Грунты для кузовного ремонта: виды и назначение
Грунтование без преувеличения можно назвать первоосновой успешной покраски. Грунт — это своеобразный фундамент ЛКП, на нем строятся все дальнейшие слои покрытия, как заводского, так и ремонтного.
Те ошибки, которые автомаляры совершают на этапе грунтования, большей частью связаны не столько с недостатком малярных навыков, сколько с недостаточной информированностью о свойствах тех или иных грунтов и правилах работы с ними.
Попытаемся разобраться в многообразии современных ремонтных грунтов и ответить на вопрос: всегда ли нужно использовать грунтовку, и если да, то какую из них выбрать в каждом конкретном случае.
Грунт (от немецкого Grund — основа, почва) — покрывающий основу, промежуточный слой, на который наносятся краски.
— Большой энциклопедический словарь
Разговор о грунтах, применяемых в авторемонте, хотелось бы начать с краткого экскурса на автомобильный завод-изготовитель: посмотрим, какие операции предшествуют окраске кузова на конвейере и для чего вообще нужна грунтовка.
Кузов на конвейере
Перед попаданием в покрасочный цех из жестяно-кузовного, кузов автомобиля, прежде всего, тщательно обезжиривают и промывают, чтобы избавиться от загрязнений, полученных при прокатке стали и изготовлении кузова на конвейере.
Затем кузов направляют на химическую обработку — фосфатирование. Данная процедура осуществляется путем погружения кузова в фосфатирующий раствор, после чего на поверхности металла образуется тончайшая пленка из фосфатов железа и цинка, которая защищает металл от коррозии и обеспечивает высокую адгезию как к самому металлу, так и к последующим слоям.
Обезжиривание и фосфатирование обязательно и для оцинкованных листов, которые сегодня все чаще применяются при изготовлении кузова и его деталей.
После фосфатирования кузов опять промывают и сушат, после чего наносится слой водоразбавляемой грунтовки с антикоррозионными добавками. Нанесение осуществляется методом катодного либо анодного осаждения. В первом случае процесс называется катафорезом, во втором — анафорезом.
Катафорез лучше анафореза — он обеспечивает более надежную антикоррозионную защиту сварных швов и скрытых полостей. Толщина слоя катафорезного грунта достигает 20 микрон, а нанесение электроосаждением обеспечивает формирование равномерного покрытия как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях. Отлично прогрунтовываются и труднодоступные места, скрытые полости, щели.
На сегодняшний день анафорезных установок для окраски кузовов практически не осталось, все они вытеснены катафорезными.
Далее катафорезный слой проходит высокотемпературную сушку (180°С), после чего на него наносят еще одну, последнюю грунтовку — выравнивающую. Она выполняет двойную функцию: во-первых, заполняет и сглаживает микронеровности, создавая однородную подложку под краску, во-вторых — служит своеобразным амортизатором, защищающим краску от сколов и трещин. От коррозии, в отличие от катафорезного, выравнивающий грунт не защищает.
И наконец, после сушки и шлифования на загрунтованную поверхность наносится декоративное покрытие.
Кузов на заводе (BMW 7 серии)
Заводские технологии как нельзя лучше показывают нам, что невозможно (по крайней мере пока) в одном материале в достаточно качественной степени совместить и антикоррозионную, и выравнивающую, и амортизационную, и декоративную функции. Даже самые современные автоэмали не дадут качественного и долговечного результата без тщательной подготовки поверхности, без формирования надежной основы под декоративное покрытие.
А теперь самое время перейти к главной теме нашего разговора — ремонтным грунтам.
Грунтовки для ремонтной окраски автомобилей
По аналогии с грунтами, применяемым на конвейере, все грунтовки для ремонтной окраски делятся на две большие группы:
Грунты, применяемые в ремонтной покраске, отличаются от используемых на заводе (по методу нанесения, режимам сушки, вязкости, способу подготовки поверхности и т.д.). Но функции — точно те же. Первичные нужны для защиты металла от коррозии и обеспечения прочного сцепления лакокрасочного покрытия с поверхностью детали. Вторичные — для выравнивания незначительных неровностей окрашиваемой поверхности, создания однородной подложки под эмаль и защиты ЛКП от сколов.
Встречаются грунты, обладающие свойствами и праймеров и филлеров одновременно. Для нанесения на металл и пластик тоже используют разные материалы.
Но обо всем по порядку. Начнем с первичных грунтов по металлу.
Первичные грунты (праймеры)
Первичный грунт — он же травящий, он же антикоррозийный, он же адгезионный. Зоны его применения — участки оголенного металла, места, наиболее подверженные коррозии.
Такие грунтовки имеют отличную адгезию к металлу, ведь не нужно забывать, что помимо защитной, первичный грунт выполняет еще одну важнейшую функцию: он служит своеобразным адгезионным посредником, обеспечивающим прочное сцепление как с поверхностью металла, так и с последующими наносимыми слоями ЛКП. Поэтому замена этого материала или его исключение будет аналогична возведению дома без фундамента.
Обеспечение хорошей адгезии — только половина задачи, которую решает первичный грунт. Не менее важны его антикоррозийные свойства.
Казалось бы, сегодня, когда большинство автомобилей красятся по двухслойной технологии (база+лак), где лаковый слой прочный и водонепроницаемый, антикоррозионный грунт не так уж и необходим.
Действительно, если современной автокраской покрасить железный забор, то металл сохранится на долгие годы. Но мы-то с вами красим не заборы, а автомобили, а с ними ситуация посложнее будет.
Дело в том, что тонкие стальные листы, из которых сделаны автомобильные кузова, в процессе эксплуатации подвергаются постоянным механическим напряжениям и знакопеременным нагрузкам, особенно в местах соединений. А так как верхний слой лака во избежание истирания должен быть достаточно твердым, то рано или поздно в нем появляются микротрещины. Постепенно развиваясь вглубь, эти микротрещины достигают поверхности металла.
Дальше дело за малым: влага проникает к металлу и на поверхности ЛКП, казалось бы никак не нарушенном, появляется страшный рыжий подтек… А если такое место расшлифовать, обнаружится очаг ржавчины размером до нескольких сантиметров.
Абсолютно иначе дела будут обстоять при использовании на голом металле антикоррозионного грунта. Теперь развитие трещины прекратится на его границе, поскольку в самом грунте трещины не образуются — в силу его очень малой толщины нанесения (около 10 мкм).
А вот попытка нанесения антикоррозионного грунта толстым слоем, наоборот, приведет к снижению его прочности и адгезионных свойств. Поэтому только один тонкий слой, шлифовать который также не стоит!
Кислотные
Наилучшим сочетанием антикоррозийных и адгезионных свойств на сегодняшний день обладают первичные грунты на основе поливинилбутираля (PVB). Они могут быть однокомпонентными (1К), но чаще используются двухкомпонентные (2К) PVB-грунты (что такое одно- и двухкомпонентные ЛКМ читайте здесь).
В качестве катализатора химической реакции для этих грунтов используется смесь на основе ортофосфорной кислоты. Именно поэтому такие грунты еще называют кислотными или кислотосодержащими, а также реактивными (потому, что вступают в химическую реакцию с поверхностью), вош-праймерами (от англ. wash — очищать), фосфатирующими и т.д.
Такие грунтовки быстро сохнут, имеют отличную адгезию к любым сплавам, применяемым в автомобилестроении (обычная и оцинкованная сталь, цветные металлы и т.д.), и прекрасно защищают от коррозии благодаря формированию на поверхности металла пленки нерастворимых фосфатов (почти как на заводе).
Процесс адгезии кислотного грунта с поверхностью металла протекает достаточно агрессивно, поэтому его применение особенно рекомендуется на участках металла с труднодоступными местами коррозии. В какой-то мере кислотный грунт выполняет роль преобразователя ржавчины, не требующего смывания водой.
Категорически запрещается шпатлевать поверхности, обработанные кислотными грунтами, поскольку в процессе отверждения полиэфирной шпатлевки происходит активная химическая реакция, разрушающая пленку грунта. В то же время, прямо противоположная операция, когда «кислотник» наносится на отвердевшую шпатлевку для защиты голого металла вокруг зоны ремонта — возможна без проблем.
Кстати, можно ли обойтись без травящих антикоррозийных грунтов? Иногда можно, но об этом позже.
А пока поговорим о грунтах, накладываемых сразу после антикоррозийных.
Вторичные грунты (филлеры)
Вторичный грунт — он же наполнитель, он же порозаполнитель, он же выравниватель. Из самого названия очевидна способность этих грунтов заполнять небольшие неровности на ремонтируемых поверхностях.
Функция выравнивания больше актуальна именно для автомастерских, чем для завода. На заводе ведь идет гладкий металл, а в автосервисе мы имеем дело в основном со шпатлеванными деталями. Поэтому здесь вторичный грунт и становится в полном смысле выравнивателем: он должен скрывать все поры и кратеры, присутствующие на шпатлевке, риски после шлифовки, места переходов покрытий из одного в другое и т.д.
При этом грунт-наполнитель выполняет еще и роль изолятора неоднородной ремонтируемой поверхности от агрессивных растворителей, входящих в состав красок и лаков, а также обеспечивает хорошую сцепляемость как с отремонтированной поверхностью, так и с краской. В каждой системе ремонтных ЛКМ есть основная акриловая двухкомпонентная (2К) грунтовка, решающая все эти задачи.
И пусть после грунтования поверхность получается еще не совсем идеальной, с некоторыми недочетами, но, во-первых, они не так явно выражены, как на краске (благодаря высокой плотности грунта-выравнивателя), во-вторых, перед покраской он шлифуется. Большая толщина грунтов-выравнивателей позволяет шлифовать их на глубину до 30-40 микрон, что дает возможность существенно улучшить плоскостность ремонтируемой детали. Поверхность получается ровной, однородной и с нужной шероховатостью — красота!
О правилах работы с первичными и вторичными грунтами читайте в статье о грунтовании.
Шлифуемые и нешлифуемые
Все вторичные грунты можно условно разделить на два типа:
Нешлифуемые грунты незаменимы при подготовке к покраске новых элементов или уже эксплуатировавшихся, но не имеющих дефектов (нешпатлеванных). Метод окраски «мокрый по мокрому» позволяет исключить из цикла сушку и шлифование грунта-наполнителя, сократив расходы времени и материалов на эти операции.
Главными характеристиками «мокрых» грунтов являются, во-первых, прекрасная растекаемость: они формируют очень гладкую поверхность, подходящую под нанесение эмалей без предварительного шлифования, во-вторых — минимальная выдержка перед нанесением краски. У таких материалов она составляет, как правило, 15-20 минут, после чего на загрунтованную поверхность можно наносить покровную эмаль и окончательно сушить ее вместе с грунтовкой.
Грунты для окраски методом «мокрый по мокрому» обычно маркируются как «Wet on wet», «w/w», «non sanding» и т.п.
Многие вторичные грунтовки в зависимости от пропорций смешивания с разбавителем можно с равным успехом применять как в шлифуемой, так и в версии «мокрый по мокрому».
Толстослойные (high build)
Стандартные грунты-выравниватели наносятся в 2-3 слоя, обеспечивая при этом общую толщину покрытия в пределах 100-150 микрон. В большинстве случаев такой толщины вполне достаточно.
Для сравнения — максимальная глубина риски, оставляемая абразивным зерном материала градации P180 равна 8-10 микронам.
Но на рынке есть продукты, позволяющие добиваться еще большей толщины — вплоть до 250-300 (!) микрон за три прохода, что соизмеримо только с жидкой шпатлевкой.
Такие толстослойные грунты удобно использовать при сложных восстановительных ремонтах, когда ремонтируются большие площади и поврежденные детали целиком.
В таких случаях применение «толстого» грунта позволяет полностью исключить из технологической цепочки жидкую шпатлевку. Это не только повышает качество отремонтированной поверхности, но и значительно сокращает временные и трудозатраты. Ведь прежде чем покрасить деталь, на которую нанесена жидкая шпатлевка, ее необходимо сначала высушить, шпатлевку зашлифовать и сверху еще раз загрунтовать. А грунты High Build в этом не нуждаются.
Цветные (подкрашиваемые, колеруемые) грунты
Еще одной интересной особенностью современных вторичных грунтов является возможность их подкрашивания. Это позволяет, во-первых, повысить укрывистость краски и сократить ее расход, во-вторых — получать оттенки максимально близкие к заводским грунтам, чтобы отремонтированную деталь невозможно было отличить от заводской даже по сколам, появляющимся при эксплуатации авто (такие требования предъявляют владельцы дорогих машин).
Кроме того, при использовании подложки, приближенной по оттенку к краске, эти сколы будут не так заметны и не повлияют сильно на внешний вид авто. А значит ремонт этих сколов можно отложить до лучших времен.
Также подкрашенный грунт можно использовать для имитации заводской покраски подкапотного пространства и внутренних полостей. Ведь сегодня многие производители перестали не только покрывать лаком подкапотное пространство, но и вообще не наносят там краску, ограничиваясь лишь цветным грунтом (так называемое покрытие under-hood). Это особенно распространено среди японских и корейских автомобилей (например, «Nissan» — синий металлик, а под капотом синее матовое покрытие). «АвтоВАЗ» не так давно тоже перешел на похожую технологию.
В этом случае тонированный в нужный цвет грунт избавляет нас от потери времени и перерасхода материалов, так как без него нам бы пришлось сначала наносить грунт-наполнитель, а затем — эмаль с матирующей добавкой.
Осуществляется подкрашивание как добавлением в грунт эмалей или пигментных паст, так и смешиванием грунтов различных цветов между собой (грунты должны быть одного производителя).
Например, пропорциональное смешивание грунтов белого и черного цвета позволяет получить материал любого серого оттенка (по шкале Valuе Shade), что при работе с низкоукрывистыми эмалями поможет сократить количество слоев краски, а значит снизить ее расход и уменьшить время ремонта.
Некоторые производители предлагают целые системы цветных грунтов. Одной из таких является разработка компании Sikkens — система цветных грунтов Colorbuild, включающая грунты шести цветов (красный, синий, желтый, зеленый, черный и белый). Смешивая эти грунты можно получить подложку 46-и различных цветов без добавления дорогих колеровочных компонентов покровных эмалей.
В баллончиках
C помощью грунта в баллончике эту работу можно выполнить за минуту, далее за 5-10 минут грунт высохнет, затем легкое прошкуривание — и дефекта как не бывало!
Эпоксидные грунты
А теперь вернемся немного назад и разберемся с вопросом, можно ли все-таки обойтись в кузовном ремонте без травящих грунтов.
Оказывается, можно, если вместо травящего в качестве первичного использовать грунт на основе эпоксидных смол. Эпоксидный грунт, как и травящий, обеспечивает металлу отличную антикоррозионную защиту, но принцип действия его несколько другой. Если кислотосдержащий грунт защищает металл при помощи химической реакции, то эпоксидный обеспечивает физическую защиту: благодаря своей жесткой и довольно толстой пленке, он надежно перекрывает доступ влаги и кислорода к металлу.
Со своими защитными функциями оба этих грунта справляюстя хоть и по-разному, но одинаково хорошо. В чем тогда преимущества эпоксидного грунта перед кислотниками? Когда и зачем его применять?
Как известно, кислотосодержащий антикоррозионный грунт может наноситься только поверх шпатлевки (для защиты голого металла вокруг нее), но никак не под саму шпатлевку! Но в таком случае получается, что под самой шпатлевкой никакой дополнительной защиты металла нет.
И тогда достаточно в металле наличия микротрещины, как вода под капиллярным давлением стремится попасть под слой шпатлевки с внутренней стороны. А поскольку шпатлевка гигроскопична, то впитывая эту влагу, она начинает разбухать, и свежеокрашенная поверхность через некоторое время покрывается множеством безобразных пузырей. Вот уж покрасили так покрасили!
Как же защитить шпатлевку от влаги с внутренней стороны? Вот здесь и приходит на помощь эпоксидный грунт: сначала на металл наносится слой эпоксидного грунта, а уже по нему проводится шпатлевание.
Эпоксидный грунт — единственный антикоррозионный материал, допускающий нанесение под полиэфирную шпатлевку — теперь никаких пузырей! Такую технологию применяют в окрасочных системах высшего качества, она позволяет довести гарантию на покрашенные детали до семи и более лет!
Эпоксидный грунт под шпатлевку наносится тонким одинарным слоем в пределах 15 мкм, так что его расход минимально скажется на стоимости ремонта, а увеличение долговечности покрытия будет потрясающим.
Как правило, шпатлевать можно не дожидаясь полного высыхания эпоксидного грунта, без его предварительной шлифовки (обычно через час-полтора уже можно шпатлевать, уточняйте в ТДС). В этом случае у нас будет максимальная адгезия, так как шпатлевка, помимо механической адгезии, получает еще и химическую (сцепляемость шпатлевки и полусухого слоя грунта).
Если же прошло длительное время и грунт высох, перед шпатлеванием его необходимо обработать скотч-брайтом. Максимальное время, по истечении которого грунт должен быть зашлифован перед нанесением следующего материала, смотрите в TDS!
Эпоксидный грунт обладает не только отличной адгезией ко множеству различных поверхностей (оцинкованная, гальванизированная сталь, алюминий и все его сплавы, нержавеющая сталь, стеклопластики), он также является и хорошей подложкой под покровные эмали (благодаря его неплохим наполняющим свойствам и хорошей растекаемости). Поэтому можно покрыть шпатлеванные места еще парой слоев эпоксидника — и после шлифовки деталь будет готова к покраске. Отмечу, что это не единственно возможный вариант в данном случае, об остальных читайте в статье о грунтовании.
Жидкую шпатлевку также рекомендуют наносить именно на эпоксидный грунт и сверху перекрыть ее еще одним слоем эпоксидника — как сэндвич. Также этот грунт очень хорошо себя проявляет на стеклопластиках, а еще — как изолятор старых проблемных покрытий.
А если наносить этот грунт на края и торцы деталей — можно забыть о подрывах ЛКП и сколах в этих местах, а также их преждевременной коррозии. Ведь очень часто именно торцы дверей ржавеют быстрее всего. Так происходит потому, что современные ЛКМ для улучшения визуальных свойств (уменьшения шагрени) должны обладать высоким коэффициентом поверхностного натяжения. А это приводит к тому, что краска на краях элементов растягивается, ее толщина уменьшается.
Нецелесообразно использовать два разных антикоррозионных грунта в процессе ремонта на одной детали. При этом большинство производителей категорически запрещают наносить эпоксидный грунт поверх кислотного.
Несмотря на все достоинства, есть у эпоксидных грунтов и определенные недостатки, обусловленные их повышенной прочностью. Из-за этого обрабатывать эти грунты труднее, чем обычные акриловые наполнители. По той же причине эпоксидный грунт иногда может привести к оконтуриванию при ремонте пятном.
Кроме того, максимальная толщина нанесения эпоксидных грунтов значительно ниже, чем у акриловых, что требует очень высокого качества обработки поверхности. Поэтому лучше всего эпоксидный грунт себя проявляет при использовании его в качестве первичного, с последующим нанесением грунта-наполнителя.
Грунты-изоляторы несовместимых покрытий (силеры)
При кузовном ремонте мы в большинстве случаев имеем дело с уже окрашенными деталями, в том числе и ранее побывавшими в ремонте, а может и не раз. И здесь встает вопрос о совместимости старого и нового ЛКП, поскольку происхождение материалов старого ремонтного покрытия нам неизвестно. И хотя нитроэмалями уже сто лет никто не красит, как, впрочем, и дешевыми «Садолинами», в авторемонтной практике все же могут встречаться покрытия, которые по своим свойствам относятся к термопластичным материалам (размягчаются при нагреве или контакте с растворителями).
Для изоляции таких покрытий и существуют так называемые грунты-изоляторы или силеры (от англ. seal — запечатывать, изолировать). Они помогут перестраховаться и избежать проблем, связанных с конфликтом старого и нового покрытий (разбухание, потеря адгезии, оконтуривание).
Для проверки покрытия на термопластичность перед началом работ с деталями «бывшими в употреблении», достаточно провести один несложный тест. Возьмите тряпку, пропитанную растворителем и оставьте ее на старом покрытии либо в месте повреждения краски. Если через пару минут покрытие размягчилось (ноготь оставляет на нем следы), то его следует удалить либо изолировать.
Во многих системах свойствами изоляторов обладают грунты, которые предназначены для окраски методом «мокрый по мокрому». Некоторые из них прозрачны и могут подкрашиваться, могут применяться как в качестве подложек непосредственно под эмаль, так и с последующим нанесением наполнителя.
Как уже говорилось, отличным изолятором старых покрытий также является эпоксидный грунт.
Адгезионные грунты по пластику (праймеры)
Проводя параллели с антикоррозионными грунтами для металла, обеспечивающими прочную адгезию с его поверхностью, при покраске пластмассовых деталей для этих целей применяются специальные праймеры по пластику.
Такой грунт чаще всего представляет собой очень жидкую прозрачную субстанцию с небольшими добавками «серебра» (для контроля нанесения). Толщина слоя очень маленькая, всего несколько микрон. В основном это готовые к применению однокомпонентные материалы.
Как правило, такие грунты универсальны и применимы если не ко всем, то к большинству типов пластмасс, встречающихся в авторемонте. Уточнить это вы можете в инструкции к грунту, а узнать тип пластика, из которого изготовлена деталь, вам поможет маркировка на ее внутренней стороне.
Чаще всего в авторемонте приходится иметь дело с пластиком полипропиленовой группы. Первыми буквами он всегда обозначается как PP. Например: >PP/EPDMC PP/PD
Быть или не быть? Изолятор в технологии окраски
Как правильно подобранная система окраски продаёт изделие.
На сегодняшний момент на рынке складывается очень заметная тенденция снижения себестоимости производства из-за разного рода причин, основной из которых является нестабильность курса валюты и как следствие повышение цен на сырьевую базу. К сожалению, в связи с этим очень многие производители мебели начинают сильно пренебрегать качеством выпускаемых изделий в погоне за сомнительной экономией. Согласитесь, мы все хотели бы потратить меньше, а получить больше. И это высказывание можно отнести и как к производителю, так и к покупателю. Частой фундаментальной ошибкой в погоне за псевдо-экономией, по моему мнению, является отказ от грунта-изолятора для пигментной отделки МДФ.
Многие мебельщики в этот момент допускают еще большую ошибку, не понимая всех принципов работы материала, пытаясь увеличением слоя пигментного грунта, укрыть МДФ до момента образования плотной лакокрасочной пленки. И в итоге мы получаем изделие, пропитанное всеми жидкими составляющими, содержащимися в материале с критичным перерасходом на первый слой. Какими могут быть возможные последствия?
Во-первых, всё то, что впитал МДФ в последствии поверхность будет отдавать обратно и мы получим изделие, которое достаточно долго (до 6 месяцев) уже в интерьере заказчика будет издавать неприятный запах химии. Это грозит возвратом изделия и судебными разбирательсвами.
Во-вторых, появляется возможность растрескивания пигментного грунта из-за критичного перерасхода и не правильной полимеризации, как следствие дефекты на финишном слое, потому что при выходе разбавитель начинает «рвать» толстый слой пигментного грунта.
В-третьих, образование провалов на финишном покрытии со временем, особенно заметным это будет на глянцевых поверхностях, что ухудшит внешний вид изделия и снизит его покупательские свойства.
Отсюда следует, что правильный грунт-изолятор позволяет избежать нам всех указанных проблем: он пропитывает верхний слой МДФ, моментально полимеризуясь (1-2 минуты) и создавая в нем защитную лакокрасочную пленку, которая не позволяет следующим слоям проникнуть в структуру МДФ, а также помогает избежать перерасхода первого и последующих слоев пигментного грунта.
Данный тест всё наглядно доказывает. Представьте, что вы красите двери из МДФ и используете технологию без грунта-изолятора. Сколько разбавителей, растворителей и вообще химии, попадает в сам МДФ или изделие из него?!
А что же экономическая составляющая? Давайте разберем ситуацию исходя из базовой технологии пигментной отделки МДФ:
1. Один слой грунта-изолятора, два слоя пигментного грунта с промежуточной сушкой и шлифовкой и матовой эмали на финише.
2. Идентичная технология, как и в первом случае, но исключаем нанесение грунта-изолятора.
Возьмем за основу следующие параметры:
вес мокрого слоя грунта-изолятора 80 гр/м2 ;
вес мокрого слоя пигментного грунта 180 гр/м2 за слой;
Учтем коэффициент потерь 1,8 при нанесении распылением (HVLP). Также учтем среднюю розничную стоимость смеси указанных материалов по рынку:
грунт-изолятор – 9 евро;
пигментный грунт – 6 евро;
Рассмотрим первый, эталонный, вариант технологии:
Рекомендованный вес мокрого слоя гр/м2
Расход смеси материала с учетом коэффициента потерь 1,8
Стоимость нанесения одного слоя с учетом потерь (евро)