ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 8
1.1. Анализ научных работ по изучению видов, причин отказов лакокрасочных покрытий автомобилей и методы их устранения 8
1.2 Анализ способов подготовки поверхностей 14
1.2.1 Подготовка поверхности кузовов автомобилей к покраске при
производстве 14
1.2.2 Подготовка поверхности кузовов автомобилей к покраске в
условиях сервисных предприятий 18
1.3 Анализ исследований по повышению адгезии лакокрасочных
материалов к подложке 23
1.3.1 Природа адгезионных связей 23
1.3.2 Адсорбционная, или молекулярная, теория адгезии 24
1.3.3 Электрическая теория 25
1.3.4 Диффузионная теория 26
1.4 Факторы, влияющие на адгезионную прочность покрытий 27
1.4.1 Длительная адгезионная прочность 29
1.5 Цели и задачи исследования 31
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ НА АДГЕЗИЮ 32
2.1 Формирование покрытий из лакокрасочных материалов 32
2.2 Исследование влияния краевого угла смачивания на адгезию 33
2.2.1 Формирование поверхности контакта 35
2.2.2 Смачивание поверхностей на воздухе 37
2.2.3 Измерение краевого угла смачивания при формировании покрытий из жидких лакокрасочных материалов 41
Выводы по второй главе 45
ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 46
3.1 Приготовление образцов и создание условий для проведения
экспериментальных исследований 46
3.1.1 Место проведения эксперимента и оборудования, необходимые для
ремонтных и измерительно-проверочных работ 47
3.2 Технологический процесс ремонта кузова по технологии «4К» 52
3.3. Определение толщины лакокрасочных покрытий 62
3.3.1 Определение толщины лакокрасочного покрытия испытуемых
образцов 65
3.4 Определение адгезии 66
3.4.1 Определение адгезии методом решетчатых надрезов 66
3.4.2 Определение адгезии методом отслаивания 69
3.5 Определение шероховатости поверхности 71
3.6 Математическая обработка и определение ошибки эксперимента 72
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ .. 74
4.1 Исследование толщины и укрывистости покрытий 74
4.2 Исследование влияния способов химической подготовки поверхности
на адгезию 77
4.2.1 Исследование влияния препарата DuPont 3911WB на адгезию
лакокрасочных материалов 77
4.2.2 Исследование влияния препарата Novol 780 на адгезию
лакокрасочных материалов 80
4.2.3 Исследование влияния препарата JetaPro на адгезию лакокрасочных
материалов 83
4.3. Исследование влияния механической подготовки поверхности на адгезию лакокрасочных материалов 86
4.4 Исследование эффективного угла краевого смачивания при различных
способах подготовки поверхности 98
4.5 Исследование влияния коэффициента шероховатости на адгезию
лакокрасочных материалов 99
Выводы по четвертой главе 101
ГЛАВА 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПРИ РЕМОНТНОМ
ОКРАШИВАНИИ АВТОМОБИЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СЕРВИСНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ 102
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 114
Автомобильный парк эксплуатируются в сложных условиях. Из-за контакта с топливно-смазочными материалами, переменных температурных ре-жимов и влияния ряда других факторов, которые взаимодействуют на поверхность кузова автомобилей, приводят к нарушению покрытий, коррозии, старению, мешают проведению контрольных и регулировочных работ, ухудшают санитарную и экологическую обстановку, а в конечном итоге из-за всех этих явлений снижается надёжность работы автомобилей. Если долго-вечность и прочность старых моделей достигались в основном за счёт использования в качестве материала стальных листов сравнительно большой толщины, то при современных объёмах производства это стало практически невозможно, потому что, такой ремонт имеет большую стоимость. В связи с этим большую актуальность приобрели вопросы защиты от коррозии [10].
Для повышения надежности и долговечности автомобилей и их деталей в промышленности и в ремонтном производстве применяют различные способы защиты поверхностей от перечисленных факторов, одним из них является использование лакокрасочных покрытий.
Качество лакокрасочного покрытия и его долговечность во многом за-висит от применяемой технологии ремонта: удаление различных загрязнений, окисных и жировых пленок; создание требуемой шероховатости поверхности для увеличения адгезии ЛКП с подложкой; качество подготовки поверхности и применение высококачественных материалов.
Лакокрасочные покрытия являются наиболее распространенным видом защиты автотранспорта от коррозии. Распространенность этого вида защиты обусловлена рядом достоинств: невысокой стоимостью; сравнительной простотой получения; возможностью улучшать качество защиты путем приме-нения лакокрасочных материалов с различными свойствами и в различных сочетаниях; возможность придать поверхности требуемый вид (гладкость, цвет, блеск, матовость); длительностью срока службы. Поэтому совершенствование технологии ремонта и ремонтного окрашивания для повышения долговечности и надежности лакокрасочного покрытия является актуальным вопросом и, таким образом, возникает необходимость в изучении процессов и закономерностей получения таких покрытий [6].
Целью диссертационной работы является повышение долговечности ремонтного лакокрасочного покрытия в условиях сервисного предприятия путем совершенствование технологии кузовного ремонта автомобилей.
Объект исследования- кузов автомобиля.
Предмет исследования- технология ремонта автомобильных кузовов в условиях сервисных предприятий.
Научная новизна:
- усовершенствованная технология ремонта автомобильных кузовов;
- алгоритм технологии ремонта автомобильных кузовов;
- зависимость адгезии лакокрасочного покрытия от параметра шероховатости подложки, при использовании различных материалов для подготовки поверхности кузова;
- зависимость адгезии ремонтных материалов от способа модификации поверхности подложки.
Практическая ценность заключается в том, что разработанная техно-логия ремонта, подготовки и ремонтного окрашивания автомобилей в условиях сервисных предприятий, позволяет повысить надежность лакокрасочного покрытия, снизить загрязнение окружающей среды, улучшить условия труда, качество кузовного ремонта, а также сократить производственный цикл подготовки и ремонтного окрашивания.
Достоверность и обоснованность результатов подтверждается использованием обоснованных и общепринятых методов исследований современных проверенных контрольно-измерительных приборов и оборудования, проведением математической обработки с использованием ПЭВМ, а также актами эксплуатационных испытаний и внедрения на предприятие и в учебный процесс в качестве методических пособий по подготовке кузова к ремонтному окрашиванию в условиях сервисных предприятий.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях Набережночелнинского института КФУ в 2015-2017 гг., на заседаниях кафедры «Сервис транспортных систем» Набережночелнинского института КФУ в 2015-2017 гг. Разработанная технология внедрена в производство при подготовке и ремонтном окрашивании автомобилей в условиях сервисного предприятия ООО «Авторемстрой», а также внедрена в учебный процесс ФГАОУ ВО Набережночелнинский институт Казанского (Приволжского) Федерального Университета.
Публикации. Основные положения диссертации освещены в 5 научных публикациях.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и общих выводов, списка использованных источников из 36 наименований. Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 130 рисунков.
На защиту выносятся:
- усовершенствованная технология ремонта автомобильных кузовов;
- алгоритм технологии ремонта автомобильных кузовов;
- зависимость адгезии лакокрасочного покрытия от параметра шероховатости подложки, при использовании различных материалов для подготовки поверхности кузова;
- зависимость адгезии ремонтных материалов от способа модификации поверхности подложки.
1. В диссертационной работе дано новое эффективное решение научно-практической задачи, заключающееся в совершенствовании технологии ремонтного окрашивания автомобилей.
2. На основании проведённого анализа научных работ обоснована необходимость применения разработанной технологии при ремонтном окрашивании автомобилей в условиях сервисных предприятий.
3. В ходе теоретических исследований установлены зависимости эффективного угла краевого смачивания поверхности подложки лакокрасочных материалов от параметра шероховатости в процессе формирования покрытия. Выявлено, что для исследуемых в работе лакокрасочных материалов и материала подложки равновесный краевой угол смачивания равен 55°. Взаимосвязь эффективного и равновесного краевых углов смачивания поверхности устанавливается на основании коэффициента гистерезиса по формуле cos 0ЭФФ= K ■ cos ОИД
4. Установлены значения минимальной укрывистости для красок раз-личных цветов и соответствующая им толщина лакокрасочного покрытия. Наибольшую укрывистость имеют чёрные и серые краски (толщина слоя лакокрасочного материала 40 и 45 мкм соответственно), промежуточное положение занимают красные (65 мкм), синие (60 мкм) и зелёные (65 мкм) цвета, а наименьшую укрывистость - светлые цвета красок (белый) (75 мкм).
5. Экспериментальные исследования по изучению влияния способа химической подготовки поверхности показали, что при использовании составов DuPont 3911WВ и Novol 780 усилие отрыва ЛКМ составило 450Н. Наиболее низкие показатели адгезии были получены при использовании препарата JetaPro - усилие отрыва ЛКМ 150 Н.
6. Установлено, что с увеличением параметра шероховатости Ra усилие отрыва ЛКМ повышается за счёт уменьшения эффективного краевого угла смачивания. На основании проведённых экспериментальных исследований выявлено, что значение параметра шероховатости Ra = 1,1 мкм является оптимальным, так как дальнейшее его повышение приводит к появлению на поверхности лакокрасочного покрытия эффекта «апельсиновой корки».
7. Разработана технология ремонтного окрашивания автомобилей, которая позволяет увеличить производительность работы за счет сокращения времени при подготовке поверхности кузова, уменьшить расходы материалов за счет соблюдения технических требований при ремонтном окрашивании кузова, получить гарантированного качества поверхности. Экономический эффект от внедрения разработанной технологии, за счёт экономии лакокрасочных материалов составляет 152,84 руб. на один квадратный метр площади окрашенной поверхности.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
