхания, то сушку называют искусственной.
Для материалов, у которых пленка образуется в результате испарения и удаления летучих испарителей, более приемлема естественная сушка, протекающая достаточно быстро, к искусственной же сушке прибегают реже, в тех случаях, когда необходимо ускорить процесс упрочнения пленки (например, при работе перхлорвиниловыми эмалями).
Процесс естественной сушки других лакокрасочных материалов протекает сравнительно медленно: в среднем 18 - 24 ч, а в ряде случаев и дольше. Кроме того, ряд эмалей при 18 - 25 °С не может образовать твердую и механически прочную пленку, поэтому искусственная сушка в большинстве случаев необходима.
При проведении естественной сушки должны соблюдаться следующие основные условия:
- температура помещения цеха должна быть не ниже +12 °С;
- относительная влажность воздуха не выше 65%;
- в цехе должен быть достаточный воздухообмен (соответствующая вентиляция) и отсутствие пыли.
Искусственная сушка осуществляется в основном тремя способами:
- конвекционный;
- радиационный;
- индукционный.
При конвекционной сушке окрашенные поверхности изделия нагреваются в результате контакта с горячим циркулирующим воздухом.
В простейшем случае свежий воздух, проходя через нагревательное устройство, называемое калорифером, нагревается, поступает в сушильную камеру, отдает часть тепла окрашенной поверхности и с помощью вентиляторов удаляется.
Подобная работа сушильной камеры неэкономична, так как с уходящим воздухом уносится много тепла. Сушильная установка, в которой свежий воздух, нагретый в калорифере, по выходе из сушильной камеры не выбрасывается наружу, а с помощью вентилятора вновь перегоняется по воздухопроводу в калорифер и в сушильную камеру. Процесс, при котором один и тот же объем воздуха повторяет свой путь несколько раз, называется рециркуляцией.
При повторных прохождениях через сушильную камеру воздух постепенно насыщается парами растворителя, поэтому часть его удаляется из системы через патрубок наружу, а взамен засасывается через соответствующие отверстия свежий воздух. Удалять воздух, насыщенный парами растворителей, необходимо потому, что пары растворителей в определенных соотношениях с воздухом образуют взрывоопасные смеси.
При недостаточной подаче свежего воздуха процесс высыхания замедляется из-за недостатка кислорода, а наружная часть окрасочного слоя образует тончайшую корку, под которой остается невысохшая краска. Количество удаляемого и свежего воздуха регулируется заслонками или дроссельными клапанами.
В зависимости от конструкции сушильные камеры подразделяют на камеры периодического действия и непрерывного действия (тоннельные).
Сушильные камеры периодического действия применяются в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Во время загрузки и выгрузки эти камеры практически простаивают, что снижает коэффициент их использования.
В массовом и крупносерийном производстве применяются сушильные установки проходного типа - тоннельные, в которых изделия перемещаются на конвейере непрерывно или периодически через определенные промежутки времени.
Сушильные камеры можно изготовлять из сборных панелей с двойными стенками из железных листов. Промежуток между стенками заполняют теплоизоляционными материалами - трепелом, кизельгуром, шлаковой ватой. Иногда для постройки камер используют кирпич или шлакобетон. Вентиляторы, электродвигатели, калориферы обычно устанавливают на отдельных площадках.
При непрерывном движении конвейера в торцовых проемах сушильных камер целесообразно применять воздушные завесы, чтобы холодный воздух из цеха не попадал в камеру. При периодическом движении конвейера в торцовых проемах устанавливают автоматически раскрывающиеся двери.
Также применяются изогнутые сушильные камеры, у которых центральная часть выше входных и выходных тамбуров. Теплый воздух образует в этом случае как бы завесу, через которую более тяжелый холодный воздух не может попасть в камеру. Камеры такого типа применяются в тех случаях, когда процесс сушки протекает при температуре 100 - 110°С и более.
При конвекционном методе сушки краска нагревается за счет тепла воздуха. При этом на поверхности краски постепенно образуется корка, препятствующая свободному выходу продуктов испарения из нижних слоев покрытия, что удлиняет процесс сушки.
Терморадиационный метод сушки основан на том явлении, что инфракрасные лучи, попадая на предмет, поглощающий излучение, нагревают его. Инфракрасный нагрев дает больше тепла, чем конвекционная сушка, при этом сначала нагревается окрашиваемая поверхность изделия, а затем и слой краски за счет поглощения лучистой энергии. Отвердевание покрытия начинается с внутреннего слоя и распространяется постепенно на наружный. Нагревание идет и за счет передачи тепла улетучивающимися продуктами испарения; процесс высыхания при терморадиационной сушке резко ускоряется.
Источником инфракрасных лучей могут быть осветительные лампы накаливания. Равномерное распределение энергии лучше всего обеспечивают лампы с зеркальным отражателем или обычные лампы накаливания с рефлектором. В заводских условиях применение ламп накаливания ограничено, так как они недолговечны, часто выбывают из строя и нуждаются в периодической чистке поверхности и неравномерно нагревают изделие.
Источником инфракрасных лучей являются также твердые тела, нагретые до 400 - 500°С. Такие лучи глубже проникают в слой покрытия и обеспечивают быстрое и равномерное высыхание слоя краски. Кроме того, теплоизлучатели различных конструкций служат дольше ламп и практичнее их.
Для нагрева теплоизлучателей применяют электричество и газ. В первом случае теплоизлучающие панели представляют собой чугунные плиты с залитыми в них стальными трубками, в которые укладывается нихромовая спираль, изолированная от трубки плавленой окисью магния. Изготовляются также панели из железным листов в виде коробки с трубчатыми нагревателям внутри.
В качестве источников инфракрасного излучения применяются также газовые горелки беспламенного горения. Горелки такого типа представляют собой корпус с керамической насадкой, имеющей цилиндрические отверстия диаметром 0,8 - 1,5 мм. Газ сжигается в отверстиях керамической насадки, на выходе. Насадка раскаляется до 800 - 900 °С и становится излучателем инфракрасных лучей. На поверхность горелки натягивается металлическая сетка, обеспечивающая полное сжигание газа и предохраняющая керамическую сетку от повреждений.
Сушильные камеры, оборудованные горелками беспламенного горения, так же, как и конвекционные сушильные камеры, могут изготовляться из сборных панелей, кирпича и т. д. На внутренних стенках и потолке камеры монтируются горелки, расположение которых должно по возможности соответствовать форме окрашенных изделий. Зажигание горелок производится со щита. Для регулирования подачи газа и его отключения в аварийных случаях устанавливаются специальные приборы.
Стенки камеры представляют собой панели, нагреваемые газовыми горелками. Продукты сгорания подаются в отсасывающие короба вентилятором и здесь смешиваются с воздухом, отсасываемым из сушильной камеры. Часть смеси выбрасывается в атмосферу, а часть поступает в сушильную камеру. Движение горячего воздуха в камере способствует выравниванию температуры на окрашиваемой поверхности и равномерному высыханию краски. Радиационно-конвекционные камеры обеспечивают сушку без пережога краски на выступающих частях деталей и замедленное высыхание ее в углублениях.
Если металлическое изделие поместить в переменное магнитное поле, то в изделии индуктируются вихревые токи, нагревающие изделие. Слой краски, нанесенный на поверхность изделия, за счет передачи тепла также будет нагреваться, и процесс сушки будет протекать так же быстро, как и при терморадиационном методе сушки.
Основным элементом сушильной установки является источник электромагнитного поля - индуктор, состоящий из магнитопровода и обмотки. Электропитание индукционной установки осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 - 380 В.
Подбирая индукторы определенной конфигурации, и регулируя расстояние между ними и изделием, можно нагревать последнее до заданной температуры.

5.3 Ремонтные лакокрасочные материалы

При заводской конвейерной окраске кузова используют специальные лакокрасочные материалы и технологию их нанесения, а также высокотемпературную (до 160 оС) сушку. Создание подобных условий при ремонтной окраске автомобиля экономически нецелесообразно и сопряжено с техническими трудностями. Для осуществления сушки покрытия при столь высоких температурах автомобиль пришлось бы полностью разбирать, иначе его резиновые детали потеряют свои свойства, пластик и антикоррозионное покрытие оплавятся, электронные приборы выйдут из строя. Поэтому были разработаны особые материалы и технологии ремонтной окраски (сушка до 100 oС), которые в совокупности называют системами восстановления лакокрасочного покрытия.
Каждая из систем включает в себя методику подбора ремонтных красок, непосредственно сами лакокрасочные материалы (грунты, шпатлевки, наполнители, красители, лаки, растворители, отвердители), методику их нанесения и сушки. Система подразумевает полную совместимость всех материалов друг с другом, оптимальную адгезию между наносимыми слоями и, как результат этого, хорошую устойчивость лакокрасочного покрытия к влиянию внешних факторов.
По технологии ремонтной окраски автомобиля первую позицию занимает грунтование, поэтому большое внимание уделяется качеству приобретаемой в магазине грунтовки. Первичная грунтовка с высокими физико-механическими свойствами и хорошей адгезией необходима для антикоррозионной защиты. Вторичная грунтовка - это основа для покрывной эмали; она должна иметь высокую прочность. Эмаль, естественно, должна блестеть, а также обладать отменными физико-механическими свойствами (не бояться камешков, песка и т. п.) и высокой атмосферостойкостью.
Грунт предназначен для обеспечения адгезии некоторых типов шпатлевок и эмалей с металлом или пластмассой, а также для придания окрашиваемой поверхности дополнительных противокоррозионных свойств. Грунтовочные покрытия должны быть устойчивы к действию растворителей и высоких температур во время сушки последующих

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломного проектирования, согласно заданию была произведена модернизация ОАО ”Автотранспортное предприятие № 4” г. Витебска.
В главном производственном корпусе посты ТО и ТР расположены вблизи отделений, участков и складов, согласно технологическому процессу. Посты ТО спроектированы проездными, что улучшает ритмичность производства. Помимо главного производственного корпуса предусмотрены вспомогательные производственные корпуса, в которые вынесены отделения диагностики и шиномонтажное отделение. Отдельно предусмотрен вспомогательный корпус, где расположена зона ЕО, а также складские помещения.
По результатам расчетов площадей производственных, вспомогательных, административно-бытового корпусов и зоны хранения разработан генеральный план предприятия, выполнена технико-экономическая оценка проекта, где сравнивались приведенные эталонные показатели с соответствующими показателями модернизированного предприятия. Полученные в результате расчетов показатели не превышают эталонных, что указывает на правильность выполненных расчетов.
Согласно заданию было разработано малярное отделение с подбором и расстановкой необходимого оборудования в нем, в результате чего была рассчитана площадь отделения, и выполнены объемно-планировочные решения. Подобранное оборудование расставлено с учетом нормируемых расстояний между стенами, колонами и самим оборудованием.
Большое внимание уделялось вопросам охраны труда, была дана характеристика предприятия, его производственных корпусов, санитарно-бытовых помещений, а также дана санитарно-гигиеническая характеристика малярного отделения, рассчитана интенсивности теплового потока установки инфракрасной сушки.
В экономическом разделе оценивался уровень рентабельности капитальных вложений и срок окупаемости спроектированного малярного отделения. В результате расчетов были получены численные значения следующих показателей: