Окраска металлических изделий

Ограничимся пока стальными изделиями, хотя алюминий и пластмасса являются в настоящее время перспективными материалами в этих областях.

Крупные металлические изделия

1) Защита металлических изделий на стадии их изготовления.

Элементы крупных отделочных металлических изделий изготовляются из проката, выпускаемого металлургическими заводами на основе тонколистовой стали холодной или горячей прокатки. Изготовление изделий горячей прокатки намного превышает холодную прокатку, поэтому в многочисленных случаях поступающий для формовки прокат покрыт коркой окалины.

Раньше могло быть так, что некоторые элементы поставлялись на объект неокрашенными, даже без какой-либо поверхностной обработки. Следовательно, стальные поверхности могли иметь окалину и быть покрыты жировыми веществами, а также нагарами от сварочных работ. Через несколько недель, если не месяцев, складирования в сомнительных условиях вблизи строительных работ металлические изделия со следами ударов и с царапинами, полученными при погрузке и транспортировке, со следами коррозии и брызгами строительных материалов (грязь, гипсовый и цементный раствор) передавались маляру в особенно плачевном состоянии.

Поэтому маляр оказывался перед следующим выбором: либо ему предписывали очистку от окалины и обезжиривание, и в этом случае эти две операции, выполняемые на месте, создавали серьезные трудности для получения результатов, которые были, впрочем, низкого качества, либо ему не давалось никакого предписания, и тогда ею работа была заранее обречена на посредственность, вызывающую тревогу.

К счастью, в настоящее время такая проблема возникает реже, по крайней мере для металлических изделий, выполняемых крупными сериями в хорошо оборудованных цехах. И действительно, в настоящее время фасонные изделия поставляются до 75 % уже покрытыми антикоррозионным материалом на основе цинка либо в форме электролизного цинкования, или окунанием, либо в форме металлизационного покрытия цинком. В первом случае толщина цинкового слоя на стальном листе бывает обычно меньше 20 мкм, а полученная поверхность получается гладкой и жирной; во втором случае толщина часто бывает больше 20 мкм, а поверхность несколько шершавой.

Изготовители специальных фасонных оцинкованных изделий гарантируют минимальную толщину, и практические результаты показывают (после проверок многочисленных партий поставок), что наиболее слабая толщина часто доходит до 25 мкм. Во всяком случае здесь необходимо отметить, что поверхность стали с самого начала была подвергнута прекрасной очистке — химической и механической, устраняющей любую возможность нарушений в будущем из-за окалины или ржавчины. Дробеструйная обработка перед металлизацией способствует сцеплению цинкового слоя и является одним из лучших способов обработки стальной поверхности.

2) Меры предосторожности для изготовителей металлических изделий.

Однако теперь изготовитель металлических изделий, который может располагать сырьем хорошего качества, должен принимать некоторые меры предосторожности, чтобы избежать повреждений, которые он сам может нанести элементам, правильно защищенным от коррозии: после сварочных работ он должен удалить наплывы сварочных швов в основном путем зачистки соответствующих участков шлифовкой, затем нанести слой грунтовочной краски, способный обеспечить непрерывность покрытия.

Было несколько случаев неудач, когда рабочие, желая повысить производительность труда, пожелали пренебречь этой стадией работ: выполненная на скорую руку зачистка щеткой, неполная или слишком поверхностная, или слишком сильная шлифовка, символическая обмазка сваренных участков краской иногда с сомнительными антикоррозионными свойствами, которые она, в большинстве своем, потеряет так или иначе в результате хранения в случайных емкостях, без регулярного перемешивания, но не без разбавления, и, наконец, с использованием оборудования, находящегося за пределами износа. Этот неприятный комплекс неблагоприятных обстоятельств вызвал в недалеком прошлом преждевременное ржавление поверхностей на участке сварных швов и тем более с такой легкостью, что речь идет об углах элементов — дверей или окон, и что острые кромки и соединения, которые здесь находятся в большом количестве, являются чувствительными к коррозии.

Сегодня эта проблема тоже решена благодаря, прежде всего, лучшему изготовлению сварных швов и лучшей обработке сварных участков красками в основном с высоким содержанием цинковой пыли (например, в связующем на эпоксидных смолах), являющихся антикоррозионными грунтовочными красками наиболее совместимыми со слоями электролизного и металлизованного цинка.

3) Заводская окраска металлических элементов.

После осмотра сварных участков фасонный элемент полностью окрашивается. Однако прежде чем подвергнуться этой последней стадии подготовки, его необходимо переносить с места на место и, чаще всего, из цеха в цех. Поэтому, заметим, кстати, важно, чтобы краска, используемая для покрытия углов, была быстросохнущей, т.е. чтобы пленка ее засыхала и твердела за 20...30 мин. Таким образом, конвейер или грузовая тележка не повредят еще свежему покрытию.

После обезжиривания с помощью автоматической кисти, смачиваемой, например хлористым растворителем, наносится общий слой краски — распылением или окунананием, единственные способы, совместимые с требованиями производства. На собственно электролитических покрытиях может оказаться необходимым нанести перед этим общим слоем “фосфотирующую грунтовку” или реактивную грунтовочную краску (“wash primer”), которая значительно увеличивает сцепление, особенно на гладких основаниях. Однако имеются грунтовочные краски для цинка, называемые “с непосредственным сцеплением”, которые в заводских условиях, по сравнению с условиями строительства, дают, в большинстве случаев, хорошие результаты.

Электростатическое распыление часто применяется ввиду его большой производительности. Наряду с качеством покрытия имеются почти полное отсутствие тумана в цехе и экономия краски. Безвоздушное распыление также имеет своих сторонников и дает, практически, такой же ряд преимуществ. Нанесение окунанием требует относительно более сложной установки: одна установка чана и его приспособлений должна быть подогнана к различным габаритам элементов, для чего предполагается изготовление крупной серии относительно небольшого числа моделей. Выбор краски также имеет большое значение в зависимости от принятого способа окраски. Окунание требует стока, и покрываемые элементы должны иметь отверстия для стока избытка краски, что является лишним при распылении.

Сушка краски производится на открытом воздухе, преимущественно в очищенной от пыли среде или в сушильных камерах (обдуванием горячим воздухом или радиационным способом). Назначение этих камер состоит в том, чтобы ускорить сушку краски, сохнущей естественным способом на воздухе, либо обеспечить настоящее спекание краски, предусмотренной для сушки в печи: в первом случае температура сушки не превышает 60 °C, а во втором для спекания могут потребоваться температуры порядка 180 °С. Средняя продолжительность этой операции составляет около четверти часа.

4) Работа маляра на строительном объекте.

Теперь, между операцией изготовителя металлических изделий и операцией маляра пройдет определенное число недель, даже месяцев: металлические элементы подвергаются различным перемещениям. Теперь маляру приходится решать лишь два типа проблем:

а) состояние оснований в момент их проверки. Элемент металлических изделий, даже правильно защищенный, может получить повреждения, которые нарушают слой заводской краски, а то и расположенный под ним слой цинка. Кроме того, после установки элемента в конструкцию, в качестве внутреннего или наружного переплета его поверхность может быть случайно испачкана брызгами гидравлических растворов (внутренняя гипсовая штукатурка, кладочный раствор, цементный раствор). В том случае, если слой антикоррозионной краски, нанесенной на заводе, хорошего качества, эти случайные загрязнения не особенно вредны. Можно отметить, в крайнем случае, сильно щелочной характер свежего цемента, который может оказаться агрессивным по отношению к красочной пленке, подверженной омылению. Ho используемые связующие, особенно, если речь идет о пленках, высушенных в печи, обладают, обычно, достаточной стойкостью по отношению к щелочам (например, связующие на эпоксидных смолах). Единственно важной мерой предосторожности является очень тщательное удаление загрязнений: металлической щетки может быть достаточно для удаления гипсовых налетов, но для слоев цементного раствора необходим трехгранный шабер или простой шпатель. В том и другом случае следует иметь легкую руку, чтобы не содрать краску! Короче говоря, считается почти неизбежной необходимость перекрашивания грунтовкой поцарапанных или содранных участков. Иногда даже необходимо предусмотреть дополнительную антикоррозионную грунтовку (при выполнении особо ответственных работ) в том случае, если оказался поврежденным сам цинковый слой;

б) совместимость грунтовочной пленки с краской промежуточного слоя, который использует маляр. He боясь, к сожалению, возражений, мы считаем, что в 99 % случаев маляр ничего не знает о характере основания, на котором он работает и не заботится о том, чтобы спросить у сборщика конструкции о типе грунтовочной краски, использованной на заводе, а тем более о составе (хотя бы примерном) этой краски. Отделочный слой должен быть совместимым с грунтовочным или промежуточным.

Мы лично неоднократно отмечали, что такое отсутствие любопытства может привести к печальным последствиям! Глифталевая краска, нанесенная на хлоркаучуковую краску, может подвергнуться сильному отслоению.

Мы знаем, что в течение нескольких лет изготовители металлических изделий, обеспокоенные упреками, которые были направлены в их адрес в связи с нарушениями такого рода, полезно отреагировали в общих интересах (заметим, однако, что на первый взгляд, кажется, вины изготовителя изделий может не быть в споре такого характера. Таким образом, один из них получил от своего поставщика красочных материалов сообщение о приблизительном составе грунтовочной краски, т. е. характер и относительные пропорции твердых компонентов связующего и растворителя. Мы говорим “приблизительном”, так как здесь нет никакой практической пользы от того, чтобы располагать полной формулой изготовления, включающей те или иные специальные вещества, использование которых изготовитель может предусмотреть в зависимости от производства, сохранения или нанесения и которые, чаще всего, участвуют в чрезвычайно малых дозах в сухой пленке. Этот состав доводится до сведения маляра с помощью специальной инструкции, которая ему высылается по почте, и повторно выдается на строительном объекте при поставке различных партий. Маляр, считающий себя недостаточно информированным ввиду приблизительного состава, свободен обратиться к поставщику, чтобы узнать побольше по рациональному покрытию пленки.

Если принцип совместимости установлен, то каково на практике значение проблемы перекрытия слоев? Ее относительно легко можно ограничить путем принятия небольших мер предосторожностей: речь идет, действительно, о том, чтобы обеспечить как можно большую адгезию промежуточного слоя к сухой пленке грунтовочной краски.

Поскольку этот грунтовочный слой нанесен здесь в благоприятных условиях, согласно промышленным нормам, то он может без какого-либо ущерба выдержать поверхностное матирование, предназначаемое для увеличения его шероховатости. В зависимости от срока перекрытия и от связующего пленки грунтовочной краски (вот здесь становится полезным знать ее) целесообразно, даже необходимо, способствовать легкому размоканию этой сухой пленки с помощью одного соответствующего растворителя, после чего сразу наносится промежуточный слой, выбираемый, конечно, в зависимости от характера связующего грунтовочной краски. Таким образом, следует систематически стремиться к созданию однородных систем, стараясь добавлять к определенному связующему либо то же связующее, либо связующее, совместимость которого с первым была очень широко доказана химиками и подтверждена многочисленными практическими случаями.

Проблемы отделочного покрытия металлических изделий маляр, во всех случаях, должен успешно решать с необходимым участием своего поставщика лакокрасочных материалов.

Слесарные изделия

1) Деятельность слесаря в настоящее время. Слесарь, “обреченный” на роль человека искусства в семье работников, занятых обработкой железа, чаще, чем изготовитель крупных изделий, должен сам изобретать или, по крайней мере, интерпретировать формы, которые он создает. Ho он часто пренебрегает проблемой легкого обеспечения защиты от коррозии его изделий.

Эта основная тема неоднократно уже излагалась и обсуждалась, и мы подробно на ней останавливаться не будем. Мы хотели бы лишь предложить некоторые соображения, которые будут, может быть, не для всех повторением:

- слесарные изделия в здании бывают очень часто более подверженными коррозии и различным повреждениям — ударам и царапинам, чем металлические изделия окон и дверей;

- материалы, используемые для слесарных изделий, более разнообразны, чем для изделий окон и дверей; способы их изготовления также являются более сложными; их условия заводской антикоррозионной обработки являются более трудными при рациональном и экономичном исполнении;

- “хороший рисунок” изделия, с точки зрения легкости защиты от коррозии, не делает его автоматически более дорогим, чем “плохой рисунок”;

- условия транспортировки, складирования и монтажа слесарных изделий в большей степени, чем для изделий оконной арматуры подвержены различным случайностям, которые могут отрицательно влиять на состояние поверхности установленных на место изделий.

На основании этих коротких замечаний можно сделать вывод о том, что слесарю приходится сталкиваться с более разнообразными и более трудными проблемами, чем специалисту по крупным металлическим изделиям, которые влияют непосредственно на антикоррозионную защиту его изделий. Ho слесарь, как специалист по крупным изделиям, не зависит ни от каких норм и лишь контрактные условия в состоянии заставить его выполнять операции по подготовке поверхности (очистка от окалины, жира и ржавчины) и по окраске.

2) Защита от коррозии слесарных изделий. В чем конкретно состоит работа слесаря в части защиты от коррозии и какие отношения он может поддерживать с маляром?

Прежде всего, элементарный вывод, который может сделать слесарь, выпускающий различную продукцию: если невозможно, по материальным (отсутствие места, вопросы гигиены и техники безопасности) или экономическим причинам, решить проблему антикоррозионной защиты, не будем ее решать! Такой вывод может прийти на ум не из-за бессилия и не из-за цинизма, а в результате правильного ощущения действительности.

Только что доставленные слесарем на строительный объект балконы в сыром виде, неочищенные от окалины, должны быть установлены на место. Если маляр приступит к работе сразу (в таких случаях на месте нельзя применить средства для очистки от окалины), то через месяц или oт силы через год, в зависимости от времени нанесения краски, появится сильная ржавчина. Виновен будет маляр. Если по договоренности работа маляра будет отсрочена с тем, чтобы в результате атмосферных воздействий была обеспечена очистка от окалины элементов балкона, то образующаяся ржавчина будет смываться водой по стене и испачкает конструкцию до неэстетичной степени и иногда непоправимо.

Из этих двух зол невозможно выбрать наименьшее, но можно пойти по другому пути, по нашему мнению, единственному, обладающему по-настоящему рациональным характером: произвести немедленно, лучше всего в специализированной мастерской, тщательную очистку от окалины всех элементов, состояние поверхности которых, рано или поздно, должно потребовать такой обработки. Такой вариант является наиболее надежным с технической точки зрения и наиболее выгодным с экономической, если на миг сравнить его результаты с неблагоприятными результатами, получающимися в результате принятия вышеприведенных мер.

В первом случае очистка от окалины происходит несколько анархичным, скрытым способом, так как окалина закрыта, с довольно слабой герметичностью, под красочным покрытием, и для серьезных ремонтных работ потребуется полная очистка поверхностей, которая не позволит получить полную очистку от ржавчины на уже установленных конструкциях.

Во втором случае очистка от окалины будет более легкой, но опять мало контролируемой и с дополнительной возможностью появления сильной коррозии при наличии промышленной или морской среды. В случае отсрочки начала работ маляра потребуются вспомогательные работы по подготовке поверхности для удаления чешуек окалины и тщательной очистки участков с “язвочками ржавчины”.

Впрочем, очистку от окалины в заводских условиях можно выполнять в несколько этапов и с помощью различных специалистов: ее можно было бы осуществлять на металлургической стадии с помощью поставщика сырья. Уже встречаются изделия, поставляемые “очищенными” и с которыми не возникает проблем такого рода. Можно также, и очень логично, поручить маляру-профессионалу выполнение этой работы, и это, по нашему мнению, дает тройную выгоду: очистка от окалины производится после слесарных операций, следовательно, на оконченных изделиях, когда пескоструйная обработка или какой-либо другой способ обеспечивает полную очистку всех видимых поверхностей с удалением также остатков сварочных работ, ее поручают специалисту по окраске, которому известны состояния поверхности, пригодные для антикоррозионной обработки (также как и цинковальщик, который начинает свои работы, преимущественно, на этом этапе). Он выполняет эти работы незадолго до нанесения грунтовочного слоя, и этот короткий промежуток времени дает преимущества по отношению к качеству специальной защиты.

По нашему мнению, ни один из этих метрдов не дает такой же комплекс преимуществ, как пескоструйная обработка (и тем более, чем дробеструйная обработка — очень разработанный метод, который может показать почти идеальную гибкость в работе), но в руках опытного персонала: оборудование, позволяющее использовать эти “заменители”, способно выполнить приемлемую подготовку поверхности. Следует лишь отметить ограниченный характер указанных способов: пневматический молоток подходит больше для толстых стальных листов, горелка может вызвать деформацию слишком тонких профилей, пасты против окалины лучше подходят для поверхностей, трудно поддающихся механической обработке.

Мы уделили основное внимание очистке от окалины в сфере деятельности слесаря, тогда как совершенно забыли заинтересовать этим вопросом изготовителя металлических изделий для оконных переплетов: фактически, он использует главным образом изделия холодного проката, в то время как слесарь имеет дело, большей частью, с горячим прокатом. Ho на поверхности холоднокатаной стали, если и можно действительно заметить наличие оксидов, придающих металлу некоторый синеватый оттенок, необходимо признать, что образованная таким образом “шкура” является одновременно сплошной и обладающей чрезвычайно сильной адгезией к стали. В отношении защиты от коррозии она имеет лишь тот недостаток, что является слишком гладкой и создающей таким образом основание посредственного качества для сцепления краски грунтовочного слоя. Для поверхностей стали горячей прокатки никакого сомнения не должно быть: сплошность и адгезия окалины (то синего, то серого, то черного цвета) являются одними из самых подозрительных признаков, и такое ненадежное основание красить нельзя.

3) Окраска слесарных изделий. Это является последней стадией антикоррозионной обработки поверхности, относящейся к слесарю, мы подходим к нанесению грунтовочного слоя покрытия перед установкой элементов в конструкцию. Нанесение этого слоя должно всегда, когда это возможно, производиться сразу после удаления окалины. Для всех холоднокатаных изделий перед нанесением этого слоя необходимо выполнить зачистку металлической щеткой (вращающаяся электрическая щетка обладает лучшей производительностью, чем обычная ручная) от ржавчины, затем обезжиривание (кисть с автоматическим питанием намного лучше, чем тряпка). Однако не будет абсурдом, если предусмотреть нанесение грунтовочного слоя на строительном объекте: после снятия окалины обнажившаяся стальная поверхность быстро начнет ржаветь. Ho образуемая ржавчина имеет крошащуюся консистенцию и легко снимается затем с помощью простой ручной щетки.

Нанесение краски выполняется окунанием или распылением. Несмотря на малые серии и сложность изготовляемых форм, окунание пользуется некоторым преимуществом: к сожалению, этот способ имеет два небольших недостатка — оставляет на конструкциях избытки материала и — более серьезный недостаток — требует после себя покрытия кистью или пистолетом не полностью покрытых участков. Что касается покрытия распылением, то электростатический и безвоздушный метод способны привлечь внимание как изготовителя слесарных изделий, так и изготовителя оконных переплетов. Отметим лишь, что используемая краска бывает чаще воздушной сушки, чем сушки в печи.

Когда нанесение краски производится лишь на строительном объекте, необходимо хорошо себе уяснить, что оно должно выполняться перед установкой элементов, если не в закрытом помещении (и обогреваемом в холодное время года), то, по крайней мере, в месте, защищенном от атмосферных воздействий. Известно, что на этой стадии антикоррозионной защиты первостепенным является качество нанесения покрытия. Краска должна выбираться специально с высокой кроющей способностью с тем, чтобы обеспечить тщательное покрытие всех поверхностей: такая предосторожность касается особенно поверхностей, подверженных конденсации и стекающей влаге.