Все применяемые в технике, народном хозяйстве, в различных отраслях производства металлы можно подразделить на цветные и черные. К чёрным металлам относят железо и его сплавы (сталь, чугун, ферросплавы). Все остальные металлы и сплавы составляют группу цветных металлов. Это такие металлы как медь, алюминий, цинк, олово, свинец, никель, хром, серебро и т.п. Они имеют одно общее свойство — образуют на поверхности оксидную пленку, которая предотвращает дальнейшее разрушение металла. Цветные металлы применяются в технике реже, чем чёрные. Это объясняется незначительным содержанием многих цветных металлов в земной коре, сложностью процесса их выплавки из руд, недостаточной прочностью многих из них. Цветные металлы дороже чёрных, и там, где это возможно, их заменяют чёрными металлами, пластмассами и другими более дешёвыми материалами.
Однако цветные металлы имеют свойства, которые делают их применение в технике незаменимым. Например, медь и алюминий обладают высокой электро- и теплопроводностью и используются для изготовления проводников электрического тока в электротехнике, в различных теплообменниках, радиаторах, холодильниках. Сплавы магния, алюминия и титана благодаря малой плотности, высокой удельной прочности широко применяются в самолётостроении, космической технике и т.д. Из цветных металлов и сплавов наибольшее распространение получили сплавы алюминия и меди. Медь и ее сплавы широко используют в химическом машиностроении, для изготовления трубопроводов самого различного назначения, емкостей, различных сосудов в криогенной технике, в электроэнергетике и т. п. Алюминий и его сплавы применяют для изготовления различных емкостей в химической и пищевой промышленности. Сплавы на основе алюминия широко применяют в производстве самолетов, ракет, судов, в строительстве и электроэнергетике.
Это обусловлено их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой коррозионной стойкостью в некоторых агрессивных средах и высокими механическими свойствами при низких температурах. Самое главное отличие цветных металлов от чёрных — это то, что они не ржавеют и значительно более долгое время сохраняют свои свойства. Но это совсем не значит, что на них никак не влияют агрессивные внешние факторы. Так, цинк и оцинкованные поверхности, поглощая во влажной атмосфере углекислый газ, со временем приобретают белесый, меловатый оттенок — на его поверхности образуется слой основного карбоната цинка. Как и в случае черных металлов, наличие в атмосфере кислорода, влаги и других агентов приводит к окислению поверхности цветного металла. Тем не менее, цветные металлы хороши тем, что влага и кислород действуют только на поверхность металла и не могут проникнуть внутрь металла. Однако цветные металлы тоже нуждаются в защите и окраске. Но окраска металла — дело не простое.
Большинство ЛКМ имеют низкую адгезию к цветным металлам, обусловленную образованием оксидной пленки на поверхности. Если в каком-то месте плёнка краски начинает отслаиваться, то в образующиеся трещины в плёнке начинает поступать влага и площадь отслоения становится всё больше и больше. Очень быстро покрытие начинает трескаться и отваливаться кусками. Нанесение защитных лакокрасочных покрытий (ЛКП) считается одним из самых эффективных методов защиты цветного металла от атмосферной коррозии.
Существуют три типа лакокрасочных материалов (ЛКМ), применяемых для защиты цветных металлов: грунтовки, эмали и грунт-эмали, представляющие собой универсальные материалы, которые сочетают в себе свойства грунтовки, эмали и содержат противокоррозионные добавки — «три в одном».
Грунтовка — первый слой комплексного ЛКП, контактирующий непосредственно с окрашиваемой поверхностью. Его задача — обеспечение адгезии между металлической подложкой и последующими слоями. Грунтование проводится в 1 — 2 слоя. При выборе грунтовки важно помнить, что для разных металлов используются различные грунтовки.
Для поверхностей из алюминия и его сплавов используют специальные грунтовки, содержащие цинковый порошок (ЭП-057); на основе поливинилбутираля (винильные грунтовки ВЛ-02, ВЛ-023), на акриловой основе — АК-070. Медь, латунь и бронзу обычно не красят — эти металлы поставляются на рынок с заводской обработкой, защищающей поверхность и подчеркивающей ее красоту. Если же целостность заводского покрытия со временем нарушается, его лучше полностью удалить с помощью растворителя, после чего основание следует отполировать и покрыть эпоксидными лаками ЭП-55, ЭП-741 или полиуретановым лаком УР-12.
Грунтовка ЭП-057 представляет собой суспензию цинкового порошка в растворе эпоксидной смолы Э-41, в присутствии функциональных добавок. Грунтовка комплектуется отвердителем №3 (соотношение «основа грунтовки» : отвердитель = 100:7). Грунтовка применяется для протекторной защиты черных металлов (металлических конструкций, железнодорожного, морского и речного транспорта, сельхозтехники и др.). Используется и для защиты изделий из алюминия. Технические характеристики грунтовки: Грунтовка ЭП-057 наносится на поверхность изделий кистью, валиком, методом пневматического или безвоздушного распыления. Разбавление грунтовки до рабочей вязкости производится растворителем РП.
Фосфатирующая грунтовка ВЛ-02 предназначена для грунтования металлических поверхностей, а также для замещения операции фосфатирования и оксидирования. Комплектуется кислотным разбавителем, представляющим собой спиртовой раствор ортофосфорной кислоты в соотношении «основа» : кислотный разбавитель — 4:1. Грунтовка стабильна в течение 6 часов после введения разбавителя. Наносится на поверхность пневматическим или безвоздушным распылением, а также кистью. Образует однородное матовое или полуглянцевое лессирующее покрытие зеленовато-желтого цвета. Время высыхания при 20 оС (степень 5) — не более 15 мин. Покрытие на основе грунтовки ВЛ-02 обладает хорошими физико-механическими свойствами.
Грунтовка ВЛ-023 защитно-зеленого цвета по своим техническим характеристикам схожа с грунтовкой ВЛ-02. Ее назначение — грунтование металлических поверхностей перед нанесением ЛКМ и защита металла при межоперационном хранении. Соотношении «основа» : кислотный разбавитель — 5:1. Поверх винильных грунтовок можно наносить различные виды ЛКМ — акриловые и алкидно-акриловые, алкидные, эпоксидные и эпоксиэфирные нитроцеллюлозные, фенольные, поливинилхлоридные и сополимерно-винилхлоридные. Гарантийный срок хранения основы грунтовок и кислотного разбавителя — 12 месяцев с даты изготовления.
Грунтовки АК-069, АК-070, АК-070М.Грунтовка АК-069 предназначена для грунтования поверхностей из алюминиевых сплавов и стали. АК-070 и АК-070М используются для грунтования поверхностей из алюминиевых, магниевых, титановых сплавов, а также углеродистой и нержавеющей стали. Перед нанесением грунтовки разбавляются до рабочей вязкости растворителем 648 или Р-5А. Наносятся на поверхность методом пневмораспыления или кистью, образуют однородное, ровное матовое покрытие желтого цвета, обладающее высокой твердостью и адгезией к окрашиваемой поверхности.
Грунтовки АК-069 и АК-070 перекрываются акриловыми, алкидными, эпоксиэфирными, поливинилхлоридными, сополимерно-винилхлоридными, фенольными и другими ЛКМ. Гарантийный срок хранения грунтовок — 6 месяцев с даты изготовления.
Подготовка поверхности под окраску.В заключение хочется сказать несколько слов о подготовке поверхности цветных металлов под окраску. Эффективность защиты цветных металлов в значительной мере определяется качеством подготовки поверхности под окраску. Для улучшения адгезии, создания пористых оксидных слоев и повышения долговечности защитного покрытия поверхность цветных металлов перед окраской должна быть подвергнута очистке, обезжириванию и электрохимическому или химическому оксидированию. Гидропескоструйная обработка обеспечивает хорошее качество подготовки металла под окраску. Для обработки этим методом изделий из цветного металла обычно применяется пульпа, состоящая из 20% песка и 80% воды. Данный способ обработки наиболее целесообразно применять для подготовки цветных металлов.
