Почему нужно красить детали SMC?
Видовые детали из SMC могут поставляться в любом цвете, который выберет заказчик, благодаря выбору пигментов в рецептуре SMC, а поскольку SMC является очень прочным, устойчивым к коррозии материалом, защитное покрытие может не потребоваться. Однако для определенных применений поверхность SMC окрашивается в соответствии с повышенными функциональными и / или эстетическими требованиями – например, для повышения химической или УФ-стойкости детали или для обеспечения гладкой, безупречной поверхности, которую предпочитают дизайнеры потребительских и автомобильных товаров.
Примеры окрашенных деталей SMC включают санитарные узлы, такие как душевые поддоны и раковины, внутренние стеновые панели в поездах, а также кабины грузовиков и крышки багажников автомобилей, которые выглядят точно так же, как их металлические аналоги.
Выбор правильного состава SMC и следование передовым методам проектирования, изготовления и отделки обеспечивают эстетическое качество окрашенной поверхности SMC, которое может соответствовать и даже превосходить качество окрашенной металлической поверхности. Может быть достигнута любая окраска – от классического белого до хромированного эффекта, а также возможны матовые, текстурированные и даже имитирующие углеродное волокно эффекты, открывающие новые возможности дизайна.
Функциональные покрытия, которые обеспечивают свойства, выходящие за рамки декора и защиты, вероятно, расширят ассортимент вариантов поверхности SMC, доступных в ближайшие годы.
Детали SMC с индивидуальными функциями и эстетикой позволят разработчикам и производителям оборудования улучшать и расширять свое предложение на устоявшихся рынках SMC, таких как автомобили и грузовики, общественный транспорт, бытовые и санитарные услуги, а также разрабатывать новые приложения на развивающихся рынках, таких как инфраструктура электромобилей и 5G-прозрачные конструкции.
Как выполняется окраска SMC?
В большинстве случаев детали SMC окрашиваются с использованием обычного процесса распыления. Этот процесс состоит из нескольких этапов, многие из которых могут быть автоматизированы для увеличения пропускной способности.
Во-первых, детали SMC необходимо тщательно очистить, чтобы на них не было никаких масел или загрязнений, оставшихся в процессе формования. Это может быть выполнено вручную или в процессе автоматического мытья для лучшего результата. Высокоавтоматизированные линии окраски в автомобильной промышленности используют роботов для очистки поверхности.
Далее наносится грунтовка. Очень важно правильно нанести этот слой, так как любые дефекты в грунтовочном слое будут дублироваться последующими слоями краски. Стекловолокна диаметром 14 мкм в составе SMC, которые обеспечивают превосходную прочность материала на разрыв, также могут привести к "сквозному отпечатку" на поверхности окрашенных деталей, что обычно неприемлемо, если требуется чрезвычайно гладкая поверхность.
Грунтовка должна полностью покрыть эту неровную поверхность, чтобы создать ровную, бездефектную поверхность, на которую можно наносить последующие слои краски. Уровень автоматизации этапа нанесения грунтовки зависит от отдельной линии окраски и объема обрабатываемых деталей. При ручном управлении используются стандартные пистолеты-распылители, в то время как на высокоавтоматизированных линиях окраски больших объемов используются роторные колпачковые распылители, которые обеспечивают более высокую эффективность переноса и обеспечивают лучшее выравнивание поверхности.
Затем грунтовку сушат и проверяют на наличие дефектов. Если гладкость поверхности не соответствует требуемому стандарту, грунтовка потребует шлифования. Поскольку роботизированные шлифовальные машины стоят дорого, это часто ручная операция, которая может занять 10-20 минут, в зависимости от размера детали. С помощью большинства распылительных грунтовок невозможно добиться хорошо выровненной поверхности при толщине более 40 мкм, поэтому будет нанесен еще более толстый слой грунтовки, а затем отшлифован до тех пор, пока поверхность не станет ровной.
В зависимости от требуемого качества поверхности на грунтовку будет нанесено базовое покрытие, за которым последует прозрачное покрытие, или, в качестве альтернативы, верхнее покрытие будет нанесено непосредственно поверх слоя грунтовки. Эти последние слои краски высушиваются и проводится дальнейший контроль качества.
Требуются ли специальные краски?
Очень важно выбрать подходящую грунтовку. Состав грунтовки должен обеспечивать хорошую адгезию к SMC, чтобы избежать расслоения между покрытием и подложкой, и должна быть возможность нанесения слоя грунтовки толщиной не менее 60 мкм без потери сцепления. Грунтовка также должна обеспечивать очень хорошее выравнивание, чтобы получить чрезвычайно ровную и гладкую поверхность. Для SMC предпочтительны полиуретановые грунтовки, поскольку их легче шлифовать, чем продукты на основе эпоксидной смолы.
За грунтовкой следуют стандартные слои жидкого покрытия в соответствии со спецификациями заказчика. В автомобильной промышленности за грунтовкой часто следует базовое покрытие, которое придает детали окончательный цвет, а затем прозрачное покрытие, обеспечивающее глянцевую поверхность, устойчивую к царапинам. Для деталей грузовых автомобилей за грунтовочным слоем обычно следует верхнее покрытие, которое обеспечивает как цвет, так и защиту.
Подходящие грунтовки, базовые и верхние покрытия для SMC доступны у ряда производителей покрытий.
Возможны ли другие технологии окрашивания?
Нанесение покрытия в форме (IMC) является альтернативой распылительной окраске, которая облегчает нанесение покрытий SMC класса A и может обеспечить существенную экономию времени и затрат на производство.
В процессе IMC грунтовка впрыскивается под высоким давлением в форму в конце цикла формования – формование и нанесение покрытия по существу выполняются в один этап. Это приводит к получению детали в комплекте со слоем грунтовки при извлечении из формы. Изолированная от внешней среды. гладкая поверхность готова к нанесению стандартных жидких покрытий. Исключение этапов очистки, нанесения грунтовки, сушки и шлифования, характерных для обычного процесса распыления краски, значительно снижает затраты на рабочую силу и оборудование.
Более поздняя разработка процесса IMC включает впрыскивание специального жидкого лакокрасочного покрытия в форму для получения готовой к использованию детали непосредственно из формы. Деталь SMC обрабатывается за одну операцию, что делает ненужной отдельную линию окраски. У верхнего покрытия IMC есть некоторые ограничения, которые необходимо учитывать при проектировании детали. Деталь не должна иметь вертикальных стенок, так как для достижения минимальной толщины сухой пленки необходим определенный угол, а внешние края детали не будут покрыты. Возможны только однотонные цвета, а качество конечной поверхности всегда определяется качеством поверхности формы.
3 совета по покраске SMC
Тщательно выбирайте грунтовку. Качество поверхности конечной детали будет определяться этим первым слоем.
Учитывайте процесс покраски при проектировании детали. Ребра жесткости и усилители за поверхностью могут создавать следы от впадин, которые трудно скрыть.
Выберите процесс покраски, который сводит к минимуму шлифование, переделку и утилизацию.
Использование грунтовок IMC обычно приводит к более высокому качеству поверхности, чем нанесение распылением. Это позволяет наносить краску очень равномерной толщины (около 100-150 мкм) на поверхности детали и обеспечивает превосходное покрытие дефектов поверхности, хорошее выравнивание и лучшую адгезию.
IMC - это хорошо зарекомендовавшая себя надежная технология, которая была разработана европейскими производителями SMC за последние 20 лет и в настоящее время успешно внедряется ведущими автомобильными брендами. Компоненты SMC в комплекте с грунтовкой IMC могут быть установлены в неокрашенный кузов вместе с металлическими деталями и без каких-либо проблем проходить процессы e-coat и покраски автомобильной OEM-линии.
Можно ли сравнивать окрашенный SMC и окрашенный метал?
Качество поверхности окрашенной детали SMC может равняться или даже превосходить качество поверхности окрашенного металла.
Используя правильные составы SMC и хромированные формы с зеркальной поверхностью, можно получить детализацию отражаемого изображения (ДОИ) (глянец) и wavescan (текстуру поверхности) на окраске SMC, которые намного превосходят показатели окрашенного металла. Изменяя морфологию поверхности пресс-формы, можно создавать матовые эффекты и различные текстуры и даже имитировать структуру углеродного волокна на поверхности детали SMC.
Сколько стоит окрашивание SMC?
Это может сильно варьироваться и зависит от конкретной производственной линии, уровня автоматизации, объема деталей и требуемой поверхности.
Нанесение распылением - это гибкий вариант, который очень подходит как для небольших серий производства, так и (при автоматизации) для больших объемов производства. При использовании жидких покрытий покраска может быть передана на субподряд широкому кругу компаний, занимающихся нанесением покрытий. Однако при окраске распылением эффективность переноса составляет всего около 75%, а испарение/высыхание краски может привести к выделению ЛОС. Поверхность класса А достижима, но может потребовать значительной ручной работы. Для типичного процесса окраски распылением соотношение прямых и постоянных затрат обычно составляет 1:2.
Полностью автоматизированная линия окраски - это значительные инвестиции.
IMC может предложить более высокую общую стоимость владения при крупносерийном производстве деталей, требующих поверхности высшего качества. Поскольку IMC интегрирует часть или всю операцию окраски в процесс формования, можно значительно снизить как прямые затраты (энергия для сушильных печей, рабочая сила и т.д.), так и постоянные затраты (покраска требует дополнительного оборудования (обычно порядка 100 000 евро), а высококачественные формы могут быстро восстанавливается при объемах производства от 50 000 до 100 000 деталей в год. С учетом только лакокрасочных материалов стоимость грунтовочного слоя IMC составляет < 2 евро за м2; стоимость глянцевого верхнего слоя IMC составляет примерно 4 евро за м2, но никаких дополнительных технологических операций не требуется. Отходы сокращаются, поскольку краски IMC на 100% состоят из твердого вещества, нет избыточного распыления и достигается эффективность переноса, близкая к 100%. Несмотря на некоторые ограничения конструкции деталей (описанные ранее), процесс IMC поддерживает усилия производителей по повышению качества, оптимизации производственных процессов и снижению затрат.