1. Pintura
-Definição: Pintura é um termo geral para operações realizadas para formar uma película de revestimento usando tinta com a finalidade de cobrir a superfície de um objeto para proteção e estética, etc.
-Finalidade: A finalidade da pintura não é apenas estética, mas também proteção e, consequentemente, melhoria da qualidade do produto.
1) Proteção: A maioria dos principais materiais que compõem os automóveis são chapas de aço. Quando um veículo é revestido com chapas de aço, elas reagem com a umidade ou o oxigênio do ar, gerando ferrugem. O principal objetivo da pintura é proteger o objeto, prevenindo a ferrugem.
2) Estética: O formato de um carro possui diversos tipos de superfícies e linhas, como superfícies tridimensionais, superfícies planas, superfícies curvas, linhas retas e curvas. Ao pintar um objeto com formas tão complexas, demonstra-se um senso de cor que combina com o formato do carro e, ao mesmo tempo, aprimora sua estética.
3) Melhoria da comercialização: Atualmente, existem vários tipos de automóveis no mercado, mas entre eles, ao comparar veículos com formato unificado e a mesma função, por exemplo, aquele com pintura bicolor tem melhor aparência. O valor aumenta à medida que se valoriza. Dessa forma, um dos objetivos também é tentar melhorar o valor do produto por meio da pintura. Além disso, a durabilidade do exterior dos automóveis é necessária devido às recentes e rápidas mudanças ambientais. Por exemplo, a demanda por tintas funcionais que previnem danos à película de revestimento causados pela chuva ácida e a deterioração do brilho inicial causada pelas escovas de lavagem automática de carros está aumentando, melhorando assim a comercialização.Tanto a pintura automática quanto a manual são usadas dependendo dos requisitos de qualidade do revestimento.
2. Composição da tinta:Composição da tinta A tinta é um líquido viscoso no qual os três componentes: pigmento, resina e solvente estão uniformemente misturados (dispersos).
Pigmento: Um pó colorido que não se dissolve em solventes ou água. A diferença em relação aos corantes é que eles são dispersos como partículas sem serem solúveis em água ou solventes. O tamanho das partículas varia de alguns micrômetros a algumas dezenas de micrômetros. Além disso, existem vários formatos, como circular, em forma de bastão, em forma de agulha e em forma de flocos. É um pó que confere cor (poder de coloração) e poder de cobertura (capacidade de cobrir e ocultar a superfície de um objeto por ser opaco) à película de revestimento, e existem dois tipos: inorgânico e orgânico. Pigmentos pigmentares, de polimento e extensores são usados para melhorar a sensação de terra. Tintas incolores e transparentes, chamadas de claras entre as tintas, quando os pigmentos são excluídos dos componentes que constituem as tintas,
É usado para dar mais brilho ao filme de revestimento.
1) Função do pigmento
* Pigmentos de cor: conferem cor e poder de cobertura
Pigmentos inorgânicos: São principalmente pigmentos naturais, como branco, amarelo e marrom avermelhado. São compostos metálicos como zinco, titânio, chumbo, ferro, cobre, etc. Em geral, apresentam excelente resistência às intempéries e ao calor, mas em termos de vivacidade de cor, não são tão bons quanto os pigmentos orgânicos. Como tinta para automóveis, não se utiliza apenas pigmento inorgânico. Além disso, do ponto de vista da prevenção da poluição ambiental, pigmentos que contêm metais pesados nocivos, como cádmio e cromo, não são utilizados atualmente.
Você. Pigmento orgânico: É produzido por síntese orgânica por meio de reações químicas periódicas e é uma substância feita de um composto metálico, como se apresenta na natureza. Em geral, a propriedade de cobertura não é muito boa, mas, como se obtém uma cor clara, é amplamente utilizado para pinturas vibrantes de cores sólidas, metálicas e de mica, como tinta para o exterior de automóveis.
* Pigmento antiferrugem: prevenção da ferrugem
* Pigmento extensor: É possível obter um filme de revestimento rígido, evitando a decomposição do filme de revestimento e melhorando a durabilidade.
Resina: Líquido transparente que conecta o pigmento e confere brilho, dureza e aderência à película de revestimento. Outro nome é aglutinante. As propriedades de secagem e a durabilidade da película de revestimento dependem muito das propriedades da resina.
1) Resina natural: É extraída ou secretada principalmente de plantas e é usada para tintas como verniz à base de óleo, verniz e laca.
2) Resina sintética: É um termo genérico para aquelas sintetizadas por meio de reações químicas a partir de diversas matérias-primas químicas. É um composto orgânico com um peso molecular muito alto em comparação com as resinas naturais. Além disso, as resinas sintéticas são divididas em resinas termoplásticas (amolecem e derretem quando aquecidas) e resinas termofixas (endurecem por reação química com a aplicação de calor e não amolecem nem derretem mesmo quando aquecidas novamente após o resfriamento).
- Solvente: É um líquido transparente que derrete a resina, facilitando a mistura do pigmento e da resina. Após a pintura, evapora como um diluente e não permanece na película de revestimento.
Cpintura de ar
1. Visão geral e definição de tintas: Do ponto de vista de conferir "prevenção contra ferrugem (antiferrugem)" e "propriedades estéticas", as tintas automotivas têm desempenhado um papel importante na melhoria da comercialização de automóveis, aplicando as tecnologias mais recentes da época. Nos itens de qualidade a seguir, tintas e sistemas de revestimento são projetados para atingir essas qualidades de revestimento da forma mais econômica possível.
As tintas são geralmente fluidas e têm a propriedade de se depositarem na superfície do objeto a ser revestido, formando uma película contínua (película de revestimento) por meio de processos de secagem e cura. De acordo com as propriedades físicas e químicas da película de revestimento formada dessa forma, a "prevenção contra ferrugem" e a "plastificação" são conferidas ao objeto a ser revestido.
2. Processo de pintura automotiva: Para obter a qualidade de revestimento desejada do carro da maneira mais econômica, o processo de revestimento e as especificações de revestimento são definidos, e cada qualidade importante é atribuída à película de revestimento obtida em cada processo. Além disso, como as características da película de revestimento dependem da boa ou má trabalhabilidade do processo, a tinta utilizada em cada processo é projetada de forma que a função principal atribuída possa ser maximizada, considerando as condições do processo.A aplicação é rigorosamente controlada na oficina de pintura.
O processo acima é um sistema de revestimento de 3 ou 4 camadas, mais comumente empregado para o revestimento de painéis externos de automóveis, e a película de revestimento formada em cada processo exibe as funções que serão descritas posteriormente e estabelece a qualidade do revestimento de automóveis como um sistema de revestimento abrangente. Em caminhões e veículos leves, há casos em que se utiliza um sistema de revestimento de duas camadas, no qual uma etapa intermediária é omitida da etapa de revestimento. Além disso, em carros de luxo, é possível obter melhor qualidade aplicando a camada intermediária ou de acabamento duas vezes.
Além disso, recentemente, um processo para reduzir o custo do revestimento por meio da integração dos processos de revestimento intermediário e superior foi estudado e aplicado.
- Processo de tratamento de superfície: melhora a prevenção da ferrugem, suprimindo a reação de corrosão do metal e fortalecendo a adesão entre a camada de base (película de eletrodeposição) e o material (substrato). Atualmente, o fosfato de zinco é o principal componente da película, e o método de tratamento por imersão é amplamente utilizado, permitindo o tratamento adequado de peças com estruturas complexas. Em particular, para eletrodeposição catiônica, metais como Fe, Ni e Mn, além de Zn, são misturados ao revestimento para melhorar ainda mais a resistência à corrosão.
- Revestimento por eletrodeposição (primer para eletrodeposição catiônica): A tinta de base compartilha principalmente a função de prevenção à ferrugem. Além das excelentes propriedades antiferrugem, a tinta de eletrodeposição catiônica à base de resina epóxi apresenta as seguintes vantagens em revestimentos de base automotivos. ① Não há eluição da película tratada com fosfato de zinco durante o revestimento por eletrodeposição. ② Efeito inibidor da reação de corrosão devido à basicidade da estrutura da resina. ③ Excelente propriedade antiferrugem devido ao efeito de manutenção da adesão devido à alta resistência alcalina da resina epóxi.
1) Vantagens da eletrodeposição catiônica
* Mesmo formas complexas podem ser revestidas com uma espessura de filme uniforme
* Excelente penetração interna em peças e juntas complexas.
* Pintura automática
* Fácil manutenção e gerenciamento da linha.
* Boa trabalhabilidade de pintura.
* O sistema de lavagem de água em circuito fechado UF pode ser aplicado (menos perda de tinta e menos contaminação de águas residuais)
* Baixo teor de solvente e baixa poluição do ar.
* É uma tinta à base de água e há pouco risco de incêndio.
2) Tinta de eletrodeposição catiônica: Em geral, é uma resina poliamínica obtida pela adição de aminas primárias ou quaternárias a uma resina epóxi. É neutralizada com ácido (ácido acético) para torná-la solúvel em água. Além disso, o método de cura da película de revestimento é uma reação de reticulação de uretano, utilizando isocianato bloqueado como agente de cura.
3) Melhorando a função da tinta de eletrodeposição: Ela é difundida em todo o mundo como subcapa automotiva, mas a pesquisa e o desenvolvimento continuam a melhorar não apenas a qualidade anticorrosiva de todo o automóvel, mas também a qualidade do reboco.
* Função de prevenção de ferrugem/camada protetora
ir. Propriedade de revestimento absoluta, resistência à penetração de juntas, resistência ao lascamento
você. Aptidão antiferrugem da chapa de aço (adesão resistente à água, resistência à rotação)
fazer. Endurecimento em baixa temperatura (melhor resistência à ferrugem de peças fixadas com borracha, etc.)
* Função cosmética/decorativo
ir. Propriedades de revestimento da rugosidade da chapa de aço (contribui para melhorar a lisura e o brilho, etc.)
você. Resistência ao amarelecimento (inibição do amarelamento do acabamento branco)
- Camada intermediária: A camada intermediária desempenha um papel auxiliar para maximizar a função de prevenção de ferrugem da subcamada (eletrodeposição) e a função de reboco da camada de acabamento, além de melhorar a qualidade da tinta em todo o sistema de pintura. Além disso, o processo de camada intermediária contribui para a redução dos defeitos de revestimento, pois cobre, até certo ponto, os defeitos inevitáveis da subcamada (arranhões, aderência de poeira, etc.) na própria linha de pintura.
A tinta intermediária é um tipo que utiliza resina de poliéster isenta de óleo como resina básica e a cura por calor com a adição de resina de melamina e, mais recentemente, uretano (Bl). Recentemente, para melhorar a resistência ao lascamento, um primer antilascamento é às vezes aplicado com pré-processo de pintura úmida sobre úmida no meio.
1) Durabilidade da camada intermediária
* Resistência à água: baixa absorção e previne a formação de bolhas
* Resistência a lascas: absorve a energia do impacto quando a pedra é lançada e reduz os danos à película de revestimento que causam o som e suprimem a ocorrência de corrosão por crostas.
* Resistência às intempéries: menos deterioração devido aos raios UV e suprime a descamação da camada superior causada pela exposição externa.
2) Função de reboco da camada intermediária
* Propriedade de revestimento inferior: contribui para o alisamento do exterior acabado, cobrindo a rugosidade da superfície do revestimento de eletrodeposição
* Resistência a solventes: Ao suprimir o inchaço e a dissolução da camada intermediária em relação ao solvente da camada superior, obtém-se uma qualidade de aparência de alto contraste.
* Ajuste de cor: A camada intermediária geralmente é cinza, mas recentemente é possível aplicar uma camada superior com baixa capacidade de cobertura por meio de coloração (selador colorido).
3) Tinta intermediária
*Qualidade necessária para a camada intermediária: resistência a lascas, propriedade de ocultação da base, adesão à película de eletrodeposição, suavidade, sem perda de luz, adesão à camada superior, resistência à deterioração pela luz
- Acabamento: A principal função do acabamento é conferir propriedades cosméticas, além de protegê-lo e mantê-lo. Há itens de qualidade como cor, lisura da superfície, brilho e qualidade de imagem (capacidade de iluminar claramente a imagem de um objeto na película de revestimento). Além disso, a capacidade de proteger e manter a estética desses automóveis por um longo período é essencial para o acabamento.
- Acabamento: A principal função do acabamento é conferir propriedades cosméticas, além de protegê-lo e mantê-lo. Há itens de qualidade como cor, lisura da superfície, brilho e qualidade de imagem (capacidade de iluminar claramente a imagem de um objeto na película de revestimento). Além disso, a capacidade de proteger e manter a estética desses automóveis por um longo período é essencial para o acabamento.
1) Acabamento: As cores são classificadas de acordo com a base de pigmento aplicada à tinta, sendo amplamente divididas em cor de mica, cor metálica e cor sólida, dependendo se são usados pigmentos em flocos, como flocos de pó de alumínio.
* Qualidade da aparência: suavidade, brilho, vivacidade, sensação de terra
* Durabilidade: manutenção e proteção do brilho, mudança de cor, desbotamento
* Adesão: Adesão de repintura, adesão de 2 tons, adesão com meio
* Resistência a solventes
* Resistência química
* Qualidade funcional: resistência à lavagem de carros, resistência à chuva ácida, resistência a lascas
2) Tinta ecológica
* Alto teor de sólidos: Esta é uma tinta com alto teor de sólidos que atende aos regulamentos de COV (Compostos Orgânicos Voláteis) e é um tipo que reduz a quantidade de solvente orgânico utilizado. Caracteriza-se por uma excelente sensação de terra e pelo uso de resina de baixo peso molecular.
* Tipo WaterBome (tinta à base de água): Esta é uma tinta que minimiza a quantidade de solvente orgânico utilizado e utiliza água (água pura) como diluente para tinta. Como característica, o processo de pintura requer uma instalação de pré-aquecimento (IR_Preheat) capaz de evaporar a água, o que requer a remodelação da instalação, e o pulverizador também requer um método de eletrodo para tinta à base de água.
3) Tinta funcional
* CCS (Complex Crosslinking System, tinta do tipo reticulação complexa): É um tipo de resina de uretano (isocianato) ou silano em que uma parte da resina de melamina, que é vulnerável à chuva ácida no sistema de resina acrílica/melamina, é substituída, e a resistência ao ácido e a resistência a arranhões são melhoradas.
* NCS (Novo Sistema de Reticulação, Nova Tinta Tipo de Reticulação): Tinta não melamínica produzida por cura ácida-epóxi sobre resina acrílica. Possui excelente resistência a ácidos, riscos e manchas.
- Trabalhabilidade da camada de acabamento: Para obter uma boa reprodutibilidade da camada de acabamento desejada de forma econômica, é essencial uma boa trabalhabilidade da tinta (atomização, fluidez, pinhole, lisura, etc.). Para isso, é importante ajustar o comportamento da viscosidade no processo de formação de multifilmes, desde a pintura até o cozimento e o endurecimento. As condições do ambiente de pintura, como temperatura, umidade e velocidade do vento na cabine de pintura, também são fatores importantes.
1) Viscosidade da resina: peso molecular, compatibilidade (parâmetro de solubilidade: valor SP)
2) Pigmento: absorção de óleo, concentração de pigmento (PWC), tamanho de partícula dispersa
3) Aditivos: agente viscoso, agente nivelador, agente antiespumante, inibidor de separação de cores, etc.
4) Velocidade de cura: concentração de grupos funcionais na resina base, reatividade do agente de reticulação
Além disso, a espessura da película de revestimento tem grande influência na aparência final do acabamento. Recentemente, um agente estrutural viscoso, como o microgel, permite obter propriedades de fluidez e nivelamento, e a aparência final é melhorada com o revestimento de película espessa.
- Resistência do revestimento superior às intempéries: Embora os automóveis sejam expostos a diversos ambientes, o revestimento superior recebe a ação da luz, água, oxigênio, calor, etc. Como resultado, ocorrem uma série de fenômenos desfavoráveis que prejudicam a estética.
1) Fenômenos ópticos
* Degradação do brilho: A lisura da superfície do filme de revestimento é prejudicada e a reflexão difusa da luz na superfície aumenta. A composição da resina é importante, mas também há o efeito do pigmento.
* Descoloração: A tonalidade da tinta inicial muda de acordo com o envelhecimento do pigmento ou resina na película de revestimento. Para aplicações automotivas, deve-se selecionar o pigmento mais resistente às intempéries.
2) fenômenos mecânicos
* Trincas: Trincas ocorrem na camada superficial do filme de revestimento ou em todo o filme de revestimento devido a alterações nas propriedades físicas do filme de revestimento devido à fotooxidação ou hidrólise (diminuição do alongamento, adesão, etc.) e estresse interno. Em particular, tendem a ocorrer em filmes de revestimento transparentes metálicos e, além do ajuste das propriedades físicas do filme de revestimento devido à composição da resina acrílica e ao ajuste das propriedades físicas do filme de revestimento, a aplicação de um absorvedor de ultravioleta e de um antioxidante é eficaz.
* Descamação: O filme de revestimento é parcialmente descamado devido à diminuição da adesão do filme de revestimento ou à diminuição das propriedades reológicas e à ação de forças externas, como respingos ou vibração de pedras.
3) fenômeno químico
* Contaminação por manchas: Se fuligem, restos de insetos ou chuva ácida aderirem à superfície da película de revestimento, a peça mancha e descolore, formando manchas. É necessário aplicar um pigmento e uma resina resistentes a riscos e álcalis. Um dos motivos pelos quais o verniz é aplicado à cor metálica é para proteger o pó de alumínio.
Desafios futuros do acabamento: A estética e o design estão se tornando cada vez mais importantes para aprimorar as propriedades comerciais dos automóveis. Ao mesmo tempo em que respondemos à diversificação das demandas e às mudanças em materiais como o plástico, é necessário atender às demandas sociais, como a deterioração do ambiente de exposição dos automóveis e a redução da poluição do ar. Diante disso, diversos acabamentos para o próximo automóvel estão sendo considerados.
Vamos analisar mais de perto os processos típicos de pintura automotiva e ver onde a transferência de calor e massa são aplicações importantes. O processo geral de pintura de automóveis é o seguinte.
① Pré-tratamento
② Eletrodeposição (subcapa)
③ Pintura selante
④ Revestimento inferior
⑤ pintura em cera
⑥ Primer Anti-Lasca
⑦ Primer
⑧ Camada superior
⑨ Remoção de defeitos e polimento
O processo de fabricação de automóveis leva cerca de 20 horas, das quais 10 horas (ou metade) são necessárias. Dentre eles, os processos mais significativos e importantes são o pré-tratamento, a eletrodeposição (revestimento de base), o primer e o acabamento. Vamos nos concentrar nesses processos.
Horário da publicação: 08/11/2022
