1. Lukisan
-Definisi: Pengecatan adalah istilah umum untuk operasi yang dilakukan untuk membentuk lapisan film menggunakan cat dengan tujuan menutupi permukaan suatu objek untuk perlindungan dan estetika, dll.
-Tujuan: Tujuan pengecatan bukan hanya untuk estetika, tetapi juga untuk perlindungan dan, akibatnya, peningkatan kualitas produk.
1) Perlindungan: Sebagian besar material utama yang membentuk mobil adalah pelat baja, dan ketika sebuah kendaraan dibuat dengan pelat baja sebagai penutup, pelat tersebut bereaksi dengan kelembapan atau oksigen di udara sehingga menghasilkan karat. Tujuan utama pengecatan adalah untuk melindungi objek dengan mencegah timbulnya karat.
2) Estetika: Bentuk mobil memiliki beberapa jenis permukaan dan garis seperti permukaan tiga dimensi, permukaan datar, permukaan lengkung, garis lurus, dan kurva. Dengan mengecat objek berbentuk kompleks seperti itu, akan tercipta kesan warna yang sesuai dengan bentuk mobil dan sekaligus meningkatkan estetika mobil.
3) Peningkatan daya jual: Saat ini, terdapat berbagai jenis mobil di pasaran, tetapi di antara mereka, jika dibandingkan dengan kendaraan yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama, misalnya, mobil dengan cat dua warna terlihat lebih baik. Nilai jual meningkat seiring dengan peningkatan daya jual. Dengan cara ini, salah satu tujuan lainnya adalah untuk meningkatkan nilai produk melalui pengecatan. Selain itu, daya tahan eksterior mobil semakin dibutuhkan karena perubahan lingkungan yang cepat akhir-akhir ini. Misalnya, permintaan akan cat fungsional yang mencegah kerusakan lapisan cat akibat hujan asam dan penurunan kilap awal akibat sikat pencucian mobil otomatis semakin meningkat, sehingga meningkatkan daya jual.Pengecatan otomatis dan pengecatan manual sama-sama digunakan tergantung pada persyaratan kualitas lapisan cat.
2. Komposisi catKomposisi cat: Cat adalah cairan kental di mana tiga komponen yaitu pigmen, resin, dan pelarut tercampur (terdispersi) secara merata.
- Pigmen: Bubuk berwarna yang tidak larut dalam pelarut atau air. Perbedaannya dengan pewarna adalah pigmen tersebar sebagai partikel tanpa larut dalam air atau pelarut. Ukuran partikel berkisar dari beberapa mikrometer hingga beberapa puluh mikrometer. Selain itu, terdapat berbagai bentuk, seperti bentuk bulat, bentuk batang, bentuk jarum, dan bentuk serpihan. Pigmen adalah bubuk yang memberikan warna (daya pewarna) dan daya tutup (kemampuan untuk menutupi dan menyembunyikan permukaan suatu objek dengan menjadi buram) pada lapisan cat, dan ada dua jenis: anorganik dan organik. Pigmen pemoles dan pengisi digunakan untuk meningkatkan kesan permukaan. Cat tanpa warna dan transparan disebut bening di antara cat, ketika pigmen dikeluarkan dari komponen penyusun cat.
Digunakan untuk memberikan kilau lebih pada lapisan film.
1) Fungsi pigmen
* Pigmen warna: memberikan warna, daya tutup
Pigmen anorganik: Ini terutama pigmen alami seperti putih, kuning, dan coklat kemerahan. Pigmen ini merupakan senyawa logam seperti seng, titanium, timbal, besi, tembaga, dll. Secara umum, pigmen ini memiliki ketahanan cuaca dan panas yang sangat baik serta daya tutup yang baik, tetapi dalam hal kecerahan warna, pigmen ini tidak sebaik pigmen organik. Sebagai cat untuk mobil, pigmen anorganik saja tidak digunakan. Selain itu, dari sudut pandang pencegahan pencemaran lingkungan, pigmen yang mengandung logam berat berbahaya seperti kadmium dan kromium saat ini tidak digunakan.
Pigmen organik: Pigmen ini diproduksi melalui sintesis organik dengan reaksi kimia periodik, dan merupakan zat yang terbuat dari senyawa logam atau seperti yang ada di alam. Secara umum, daya tutupnya tidak terlalu baik, tetapi karena menghasilkan warna yang jernih, pigmen ini banyak digunakan untuk pengecatan warna solid yang cerah, warna metalik, dan warna mika sebagai cat untuk eksterior mobil.
* Pigmen anti karat: mencegah karat
* Pigmen Pengisi: Lapisan film yang keras dapat diperoleh, mencegah dekomposisi lapisan film dan meningkatkan daya tahan.
- Resin: Cairan transparan yang menghubungkan pigmen dan lapisan cat serta memberikan kilap, kekerasan, dan daya rekat pada lapisan film. Nama lain untuk resin adalah pengikat. Sifat pengeringan dan daya tahan lapisan film sangat bergantung pada sifat resin.
1) Resin alami: Resin ini terutama diekstrak atau dikeluarkan dari tumbuhan dan digunakan untuk cat seperti pernis berbasis minyak, pernis, dan lak.
2) Resin sintetis: Ini adalah istilah umum untuk resin yang disintesis melalui reaksi kimia dari berbagai bahan baku kimia. Ini adalah senyawa organik dengan berat molekul yang sangat besar dibandingkan dengan resin alami. Selain itu, resin sintetis dibagi menjadi resin termoplastik (melunak dan meleleh saat dipanaskan) dan resin termoset (mengeras melalui reaksi kimia dengan pemberian panas, dan tidak melunak dan meleleh bahkan ketika dipanaskan kembali setelah pendinginan).
- Pelarut: Ini adalah cairan transparan yang melelehkan resin sehingga pigmen dan resin mudah tercampur. Setelah pengecatan, pelarut menguap seperti pengencer dan tidak tertinggal pada lapisan cat.
Clukisan ar
1. Gambaran Umum dan Definisi CatDari perspektif memberikan 'pencegahan karat (anti karat)' dan 'sifat estetika', cat otomotif telah berperan dalam meningkatkan daya jual mobil dengan menerapkan teknologi terkini pada zamannya. Dalam hal kualitas berikut, cat dan sistem pelapis dirancang untuk mencapai kualitas pelapisan ini dengan cara yang paling ekonomis.
Cat umumnya mudah mengalir dan memiliki sifat melapisi permukaan objek yang akan dilapisi serta membentuk lapisan kontinu (lapisan cat) melalui proses pengeringan dan pengerasan. Sesuai dengan sifat fisik dan kimia lapisan cat yang terbentuk dengan cara ini, objek yang akan dilapisi akan mendapatkan manfaat 'pencegahan karat' dan 'kekenyalan'.
2. Proses pengecatan otomotifUntuk mendapatkan kualitas lapisan cat mobil target dengan cara yang paling ekonomis, proses pelapisan dan spesifikasi pelapisan ditetapkan, dan setiap kualitas penting diberikan pada lapisan cat yang diperoleh dalam setiap proses. Selain itu, karena karakteristik lapisan cat bergantung pada keberhasilan dan kegagalan proses, cat yang digunakan dalam setiap proses dirancang sedemikian rupa sehingga fungsi utama yang ditetapkan dapat dimaksimalkan dengan mempertimbangkan kondisi proses.Proses pengaplikasian cat dikontrol secara ketat di bengkel pengecatan.
Proses di atas adalah sistem pelapisan 3 lapis atau 4 lapis yang paling umum digunakan untuk pelapisan panel eksterior mobil, dan lapisan film yang terbentuk dalam setiap proses menunjukkan fungsi yang akan dijelaskan kemudian dan menetapkan kualitas pelapisan mobil sebagai sistem pelapisan yang komprehensif. Pada truk dan kendaraan ringan, ada kasus di mana sistem pelapisan dua lapis yang menghilangkan langkah perantara dari langkah pelapisan digunakan. Selain itu, pada mobil kelas atas, dimungkinkan untuk mencapai kualitas yang lebih baik dengan mengaplikasikan lapisan perantara atau lapisan atas dua kali.
Selain itu, baru-baru ini, sebuah proses untuk mengurangi biaya pelapisan dengan mengintegrasikan proses pelapisan tengah dan atas telah dipelajari dan diterapkan.
- Proses perawatan permukaan: Proses ini meningkatkan pencegahan karat dengan menekan reaksi korosi logam dan memperkuat adhesi antara lapisan dasar (film elektrodeposisi) dan material (substrat). Saat ini, seng fosfat adalah komponen utama film tersebut, dan metode perawatan celup merupakan metode utama sehingga dapat secara memadai merawat bagian-bagian dengan struktur kompleks. Secara khusus, untuk elektrodeposisi kationik, logam seperti Fe, Ni, dan Mn selain Zn dicampur ke dalam lapisan untuk lebih meningkatkan ketahanan korosi.
- Lapisan elektrodeposisi (Primer elektrodeposisi tipe Kation): Lapisan dasar terutama berfungsi untuk mencegah karat. Selain sifat anti karat yang sangat baik, cat elektrodeposisi kationik berbasis resin epoksi memiliki keunggulan berikut dalam pelapisan dasar otomotif: ① Tidak terjadi elusi lapisan film yang diolah dengan seng fosfat selama pelapisan elektrodeposisi. ② Efek penghambatan reaksi korosi karena sifat basa dalam struktur resin. ③ Sifat anti karat yang sangat baik karena efek mempertahankan daya rekat berkat ketahanan alkali yang tinggi dari resin epoksi.
1) Keunggulan elektrodeposisi kationik
Bahkan bentuk yang kompleks pun dapat dilapisi dengan ketebalan lapisan yang seragam.
* Kemampuan penetrasi internal yang sangat baik ke dalam bagian dan sambungan yang kompleks.
* Pengecatan otomatis
* Perawatan dan pengelolaan lini yang mudah.
* Kemampuan pengecatan yang baik.
* Sistem pencucian air tertutup UF dapat diterapkan (mengurangi kehilangan cat dan mengurangi kontaminasi air limbah)
* Kandungan pelarut rendah dan polusi udara rendah.
* Ini adalah cat berbahan dasar air, dan risiko kebakarannya kecil.
2) Cat elektrodeposisi kationik: Secara umum, ini adalah resin poliamino yang diperoleh dengan menambahkan amina primer hingga kuaterner ke resin epoksi. Cat ini dinetralkan dengan asam (asam asetat) agar larut dalam air. Selain itu, metode pengerasan lapisan filmnya adalah jenis reaksi ikatan silang uretan menggunakan isosianat terblokir sebagai agen pengeras.
3) Meningkatkan fungsi cat elektrodeposisi: Cat ini tersebar luas di seluruh dunia sebagai lapisan dasar mobil, namun penelitian dan pengembangan terus dilakukan untuk meningkatkan tidak hanya kualitas anti korosi seluruh mobil tetapi juga kualitas pelapisannya.
* Fungsi pencegahan karatlapisan pelindung
Lanjut. Sifat pelapisan yang sempurna, ketahanan penetrasi sambungan, ketahanan terhadap pengelupasan.
Anda. Kemampuan lembaran baja anti karat (daya rekat tahan air, tahan putaran)
Lakukan. Pengerasan suhu rendah (Peningkatan ketahanan karat pada bagian yang terpasang karet, dll.)
* Fungsi kosmetik/dekoratif
Lanjut. Sifat pelapisan kekasaran pelat baja (berkontribusi pada peningkatan kehalusan dan kilap, dll.)
Anda. Ketahanan terhadap penguningan (penghambatan penguningan lapisan atas putih)
- Lapisan perantara: Lapisan perantara berperan sebagai pendukung untuk memaksimalkan fungsi pencegahan karat pada lapisan dasar (elektrodeposisi) dan fungsi penutup lapisan atas, serta memiliki fungsi untuk meningkatkan kualitas cat pada seluruh sistem pengecatan. Selain itu, proses pelapisan perantara berkontribusi untuk menurunkan cacat lapisan karena menutupi sebagian cacat yang tidak dapat dihindari pada lapisan dasar (goresan, penempelan debu, dll.) dalam proses pengecatan sebenarnya.
Cat intermediate adalah jenis cat yang menggunakan resin poliester bebas minyak sebagai resin dasar dan dikeringkan dengan panas menggunakan resin melamin dan baru-baru ini uretan (Bl). Baru-baru ini, untuk meningkatkan ketahanan terhadap pengelupasan, primer anti-pengelupasan terkadang dilapisi dengan metode basah di atas basah pada proses pra-cat intermediate.
1) Ketahanan lapisan perantara
* Tahan air: daya serap rendah dan mencegah timbulnya lecet
* Ketahanan terhadap pengelupasan: Menyerap energi benturan saat batu dilempar dan mengurangi kerusakan pada lapisan pelindung yang menyebabkan suara bising serta menekan terjadinya korosi kerak.
* Ketahanan terhadap cuaca: Mengurangi kerusakan akibat sinar UV, dan mencegah pengelupasan lapisan atas akibat paparan lingkungan luar.
2) Fungsi plesteran lapisan perantara
* Sifat lapisan dasar: Berkontribusi pada penghalusan permukaan eksterior akhir dengan menutupi kekasaran permukaan lapisan elektrodeposisi.
* Ketahanan terhadap pelarut: Dengan menekan pembengkakan dan pelarutan lapisan perantara terhadap pelarut lapisan atas, kualitas tampilan kontras tinggi dapat diperoleh.
* Penyesuaian warna: Lapisan tengah biasanya berwarna abu-abu, tetapi baru-baru ini dimungkinkan untuk mengaplikasikan lapisan atas dengan daya tutup rendah dengan mewarnainya (color sealer).
3) Cat perantara
*Kualitas yang dibutuhkan untuk lapisan perantara: ketahanan terhadap pengelupasan, kemampuan menutupi lapisan dasar, daya rekat pada lapisan elektrodeposisi, kehalusan, tidak kehilangan cahaya, daya rekat pada lapisan atas, ketahanan terhadap kerusakan akibat cahaya.
- Lapisan Atas (Topcoat): Fungsi utama lapisan atas adalah untuk memberikan sifat kosmetik serta melindungi dan memeliharanya. Kualitas yang dimilikinya meliputi warna, kehalusan permukaan, kilap, dan kualitas gambar (kemampuan untuk menerangi gambar objek dengan jelas pada lapisan cat). Selain itu, kemampuan untuk melindungi dan menjaga estetika mobil dalam jangka waktu lama juga dibutuhkan oleh lapisan atas.
- Lapisan Atas (Topcoat): Fungsi utama lapisan atas adalah untuk memberikan sifat kosmetik serta melindungi dan memeliharanya. Kualitas yang dimilikinya meliputi warna, kehalusan permukaan, kilap, dan kualitas gambar (kemampuan untuk menerangi gambar objek dengan jelas pada lapisan cat). Selain itu, kemampuan untuk melindungi dan menjaga estetika mobil dalam jangka waktu lama juga dibutuhkan oleh lapisan atas.
1) Lapisan atas: Warna diklasifikasikan menurut basis pigmen yang diaplikasikan pada cat, dan secara umum dibagi menjadi warna mika, warna metalik, dan warna solid tergantung pada apakah pigmen serpihan seperti serpihan bubuk aluminium digunakan.
* Kualitas tampilan: kehalusan, kilau, kecerahan, kesan alami
* Daya tahan: menjaga dan melindungi kilau, perubahan warna, pudar
* Daya rekat: Daya rekat lapisan ulang, daya rekat 2 warna, daya rekat dengan medium
* Ketahanan terhadap pelarut
* Ketahanan terhadap bahan kimia
* Kualitas fungsional: tahan terhadap pencucian mobil, tahan terhadap hujan asam, tahan terhadap pengelupasan cat.
2) Cat ramah lingkungan
* Padatan Tinggi: Ini adalah cat dengan padatan tinggi yang memenuhi peraturan VOC (Senyawa Organik Volatil), dan merupakan jenis cat yang mengurangi jumlah pelarut organik yang digunakan. Cat ini memiliki ciri khas berupa daya rekat yang sangat baik dan menggunakan resin dengan berat molekul rendah.
* Tipe Berbasis Air (cat berbahan dasar air): Ini adalah cat yang meminimalkan jumlah pelarut organik yang digunakan dan menggunakan air (air murni) sebagai pengencer cat. Sebagai karakteristiknya, fasilitas pemanasan awal (IR_Preheat) yang dapat menguapkan air diperlukan dalam proses pengecatan, sehingga diperlukan renovasi fasilitas, dan alat penyemprot juga memerlukan metode elektroda untuk cat berbahan dasar air.
3) Cat fungsional
* CCS (Complex Crosslinking System, cat jenis ikatan silang kompleks): Ini adalah jenis resin uretan (isosianat) atau silana di mana sebagian resin melamin, yang rentan terhadap hujan asam dalam sistem resin akrilik/melamin, digantikan, dan ketahanan terhadap asam serta ketahanan terhadap goresan ditingkatkan.
* NCS (New Crosslinking System, Cat Tipe Pengikatan Silang Baru): Cat non-melamin yang dibuat dengan pengerasan epoksi asam pada resin akrilik. Cat ini memiliki ketahanan asam, ketahanan gores, dan ketahanan noda yang sangat baik.
- Kemampuan kerja lapisan atas: Untuk mendapatkan reproduksi lapisan atas yang baik secara ekonomis, kemampuan kerja cat yang baik (atomisasi, daya alir, lubang kecil, kehalusan, dll.) sangat penting. Untuk itu, penting untuk menyesuaikan perilaku viskositas dalam proses pembentukan multi-lapisan mulai dari pengecatan hingga pemanggangan dan pengerasan. Kondisi lingkungan pengecatan seperti suhu, kelembapan, dan kecepatan angin di ruang pengecatan juga merupakan faktor penting.
1) Viskositas resin: berat molekul, kompatibilitas (parameter kelarutan: nilai SP)
2) Pigmen: penyerapan minyak, konsentrasi pigmen (PWC), ukuran partikel terdispersi
3) Aditif: zat pengental, zat perata, zat penghilang busa, penghambat pemisahan warna, dll.
4) Kecepatan pengerasan: konsentrasi gugus fungsional dalam resin dasar, reaktivitas agen pengikat silang
Selain itu, ketebalan lapisan film sangat berpengaruh pada tampilan akhir lapisan atas. Baru-baru ini, agen pengental struktural seperti mikrogel memungkinkan tercapainya sifat fluiditas dan perataan, serta tampilan akhir yang lebih baik dengan pelapisan film tebal.
- Ketahanan lapisan cat atas terhadap cuaca: Meskipun mobil terpapar berbagai lingkungan, lapisan cat atas menerima pengaruh cahaya, air, oksigen, panas, dan lain-lain. Akibatnya, sejumlah fenomena yang tidak menguntungkan terjadi dan merusak estetika.
1) Fenomena optik
* Penurunan kilap: Kehalusan permukaan lapisan film rusak, dan pantulan cahaya yang menyebar dari permukaan meningkat. Komposisi resin penting, tetapi ada juga pengaruh pigmen.
* Perubahan warna: Warna lapisan awal berubah seiring dengan penuaan pigmen atau resin dalam lapisan film. Untuk aplikasi otomotif, pigmen yang paling tahan cuaca harus dipilih.
2) fenomena mekanik
* Retak: Retak terjadi pada lapisan permukaan film pelapis atau seluruh film pelapis akibat perubahan sifat fisik film pelapis karena fotooksidasi atau hidrolisis (penurunan elongasi, adhesi, dll.) dan tegangan internal. Secara khusus, hal ini cenderung terjadi pada film pelapis bening metalik, dan selain penyesuaian sifat fisik film pelapis dari komposisi resin akrilik dan penyesuaian sifat fisik film pelapis, penerapan penyerap ultraviolet dan antioksidan juga efektif.
* Pengelupasan: Lapisan film terkelupas sebagian karena penurunan daya rekat lapisan film atau penurunan sifat reologi, dan pengaruh gaya eksternal seperti cipratan atau getaran batu.
3) fenomena kimia
* Kontaminasi noda: Jika jelaga, bangkai serangga, atau hujan asam menempel pada permukaan lapisan cat, bagian tersebut akan bernoda dan berubah warna menjadi bintik-bintik. Oleh karena itu, perlu diaplikasikan pigmen dan resin tahan gores dan tahan alkali. Salah satu alasan mengapa lapisan bening diaplikasikan pada warna metalik adalah untuk melindungi bubuk aluminium.
- Tantangan masa depan lapisan cat akhir: Estetika dan desain menjadi semakin penting dalam meningkatkan nilai komersial mobil. Sembari menanggapi diversifikasi permintaan dan perubahan material seperti plastik, perlu juga menanggapi tuntutan sosial seperti memburuknya lingkungan paparan mobil dan pengurangan polusi udara. Dalam kondisi ini, berbagai lapisan cat akhir untuk mobil masa depan sedang dipertimbangkan.
Mari kita perhatikan lebih dekat proses pengecatan otomotif pada umumnya dan lihat di mana perpindahan panas dan massa merupakan aplikasi penting. Proses pengecatan umum untuk mobil adalah sebagai berikut.
① Praperawatan
② Elektrodeposisi (lapisan dasar)
③ Pengecatan dengan bahan penyegel
④ Lapisan Bawah
⑤ lukisan lilin
⑥ Primer Anti-Keripik
⑦ Dasar-dasar
⑧ Lapisan Atas
⑨ Penghilangan cacat dan pemolesan
Proses manufaktur mobil memakan waktu sekitar 20 jam, di mana 10 jam, yang merupakan setengahnya, adalah proses yang disebutkan di atas. Di antara proses tersebut, yang paling signifikan dan penting adalah pra-perlakuan, pelapisan elektrodeposisi (pelapisan dasar), pelapisan primer, dan pelapisan atas. Mari kita fokus pada proses-proses ini.
Waktu posting: 08-Nov-2022
