ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9162| Title: | Підвищення якості виконання лакофарбових покриттів під час виконання малярно-кузовних робіт легкових автомобілів |
| Authors: | Солтус , Анатолій Петрович Тарандушка, Іван Павлович |
| Issue Date: | 2024 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота магістра на тему «Підвищення якості виконання лакофарбових покриттів під час виконання малярно-кузовних робіт легкових автомобілів» містить 94 сторінок текстового документа, 30 ілюстрацій 15 таблиць, використаних джерел. Якість, лакофарбове покриття, кузовне виробництво, дефекти, система, вхідні параметри системи. У кваліфікаційній роботі магістра було проведено огляд існуючих досліджень відповідно до теми. Виявлено структуру якості кузовного виробництва та визначено основні етапи технологічного процесу ремонту, що відіграють основну роль у формуванні якісного лакофарбового покриття. Знайдено чисельні значення витрат, зумовлені дефектами та запропоновано технічні засоби, що забезпечують зниження витрат під час проведення операцій технологічного процесу нанесення лакофарбового покриття. Запропоновано методику визначення рівня якості нанесеного лакофарбового покриття. Визначено математичну залежність рівня якості нанесеного лакофарбового покриття від факторів системи процесу нанесення лакофарбового покриття у вигляді лінійної множинної регресії. Перевірено адекватність запропонованої математичної моделі з визначення рівня якості нанесеного лакофарбового покриття. Наукова новизна: - Запропоновано методику визначення рівня якості нанесеного лакофарбового покриття на основі морфологічного дослідження. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/9162 |
| Appears in Collections: | 274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Тарандушка І.П..pdf Restricted Access | 2.24 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92
ЗАТВЕРДЖУЮ
зав. кафедри автомобілів та
технологій їх експлуатації,
професор
______________ Л.А. Тарандушка
«___» __________________2024 р.
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА
«Підвищення якості виконання лакофарбових покриттів під час
виконання малярно-кузовних робіт легкових автомобілів»
Керівник роботи:
професор, д.т.н. _______________ А.П. Солтус
(посада) (підпис) (Ініціали, прізвище)
Виконавець:
студент 2 курсу, гр. мАВ-39
спеціальності 274 – Автомобільний транспорт _____________ _І.П. Тарандушка____
(підпис) (Ініціали, прізвище)
2024
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота магістра на тему «Підвищення якості виконання
лакофарбових покриттів під час виконання малярно-кузовних робіт легкових
автомобілів» містить 94 сторінок текстового документа, 30 ілюстрацій 15 таблиць,
використаних джерел.
Якість, лакофарбове покриття, кузовне виробництво, дефекти, система,
вхідні параметри системи.
У кваліфікаційній роботі магістра було проведено огляд існуючих
досліджень відповідно до теми. Виявлено структуру якості кузовного виробництва
та визначено основні етапи технологічного процесу ремонту, що відіграють
основну роль у формуванні якісного лакофарбового покриття. Знайдено чисельні
значення витрат, зумовлені дефектами та запропоновано технічні засоби, що
забезпечують зниження витрат під час проведення операцій технологічного
процесу нанесення лакофарбового покриття. Запропоновано методику визначення
рівня якості нанесеного лакофарбового покриття. Визначено математичну
залежність рівня якості нанесеного лакофарбового покриття від факторів системи
процесу нанесення лакофарбового покриття у вигляді лінійної множинної регресії.
Перевірено адекватність запропонованої математичної моделі з визначення рівня
якості нанесеного лакофарбового покриття.
Наукова новизна:
- Запропоновано методику визначення рівня якості нанесеного
лакофарбового покриття на основі морфологічного дослідження.
Зміст
РЕФЕРАТ ............................................................................................................................. 2
ВСТУП .................................................................................................................................. 4
1 Аналіз стану питання дослідження ................................................................................ 6
1.1 Огляд існуючих досліджень з малярно-кузовного сервісу ....................................... 6
1.2 Структура лакофарбового покриття ............................................................... 7
1.3 Технологія фарбування при ремонті кузова автомобіля .............................. 9
2 Технологічні особливості організації кузовного виробництва ................................. 16
2.1 Організація кузовного виробництва .......................................................................... 16
2.2 Контроль якості фарбування автомобільних кузовів та деталей .............. 17
3 Дефекти, що виникають при фарбуванні ............................................................ 22
3.1 Види дефектів ................................................................................................. 22
3.2 Чинники, що впливають якість лакофарбового покриття .......................... 27
3.3 Властивості обладнання, що впливають на якість ...................................... 37
3.4 Якість послуг кузовного виробництва ......................................................... 52
3.5 Оцінка поточного виробництва..................................................................... 56
3.6 Аналіз технологічних рішень щодо зниження дефектів при фарбуванні 65
3.6.1 Невідповідність кольору ................................................................................ 68
3.6.2 Засміченість лакофарбового покриття ......................................................... 73
3.6.3 Протирання лаку. Ненавмисне заподіяння дефектів. ................................. 75
4 Розробка методики визначення рівня якості нанесеного лакофарбового покриття 77
Висновки ............................................................................................................................ 91
Список використаних джерел .......................................................................................... 92
3
ВСТУП
Ключовий показник роботи будь-якого малярно-кузовного сервісу – це його
рентабельність, тобто його прибутковість. Вона залежить від таких складових, як
персонал, виробничі площі, інструменти та обладнання, що використовуються в
роботі, витратні матеріали, технології, втрати. Виділяють два види втрат:
приховані та явні. Явні – це ті, що витрачаються на забезпечення працездатності
виробництва. До них відносяться: навчання персоналу, покупка матеріалів,
обслуговування обладнання, оплата праці та ін. Приховані втрати - це ті, які
призводять до збільшення загальних втрат та при цьому, не додають цінності
послуги, наприклад, дефекти, що виникають під час відновлення, втрата часу на
доставку ексклюзивних запасих частин, втрати на незаплановані послуги, втрата
лояльності клієнта. Заощаджувати на явних втратах не бажано, оскільки зниження
даних втрат веде до збільшення прихованих втрат (економія на матеріалах може
призвести до появи дефектів фарбування, а отже, можливо до переробки виконаної
роботи, що за витратами більше, ніж заощаджені кошти). А усвідомлення того, що
на підприємстві є приховані втрати не вирішує проблеми, потрібне розуміння, на
якому етапі вони виникають і як із цим боротися.
Насправді, не кожен керівник має інформацію, наприклад, про кількість
перефарбувань у малярсько-кузовному цеху за минулий місяць. Більше того,
багато хто навіть не підозрює про розмір фактичної шкоди від перефарбувань.
Адже у вартість одного перефарбування входить не тільки час, витрачений
маляром і вартість витрачених матеріалів, але й час, протягом якого простоюють
інші підрозділи цеху в очікуванні виправлення дефекту фарбування. До
перерахованих втрат приєднується збитки репутації сервісного центру, значення
якого важко переоцінити.
Актуальність даної теми дослідження полягає у підвищенні якості
виконання лакофарбових покриттів малярно-кузовного сервісу.
Метою даного дослідження є підвищення ефективності роботи малярно-
кузовного сервісу за рахунок забезпечення необхідних умов для отримання якісного
4
лакофарбового покриття.
Об'єкт дослідження: процеси малярно-кузовного сервісу.
Предмет дослідження: витрати при виконанні фарбувальних робіт та їх вплив
на ефективність роботи малярно-кузовного сервісу.
Для досягнення мети необхідно вирішити такі завдання:
1. Визначити основні етапи технологічного процесу для виконання малярно-
кузовних послуг;
2. Виявити основні фактори (параметри), що впливають на якість малярно-
кузовного сервісу;
3. Провести патентний пошук рішень щодо зниження кількості можливих
дефектів під час виконання малярно-кузовних послуг;
4. Запропонувати методику визначення рівня якості нанесеного лакофарбового
покриття.
5. Визначити математичну залежність рівня якості нанесеного лакофарбового
покриття від факторів системи процесу нанесення лакофарбового покриття у
вигляді лінійної множинної регресії.
6. Перевірити адекватність запропонованої математичної моделі з
визначення рівня якості нанесеного лакофарбового покриття.
5
1 Аналіз стану питання дослідження
1.1 Огляд існуючих досліджень з малярно-кузовного сервісу
Фарбування автомобіля – складний технологічний процес, який вимагає від
співробітників розуміння як теоретичних нюансів, так і проблем практичної
реалізації. Цей процес включає безліч стадій, починаючи від першого огляду та
оцінки ремонту і закінчуючи фінішним поліруванням. Правильна черговість та
дотримання всіх необхідних параметрів на кожній стадії – це запорука отримання
якісного покриття, що відповідає за кольором не ремонтованим деталям кузова [1].
У статті Гнатова А.В., Аргуна Щ.В. [2] розглянули чинники, що впливають
якість кузовного ремонту автомобілів. Розроблено схему взаємозв'язку процесів
кузовного ремонту. Запропоновано методику комплексної оцінки якості кузовного
ремонту автомобілів на основі опитування замовників та виконавців робіт.
В роботі [3] автори дослідили, як найефективніше використовувати ресурси
малярно-кузовного цеху, класифікацію втрат ресурсів та способи виявлення втрат.
В роботі [4] розроблено модель управління якістю послуг ТО та ремонту
автомобілів, визначено основні параметри, що впливають на якість виконання
пгослуг.
Molina J, Solanes J E, Arnal L and Tornero J досліджували варіанти зниження
витрат та підвищення якості малярно-кузовних робіт при ремонті легкових
автомобілів за рахунок оптимізації параметрів комплектуючих елементів
фарбувально-сушильних камер [5].
Лудченко, О. А. аналізує підходи щодо оцінки якості послуг автосервісу [6].
В роботі [7] визначено технологію моніторингу показників якості технічного
обслуговування та ремонту автомобілів.
У журналах Тижневик «Автоцентр», "За кермом", "Motor News " однією з
основних тем є малярно-кузовний ремонт (матеріали, технології, прибутковість,
собівартість).
В роботі [8] запропоновано заходи, що модифікують технологію підготовки
деталей для нанесення лакофарбових покриттів, тим самим домоглися зниження
6
витрат на матеріали та збільшення продуктивності відновлення автодеталей лако-
фарбовим покриттям.
У рамках теми кваліфікаційної роботи магістра потрібно приділити увагу
питанням оптимального використання робочого дня, скорочення витрат,
контролю якості виконуваних робіт малярно-кузовного сервісу. Також важливим
є питання необхідності виявлення прихованих втрат підприємства; методи їх
виявлення. За результатами вивчення та аналізу літературних джерел можна
сказати, що для ефективної організації кузовного виробництва необхідна оцінка
ефективності організації виробництва та його потенціалу, а також розробка
рекомендацій із збільшення даної ефективності за рахунок існуючих потужностей.
Випускну кваліфікаційну роботу магісчтра буде розглянуто на прикладі
сервісного центру кузовного ремонту повного циклу «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ»,
що розташовується за адресою м. Черкаси, вул. 30 років Перемоги, 7/2.
Для формування комплексної картини дослідження на тему «Підвищення якості
виконання лакофарбових покриттів під час виконання малярно-кузовних робіт
легкових автомобілів» використовуються такі терміни та визначення, закріплені у
ДСТУ 3649:2010 «Колісні транспортні засоби. Вимоги щодо безпечності технічного
стану та методи контролювання», ДСТУ 2510-94 «Матеріали лакофарбові. Терміни та
визначення», ISO 12944-9:2019 «Фарби та лаки. Захист від корозії сталевих
конструкцій захисними лакофарбовими системами», ДСТУ 2639-94 «Єдина система
захисту від корозії та старіння. Лакофарбові покриття. Підготовка металевих
поверхонь до фарбування», ISO 3668:2019 «Фарби та лаки. Візуальне порівняння
кольору фарб».
1.2 Структура лакофарбового покриття
Фарбування є одним із способів захисту кузовів автомобілів від корозії та
надання їм гарного зовнішнього вигляду. Захисні властивості лакофарбового
покриття (ЛФП) обумовлені тим, що на пофарбованій поверхні металу
утворюється суцільна плівка. Ізолюючи поверхню металу від навколишнього
середовища, плівка перешкоджає проникненню агресивних агентів до поверхні
7
металу, що захищається, і тим самим оберігає його від корозії. Захисні
протикорозійні властивості ЛФП складаються з багатьох факторів: адгезійної
здатності плівки, що є суцільною та пасивує дії пігментів і інших фізико-хімічних
властивостей плівки. Всі ці фактори загалом і визначають захисну здатність
лакофарбового покриття.
Фарбування у виробництві автомобілів займає значне місце, досягаючи 10%
всіх трудовитрат. Це пов'язано з тим, що автомобільні лакофарбові покриття є
багатокомпонентними системами, які складаються з різних ґрунтовок, емалей,
лаків, причому кожен компонент системи має індивідуальні технології нанесення
та сушіння. В даний час для фарбування автомобілів використовуються
комплексні системи покриттів, що включають ґрунтовки, шпаклівки, композиції
для проміжних та верхніх шарів оздоблення.
Структура автомобільного лакофарбового покриття (рис. 1.1).
Рисунок 1.1 - Структура лакофарбового покриття
Відповідно до ДСТУ 2510-94 до основних видів готових лакофарбових
матеріалів відносяться: лак, фарба, порошкова фарба, емаль, ґрунтовка, шпаклівка.
Структура автомобільних лакофарбових покриттів передбачає послідовний
поетапний процес фарбування, в який входять попередня підготовка поверхні
металу, ґрунтування, шпаклювання, нанесення проміжного та фінішного шарів.
Більшість фірм, що виробляють лакофарбові матеріали для фарбування
автомобілів, пропонують комплексні лакофарбові системи, в яких передбачені всі
необхідні матеріали для відновлення лакофарбових покриттів: ґрунти, шпаклівки,
8
базові емалі, лаки, розріджувачі, затверджувачі. Для отримання якісного покриття,
рекомендується застосовувати матеріали однієї й тієї ж лакофарбової лінійки [6].
1.3 Технологія фарбування при ремонті кузова автомобіля
Технологія фарбування кузовних деталей - дуже складний і трудомісткий
процес, у якому лише за суворого дотримання необхідних технологій можна
досягти якісного результату.
Підготовка основи поверхні деталі до фарбування полягає в шліфуванні
залишкового лакового покриття, мокрим або сухим шліфуванням абразивом Р120.
За наявності місць з корозією їх зачищають до металу. Поверхні, що піддаються
правці та рихтуванню, і поверхні, що сполучаються з ними, шліфуються до
створення плавного переходу від пошкодженої ділянки до оригінального
лакофарбового покриття. Далі поверхня деталі шліфується абразивом Р180-400.
Кінцевим результатом підготовки поверхні до фарбування є одержання
поверхні, придатної для нанесення фарби. У рамках цього етапу виконуються такі
види робіт: нанесення шпаклювального матеріалу; ізолювання деталей, що не
підлягають фарбуванню; шліфування зашпакльованих ділянок; ґрунтування з
подальшим шліфуванням зашпакльованих ділянок; нанесення та шліфування
ґрунту-наповнювача.
9
Рисунок 2 – Схема процесу підготовки поверхні до фарбування
10
Схема етапу фарбування поверхні попередньо підготовленої деталі зображено
на рис. 3.
Поверхня підготовлена під фарбування
Фарбування в один шар Фарбування в два шари
Нанесення фарби першого шару Нанесення фарби першого шару
Нанесення прозорого лаку
Сушіння покриття
Пофарбована поверхня
Рисунок 3 – Схема процесу ремонтного фарбування
Всі ці операції виконуються на місцях підготовки до фарбування та в
фарбувальній камері.
Перед підготовкою автомобіля до фарбування його необхідно ретельно
очистити (виконати операцію миття). Після миття переходять до знежирення
елементів, що підлягають ремонту, для чого застосовуються спеціальні розчини.
Знежирювач наносять щільним шаром і залишають на поверхні на 5-10 секунд,
після чого видаляють сухою, чистою ганчіркою. Працювати потрібно на площі 0,5-
1 м2.
Найбільш ефективним способом видалення старих матеріалів є механічна
обробка, тобто шліфування.
Оброблювані поверхні умовно поділяють на кілька видів:
- поверхні, вкриті шаром емалі з невеликими дефектами (вм'ятини,
подряпини);
- попередньо піддані ремонту, тобто мають крім емалі шар шпаклювальних
11
мас, ремонтних ґрунтів (мають осередки корозії, невеликі нерівності);
- поверхні порогів та інших частин автомобіля з нанесеними антигравійними
покриттями;
- зварні шви.
Особливістю роботи на попередньо ремонтованих поверхнях є необхідність
видалення старих шарів маси шпаклівки. Це необхідно через втрату зчеплення
металу з нееластичною масою шпаклівки [4].
Грунтовка як захищає від корозії, так і підвищує адгезію, тобто зчеплення з
поверхнею. Особливо важливим є нанесення антикорозійної ґрунтовки на
оцинковану або алюмінієву поверхню. Технологія нанесення ґрунту, шпаклівки та
інших матеріалів відображається у спеціальних технологічних документах фірм-
виробників матеріалів.
Для різних видів ремонтнту фарбованого покриття використовуються різні
шпаклівки. Вони мають різну зернистість, наповнюваність, еластичність,
механічну стійкість до сколів. Є шпаклівки скловолокнисті, з частинками
алюмінію, полегшені, із пластифікатором для пластмасових деталей; а також
пластичні та рідкі.
При нанесенні шпаклівки важливо дотримуватися технології виробника.
Після шпаклівки та її вирівнювання наноситься шар ґрунту. Мета операції -
усунення мікротріщин та підвищення адгезії матеріалу. Грунти мають різний
хімічний склад та технологію нанесення. Можна виділити антикорозійні ґрунти,
ґрунти-наповнювачі, ґрунти-ізолятори тощо.
Для того щоб ремонтне фарбування було успішним, необхідно точно
визначити колір. У процесі ремонтного фарбування актуальною є проблема підбору
кольору, що відповідає фактичному. Для її вирішення виробники автомобілів
створюють свої системи ідентифікації (індексування) кольорів. Вона складається з
кодів та назв кольорів. Коди найчастіше поміщають на табличках з даними
автомобіля. Назви кольорів зазвичай доступні у каталогах. Наприклад, Toyota на
правій центральній стійці має наклеєну табличку з кодом кольору 040. У каталозі
можна прочитати його назву Super White.
12
Створюються також спеціальні каталоги кольорів та відтінків, які згруповані
за виробниками та за колірними групами. Відтінків кольорів існує більше 40 000,
але в каталогах наводиться кількість зразків, що обчислюються кількома тисячами.
Приготування кольорів фарб або їх відтінків здійснюється на основі рецептів,
наведених виробниками ЛФМ. Підбір ремонтних кольорів фарб, що відповідають
фактичним, здійснюється спеціальними системами, що включають спецобладнання
та програмне забезпечення. Вони дають змогу з достатньою точністю підбирати
необхідні відтінки фарб.
Ділянки з приготування фарб (колористика) є на більшості сервісів, що
займаються фарбуванням автомобілів.
Нанесення фарби на поверхню, що фарбується здійснюється в фарбувальній
камері спеціальними пістолетами. Перед цим ділянку фарбування потрібно
ретельно очистити спеціальними засобами для видалення смол та силікону, а також
протерти його спеціальною тканиною, яка зв'язує пил.
Фарбу наносять зазвичай у два шари. Другий шар наноситься після того, як
перший висохне. Після нанесення останнього шару, сушать пофарбовану
поверхню, після чого можна приступати до монтажу деталей. У більшості випадків
після нанесення фарби та її сушіння наносять прозорий лак.
Фарба повністю стабілізується протягом 7-10 днів. Тільки після цього терміну
дозволено різні впливи на ремонтне покриття, наприклад, миття автомобіля.
Послідовність та хронометраж фарбування одного елемента, проведеного в
умовах автосервісу (на прикладі дверей автомобіля Nissan Juke) представлені у
таблиці 2 [5].
13
Таблиця 1 -Хронометраж фарбування водійської двері легкового автомобіля
Nissan Juke
Час, Час,
Операція Операція
хв хв
Знежирення РК1000 2 Витримка 15
Фарбування одноколірною
Шліфування 7 емаллю 2
Перший шар
Обдув, знежирення РК 1000 3 Міжшарове сушіння 5
Антикорозійне ґрунтування
2 Другий шар 2
Перший шар
Міжшарове сушіння 5 Витримка 10
ІФЧ сушка (з внутрішньої та
Другий шар 2 7+10
зовнішньої сторони)
Витримка 5
Нанесення ґрунту-підкладу
2
Перший шар
Міжшарова сушіння 5
Другий шар 2 Усього 96
Як видно з таблиці, на фарбування дверей потрібно близько 2 години, при
цьому більше половини технологічного часу (55 хвилин) витрачається на паузи
(сушіння та витримка) (рис. 4).
Рисунок 4 - Розподіл технологічного часу на фарбування деталей
14
В основі гарантії на кузовні роботи, якою є термін експлуатації такого
елемента, лежить сукупність великої кількості операцій. Незначні порушення на
етапі виконання кожної з них призводять до непоправної похибки всієї системи
загалом. Багато помилок можуть бути при виконанні операцій шліфування на
різних етапах підготовки: неправильно обрана зернистість абразивних матеріалів,
обробка не повністю висушених поверхонь. Зрештою, це може позначитися як на
зовнішньому вигляді пофарбованої поверхні, так і на адгезійних властивостях
лакофарбового покриття.
15
2 Технологічні особливості організації кузовного
виробництва
2.1 Організація кузовного виробництва
Переважна більшість станцій кузовного ремонту, що відкриваються, мають
у своєму складі кузовні та суміжні з ними дільниці (підготовча, малярна). Деякі
станції, що спеціалізуються на слюсарному та агрегатному ремонті,
розширюються за рахунок включення до переліку послуг роботи з кузовного
ремонту. Також існують гаражні сервіси - майстерні, що мають невелику площу
приміщень з найнеобхіднішим обладнанням та оснащенням, нечисленний
персонал.
Система кузовного ремонту в більшості випадків організована за повним
циклом, до якого входять: кузовний ремонт, підготовка та фарбування. Також
перед ремонтом кузова на універсальних постах необхідно провести розбиральні
роботи, які можуть містити демонтаж вузлів та агрегатів. Після робіт на кузовній
дільниці виконують попереднє збирання, з метою перевірки зазорів.
В технологічному процесі відновлення кузовів автомобілів приймають
участь декілька працівників сервісу з використанням різного роду обладнання.
Тому якість відновленого лакофарбового покриття залежить від кожного задіяного
працівника, правильного застосування технології та обладнання, що при цьому
використовується.
Для збалансованої роботи кузовного виробництва необхідне таке
співвідношення кількості робочих місць, при якому, враховуючи існуючу в регіоні
потребу, кожен із підрозділів максимально повинен бути завантажений у
технологічному ланцюжку кузовного ремонту. При порушенні пропорції може
спостерігатися неодостатнє використання потенціалу, або простої підрозділів
сервісу з ремонту кузовів автомобілів.
Згідно з усередненими даними з автосервісів час середнього ремонту
розподіляється таким чином:
10% - операції з фарбування;
35% - операції з підготовки до фарбування;
16
35% - роботи з правки кузовів;
20% – демонтажно-монтажні роботи.
Рисунок 5 - Розподіл часу малярно-кузовних послуг за видами робіт
У гаражних сервісах використовується інший підхід до організації кузовного
ремонту: для повного циклу ремонту займається два бокси. В одному з них поєднані
універсальні пости та кузовні дільниці, в іншому – підготовчі та фарбувальні
дільниці.
Така організація має деякі переваги: зменшується час, що витрачається на
переміщення, необхідна менша площа приміщення. Однак, вартість поста
арматурного ремонту менша, ніж кузовного, тому проводити арматурні роботи на
посту, обладнаному для ремонту кузова – означає нераціонально витрачати
закладену в пост потужність. Аналогічна ситуація з поєднанням постів підготовки
та фарбування [7].
2.2 Контроль якості фарбування автомобільних кузовів та деталей
При підготовці до фарбування контролюють послідовність виконання
операцій, режими роботи обладнання та якість поверхні. Підготовлені поверхні
повинні бути сухими, без пилу, без забруднень мастилами, без корозії. Контроль
стану поверхні необхідно проводити не пізніше 6 годин після підготовки та
17
безпосередньо перед фарбуванням. Існує кілька методів контролю якості,
підготовленої до фарбування поверхні.
Метод оцінки ступеня знежирення за змочуваністю. Цей метод заснований на
здатності плівки води або розчину зберігати на чистій поверхні металу протягом
певного часу суцільність і не збиратися у краплі. На знежирену поверхню
розпорошують розчин, що містить 50 г нігрозину на 1 л води. Порушення суцільності
плівки фіксують при денному освітленні або освітленні лампою денного світла
візуально; при цьому не беруть до уваги поверхню, віддалену від країв та гострих
крайок менш ніж на 10 мм. Ступінь знежирення характеризується часом (в секундах)
від початку випробувань до розриву плівки.
Метод оцінки ступеня знежирення краплею розчинника. На поверхню
кузова наносять дві-три краплі розчинника та витримують не менше 15 с. До
випробуваної ділянки поверхні прикладають шматок фільтрувального паперу і
притискають його до поверхні до повного всмоктування розчинника. На інший
шматок фільтрувального паперу наносять дві-три краплі чистого розчинника.
Після повного випаровування порівнюють при денному світлі або штучному
освітленні зовнішній вигляд обох шматків фільтрувального паперу. Ступінь
знежирення визначають за наявністю чи відсутністю масляної плями на першому
шматку паперу.
Метод оцінки ступеня знежирення протиранням. Вибрану ділянку
обробленої поверхні кузова ретельно протирають серветкою або ганчіркою,
змоченою розчинником, і витримують до повного висихання. Потім чистою
серветкою або ганчіркою, просоченою чистим розчинником, протирають два-три
рази цю і будь-яку іншу ділянку рівної площі. При денному світлі чи штучному
освітленні порівнюють зовнішній вигляд обох шматків серветки чи ганчірки.
Калориметричний метод. Він заснований на порівнянні фарбування
розчинника після знежирення з еталонним розчинником. Однак цей метод є дуже
суб'єктивним і залежить від особливостей зору [8].
Під час проведення фарбувальних робіт контролю підлягають: виконання
технологічного процесу фарбування на робочих постах, якість витратних
матеріалів та якість покриттів свіжофарбованих елементів кузова в лабораторних
18
умовах.
Властивості готового лакофарбового покриття значною мірою залежать від
складу плівки, якості підготовки поверхні та умов його утворення: температури та
тривалості сушіння.
Лакофарбові покриття повинні мати такі властивості: фізико-хімічні,
захисні (протикорозійні), декоративні (рис. 7).
Якість підготовки поверхні
Властивості лакофарбових Властивості лакофарбової Умови формування ЛФП:
матеріалів поверхні (ЛФП) Температура та тривалість
сушіння
Фізико-механічні Захисні
(протикорозійні) Декоративні
Адгезія Водостійкість Колір
Твердість Вологостійкість Блиск
Еластичність Солестійкість Покриваємість
Міцність Вологопоглинання Сторонні включення
Товщина Пористість Патьоки
Зносостійкість Подряпини
Рисунок 7 – Властивості лакофарбових покриттів
Адгезія, твердість, еластичність, міцність при ударі, товщина покриття,
зносостійкість є найважливішими фізико-механічними властивостями покриття.
Так як захист деталей кузова від корозії формується на різних етапах підготовки
та фарбування, то протикорозійні властивості покриття комплексні. До них
19
відносяться: водостійкість, вологостійкість, солестійкість, вологопоглинання,
пористість.
Лакофарбові покриття повинні мати та зберігати при експлуатації
естетичний зовнішній вигляд. До декоративних властивостей відносяться: колір,
блиск, покриваємість, відсутність патьоків, рисок (подряпин) (табл.2).
Таблиця 2 – Властивості лакофарбових покриттів
Властивості Визначення Методи контролю
1 2 3
Фізико-механічні властивості
Адгезія плівки Характеризує властивість покриттів Метод ґратчастих надрізів
міцно зчіпатися з поверхнею, що Метод паралельних надрізів
покривається. Метод відриву від основи
Твердість Здатність покриття чинити опір Метод контролю за допомогою
вдавленню або проникненню в нього олівців
твердого тіла. Прилади «Твердомір»,
«Вимірник твердості»
Еластичність Здатність покриття після сушіння Метод згинання плівок
змінювати форму (розтягуватись) Прилад «Стенд на вигин»
після деформації підкладки без Прилад «Прес Еріксена»
розтріскування та відшаровування.
Міцність при Характеризує еластичність покриттів Прилад «Вимірник міцності
ударі при миттєвому застосуванні сили. покриттів при ударі»
Товщина Відстань між поверхнею деталі та Ультразвукові, магнітні,
покриття поверхнею, що фарбується. комбіновані товщиноміри.
Зносостійкість Характеризує міцність покриттів до Метод випробування
стирання. падаючим кварцовим склом.
Прилад «Тайфун»
20
Закінчення таблиці 2.
1 2 3
Захисні (протикорозійні) властивості
Водостійкість Здатність покриття витримувати дію Випробування в
води без зміни своїх властивостей. дистильованій воді
Вологостійкість Здатність покриття витримувати дію Випробувальна камера
водяної пари без зміни своїх
властивостей. "Гідростат Г-4"
Солестійкість Здатність покриття витримувати дію Камера із соляним туманом
водно-сольового розчину без зміни
своїх властивостей.
Вологопоглинання Здатність покриття поглинати Випробування в
вологу. Оцінюється кількістю дистильованій воді
поглиненої вологи.
Пористість Рівномірне, без пробілів, розподіл Дефектоскоп «ЛКД-1»
лакофарбового матеріалу на поверхні.
Декоративні властивості
Колір Визначають за картотекою кольорів, Змін. прилад «Тест на колір»
кожен зразок має свій номер, на якому
також відображені колориметричні
характеристики.
Блиск Здатність покриття дзеркально, без Фотоелектричний блискомір
розсіювання, відбивати світло, що «Hase-gloss», ФБ-2
падає на нього. Вимірювальний прилад
«Блискомір БФ- 5»,
«Яскравість ІКЯФ5»
Покриваємість Здатність пігменту лакофарбового Змін. прилад «Яскравість»
матеріалу при рівномірному нанесенні
перекривати колір основи.
21
Закінчення таблиці 2.
1 2 3
Сторонні Частинки, що знаходяться на поверхні Візуальне порівняння за
включення покриття, частково або повністю еталонним зразком
занурені в нього через недостатню
фільтрацію лакофарбового матеріалу
або надмірну запиленість
навколишнього повітря.
Патьоки Це візуально помітна нерівномірність Профілограф-профілометр
поверхні лакофарбового покриття. «Абріс-ПМ7»
Оптичний сканерповерхні
«Wave-scan dual»
Подряпини Сліди подряпин від абразивної Візуальне порівняння з
обробки пофарбованої поверхні. еталонним зразком
У цій таблиці вказані лабораторні методи контролю, в реальних умовах
якість лакофарбового покриття здійснюється візуальним оглядом, вимірюванням
товщини шару, аналізом точності потрапляння в колір спектрофотометром.
3 Дефекти, що виникають при фарбуванні
3.1 Види дефектів
Процес фарбування автомобіля та технологію підготовки можна умовно
розділити на основні етапи, що включають: вибір матеріалів, знежирення,
шліфування, шпаклювання, нанесення покриття. Допущені на цих етапах помилки
є причинами виникнення ряду дефектів лакофарбового покриття кузова. Причини
виникнення дефектів різних етапах технологічного процесу фарбування
представлені у табл. 3.
22
Таблиця 3 – Причини виникнення дефектів на різних етапах технологічного
процесу фарбування
Етапи роботи Причини виникнення дефектів
1. Вибір матеріалів Несумісність шпаклівки, ґрунту, емалі, а
також невідповідність використовуваних
матеріалів технічним вимогам
2. Знежирення Застосування неякісних розчинників,
порушення технології та недотримання
необхідних умов роботи (температура
повітря, вологість та ін.)
3. Шліфування Застосування невідповідних абразивних
матеріалів, інструменту, неправильних
технічних прийомів
4. Шпаклювання Застосування неякісних матеріалів,
порушення технології їх приготування та
нанесення, використання невідповідного
інструменту
5. Вибір затверджувачів, розріджувачів, Невідповідність даних компонентів умовам
добавок їх застосування, низька якість матеріалів,
порушення процентного складу та
невідповідних умов роботи
6. Напилення Невірна методика розпилення, невідповідні
умови у фарбувальній камері, погано
відрегульоване обладнання
7. Функціонування Помилки, спровоковані порушенням
обладнання працездатності систем фарбувального
обладнання через відсутності своєчасного
технічного обслуговування та ремонту
Зв'язок можливих дефектів із етапами роботи табл. 4
23
Таблиця 4 - Зв'язок можливих дефектів з етапами роботи.
№ Найменування дефекту Етапи процесу
1 2 3 4 5 6 7
1. Включення пилу ● ●
2. Водяні мітки ● ●
3. Волосяні тріщини ● ● ●
4. Відшарування ● ●
5. Кратероутворення ● ● ●
6. Матовість ● ●
7. Мелування ●
8. Слабкий блиск ● ● ● ● ●
9. Пористість ● ● ●
10. Оконтурування ● ● ● ●
11. Перепил ● ●
12. Погане покриття ●
13. Погане затвердіння ● ● ● ● ●
14. Патьок ● ● ●
15. Прорив бульбашки ● ● ●
16. Просочування ● ● ●
пігменту
17. Бульбашка ● ● ● ● ●
18. Різнотон ● ● ●
19. Розшарування пігменту ● ●
20. Іржування ● ● ● ●
21. Сколювання ● ●
22. Слабка адгезія ● ● ● ● ●
23. Зморщування ● ●
24. Подряпини ●
25. Шагрень ● ●
26. Яблучність ● ●
Аналіз табл. 3 показує, що дефекти можуть бути допущені на різних етапах
технології фарбування, починаючи від підготовки поверхні та закінчуючи сушінням
готового лакофарбового покриття.
24
Провівши аналіз та систематизацію отриманих дефектів, було виділено такі
помилки при фарбуванні автомобіля, які представлені в табл. 5.
Таблиця 5 – Чинники, що впливають на виникнення дефектів лакофарбового
покриття
Чинники
виникнення Допущені помилки Рішення
дефектів
1 2 3
Вибір розчинника, що не відповідає Визначення типу фарби та
даному типу фарби, неправильні відповідних пропорцій
пропорції змішування
Визначення типу фарби та
Товстий або тонкий шар покриття
Людина способу нанесення
Використання неоднорідної фарби Використання фарби, що
відповідає наявному
обладнанню
Помилка у добірці кольору, Комп'ютерне визначення
шпаклівки та ізолятора кольорів
Несправне фарбувальне обладнання
Чищення обладнання, заміна
Устаткування Неправильний вибір обладнання несправного
Температура, Різниця температури
Визначення показників
вологість, Висока вологість
середовища при фарбуванні
тиск Високий чи низький тиск
Попадання пилу Ретельне прибирання
Підготовка Універсальний шліфувальний
Грубе шліфування
круг
25
Закінчення таблиці 5.
1 2 3
Різний ступінь грубості
Не якісна зачистка
наждачного паперу
Відсутність захисного покриття Ґрунтовка, використання
металу наповнювача
Матеріали, що не містять
Не якісне маскування ворсинок
Раннє переміщення в камеру Необхідний інтервал
сушіння
Сушіння Недотримання часу сушіння Визначення типу фарби
Недостатня циркуляція повітря Відкриття спеціальних
в камері отворів у камері
Осадження кристалів
Неякісний матеріал Неправильний вибір шпаклівки Підбір якісного матеріалу
Полірування з використанням
силікатів
Розподіл кількості дефектів, що допускаються на різних етапах відновлення
лакофарбового покриття представлені на рис. 8.
Невідповідність
фарбувального матеріалу 2%
Неправильний вибір
системи фарбування 8%
Нанесення фарби 15%
Підготовка поверхні 75%
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Рисунок 8 – Розподіл кількості дефектів під час
відновлення лакофарбового покриття
26
Найбільша частка дефектів закладається при підготовці поверхні, оскільки цей
процес є відносно трудомістким та потребує багато часу.
Деяка частина дефектів стає помітними вже в процесі нанесення матеріалу,
інші проявляються після висихання покриття. Також існують такі дефекти, які
виникають через деякий час експлуатації транспортного засобу.
Незважаючи на все розмаїття дефектів лакофарбових покриттів, існує лише
два способи їх усунення: полірування та перефарбування.
Насправді полірування може усунути дефекти, які пов'язані з порушенням
суцільності, різної товщини шару покриття, різнотону. Спосіб усунення необхідно
підбирати індивідуально так, щоб він не викликав сумніву у своїй ефективності в
конкретному випадку.
Враховуючи велику трудомісткість перефарбування, слід суворо
дотримуватись технологічного регламенту з підготовки поверхні під фарбування,
підбору матеріалів та обладнання для їх нанесення, режимів нанесення матеріалів
та їх сушіння.
3.2 Чинники, що впливають якість лакофарбового покриття
Температура. Температура навколишнього середовища, матеріалів та
оброблюваної поверхні повинна бути близько +20 ºС. При зміні температури
лакофарбових матеріалів змінюється їхня в'язкість. Оптимальна в'язкість
розраховується виробником за обумовленої температури. При підвищенні
температури сполучні смоли стають більш рідкими, порушується коректність
полімеризації нанесеного матеріалу, що призводить до розривів та патьоків.
Зниження температури навколишнього середовища призводить до значного
уповільнення процесу випаровування розчинника, з'являється ризик утворення
«апельсинової скоринки», підтікання. Підвищення температури, вище
рекомендованої призводить до появи пор, бульбашок, шорсткості та кратерів
внаслідок швидкого випаровування розчинника.
Вологість. Підвищена вологість, аналогічно до зниженої температури,
уповільнює процес випаровування розчинника. Це може призвести до утворення
27
бульбашок (маленькі точки підняття лаку) на поверхні.
Пил. Один із найголовніших і найнебезпечніших ворогів будь-якого маляра.
Від нього не можливо позбавитися, можливо лише зменшити його кількість у
повітрі. Маляру необхідно надіти чистий комбінезон і чохли на взуття, перевірити
справність фільтрів фарбувальної камери, профільтрувати лакофарбовий матеріал,
обдути поверхню, що фарбується, з обдувного пістолета, протерти її
протипиловою серветкою. Наявність пилу на основі під лаком призводить до
браку. Вчасно помічений дефект виправляється шліфуванням.
Маскування. Маскуюче обклеювання поверхонь, що не фарбуються, є
важливим етапом фарбування. Папір, що наноситься на поверхні, повинен бути
цілісним, без просвітів і щільністю не менше 40 г/м2. Поверхня обклеюється так,
щоб при подальшому розпилюванні лаку не окреслювалися межі. Папір необхідно
приклеювати максимально міцно, щоб під нього не потрапляло повітря. Не можна
використовувати кольоровий папір або смужки неправильної форми.
В'язкість. В'язкість показує, наскільки рідина здатна чинити опір перебігу,
тобто незворотному переміщенню однієї своєї частини щодо іншої. В'язкість
визначається: хімічним складом, концентрацією розріджувача, температурою
повітря, поверхні, самого матеріалу. Занадто текучі, не в'язкі матеріали легко
стікають із вертикальних або нахилених поверхонь. Через це покриття виходить
надто тонке зверху та з підтіканнями знизу. Занадто в'язкі матеріали погано або
зовсім не проходять через сопло фарбопульта, що ускладнює процес фарбування,
порушується рівномірність розподілу матеріалів на поверхні. Для кожного
лакофарбового матеріалу є оптимальний параметр в'язкості, обумовлений
виробником.
Знежирення. На поверхні присутні забруднення двох видів: органічні
(силікон, жири) та неорганічні (солі). Для очищення застосовують метод
занурення деталі у спеціальну ванну та метод розпилення засобів. Спочатку
слаболужним розчином видаляються неорганічні забруднення (в основному,
побутовими миючими засобами), потім знежирювачем або розчинником
видаляються органічні. Неякісне знежирення призводить до: порушення адгезії,
небезпеки здуття нанесеного покриття, розтріскування та лущення фарби,
28
нерівномірності фарбування.
Шліфування. Шліфування – це одна з основних операцій у загальному
комплексі ремонтних робіт із відновлення лакофарбового покриття кузова
автомобіля. Тому якості її виконання надається особливе значення. В даний час
найбільшого поширення набула сухе машинне шліфування, майже повністю
витіснивши «мокре» шліфування. Мокре шліфування вимагає застосування
спеціальних водостійких шліфувальних матеріалів на основі карбіду кремнію і
дозволяє в середньому за годину обробити поверхню, площа якої дорівнює 4 м2.
При сухому шліфуванні за той же час можна обробити, за оцінками багатьох
фахівців, поверхню площею 10 м2. Вона не вимагає спеціальних водостійких
матеріалів, що говорить про істотні переваги даного способу [9]. Якість
шліфування залежить від наступних факторів:
- Глибина подряпин;
- Розміщення зерен (відкрите, закрите);
- Походження шліфувального зерна (натуральне, штучне);
- Несучий матеріал (папір, тканина, фібра, комбіноване);
- Зв’язуюча речовтина (мездровий клей, штучна смола).
Різноманітність абразивних матеріалів, представлених сьогодні на ринку,
посилює проблему вибору оптимального матеріалу. Перш за все, треба визначитися
з тим, які види робіт ви збираєтеся виконувати інструментом, що купується. Папір
з невеликою кількістю зв’язуючої речовини робить можливим грубіший вплив на
оброблювану поверхню, але при збільшенні навантаження зерна з такого матеріалу
найчастіше випадають.
Слід враховувати і те, що при сухому шліфуванні найчастіше
використовується папір з абразивними зернами 320–500 мкм, при мокрому
шліфуванні – з 600–1000 мкм. Зрозуміло, що покриття буде краще, а обробка
значно чистіше, якщо виконується операція шліфування шліфувальною
машинкою.
Порушення технології процесу шліфування призводить до таких дефектів,
як: втрата адгезії, крейдування, відшаровування, прояв крайової зони, шліфувальні
риски.
29
Ґрунтування. Ґрунтовки утворюють нижні шари лакофарбових покриттів.
Основне призначення - створення надійного зчеплення верхніх шарів покриття з
поверхнею, що фарбується. Вони повинні мати хорошу адгезію з шарами
лакофарбового матеріалу, що розташовуються вище і володіти високими
антикорозійними якостями. Адгезійна міцність шару грунту обернено
пропорційна його товщині, тому грунтовки наносяться дуже тонким шаром. Для
відновлення деталей, які покриваються шпаклівкою, необхідно використовувати
ґрунт, тому що він приховує всі мікродефекти (риски, мікропори, кратери і т.д.),
присутні на шпаклівці (сама шпаклівка вирівнює грубіші пошкодження).
Серед дефектів нанесення ґрунту не останнє місце займає і його просідання.
Найчастіше воно буває викликане перевищенням товщини робочого шару. Справа
в тому, що будь-який сучасний синтетичний матеріал має порогову товщину цього
робочого шару. Матеріал здатний виконувати свою функцію та створювати тверду
захисну плівку, тільки якщо його товщина не перевищує оптимальну. Тому, якщо
шар тонкий, розчинник випаровується рівномірно по всьому шару і зшивання
полімерного ланцюжка відбувається коректно – все укладається у певну схему,
структуру, лінійний об'єм. При перевищенні товщини матеріал починає
полімеризуватись ділянками. З одного місця випаровується більше, з іншого -
менше, і полімер стає пухким, оскільки в ланцюжках утворюються пробіли, які
між собою не стикуються. І тут всі нерівності, що є на підкладці, виявляються
лежать на поверхні [10].
Шпаклювання. Шпаклювання - це якраз і є та сама операція, що відрізняє
конвеєрне фарбування від ремонтного. Шпаклівки - пастоподібні матеріали, що
наносяться по шару грунтовки при необхідності вирівнювання і відновлення
(шпаклювання) поверхні, що ремонтується перед нанесенням на неї верхніх шарів
лакофарбового покриття.
Шпаклівки повинні мати відмінну адгезію до найбільш широко поширених
в автомобілебудуванні поверхонь: чистого металу, старих неушкоджених шарів
лакофарбового матеріалу і грунтів. Їх не можна наносити на кислотні ґрунти, це
призводить до їх поганого затвердіння. Всі шпаклівки (крім епоксидних та
шпаклівок на основі ненасичених поліефірів) наносять тільки на загрунтовану або
30
зафарбовану поверхню, причому товщина шару шпаклівки повинна бути
мінімальною та визначатися величиною усадки матеріалу. Якщо усадка значна, то
шпаклівку слід наносити в кілька шарів (з проміжною сушкою). Найпоширеніший
дефект шпаклювання - нанесення некоректно товстого шару матеріалу, що
призводить внаслідок сильної внутрішньої напруги в такому шарі до його
розтріскування. Також під час сушіння слід враховувати і те, що поліефірні
шпаклівки чутливі до високих температур. При перегріві вони починають
розтріскуватися.
Шпаклівки є гігроскопічними матеріалами, тобто мають гарну здатність
вбирати вологу, і не тільки коли їх облиєш водою, але і з навколишнього
середовища. Тому зашпакльовані ділянки потрібно якнайшвидше покривати
наступними шарами ремонтної системи [10].
Підбір кольору. Одним з найбільш складних етапів при відновленні
лакофарбового покриття є підбір кольорів. Незважаючи на те, що колористика в
сучасному світі застосовується в різних наукових і практичних сферах, складність
опису кольору є одним з невирішених завдань, що пояснюється неможливістю
створення єдиної для всіх споживачів цільової функції (моделі).
В даний час колірний простір до кінця не вивчений і описаний більш ніж 400
моделями, деякі з яких наведені в табл. 6.
Таблиця 6 - Аналіз колірних систем, що застосовуються в колористиці
Система Ескіз колірної системи Опис системи кольорів
зразків
кольору
Колірна Колірна система Манселла включає два
система
набори пофарбованих зразків кольору: набір
Манселла більше 1300 зразків з матовою поверхнею та
набір близько 1600 зразків з блискучою
поверхнею. Кольори поверхні карток
Характеризуються трьома параметрами: hue-
колірним тоном по Манселу; chroma -
Насиченістю по Манселу; value -
освітленісттю по Манселу. Освітленість по
Манселу value позначається в межах від 0 до
10 і визначається шляхом порівняння з
еталонним зразком.
31
Закінчення таблиці 6.
Насиченість по Манселу chroma визначається
як відмінність від сірого кольору того ж
освітлення і нульової насиченості. Шкала
насиченості зразків кольору по Манселу
позначається парними цифрами 2, 4, 6, 8,
максимально допустимою для даного колірного
тону, наприклад, Y або PB.
Колірна Система Освальда представляє собою два
система ідентичних конуса із загальним 24-х секторним
Освальда Колірним кругом. Вершини кожного з конусів
відповідають: верхній – білому (Б) кольору та
нижній – чорному (Ч) кольору. 24 точки на
їхньому спільному колі з центром (О)
відповідають чистим тонам кольорів (К).
Вертикальний переріз колірного тіла представляє
два трикутники ОБК та ОЧК з загальною
Б вертикаллю Б - О - Ч і загальною стороною ОК.
Вершина К характеризує чистий колір даного
кольору, наприклад червоного.
О
К Усі інші точки всередині трикутників ОБК та
ОЧК являють собою суміші чистого кольору,
Ч наприклад, червоного з чорним та білим. Такі
розподіли однакові для всіх 24 чистих тонів.
Колірні тони відтворюються адитивним
усередненням чистого кольору, білого та чорного
у відповідних пропорціях на диску, що
обертається.
Практичне застосування системи Освальда
зустрічає технічні труднощі, а також Труднощі
при субтрактивному змішанні кольорів
пігментів.
32
Закінчення таблиці 6.
Кольорове Класичне кольорове коло Гете представляє
коло Ґете собою шість друкованих кольорових зразків,
розташованих відповідно до їх кольорового
тону у порядку проходження кольорів у веселці
(спектр) сонячного світла. Замикається коло Ґете
неспектральним пурпурним (червоно -синім)
кольором. Особливістю кольорового коло кола
Гете є те, що воно призначене для
колірозмішування колірних стимулів. В ньому
первинними кольорами є сектори червоного,
зеленого і синього кольорів. Це відповідає
трикомпонентній теорії зору. Додатковими є
жовтий, блакитний та пурпурний кольори
випромінювань, що розташовується в секторах
кола навпроти основних - синього, червоного і
зеленого відповідно. Стимули додаткових
кольорів у суміші з основними дають відчуття
білого кольору.
Три первинних кольори представляють
адитивні кольори, т.я. додавання кольорів двох
основних стимулів у відповідних пропорціях дає
колір додаткового, що розташовується між ними.
Відповідне додавання трьох основних стимулів
дає відчуття білого кольору.
Віднімання (субтрактивний синтез) із спектру
білого випромінювання одного з основних
кольорів дає в результаті випромінювання
додаткового кольору навпроти. Тому стимули
додаткових кольорів називають субтрактивними.
33
Закінчення таблиці 6.
Кольорове Кольорове коло Іттена призначене для
коло Іттена
кольорозмішування пігментів. У ньому
первинними (основними) кольорами обрані
червоний, жовтий і синій кольори пігментів.
Вторинними кольорами є помаранчевий, зелений
і фіолетовий, які виходять при змішуванні
відповідно пар кольорів первинних пігментів:
червоний + жовтий, жовтий + синій, синій +
червоний. Вторинні кольори послідовно
розташовуються у кольоровому колі між
первинними у порядку розташування кольорів у
веселці: червоний, помаранчевий, жовтий,
зелений, синій та фіолетовий.
Шість додаткових кольорів: кармін, охра, світло-
зелений, бірюзовий, ультрамарин та пурпурний
виходять при послідовному змішуванні поряд
розташованих основних і вторинних кольорів.
Міжнародною комісією з з освітленості (Commission internationale de
l'éclairage; CIE -це світова організація, яка забезпечує фотометричні стандарти) на
початковому етапі було запропоновано в якості колірної моделі колірний простір
XYZ, який відповідає колірному сприйняттю людського ока, де основними
кольорами є червоний, синій та зелений [11].
До основних проблем сучасного ремонтного фарбування кузовів та кабін
автомобілів слід віднести підбір кольору лакофарбового матеріалу. Підбір кольору
– це процес отримання необхідного відтінку кольору емалі шляхом змішування
основних кольорів однопігментних емалей у певній ваговій пропорції [11]. Блок-
схема кольоропідбору лакофарбового матеріалу при кузовному ремонті
представлена на рис. 9 [11].
34
Початок
Введення персональних
даних ТЗ
Наявність ні
заводського або
ремонтного
кольору ЛФП
так
ні
Пошук формули Пошук карточки, що
кольору ЛФП в відповідає кольору ЛФП
базі даних в картотеці
так
Визначення формули
так ні
ЛФП (за заводським Чи співпадає
кодом чи за кодом колір карточки з
карточки) покриттям
автомобіля
Приготування ЛФП за
формулою
Нанесення контрольного
тестового шару покриття
на заґрунтовану
металеву пластину
ні
Чи співпадає колір
тестової пластини з
покриттям автомобіля
так
Видача отриманого
ЛФМ маляру
Кінець
Рисунок 9 – Алгоритм визначення кольору ЛФМ для кузовного ремонту
При вирішенні багатьох науково-практичних завдань виникає необхідність
визначення ступеня відмінності близьких за кольором дослідних зразків,
35
наприклад, порівняння кольору ремонтних деталей автомобіля з оригінальними
заводськими. Для цього необхідно з'ясувати, чи проводилися ремонтні роботи по
відновленню кузова на певній ділянці чи ні. Проведення такого порівняння
можливе з використанням спектрофотометра (рис. 10).
Рисунок 10 – Результати вимірювання параметрів лакофарбового покриття з
використанням спектрофотометра
При визначенні різнотону для ефектних фарб (металів та перламутрів)
використовується величина VCI – Visual Correlation Index (індекс візуальної
кореляції). Чим менше різновідтінковість досліджуваних лакофарбових
матеріалів, тим менше значення VCI (при проведених дослідженнях чисельне
значення даного параметра становить 0,220). Значення допусків контролю якості
проведення відновлювальних робіт при фарбуванні кузова встановлюються
автовиробниками.
Відповідно до рекомендацій компанії «Standox» [12]:
- якщо VCI менше 2, то співпадіння кольору вважається хорошим і
рекомендується фарбування встик;
- якщо VCI менше 3, то рекомендується фарбування шляхом переходу;
- якщо VCI більше 3, то можливе фарбування шляхом переходу або повне
фарбування деталей, що знаходяться в одній площині;
- якщо VCI менше 1, то рекомендується фарбування встик [12].
36
3.3 Властивості обладнання, що впливають на якість
Камера для фарбування – це спеціальне обладнання, що призначається для
виконання лакофарбових робіт. Вона повністю автоматизована та герметична, з її
допомогою можна не лише фарбувати, а й сушити пофарбовані предмети.
Найчастіше камера для фарбування потрібна при фарбуванні кузовів автомобіля
та його деталей. Використання професійного обладнання допомагає уникнути
дефектів, які з'являються внаслідок негерметичності простору, потрапляння
всередину нього пилу та сміття.
Серед вимог, що висуваються до приміщення камери, варто виділити
наступні. У приміщенні обов'язково має очищатися повітря. Камера має бути
оснащена гарним освітленням, наближеним до денного. Швидке досягнення
заданої температури та стабільність показників протягом певного часу – запорука
якісного результату. Повітря в приміщенні на вході та виході повинне очищатися.
Камера для фарбування повинна бути безпечною та економно витрачати
електроенергію, паливо, інші матеріали.
Камера для фарбування складається з приміщення, яке відокремлено від
зовнішнього середовища шаром ізоляції, найчастіше застосовуються готові
сендвіч-панелі. Автомобіль або його деталі для фарбування надходять всередину
камери через спеціальні герметичні ворота з трьома стулками. Камера для
фарбування невеликого розміру являють собою герметичне обладнання, що має
витяжку, двигун, що створює розряджене повітря всередині, що дозволяє
рівномірно пофарбувати предмети, не побоюючись патьоків або сторонніх
частинок. Всередині камера для фарбування покрита порошковим фарбником,
який відрізняється стійкістю та довговічністю.
Залежно від розмірів деталей, що фарбуються використовуються
фарбувальні камери різних розмірів. Якщо в камері передбачається знаходження
персоналу, то між заготовкою, що фарбується і внутрішніми стінками камери
повинні залишатися проходи шириною від 1,2 м, які не обмежують свободу рухів
робітника.
При будівництві стін важливим моментом є їхня теплоізоляція. У камері, що
37
утеплюється, буде простіше підтримувати необхідний температурний режим, що
є обов'язковим для отримання якісного результату. Колір стін найкраще робити
білим – це покращить перенесення кольорів і підвищить точність роботи маляра.
Стелі в камері обладнуються з розрахунку того, що буде встановлена система
подачі повітря. Стеля також утеплюється та виконується в світлих тонах. Двері
повинні бути герметичні та добре утримувати тепло.
Освітлення має бути яскравим та охоплювати все приміщення, тому джерела
світла встановлюються не тільки на стелі, але й розподіляються по стінах. При
цьому основне завдання - забезпечити рівномірне освітлення всього автомобіля і
не можна допускати утворення на поверхні авто тіней, відблисків і ділянок, що не
проглядаються. Так як денне (наближене до сонячного) світло в камері – один із
найважливіших аспектів при фарбуванні автомобіля, рекомендується розмістити
лампи в кілька рядів так, щоб вони знаходилися на різних рівнях. Це покращить
візуалізацію і, як наслідок, забезпечить відмінне фарбування.
Вентиляція дозволяє:
- очистити повітря від пари, що виділяється під час виконання роботи;
- видалити пил та дрібні частинки, а також запобігти їх попаданню на свіжу
фарбу;
- регулювати температуру та вологість;
- очистити повітря від пари;
- - підтримання оптимальної вологості, а саме 50-70%;
- використання вертикальної системи вентиляції.
Щоб камера виконувала свої функції та забезпечила відмінний результат,
необхідно дотримуватись певних умов:
- рух повітря має бути рівномірним та спрямованим.
- дотримання температурного режиму (ідеальними показниками
вважаються 22-24˚С) [12].
Пристрій вентиляції фарбувального боксу відіграє дуже важливу роль і
зазвичай він організується з кількох окремих вузлів. Одна система подає до
камери зовнішнє повітря, пропущене через повітряний фільтр. Крім того, що
повітря фільтрується, воно може додатково прогріватися до потрібної
38
температури. Система пропускання зовнішнього повітря через фільтр призначена
для затримування пилу та інших частинок, які можуть вплинути на результат
фарбування.
Камера для фарбування авто повинна бути обладнана системою очищення
внутрішнього повітря фільтрами від парів розчинника та частинок фарби. Для
організації цієї системи можуть використовуватися сухі фільтри або
використовується спеціальний пристрій гідрофільтрації. Це фільтр, який окрім
звичайного очищення повітря проганяє його через рідину, де осідають важкі
частинки фарби. Використання гідрофільтра забезпечує ефективність очищення
повітря щонайменше 90 %. Після проходження через фільтр повітря може
викидатися в атмосферу або подаватися назад в фарбувальну камеру. Це дозволяє
значно заощадити на обігріві приміщення. Повітря, що пройшло через фільтр,
вже має нормальну температуру і не вимагає додаткового прогрівання.
Важливим на цьому етапі є осушувач повітря, який використовується поряд
з фільтрами не тільки на етапі фарбування, а й під час сушіння автомобіля. Цей
пристрій під час нанесення лакофарбового покриття знижує вміст вологи повітря,
що позитивно впливає на якість результату. Найбільш ефективно
використовувати два вентилятори: перший витягує повітря з приміщення, а
другий нагнітає його зовні, забезпечуючи приплив очищеного повітря ззовні. Як
правило, пристрій працює в трьох режимах: очищення, циркуляція та нагрівання
до потрібної температури, сушіння проводиться при прогріванні до 60 ˚С.
Стандартне приміщення має два режими повітрообміну: викид повітря назовні;
рециркуляція. Викид повітря назовні - це процес, викликаний забором повітряних
мас зовні приміщення та виведення використаного повітря за його межі. У той же
час режим рециркуляції – це подача свіжого повітря в камеру, щоб зменшити
концентрацію вибухонебезпечних речовин та убезпечити життя фахівців-
малярів. І так, середньостатистична розрахункова продуктивність повітрообміну
для звичайної стандартної камери для фарбування становить 18000 – 22000 м3
/год, що забезпечує не тільки безпечні умови роботи людей, але і високу якість
фарбування транспортних засобів.
У камерах для фарбування використовуються досить жорсткі умови до
39
температурного режиму, так витрата дизельного палива для обігріву приміщення
становить 10-20 кг/год, і в той же час потужність пальника в таких камерах не
повинна перевищувати 250 кВт. Функція підігріву повітря повинна бути в
автоматичному режимі, щоб забезпечувати високий рівень якості робіт, що
проводяться. Також, фарбувальна камера повинна бути оснащена пультами
керування та датчиками контролю вузлів та режимів для забезпечення
повітрообміну, необхідного температурного режиму та пожежної безпеки [12].
Фарбувальні камери поділяються на прохідні та тупикові, одно- і
двохпостові. Двохпостові мають два ступеня очистки повітря - спочатку через
циклон, а потім через фільтр. Вони повторно використовують до 99%
порошкоподібної фарби. У однопостових фарбувальних камерах очищення
здійснюється тільки через фільтр. Тупикові камери використовуються для
фарбування дрібних деталей. Вони мають тільки один отвір через який деталь
завантажується, фарбується і вивантажується. Прохідні камери виконані з
кількома отворами і призначені для фарбування габаритних деталей.
Для підтримки постійної температури у фарбувальній камері
використовується теплообмінник. Існують рекуперативні або регенеративні
теплообмінники. У першому випадку теплообмін відбувається між стінками
камери. Тоді не потрібна додаткова система рециркуляції повітря. Регенеративні
теплообмінники дорожчі за попередній варіант, але вони виключають
можливість появи точок високого нагріву. І для них потрібна додаткова система
рециркуляції.
Освітлення для фарбувальної камери повинне бути достатнім для
виконання фарбувальних робіт. Світильники не повинні бути занадто холодними.
Неприпустимо, щоб вони мерехтіли.
Потужність світильників повинна бути від 600 до 2000 люмен, без зон з
поганим освітленням. Світло повинно бути рівномірно розсіяним.
Корпуси світильників повинні витримувати невеликі механічні
пошкодження, підвищену температуру і тиск.
Найкраще використовувати фарбувальні камери зі світлодіодними лампами.
Вони витримують незначні механічні впливи, економічні, екологічні та не
40
мерехтять.
Оптимальний варіант розміщення світильників - поєднання стельового і
стінового освітлення. Він виключає наявність погано освітлених ділянок.
Фарбувальні камери можуть бути оснащені одномоторною, двомоторною і
припливно-витяжну вентиляцію.
Одномоторна вентиляція подає чисте повітря зверху, а забруднене забирає
через отвір у підлозі. У двомоторних вентиляціях принцип подачі повітря такий
самий. Тільки в таких моделях є додатково мотор, що відсмоктує повітря.
Припливно-витяжна вентиляція може забезпечувати активну циркуляцію
повітря з фільтрацією та очищенням, забір чистого повітря з фільтрацією і
виведення його без очищення, а також сушку. Повітря повинне розподілятися
рівномірно по простору фарбувальної камери. Для того, щоб вентиляція
ефективно працювала, необхідно правильно розраховувати її потужність.
Наприклад, під час фарбування невеликих деталей необхідно оновлювати повітря
5 разів на годину, а під час фарбування автомобілів – до 100 разів.
Якість підготовки повітря, що використовується в пістолетах,
безпосередньо впливає на якість лакофарбового покриття, його стійкість,
міцність і декоративну привабливість. Причому йдеться не лише про фарбу, а й
про ґрунт: недостатньо добре підготовлене повітря може призвести до
виникнення дефектів, серед яких кратери, втрата адгезії та інші.
Незважаючи на те, що підготовка повітря необхідна практично завжди,
вимоги до якості можуть бути різними. Наприклад, для роботи шліфувального
пневмоінструменту необхідно використовувати повітря з одними параметрами, а
для якісного фарбування необхідно використовувати набагато чистіше повітря.
За класифікацію стисненого повітря за ступенем забрудненості відповідають
два стандарти: міжнародний ISO 8573-1:2010 «Клас якості повітря» та український
ДСТУ EN 12981:2018 Установки для нанесення покриттів. Фарбувальні камери
для нанесення органічних порошкових покривних матеріалів. Вимоги щодо
безпеки (EN 12981:2005 + A1:2009, IDT). Ці стандарти регламентують залишковий
вміст у повітрі вологи, олії та твердих частинок, їх максимальний розмір, а також
температуру точки роси стисненого повітря, тобто вміст води у пароподібному
41
стані.
Таблиця 7 – Класи відповідно до ISO 8573-1
Клас Тверді частинки Точка роси Олія
d, мкм мг/м3 t, ºC мг/м3
0 Клас 0 зарезервований під вищі вимоги, обумовлюються окремо
1 0,1 0,1 -70 0,01
2 1 1 -40 0,1
3 5 5 -20 1
4 15 8 3 5
5 40 10 7 25
6 - - 10 -
Точка роси – температура, до якої треба охолодити стиснуте повітря, щоб у
ньому почала конденсуватися волога.
Таблиця 8 – Класи відповідно до ДСТУ EN 12981:2018
Клас Розмір твердих частинок, Вміст сторонніх домішок, мг/м3, трохи більше
мкм
не більше Тверді Вода (рідкий) Олія (рідкий)
частинки стан) стан)
1 2 3 4 5
0 0,5 0,001 не допускається
1 5 1
2 500 не допускається
3 10 2 не допускається
4 800 16
5 25 2 не допускається
6 800 16
7 40 4 не допускається
8 800 16
9 80 4 не допускається
10 800 16
11 Не регламентується 12,5 не допускається
12 3200 25
13 25 не допускається
14 10000 100
Вміст парів олії даним ДСТУ не регламентується, але цей параметр
42
враховується у стандарті DIN ISO 8573-1. Цей стандарт передбачає роздільну
класифікацію за кожним із трьох показників: твердим часткам, волозі та олії [13].
Відповідно до цього стандарту для високоякісного фарбування потрібно
повітря класу 1.4.1 (1 клас по твердих частинках, 4 клас по волозі та 1 клас по олії).
Таблиця 9 – Клас забрудненості згідно з ДСТУ EN 12981:2018 залежно від
призначення
Завдання Клас
1 2
Пневмоінструмент 7-10
Пневмодвигуни 5-12
Охолодження інструменту або деталі 5-12
Піскоструйна обробка 11,13
Розпилення фарб для грубих фарбуючих робіт 7,9
Розпилення фарб для фарбувальних робіт високої якості 1,2,3,5
Очищення та продування деталей при складанні 5-12
Пневмоциліндри, пневморозпилювачі, контрольно-регулююча апаратура 5-10
Повітряне мащення підшипників та направляючих верстатів 0,1,2,3
Пневматичний вимірювальний інструмент 0
Таблиця 10 – Клас забрудненості по ISO 8573-1 в залежності від призначення
Галузь застосування Олія Пил Волога
Повітря для обдування виробів - - -
Піскоструйна обробка - 3 -
Стандартне фарбування
Якісне фарбування 5 3 4
Фарбування автомобілів 1 1 3
Пневмоінструмент 1 1 4
Живлення контрольно-вимірювальних приладів 1 1 2-3
Високоякісне фарбування і підготовка поверхні 1 1 1-3
Високоточна пневматика 1 1 2-3
43
Таблиця 11 – Клас забрудненості ISO 8573-1 залежно від ступеня очищення
Якість стисненого повітря Забруднення Клас якості
Область застосування Великі Дрібні Олія Кон- По По По
частин- частин- ден- час- воді олії
ки ки сат тин-
кам
1 2 3 4 5 6 7 8
Без підготовки + + + + 5 7 5
Очищений від великих частинок + + + 4 7 4
(рекомендується умовно)
Очищений від дрібних частинок та олії + + 1 7 2
(не рекомендується)
Очищений від великих частинок та + + 4 4 4
конденсату (Інструмент, обладнання з
власною системою фільтрації)
Очищений від дрібних частинок та + 1 4 2
конденсату (Інструмент, обладнання,
працююче з цим класом)
Очищений від дрібних частинок, 1 4 1
конденсату та олії (фарбування,
обладнання, що працює з даним
класом)
Очищений від дрібних частинок та + 1 2 2
конденсату (зовнішні
трубопроводи,обладнання, що працює з
даними класом)
Очищений від дрібних частинок, 1 2 1
конденсату та олії обладнання, якому
необхідний даний клас)
При плануванні підготовки стисненого повітря та виборі необхідного
обладнання необхідно керуватися зазначеними у цих стандартах допустимими
значеннями вмісту домішок.
Також у документації до того чи іншого пневмоінструменту чи обладнання
завжди зможна знайти необхідний клас очищення. Але на одному і тому ж
інструменті класи можуть бути різними за різними параметрами: по твердих
частках - один, по волозі - другий, по олії - третій [13].
На успішний кінцевий результат під час проведення фарбувальних робіт
44
впливають кілька факторів. Зневажливе ставлення до будь-якого з них може
призвести до того, що всю роботу доведеться виконувати заново. Наприклад,
видаляти нанесене покриття та пускати робочий процес по новому колу. Повною
мірою це стосується і очищення повітря, що подається на пістолет. Для
уловлювання твердих часток служать фільтри з різними розмірами осередків. Для
видалення води використовується осушувач стисненого повітря.
Враховуючи те, що на виході з ресивера повітря знаходиться у стислому стані,
усі забруднення мають у ньому більшу концентрацію, ніж у природному стані. До
того ж різке його охолодження в результаті розширення призводить до конденсації
водяної пари, що утворює краплі води.
Вода, змішуючись у пістолеті з ґрунтовкою, фарбою або лаком, призводить до
наступних наслідків:
1. При попаданні на поверхню, що фарбується, погіршує адгезію ЛФП, що
викликає його відшаровування.
2. Потрапляючи у «глибину» шару фарбувального матеріалу, стає причиною
розривів останнього під час сушіння.
3. Удари часток води об поверхню пофарбованого шару спричиняють появу
на ньому нерівностей – кратерів.
Якісного очищення не можна досягти встановленням одного фільтра та
одноступінчастого осушувача. Фільтри в пневмосистемі повинні встановлюватися
в кілька щаблів, зі зменшенням розміру комірки.
Осушення також бажано здійснювати в кілька етапів. Сучасні системи для
подачі повітря на обладнання для фарбування передбачають навіть його підігрів у
заключній стадії. Так зменшується ризик конденсації парів безпосередньо на виході
з пістолета.
Метод повітряного розпилення найбільш поширений і є одним з найякісніших
методів нанесення лакофрбових покриттів. Цей метод застосовується для
фарбування невеликих поверхонь у промисловості, будівництві та побуті.
Принцип повітряного розпилення заснований на тому, що стиснене повітря,
проходячи через спеціальні сопла різної конструкції, розбиває фарбу на
дрібнодисперсні частинки, формується смолоскип розпилення.
45
У зв'язку з тим, що фарбопульти можуть комплектуватися соплами різних
діаметрів, реалізується можливість розпорошувати лакофарбові покриття будь-
яких типів і практично будь-якої в'язкості.
Існує чотири основні типи обладнання для повітряного розпилення. Вони
регулюють подачу фарби з допомогою позиціонування голки, що замикає сопло.
Смолоскип розпилення формується повітряним соплом.
У ручних пневматичних фарборозпилювачах з верхнім розташуванням
ємності (рис. 11 а) фарба самопливом, за рахунок сили тяжіння, подається з
ємності до сопла. Регулювання подачі фарби здійснюється голкою, яка замикає
сопло, зміною тиску стисненого повітря та в деяких, дорожчих моделях
фарборозпилювачів - додатковим клапаном, який розташовується відразу після
ємності для фарби.
У ручних пневматичних фарборозпилювачах з нижнім розташуванням ємності
для фарби (рис. 11 б) склад фарби всмоктується в сопло для фарби за рахунок
розрідження, що створюється стисненим повітрям. Існують системи, де ємність для
фарб є невеликим фарбонагнітачом, в який подається частина стиснутого повітря
для надання надлишкового тиску.
а) б)
Рисунок 11 – Фарборозпилювачі з пневматичним мембранним
двигуном
Принцип роботи агрегатів повітряного розпилення з пневматичним
мембранним двигуном (рис. 12 а) ґрунтується на використанні насоса з двома
діафрагмами. Стиснене повітря, потрапляючи в установку, поділяється на два
потоки. Перший потік направляється спеціальним шлангом через редуктор тиску
в пістолет для фіксації потоку розпилення фарби. Інший потік надходить через
46
другий редуктор тиску до насоса. Насос всмоктує фарбу прямо з контейнера і
доставляє її до розпилювального пістолета. Такі агрегати знаходять широке
застосування промислових підприємствах.
В агрегатах повітряного розпилення з низьким тиском і великою подачею
повітря (рис. 12 б) джерелом стисненого повітря служать не компресори, а
електричні турбіни різної потужності. Турбіни виробляють сухе стиснене повітря
у великому обсязі без домішок олії та вологи. Надлишковий тиск становить не
більше однієї атмосфери, але за рахунок високої продуктивності турбіни та
ідеальної конструкції розпилювальних пістолетів досягається висока якість
поверхні, що фарбується.
а) б)
Рисунок 12 – Фарборозпилювачі з низьким тиском і
великою подачею повітря
Нижче наведені основні системи розпилення, якими розрізняються
фарбопульти.
Фарбопульти системи HP (високого тиску). Це застаріла система розпилення.
Пістолети такого типу досить довго використовувалися для фарбування
автомобілів в майстернях з кузовного ремонту. Для їх роботи потрібний вхідний
тиск 3–4 атмосфери. Власне, і в момент розпилення тиск приблизно такий самий.
Для таких фарбопультів потрібний малий об'єм стисненого повітря. Для їхньої
роботи не потрібно надто продуктивний компресор. Фарбувальні пістолети
системи HP здатні формувати широкий потік розпилення фарби і рівномірно
наносити лакофарбовий матеріал. Головним недоліком таких фарбопультів є
47
невисокий коефіцієнт перенесення розпилюваних матеріалів на поверхню. Такі
фарбопульти при розпиленні утворюють фарбувальний туман, який не потрапляє
на поверхню, що фарбується. Таким чином, 30–45% розпиленої фарби утворюють
лакофарбове покриття, а решта 55–70% осідають поза фарбованою поверхнею.
Переваги:
• Не потрібний високопродуктивний компресор.
• Формується широкий потік розпилення фарби, який полегшує рівномірне
нанесення лакофарбового матеріалу.
• Висока швидкість нанесення лакофарбового матеріалу.
Недоліки:
• Низький коефіцієнт перенесення розпилюваних матеріалів на поверхню,
що фарбується.
• Високий тиск при розпиленні піднімає пил, що знаходиться в майстерні,
який потім осідає на пофарбованій поверхні.
Краскопульти системи HVLP (High Volume Low Preassure – високий об'єм,
низький тиск). Краскопульти даного типу набули широкого поширення і в наші
дні успішно застосовуються малярами при фарбуванні автомобілів. Ці пістолети
для роботи використовують великий об'єм повітря, а розпилення відбувається при
низькому тиску. Краскопульти HVLP при досить високому вхідному тиску (2.5 –
3 атмосфери) розпорошують лакофарбові матеріали за низького тиску (менше 1
атмосфери). Завдяки низькому тиску при розпиленні, великий відсоток
лакофарбового матеріалу, що розпорошується, переноситься на поверхню, що
фарбується (близько 75%).
Фарбопульти такого типу добре зарекомендували себе при нанесенні фарб з
ефектом «металік» та «перламутр».
Переваги:
• Високий відсоток перенесення лакофарбового матеріалу на поверхню, що
фарбується при розпиленні.
• Низьке туманоутворення під час розпилення.
• Низький тиск при розпиленні не піднімає багато пилу, який знаходиться в
приміщенні, де проводиться фарбування.
48
• Висока продуктивність.
Недоліки:
• Потрібний продуктивний компресор, щоб постійно видавати великий об'єм
повітря для роботи фарбопульта.
• Потрібно використовувати шланг для з'єднання компресора з фарбопультом
зі збільшеним діаметром.
• Потрібно наносити лакофарбові матеріали на невеликій відстані від
поверхні. Це потребує певного професіоналізму від маляра, щоб фарбувати без
потьоків.
Фарбувальні пістолети низького тиску системи LVLP (Low Volume Low
Pressure — низький об'єм, низький тиск). Краскопульти такої системи розпилення
були винайдені, щоб прибрати недоліки розпилювачів HP і HVLP. У різних
виробників пістолети з подібною системою розпилення можуть мати інші
абревіатури. Наприклад, у фірми SATA схожа технологія має назву RP (Reduced
Pressure), у фірми DeVILBISS – GTI PRO, Walcom – GEO і HTE (High Transfer
Efficiency). Мета даних фарбопультів поєднувати невисоку витрату повітря з
високим коефіцієнтом перенесення лакофарбового матеріалу.
Дані розпилювачі працюють при вхідному тиску 1.6-2 атмосфери, а
розпилення здійснюється при тиску 0.7 - 1.2 атмосфери. Краскопульти LVLP
мають зниження споживання повітря в порівнянні з фарбопульти HVLP. Це
дозволяє знизити вимоги до продуктивності компресора. При цьому відсоток
перенесення лакофарбових матеріалів при розпиленні становить близько 70%.
Фарбувальні пістолети LVLP добре зарекомендували себе при нанесенні
будь-яких видів лакофарбових матеріалів.
Переваги:
• Не потрібно надто великого об'єму повітря під час роботи фарбопульта
(потрібно близько 200 л/м).
• Високий відсоток перенесення лакофарбового матеріалу на поверхню, що
фарбується.
• Через низький тиск при розпиленні, не піднімає багато пилу в приміщенні,
де проводиться фарбування.
49
• Низьке туманоутворення під час розпилення.
• Висока продуктивність.
• Не залежить від перепаду тиску.
Недоліки:
• Низька швидкість розпилення.
• Формують спекртр розпилення меншого розміру, ніж фарбопульти HVLP.
При виборі систем повітряного розпилення необхідно враховувати технічні
характеристики фарб, вибраних для роботи. Це в'язкість, щільність, сухий
залишок, діаметр сопла, що рекомендується, для даної фарби.
Слід зазначити, що фарборозпилювачі з подачею фарби під тиском від
фарбонагнітального бачка або стаканчика в нижній частині характеризуються
високою продуктивністю і застосовуються при великих обсягах робіт. У той час
як фарборозпилювачі з подачею фарби самотком із прикріпленої зверху склянки
застосовують при невеликих об'ємах робіт, при виправленні дефектів поверхні.
Дані розпилювачі характеризуються невеликою витратою матеріалу.
При професійному фарбуванні необхідно мати три фарборозпилювачі (для
ґрунту, бази, лаку). У цьому випадку буде виключено проблема з потраплянням у
лак частинок фарби, яка розпорошувалася перед цим. Також знижується втрата
часу та трудовитрати на відмивання фарбопульта після розпилення різних
матеріалів для подальшого використання.
Дюза (сопло для фарби) має певний розмір. Через дюзу тече лакофарбовий
матеріал, а також у нього вставляється кінчик голки, регулюючи потік фарби.
Голка переміщується вперед-назад за допомогою курка. При повному відпусканні
курка голка притискається пружиною і герметично закриває дюзу. Для матеріалів,
що мають різну в'язкість, використовуються дюзи різного діаметра.
- 1,2 мм- локальне фарбування.
- 1.3 мм – 1.6 мм – нанесення бази та лаку. Також підходить для нанесення
водорозчинних фарб.
- 1.4 мм – 1.7 мм – нанесення лаку та акрилу.
- 1.6 мм –2.2 мм – ґрунтування.
- 2.5 мм –3.0 мм – нанесення рідкої шпаклівки.
50
Це загальні правила, яких не обов'язково суворо дотримуватися. Деякі
маляри вибирають якийсь один розмір дюзи та чудово наносять будь-які
матеріали.
Нанесення ґрунту вимагає дюзи більшого розміру, інакше доведеться
розводити його дуже рідко, що не бажано. Для акрилового грунту важливий
наповнювач, а при великій кількості розріджувача здатність нанесення
зменшується.
Важливим аспектом правильного вибору систем повітряного розпилення є
вибір компресора. Слід враховувати, що більш в'язкі склади фарбування
вимагають установки сопла більшого діаметру, і внаслідок цього споживання
стисненого повітря фарбопультом або агрегатом повітряного розпилення
збільшується. Компресор повинен видавати певний об'єм при потрібному тиску
постійно, під час використання фарбопульта. Правило таке, що компресор
повинен створювати в 1,5 рази більше тиск повітря, ніж необхідно для роботи
фарбопульта. При недостатній продуктивності компресора неможливо отримати
гарного розпилення.
Компресор може видавати показники вище за потрібний тиск, але давати
недостатню кількість повітря.
Також важливий шланг та фітинги. Якщо використовувати шланг діаметром
1/4 дюйма, то такий шланг перешкоджатиме нормальному проходженню повітря.
Потрібно застосовувати шланг з внутрішнім діаметром 3/8 дюйма з муфтами та
фітингами, що пропускають швидкий потік повітря. Це значно покращить
проходження повітря.
Основні фактори, що впливають на відмінність кольору при фарбуванні
автомобіля:
- Підкладка;
- Кількість шарів, товщина покриття;
- Техніка нанесення (у тому числі швидкість);
- Тиск;
- Устаткування / фарбопульти;
- Відстань до деталей;
51
- Сопло;
- Тип розріджувача: швидкий, повільний;
- Кількість розріджувача;
- Температура матеріалу.
Згодом ЛФП навіть автомобілів преміум-класу змінюють свій відтінок. Це
пов'язано переважно з хімічними перетвореннями у верхніх шарах лакофарбового
покриття під впливом ультрафіолетових променів. Тому нерідкі випадки, коли на
100% правильно підібрана фарба після її локального нанесення візуально
відрізняється за відтінком.
3.4 Якість послуг кузовного виробництва
Якість кузовного ремонту - це сукупний показник, що складається з таких
складових, як (термін виконання робіт, термін гарантії, задоволення очікувань
клієнта, якість ЛФП, вартість виконання робіт, якість виконання робіт,
обслуговування самого клієнта, надання запчастин сервісом), рис. 13.
Термін гарантії на
Термін виконання робіт Задоволення клієнтів
виконану послугу
Наявність матеріальних
ре сурсів в сервісних центрах Якість кузовного ремонту Вартість виконання послуги
Культура обслуговування
Властивості лакофарбової Якість виконаних
поверхні (ЛФП) операцій послуги
Фізико-механічні Захисні
(протикорозійні) Декоративні
Адгезія Водостійкість Колір
Твердість Вологостійкість Блиск
Еластичність Солестійкість Покриваємість
Міцність Вологопоглинання Сторонні включення
Товщина Пористість Патьоки
Зносостійкість Подряпини
52
Рисунок 13 – Якість кузовного ремонту
У межах цієї роботи було зроблено дослідження вимог споживачів до якості
кузовних послуг (рис. 15). Серед опитаних респондентів виявилося 69% чоловіків
та 31% жінок. 19% від 18 до 25 років, 38 % від 25 до 35 років, 43% понад 35 років
(рис. 14).
понад 35 років
від 25 до 35 років
від 18 до 25 років
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Жінок
Чоловіків
0% 20% 40% 60% 80%
Рисунок 14 – Розподіл респондентів
Результат дає нам побачити, що чоловіки відвідують автосервіс частіше. Для
респондентів послуги ремонту віком понад 35 років є популярнішими (43%). Однак
для людей віку 25 до 35 років також є важливою. Це свідчить про те, що послуга не
є особливо затребуваною серед молоді.
Термін Задоволення
гарантії; очікувань
7% клієнта; 8% Якість ЛФП;
20%
Термін
виконання
робіт; 10%
Наявність
матеріальни
х ресурсів
5% Вартість
Культура Якість виконання
робіт; 20%
обслуговування виконання
клієнта; 5% робіт; 25%
53
Рисунок 15 – Розподіл споживчих вимог, від яких залежить якість виконання
малярно-кузовних послуг
Як видно з діаграми, найбільш значущими є показники: якість виконання
робіт 25%, вартість виконання послуг 20%, якість ЛФП 20%. Отже, вони є
основними у структурі якості і всі основні напрямки підвищення якості
припадають на них.
Автосервісні послуги з точки зору якості повинні задовольняти всім
типовим вимогам, що пред'являються до будь-яких видів послуг, але мають безліч
особливостей, зумовлених специфікою самого автосервісного підприємства.
Проаналізувавши спеціальну літературу, можна виділити фактори, що впливають
на якість послуг, вони численні, укрупнено їх можна, класифікувати в наступні
групи факторів:
- професійні, що визначають вплив рівня професійної кваліфікації
персоналу на якість обслуговування підприємства автосервісу;
- організаційні, що характеризують систему організації та управління
сервісу, обсяг послуг, рівень обслуговування і т.д.;
- технічні, що визначають рівень технічного розвитку виробництва
автосервісних послуг;
- комунікаційні, що забезпечують рівень контакту (сайт в Інтернеті, реклама,
інформація про клієнтів та їх потреби, інформація про конкурентів тощо) [14].
Кожен із чотирьох загальних факторів обумовлений пріоритетними
напрямками, які пропонується встановлювати на основі результатів опитування
експертів, споживачів, фахівців, які беруть участь у процесі обслуговування (табл.
12).
Повнота та об'єктивність виявлених пріоритетних факторів залежать від
кількості досліджених думок автовласників та спеціалістів, включаючи і
працівників автосервісу, та обсягу зібраної інформації. Встановлення та кількісна
оцінка пріоритетних факторів, здійснювалися шляхом експертного опитування за
методом Дельфі, ранжирування та парного порівняння.
Для оцінки пріоритетних факторів слід створити групу експертів з числа
54
автовласників, що дозволить врахувати різні думки щодо впливу факторів на
показники якості обслуговування автосервісів, а також використовувати думки
експертів у раніше проведених дослідженнях з даної проблеми. Вага фактора
оцінюється від 0 до 1 у межах кожної групи пріоритетних факторів. Присутність
факторів оцінюється за трибальною шкалою: 1 бал – не проявляється; 2 – бали
слабо проявляється; 3 – бали чітко проявляється. Оцінка рівня впливу кожної
групи загальних чинників розраховується як середньозважена оцінка.
Таблиця 12 - Експертна оцінка ступеня впливу чинників на якість послуг
підприємств автомобільного сервісу
Загальний Пріоритетний чинник Вага Бал Оцінка
чинник впливу
1 2 3 4 5
1. Професійний 0,50
1.1. Рівень кваліфікації персоналу 0,2 2 0,40
1.2. Стаж роботи 0,35 3 1,05
1.3.Рівень комунікабельності персоналу 0,15 2 0,30
1.4. Система мотивації персоналу 0,15 1 0,15
1.5. Рівень виробітки на 1 робітника 0,2 3 0,60
2. Організаційний 0,46
2.1.Рівень дотримання термінів 0,25 2 0,50
виконання замовлення
2.2. Культура обслуговування 0,15 1 0,15
2.3. Форми обслуговування 0,25 1 0,50
2.4. Асортимент послуг, що надаються 0,35 2 0,70
3. Технічний 0,43
3.1. Рівень виробничих 0,35 1 0,35
можливостей
3.2. Рівень технологічної оснащеності 0,35 1 0,35
3.3. Рівень забезпеченості 0,3 2 0,60
матеріальними ресурсами та запасними
частинами
55
Закінчення таблиці 12.
4. Комунікаційний 0,33
4.1. Маркетингові комунікації 0,35 1 0,35
4.2. Географічне розміщення 0,3 1 0,30
4.3. Рівень поінформованості про 0,35 1 0,35
конкурентів та їх можливості
Професійний чинник має більший вплив на якість автосервісних послуг, далі
йде організаційний, технічний та комунікаційний. Слід зазначити, що результати
оцінки автосервісних підприємств, отримані в процесі опитування та розраховані
експертним методом, можуть не співпадати для низки підприємств.
3.5 Оцінка поточного виробництва
Сервісний центр з кузовного ремонту повного циклу «МОТОРКАР
ЧЕРКАСИ», що розташовується за адресою м. Черкаси, вул. 30 років Перемоги,
7/2. (рис. 16), працює щодня з 9.00 до 18.00. Територія включає будівлю
автосалону, сервісну зону, складські приміщення, зручне паркування для
клієнтів.
Рисунок 16 – Розташування ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ»
Крім продажу автомобілів, ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ» здійснює технічне та
гарантійне обслуговування автомобілів, постачання оригінальних запчастин та
аксесуарів. Так само компанія має в своєму розпорядженні велику сервісну зону і
сучасне діагностичне обладнання, що дозволяє найбільш якісно виконувати роботи і
56
забезпечити кожному клієнту індивідуальний підхід.
Сервіс-центр надає послуги з технічного обслуговування та ремонту
автомобілів:
− гарантійний ремонт;
− діагностика та ремонт підвіски;
− капітальний ремонт двигуна;
− комп'ютерна діагностика електронних систем;
− кузовний ремонт будь-якої складності;
− планове технічне обслуговування;
− підбір та встановлення охоронних та акустичних систем; сертифіковане
встановлення автономних опалювальних систем;
− фарбування та комп'ютерний підбір автоемалі;
− продаж та обслуговування акумуляторів;
− промивання паливної системи;
− проточка гальмівних дисків без їхнього зняття;
− регулювання розвал-сходження;
− ремонт сколів та тріщин стекол;
− ремонт вузлів та агрегатів;
− шиномонтаж та балансування коліс;
− експрес-заміна олії та технічних рідин [15].
Малярно-кузовні роботи виготовляються в новому цеху з використанням
унікального обладнання. Ідеальне відновлення геометрії кузова забезпечує робота
на стапелі KAR GRABBER, фарбування автомобілів та кузовних деталей
здійснюється в фарбувально-сушильній камері Garmat з комп'ютерною добіркою
автоемалей фірми DUPONT Refinish. Автосалон працює щодня до 18 години,
фахівці готові будь-коли відповісти на всі питання, здійснити запис на технічне
обслуговування, продемонструвати автомобілі. За бажанням покупця, компанія
здійснює постачання автомобілів у будь-якій необхідній йому комплектації під
персональне замовлення, що займе не більше трьох тижнів. На сервісній зоні,
площею близько 1000 м2, яка оснащена найсучаснішим обладнанням, розташовані
57
20 робочих постів, роботи виконують сертифіковані професіонали, всі ці переваги
дозволяють приймати максимальну кількість клієнтів та здійснювати
обслуговування та ремонт автомобілів високоякісно та в короткий термін [15].
Завантаження малярського цеху представлено рис. 17.
Кількість заїздів автомобілів у сервіс за роками
230 0
210 0
190 0
170 0
1500
2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023
Рік
Завантаження малярського цеху
2500 0
23000
2100 0
1900 0
1700 0
15000
2017 2018 2019 2
Р0і2к0 2021 2022 2023
Рисунок 17 – Завантаження малярського цеху ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ»
Дохід підприємства ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ» за 2022, 2023 рр. (рис. 18).
Дохід 2023 р.
40000000 37364583 грн.
35000000
30000000
25000000
20000000
15000000 13271612 грн.
10000000
5000000
0
Робота Витратні матеріали
58
Нормо-годин Кількість
автомобілів, шт.
Дохід 2022 р.
40000000 36955826 грн.
35000000
30000000
25000000
20000000
15000000 13174996 грн.
10000000
5000000
0
Робота Витратні матеріали
Рисунок 18 – Дохід ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ» за
2022-2023 р.
З аналізу завантаження кузовного цеху ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ» видно,
що завантаження малярського цеху в 2023 р. знизилося, але витрати на лакофарбові
матеріали зросли. З чого випливає, що витрати збільшилися через кількість
дефектних деталей.
На рис. 19 представлена укрупнена схема технологічного процесу відновлення
кузовних деталей.
Як видно зі схеми, якість готового ЛФП залежить від роботи різних майстрів,
а помилки на різних етапах можуть призвести до дефектів. Проводячи аналіз на
підприємстві ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ», було виявлено, що найбільше
дефектів відбувається на наступних етапах: шліфування, підбір фарби,
безпосередньо фарбування та полірування. Тому аналіз зниження витрат слід
здійснити саме на цих етапах.
59
Мийка кузова Нанесення ґрунта- Шліфування Полірування
наповнювача
Обдувка
Демонтажно- Демонтажно-
монтажні Обдувка
роботи Підбір фарби монтажні
роботи
Шліфування
Сушка
Жерстяницькі Ґрунтування Обезжирювання
роботи
Нанесення
Ізоляція місць, Обробка поверхні другого шару
що не спеціальними лаку
Шліфування фарбуються серветками
старого
покриття Нанесення Сушка
Мийка, сушка першого шару
фарби
Нанесення
Очистка, першого шару
обезжирювання Шліфування Сушка лаку
Нанесення
Обробка корозії Шпаклювання другого шару Сушка
фарби
Рисунок 19 – Технологічний процес відновлення кузовних деталей
- слюсар; - жерстянщик; - підготовщик; - маляр
- поліровщик.
Також було виконано аналіз причин виникнення дефектів. Вона представлена
на рис. 20.
60
Структура дефектів
Невідповідність Пил на основі Просідання Протирання
кольору 1,27% 0,85 % (52 матеріалу 0,85 % лаку 0,1 % (7
(78 дет./рік) дет./рік) (52 дет./рік) дет./рік)
Н евідповід- Невідповід- Забрудне- Забрудне- Недотри- Недотри-
ність ність ність ність мання мання
кольору по кольору по стисненого фільтрів техноло- техноло-
підбору сприйняттю повітря камери гії гії
підготов- поліров-
Забрудне- ки ки
Невідповід-ність
кольору внаслідок н ість
варіантів технологій пов ерхонь
нанесення камери
Ненавмисне заподіяння
дефектів, 0,11 % (8 дет./р ік)
Захаращення Нераціональне
проходів вико ристання
площ
Рисунок 20 – Дефекти та причини їх виникнення
Як видно з рисунку, найбільше дефектів виникає внаслідок невідповідності
кольору. Далі йде наявність пилу, просідання матеріалу, ненавмисне
пошкодження деталей і протирання лаку при поліруванні.
Внаслідок появи дефектів втрати у 2023 р. склали (рис. 21).
642,5
600,0 428,4 428,3
450,0
300,0
150,0 32,9 65,9
0,0
Наявність пилу Просідання Невідповідність Протирання Ненавмисне
кольору лаку ушкодження
Рисунок 21 – Розподіл втрат за дефектами в 2023р.
61
Втрати, тис. грн
Як видно, з рис.21 найбільша кількість витрат на перефарбування деталей
припадає на причину «невідповідність кольору деталей». Діаграма завантаження
кузовного виробництва, залежно від місяця, представлена на рис. 22.
Кількість деталей
516 y = -0,0804x + 513,11
514 R² = 0,0371
512
510
508
506
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
місяць
Кількість дефектів y = 20,775e0,0026x
25 R² = 0,0182
20
15
10
5
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
місяць
y = 40,5e0,0027x
Питома кількість дефектів R² = 0,0218
50
40
30
20
10
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
місяць
Рисунок 22 – Діаграма завантаження кузовного виробництва, залежно від
місяця
Виходячи з графіків видно, що при зменшенні кількості пофарбованих деталей
кількість дефектів також зменшується. Тому можна зробити висновок, що питома
кількість дефектів прямо пропорційна кількості деталей.
Рівень браку:
62
Питома кількість Кількість, шт. Кількість, шт.
дефектів, на 1000
деталей
�������� = ���������� ∙ 100% (1)
��������
де �������� - рівень браку;
��������– кількість дефектів на рік;
�������� – кількість деталей на рік.
Втрати оборотного фонду у %, залежно від кількості браку:
���� = ��������∙��������∙����∙����
���� (2)
����
де �������� - втрати від браку, % від оборотного фонду;
�������� – кількість деталей на рік;
�������� - рівень браку, %;
���� – витрати на матеріали для виправлення дефектів (на одну деталь);
���� - коефіцієнт, що враховує кількість дефектів;
���� - оборотний фонд, грн.
За формулами (1) та (2) розраховуємо рівень браку та втрати оборотного
фонду у % та будуємо графік (рис. 23).
70
60
50
40
30
20
10
0
0,0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,1 4,9 5,7 6,5 7,3 8,1 9,8 11,4 13,0 14,6
Рівень браку (��������), %
Рисунок 23 – Залежність втрат оборотного фонду від рівня
браку малярних робіт
63
Втрати оборотного фонду, %
Так як розмір оборотного фонду підприємства враховує накопичення відсотків,
які компенсують постійний ріст собівартості відновлення деталей, то необхідно
визначити розмір відшкодування з оборотного фонду.
Розмір відшкодування з оборотного фонду, %:
���� = ��������∙��������∙����∙����
���� (3)
����−��������∙��������∙����∙����
де �������� - розмір відшкодування з оборотного фонду, %
�������� – кількість деталей на рік;
�������� - рівень браку за рік, %;
���� – витрати на матеріали для виправлення дефектів на одну деталь, грн.
���� - коефіцієнт, що враховує кількість дефектів;
���� - оборотний фонд, грн.
За формулами (1) та (3) розраховуємо рівень браку та розмір відшкодування
з оборотного фонду у % та будуємо графік (рис. 24).
14 0
13 0
12 0
11 0
10 0
9 0
8 0
7 0
6 0
5 0
4 0
3 0
2 0
10
0
0,0 0,8 1,6 2,4 3,2 4,1 4,9 5,7 6,5 7,3 8,1 9,8 11,4 13,0 14,6
Рівень браку, %
Рисунок 24 – Залежність розміру відшкодування з оборотного фонду від рівня
браку з виконання малярних робіт
За наявного рівня браку 3,16 % втрати оборотного фонду становитимуть 8,05
% від собівартості відповідної роботи. Розмір відшкодування з оборотного фонду
64
Розмір відшкодування з оборотного
фонду, %
буде становити 8,76% від собівартості відповідної роботи. При збільшенні рівня
браку від 3,16% втрати і розмір відшкодування з оборотного фонду збільшуються
експоненційно, що є неприпустимим для ефективного функціонування
підприємства.
3.6 Аналіз технологічних рішень щодо зниження дефектів при
фарбуванні
У рамках цієї роботи було проведено патентний огляд технічних засобів, які
забезпечують зниження витрат. На підставі його було запропоновано існуючі
методи боротьби з дефектами (рис. 24).
Структура дефектів
Невідповідність Пил на Просідання Протирання Ненавмисне
кольору основі матеріалу лаку заподіяння
дефектів
Ви користання Нанесення Нанесення
о днакових Застосування антипилового антипилової Облік Культура
фар бопультів у системи розчину на плівки на перефарбування виробництва
ко лориста та «Nitrothermspray» стіни стіни
маляра фарбувальної фарбувальної
камери камери
Патент Патент Патент Патент
СА2588647 CN101084070 (A) US109464032B JPH0790233A
Система Система
фарбування з фарбування та Клейке покриття Пристрій для
для сбору грязі та клейкого
підігріванням нагрівальний захисного листа
Milli Ottavio пристрій залишків фарби
Lipson Ronald та виготовлення
Італія Milli Ottavio США захисного
Італія клейкого листа
для використання
в пристрої
Soichi Miyazaki
Японія
Рисунок 24 – Технічні засоби, які забезпечують зниження витрат (огляд патентів)
Ці засоби вже застосовуються в кузовних виробництвах. Інформація про
65
дані технічні засоби наведена нижче.
Система фарбування з підігріванням (СА2588647). Даний винахід
відноситься до системи фарбування розпиленням, починаючи з рідини-носія, що
складається зі стисненого повітря, модифікованого повітря, збагаченого азотом,
або іншої відповідної рідини. Відомо, що для фарбування розпиленням, фарба
змішується з рідиною-носієм, яка зазвичай складається зі стисненого повітря, а
також модифікованого повітря, збагаченого азотом, і що час висихання шарів
фарби залежить від товщини шару та частково від вологості, присутньої в рідині,
яка використовується як носій, та/або в середовищі фарбування, що поглинається
рідиною-носієм і деталями, які фарбуються. Рівень вологості також підвищується
через поширення рідини, коли відстань між фарбопультом та деталлю особливо
велика, наприклад, більше одного метра. Для скорочення часу сушіння в такому
випадку потрібне використання як гарячого сухого повітря, так і додаткових
заходів, таких як використання летючих розчинників. Зокрема, тривалість часу
висихання фарби є проблемою, що відчувається в системах фарбування на водній
основі, які все частіше використовуються через їх низький вплив на навколишнє
середовище та більшу безпеку, але в той же час використовують воду як
розчинник, що вимагає більш тривалого часу висихання. Тому є потреба в
пристрої, який забезпечує систему фарбування розпилювачем гарячим потоком
незалежно від відстані між джерелом і основою, а отже, гарячою рідиною-носієм
під тиском (наприклад, осушене повітря або азот), здатне суттєво скоротити час
висихання нанесеної фарби. Інша мета винаходу полягає в тому, щоб
запропонувати систему фарбування, в якій температура рідини-носія
підтримується або доводиться до бажаної температури, навіть коли значні відстані
відокремлюють подачу рідини-носія від місця використання, наприклад, у
великих системах фарбування, що обладнані декількома станціями фарбування.
Відповідно, даний винахід забезпечує систему фарбування та нагрівальний
пристрій відповідно до формули винаходу. Перша перевага полягає в тому, що час
висихання скорочується з поточних 15-40 хвилин до часу, який коливається від
однієї хвилини до 5 хвилин із розкритою системою фарбування.
Система фарбування та нагрівальний пристрій CN101084070 (A) (рис. 25).
66
Система фарбування з розпиленням, що містить безліч станцій фарбування, яка
відрізняється тим, що вона містить живильний резервуар (3), що містить рідину-
носій, з’єднаний з безліччю струмопровідних рідинних нагрівачів (5) через трубу
(6), кожен з яких розташований поблизу станції розпилення (2). Нагрівач (5) має
нагрівальну трубку (7) для подачі рідини-носія, що витікає з нагрівача, до
пістолета (24) (рис. 26).
Рисунок 25 - Система фарбування, патент CN101084070 (A)
Рисунок 26 – Пістолет системи фарбування, патент CN101084070 (A)
Нагрівач для струмопровідної рідини під тиском для фарбування містить:
67
впускний отвір (10) для потоку рідини-носія під тиском; регульований нагрівальний
пристрій (18) для рідини; робочо інтегрований бак (9) з нагрівальним пристроєм для
збору нагрівальної рідини; і вихідний отвір (11) для розпилення рідини. Нагрівач
відрізняється тим, що нагрівальний пристрій – спіральний нагрівальний елемент (18)
розташований всередині бака (9).Нагрівальний елемент (18), розташований усередині
труби (17) для перенесення рідини в канал резервуара (9). Випускний отвір (11)
рідини резервуара (9) з'єднаний з трубою, оснащеною засобами для нагрівання (30)
потоку рідини-носія. (7). Пристрій (30) для нагріву трубки керується датчиком
температури (25), розташованим на виході рідини з трубки (7).Нагрівач містить
герметичну коробку (8), яка інтегрована з резервуаром (9) і нагрівальним пристроєм,
і має контрольну панель (12) щонайменше для значень тиску в резервуарі на вході та
виході, температури рідини в резервуарі та температури рідини на виході з труби.
Нагрівальна трубка (7) має перше з’єднання з резервуаром для подачі рідини-носія
під тиском, а друге з’єднання між пістолетами-розпилювачами (24) також має
нагрівання. Засоби (30), розташовані вздовж однієї частини його довжини. Пристрій
(30) розташований усередині трубки (7) знаходиться у контакті з рідиною-носієм.
Пристрій для клейкого захисного листа та виготовлення захисного клейкого
листа для використання в пристрої – патент JPH0790233A.
Клейкий лист кріпиться до гладких поверхонь скла, кераміки, пластику, лакованих
виробів, металу тощо. Існують різні типи захисних листів залежно від призначення.
Лист на основі в’язкої вінілхлоридної плівки, що містить синтетичне волокно –
клейкий матеріал, є м’яким і еластичним, гладким, як дзеркальна поверхня з обох
боків, майже прозорим. Синтетичне волокно клеїться на аркуші вінілхлоридної
плівки без використання клею, шляхом накладання його на поверхню. Клейовий
захисний лист чутливий до тиску в його складі кілька допоміжних листів
(додаткових шарів синтетичного волокна, що від’єднуються один від одного). Він
збирає на свою поверхню увесь пил, та дрібні частинки, що знаходяться в повітрі.
3.6.1 Невідповідність кольору
Різнотон – це різниця у кольорі/відтінках між відремонтованою
68
(відновленою та пофарбованою або поставленою на заміну та пофарбованою)
деталлю/деталями та кузовними панелями, що не піддавалися ремонтному впливу.
По суті, різнотон може мати дві основні сукупності причин — фізичні та
психологічні. До перших (об’єктивних) належать власне помилки технічного
фахівця малярсько-кузовної дільниці (маляра чи колориста), що спричинили
розбіжність кольорів (рис. 27). До інших (суб'єктивних) належать всі скарги
клієнтів, яким «здається» (а нерідко вони можуть бути в цьому навіть «абсолютно
впевнені»), що відтінки різняться. Колір - якісна суб'єктивна характеристика
електромагнітного випромінювання оптичного діапазону, що визначається на
підставі фізіологічного зорового відчуття, що виникає, і залежить від ряду
фізичних, фізіологічних і психологічних факторів. Сприйняття кольору
визначається індивідуальністю людини і може частково змінюватись в залежності
від психофізіологічного стану, наприклад, посилюватись у небезпечних ситуаціях,
зменшуватись при втомі.
Фактори, що впливають на виникнення різнотону
Маляр Умови фарбування Колорист
Порушення
рекомендацій Температура в Порушення
рецептури
колориста фарбувальній камері
приготування фарби
К ількість нанесених Вентиляція Застосування
шарів фарби (швидкість потоку непоєднуваних
повітря) компонентів
Товщина покриття
Вологість повітря Неправильні
Техніка нанесення рекомендації для
маляра (тиск, колір
підложки, метод
Тиск
нанесення)
Фарбопульт Неправильний підбір
рецептури
Розмір дюзи приготування фарби
К ількість розчинника
Температура матеріалу
Рисунок 27 – Фактори, що впливають на різнотон покриттів
69
Процес підбору фарби для відновлення корпусної деталі автомобіля досить
копіткий і відповідальний. Транспортні засоби одного кольору, які були зібрані на
одному заводі-виробнику, зазвичай мають один код кольору фарби, і їх відтінки
повинні бути ідентичними. Насправді для багатьох автомобільних марок це
зустрічається дуже рідко. Незважаючи на однаковий код кольору фарби, автомобілі
мають відтінки, що помітно відрізняються. Важливий вплив на остаточний колір має
людський фактор, фахівці можуть помилитися при розведенні фарби або допустити
якісь відхилення в технологічному процесі фарбування.
Як засоби боротьби з різнотоном у межах даної роботи було запропоновано
такі рішення: застосування однакових фарбопультів у колориста і маляра,
застосування системи «Nitrothermspray».
Установка «Nitrothermspray» (рис. 28) є системою нанесення лакофарбових
покриттів стисненим азотом високого ступеня очищення і регульованим
підігрівом. Ця технологія застосовується у групі компаній Інтерколор.
Рисунок 28 – Система «Nitrothermspray»
За отриманими статистичними даними, витрати ЛФМ на 1 деталь
всередньому становлять 956 грн. (рис. 29).
70
2000 1815
1500 1288
956
1000
500 533
0
Абразив, грн. Лакофарбові Витратні Амортизація,
матеріали, грн. матеріали, грн. грн.
Рисунок 29 – Середня собівартість ремонту 1 деталі кузова
За результатами випробувань економія становить 15%, що складає 1037306
грн. на рік. Так як на виході установки отримуємо підігрітий чистий азот,
очікується зменшення дефектів через відшарування, і зменшення часу сушіння, що
дозволить проводити 3 цикли фарбування на добу замість 2.
У таблиці 13 представлені чинники, що впливають відтінок фарби.
Таблиця 13 - Сукупність факторів, що впливають на відтінок фарби.
Відтінок Фактор Відтінок
світліший темніше
1 2 3 4 5
Вологість стисненого Чинники,
Фактори, Нижче повітря Вище що
важкоконтро В'язкість фарби підаються
льовані
Температура матеріалу контролю із
оператором Вище Нижче використан
Швидкість потоку повітря ням
Фактори, що Сухе Напилення Мокрое «Nitrothermspr
піддаються ay»
контролю
оператором
71
Витрати, грн.
Закінчення таблиці 13
Більше Кількість розріджувача Менше
Більше Тиск Менше
Міжшарова витримка
Світліше Підкладка Темніше
Далі Відстань до Ближче
поверхні
Швидше Швидкість нанесення Повільніше
Мале Сопло Велике
Швидкий Розріджувач Повільний
Тонше Товщина покриття Товщі
Менше Подання матеріалу Більше
При застосуванні установки «Nitrothermspray» стають контрольованими
фактори, які важко контролювати оператору без неї. Звідси очікується зменшення
кількості дефектів через невідповідність кольору.
Рисунок 30 – Фактори, що впливають на колір
Коли маляр забирає готову фарбу, то отримує рекомендації щодо підкладки,
тиску, кількості шарів. Однак параметрів, які впливають на колір набагато більше.
Таким чином, єдиний спосіб, яким маляр може убезпечити себе від перефарбування -
72
це пробний викрас на тест-пластину. А складні кольори рекомендується фарбувати у
перехід.
3.6.2 Засміченість лакофарбового покриття
Засміченість – наявність у лакофарбовому покритті сторонніх частинок. Цей
параметр регламентується ДСТУ ISO 8501-1:2015 «Підготовка сталевих
поверхонь перед нанесенням фарб і подібних покриттів. Візуальне оцінювання
чистоти поверхні» [19]. Відповідно до нього, для якісно виконаного
лакофарбового покриття автомобілів пред'являються такі вимоги:
− кількість включень не більше 4 шт/м2;
− розмір включень, не більше 0,5 мм;
− відстань між включеннями не більше 100 мм.
Для оцінки кількості включень використовується візуальний метод
контролю, розмір та відстань за допомогою лінійки креслярської за ISO 9961:1992
«Носії креслярські для технічних креслеників.» та лупою.
Включення можна видалити за допомогою голки в процесі нанесення. Дрібні
частинки пилу у сухій плівці можна видалити поліруванням. Якщо пил потрапив
надто глибоко у нанесений шар фінішного покриття, необхідно зашліфувати
поверхню та зробити фарбування заново.
Відповідно до зібраної статистики кількість дефектів з цієї причини за 2023
рік становить 52 деталі. В рамках даної роботи було запропоновано два варіанти
зменшення даних втрат – періодичне миття камери з нанесенням коагулянтів на
стіни (табл. 14) або наклеювання антипилової плівки на стіни камери (табл. 15).
Коагулянт (липке покриття) призначене для захисту стін фарбувальних камер. Воно
надійно утримує фарбу, частинки пилу і фарбувальний туман, що потрапляють на
стіни і стельові панелі фарбувальної камери, що, у свою чергу, запобігає
забрудненню поверхні, яка фарбується. При цьому липке покриття залишається
прозорим і не втрачає здатності розчинятися водою.
Антипилова плівка забезпечує надійний захист від лакофарбових матеріалів,
аерозолів, запилів та інших забруднювачів. Вона має статичний заряд та притягує
73
дрібні частинки пилу. При цьому, завдяки високій світлопрозорості, плівку можна
клеїти прямо поверх плафонів освітлення. Плівка складається з 5 шарів, які можна
видаляти в міру забруднення. У тому числі на окремих – найбільш забруднених
локальних ділянках. Заміну плівки можна проводити будь-якої миті і незалежно
від стану підлогових фільтрів, оскільки для цього не потрібні ні вода, ні рідкі
розчини. Заміну матеріалу на стінах камери рекомендується проводити кожні 150
циклів сушіння. Матеріал на підлозі рекомендується змінювати кожні 2-4 тижні
або під час зміни підлогових фільтрів. Заміну захисної плівки для вікон та
освітлювальних приладів рекомендується проводити у міру забруднення або
кожні 6 місяців.
Таблиця 14 - Витрати на миття фарбувальної камери
Стаття витрат Сума, за рік
Миття стін та решіток камери 35 000 грн.
Коагулянт «Antidust покриття 20886 грн.
антипил
для фарбувальних камер 20л, Colad»
Разом 55886 грн.
При застосуванні цього варіанта витрати на рік становлять 55 886 грн.
Таблиця 15 – Витрати на антипилову плівку
Показник Значення
Розміри рулону (ш * д), м. 0,75х80
Рекомендований інтервал заміни, циклів 200
сушіння
Площа рулону, м2 60
Площа стін, м2 66
Витрати на плівку WiederKraft WDK-W80, грн 60421 грн.
на рік.
Витрати на нанесення захисної плівки, грн на 1500 грн.
рік.
Разом, витрати, грн. 61921 грн.
При застосуванні цього варіанта витрати на рік становлять 61 921 грн.
74
Порівняльний аналіз витрат на миття стін та нанесення плівки в перспективі
представлено на рис. 31.
Сума витрат за рік
60000
50000
40000
Мийка стін Нанесення плівки
Рисунок 31 – Порівняльний аналіз витрат на миття стін та нанесення плівки в
перспективі
Піки витрат на нанесення плівки припадають на час, коли необхідна купівля
двох рулонів, оскільки площа рулону 60 м2, а площа стін 66 м2 З економічних
міркувань менш трудомістке і дешевше застосування плівки. Також зміна шарів
плівки не потребує зупинки фарбувальної камери.
3.6.3 Протирання лаку. Ненавмисне заподіяння дефектів.
Культура виробництва - це комплексне поняття, що включає техніко-
організаційну культуру підприємства, культуру праці та особисту культуру
працюючих. техніко-організаційна культура підприємства охоплює техніку,
технологію, організацію виробництва та управління. Культура праці включає
організацію та обслуговування робочих місць, механізацію та автоматизацію
праці, якість продукції, що відпускається; відповідність виробничого обладнання
анатомічним, фізіологічним та психологічним вимогам, санітарно-гігієнічні умови
праці та культурно-побутове обслуговування працівників на виробництві.
Особиста культура працюючих визначається їх загальним культурним та
професійним рівнем, компетентністю, ставленням до виконуваної роботи,
манерами поведінки. Культура виробництва на підприємстві оцінюється
комплексом показників, що характеризують організацію та ведення виробничого
75
Витрати, грн.
процесу відповідно до вимог нормативних правових та технічних нормативних
правових актів.
Технічна культура даного кузовного виробництва знаходиться на досить
високому рівні, але однаково присутній людський фактор і для того, щоб його
мінімізувати рекомендується застосувати облік дефектів (табл. 16).
Застосування даного інструменту передбачає облік кількості дефектів із
зазначенням винного в них та з розрахунком загальної шкоди, завданої компанії
кожним співробітником за певний період. При цьому фінансові покарання на
винних не нараховуються, якщо дефект не повторюється протягом року. Цей
інструмент дозволить досягти підвищення якості виконання фарбувальних робіт,
що, у свою чергу, призводить до підвищення пропускної здатності малярного
цеху.
Таблиця 16 - Приклад заповнення обліку дефектів
Посада Дата Дефект Причина Витрати,
грн.
Підготовщик 02.10.24 Просадка Використання 5000
ґрунту неправильного
абразиву
Колорист 05.11.24 Невідповідність Порушення 10000
кольору формули
приготування
фарби
Підготовщик 12.11.24 Просадка Використання 5000
ґрунту неправильного
абразиву
Полірувальник 17.11.24 Протирання Порушення 5000
лаку технології
полірування
76
4 Розробка методики визначення рівня якості
нанесеного лакофарбового покриття
Для визначення шляхів вдосконалення якості лакофарбового покриття
застосуємо метод морфологічного аналізу. За допомогою цього методу можливо
систематизувати дані, які забезпечують процес нанесення лакофарбового покриття
та виконати аналіз можливих їх конфігурацій [20].
Для отримання якісного лакофарбового покриття на поверхні автомобільних
деталей, що відновлюються необхідно враховувати фактори, що впливають на
якість цього покриття. Для максимального врахування основних факторів та
визначення ступеня їх важливості пропонується розробити морфологічну матрицю.
В ході дослідження було виявлено морфологічні структури від яких залежить якість
лакофарбового покриття, а саме: «Фарбувальна камера», «Фарборозпилювачі»,
«Джерело стисненого повітря», «Матеріал, що наноситься», «Технологія нанесення
покриття». В нашому випадку розглядаємо останній етап нанесення лакофарбового
покриття, вважаємо, що підготовчі роботи до нанесення покриття було виконано
якісно. Для кожної з 16 морфологічних ознак визначено варіанти реалізації, що
представлені в табл. 17.
Зазначений метод дозволяє аналізувати будь-яку комбінацію морфологічних
ознак та обрати найкращу з них.
В межах даного дослідження було виконано обстеження 20 типових
автосервісів, а саме аналіз їх роботи – отримання певної якості лакофарбового
покриття. Прикладом морфологічної формули, що описує процес нанесення
лакофарбового покриття, який виконується на ТОВ «Моторкар Черкаси»
представлено формулою:
(����13; ����23; ����32; ����43) + (����52; ����63) + (����72; ����82) + (����92; ����10 3; ����11 2; ����12 2; ����13 2) +
� + �.
+(����14 3; ����15 2; ����16 3)
(4)
77
Для дослідження характеру впливу, визначених на стадії морфологічного
аналізу важливих параметрів, що впливають на структуру процесу нанесення
лакофарбового покриття, а відповідно і на якість отриманого покриття необхідно
побудувати математичну модель даної структури. Для цього необхідно здійснити
структурну специфікацію моделі (5).
���� = ����(����1,����2, … ,��������), (5)
де ���� ‒ результуючий параметр моделі;
����1,����2, … ,�������� ‒ вектор вхідних параметрів;
n ‒ кількість параметрів.
В якості початкової інформації для моделі використовуємо результати
дослідження (табл.18).
Таблиця 17 – Морфологічна матриця морфологічних структур процесу
нанесення лакофарбового покриття
Фарбопульти Джерело
Фарбувальна камера (фарборозпилювачі) стисненого повітря Матеріали, що наносяться Технологія нанесення покритття
1.1.
Приплив 2.1. 3.1. 4.1. 7.1. 10.1. 11.1 14.1.
6.1. 1,2 8.1. Мала 9.1. Лак 15.1.
но- Стінове Рекуперат Відсутня Компрес
1 0-0,19 1 Відсутній Мала Вертикаль
витяжна 1 ивний 1 1 ор 0-0,19 но 10-29
1 1 1
5.1. 13.1.
1 12.1. Мала 16.1
Самотьок Низька
0-0,49
ові 1 1
8.2. 15-19
1.2. Одно- 2.2. 4.2. 6.2. 9.2. Рідка 11. 14.2.
Оптимал 10.2. 15.2.
моторна Стельове Конвектив 1,3-1,6 фарба
ьна Повільний О п т и м ал Горизонта
2 2 ний 2 2 2 2 ьна 0,2 льно 20-29
2
0,20-0,30
11.3
Велика 12.2. 13.2.
3.2. 7.2. 0,21-0,3 оптималь Оптималь 16.2
Регенерат 4.3.
ивний 2 Променис Турбіна 2 на на 2
9.3. 14.3.
1.3. Дво- 2.3. 0,50 20-22
тий 5.2. 6.3. 8.3. Порошко 10.3. Вертикаль
Стельове 15.3.
моторна теплообм Під 1,4-1,7 Надмірна
+стінове ін тиском 2 ва фарба Швидкий но+Горизо 30-40
3 3 0,31-0,60 3 11.4 нтально
3 12.3.
(інфрачер 3
Надмірна Висока 3
воний) 3 13.3.
0,31-1 0,51-0,60 16.3
Висока
12.4
23-27 3
Надмірна
0,61-1
78
1. Вентиляція
2. Освітлення
3. Теплообмінник
4. Піч полімеризації
(принцип роботи)
5. Подача фарби
6. Розмір дюзи, мм
7. Тип джерела
8. Потужність, мПа
9. Тип матеріалу
10. Тип розріджувача
11. Кількість
розріджувача
12. Кількість
затверджувача
13. Температура
матеріалу, ̊С
14. Техніка нанесення
15. Відстань від
фарбопульта до основи
см
16. Кількість шарів
Таблиця 18 – Результати дослідження
Назва АСП
Фарбувальна камера Фарбопульти Джерело Технологія
(фарборозпилювачі) стисненого Матеріали, що наносяться нанесення
повітря покритття
1 ТОВ «Моторкар
Черкаси», 3 3 2 3 2 3 2 0,25 2 3 0,2 0,5 21 3 30 3 0,91
Черкаси
2 Черкаси:
автосервіс
GENSTAR, 2 2 1 1 1 2 1 0,18 2 2 0,15 0,55 26 1 15 2 0,68
Черкаси
3 Авто-мастерок,
Черкаси 2 3 2 2 2 3 1 0,32 2 3 0,33 0,4 25 3 32 3 0,71
4 СТО
Автопокраска
VIP-color, 1 1 1 2 1 1 1 0,23 2 3 0,4 0,56 19 2 17 2 0,59
Черкаси
5 СТО Renamax
TIR сервіс, 1 3 1 1 1 2 1 0,17 1 1 0 0,5 20 1 20 1 0,69
Черкаси
6 СТО
Автомайстерня 1 2 1 1 1 1 1 0,16 2 3 0,23 0,45 18 2 15 2 0,65
м. Сміла
7 СТО Auto-
Magic, Черкаси 2 3 2 2 2 3 2 0,23 3 1 0 0 16 2 25 1 0,75
8 СТО Скай Лайн
Авто, Черкаси 3 3 2 2 2 2 2 0,27 2 3 0,2 0,5 21 2 23 3 0,82
79
№ АСП
1. Вентиляція
2. Освітлення
3. Теплообмінник
4. Піч полімеризації
(принцип роботи)
5. Подача фарби
6. Розмір дюзи, мм
7. Тип джерела
8. Потужність, мПа
9. Тип матеріалу
10. Тип розріджувача
11. Кількість
розріджувача
12. Кількість
затверджувача
13. Температура
матеріалу, С̊
14. Техніка нанесення
15. Відстань від
фарбопульта до основи,
см
16. Кількість шарів
Рівень якості отриманого
покриття
9 СТО АРСавто,
Черкаси 2 3 1 1 1 1 1 0,18 1 1 0 0,45 19 1 28 2 0,73
10 СТО "Автодом",
Черкаси 1 3 1 2 2 1 1 0,24 2 3 0,22 0,52 23 3 30 3 0,78
11 СТО
"Компроміс", 2 1 1 1 2 3 1 0,31 2 2 0,23 0,46 25 2 16 2 0,67
Черкаси
12 СТО Покраска
BonCamion, 3 3 2 3 2 3 2 0,24 3 1 0 0 21 2 35 1 0,74
Черкаси
13 СТО Bosch
автосервис 3 3 2 2 2 3 2 0,27 2 3 0,24 0,44 24 2 38 3 0,72
Ньютон
14 СТО АІС,
Черкаси 3 3 2 3 1 1 2 0,26 3 1 0 0 21 2 29 2 0,76
15 СТО "Кузовний
ремонт", 2 1 1 1 1 2 1 0,18 2 2 0,22 0,46 23 1 36 3 0,71
Черкаси
16 АНТ-АВТО-
СЕРВІС, 3 3 2 2 2 2 2 0,32 2 3 0,19 0,53 23 2 37 3 0,81
Черкаси
17 СТО "Аркона-
Майстер" 1 1 1 1 2 2 1 0,17 2 3 0,2 0,5 20 3 24 3 0,79
18 СТО Ремонт
бамперів, 1 3 1 1 2 1 1 0,35 2 2 0,25 0,43 18 2 29 2 0,69
Черкассы
19 СТО Auto Spray,
Черкаси 2 2 1 1 1 1 0,17 1 1 1 0 0,52 23 2 35 2 0,63
20 СТО "Скай
Лайн-Авто", 3 3 2 3 2 3 2 0,25 3 0 0 0 21 3 25 2 0,85
Черкаси
80
Результуючим параметром системи «Фарбувальна камера -Фарборозпилювач -
Джерело стисненого повітря - Матеріал, що наноситься - Технологія нанесення
покриття» виступає рівень якості отриманого покриття ����Я . Даний параметр
розраховується за формулою (6):
����Я = min (���� Ꞌ
����), (6)
де ���� Ꞌ
���� ‒ коефіцієнт схвальних оцінок замовників i-ї роботи (послуги) з нанесення
лакофарбового покриття.
Розглянемо лінійну залежність, що описує вплив параметрів на рівень якості
отриманого лакофарбового покриття.
Визначимо незалежні параметри системи.
Математичну модель системи представимо у вигляді лінійної множинної регресії
(7):
���� = ����0 + ∑����
����=1 ����������������, (7)
де n ‒ кількість факторів, які буде враховано;
�������� − невідомі коефіцієнти.
Побудова даної моделі виконується на основі методу найменших квадратів.
Адекватне застосування методу найменших квадратів залежить від використанням в
моделі (7) незалежних факторів. Для визначення незалежних факторів застосуємо
алгоритм Фаррара-Глобера [21]. Зазначений алгоритм дає можливість виявити три
види кореляційного взаємозв’язку між факторами (параметрами) системи:
мультиколінеарність у всьому масиві вхідних даних, мультиколінеарність кожного
параметру з усіма та лінійну залежність між кожною парою параметрів [21]. Залежні
параметри поступово вилучаються з подальшого розгляду. Процедура вилучення
параметрів є суб’єктивною і єдиним критерієм її ефективності є відсутність
мультиколінеарності параметрів в системі.
І ітерація.
Крок 1. Нормуємо та центруємо значення параметрів системи [21]:
81
���������������� = ������������−?̅?������ , 1 ≤ ���� ≤ 19, 1 ≤ ���� ≤ 20, (8)
��������
де ���������������� ‒ нормоване значення k-го параметру і-го АСП;
������������ ‒ початкове значення k-го параметру і-го АСП;
?̅?������ ‒ середнє значення k-го параметру;
�������� ‒ дисперсія k-го параметру.
Крок 2. Визначаємо вибіркову кореляційну матрицю:
����� = 1 (��������)������������, (9)
����
де n ‒ кількість АСП, ���� = 20.
Крок 3. Визначаємо значення критерію Пірсона ����2:
����2 = −����� − 1 − 1 (2���� + 5)� ln�������, (10)
6
де m – кількість вхідних параметрів.
n – кількість спостережень.
Порівнюємо його з табличним значенням при 1����(����− 1) = 1 16(16 − 1) = 120
2 2
ступенях свободи і рівні значущості ���� Якщо ����2 > ����2���������������� , то у векторі вхідних
параметрів є мультиколінеарність.
При ���� = 16,���� = 20,���� = 0,05 отримано наступне значення критерію:
����2 = −�20 − 1 − 1 (2 ∙ 16 + 5)� ln(5,9 ∙ 10−10) = 272,66. (11)
6
Оскільки ����2 > ����2����������������(120; 0,05) = 146,56 , то мультиколінеарність у масиві
вхідних змінних наявна.
Крок 4. Визначаємо обернену матрицю ���� = �����−1.
82
Крок 5. Розраховуємо значення F-критерію Фішера для k-го параметру за
формулою (9):
���� = |���� − 1| ����−�������� �������� , (12)
����−1
де ������������ – діагональні елементи матриці ����, 1 ≤ ���� ≤ 16;
n ‒ кількість АСП, ���� = 20;
m ‒ кількість вхідних параметрів системи, ���� = 16.
Результати розрахунку �������� наведено в табл. 1.
Розраховані значення критерію порівнюються з табличними при (���� − ����) = 4 та
(����− 1) = 15 ступенях свободи і рівні значущості ���� = 0,05 . Табличне значення
��������������������(0,05; 4; 15) = 5,85. Якщо для k-го параметру �������� > �������������������� (в табл. 19 виділено
жирним), то даний параметр є мультиколінеарним з іншими. Вочевидь, що найбільш
мультиколінеарним з іншими є параметр ����1.
Крок 6. Знаходимо вибіркові часткові коефіцієнти кореляції:
����� −������������
�������� = , 1 ≤ ���� ≤ 16, 1 ≤ ���� ≤ 16. (13)
�������������∙������������
Крок 7. Обчислюємо значення t-критерію Ст’юдента за формулою (14):
�
���� ������������√����−����
�������� = . (14)
�1−�����2��������
Розраховані значення ������������ (табл. 20) порівнюються з табличним при (���� −����) = 4
ступенях свободи і рівні значущості ���� = 0,05. Якщо �������������� > ��������������������(0,05; 4) = 2,132,
то між �������� та �������� існує мультиколінеарність. У табл. 21 значення, що за модулем
перевищують табличне, виділено жирним, це параметр ����1 - його вилучаємо з
розгляду у ІІ ітерації [21].
83
Для кожного стовпця табл. 20 знаходимо суми �������� значень критеріїв Стьюдента
������������, які за модулем перевищують табличне значення:
�������� = ∑16
����=1 ������������ якщо �������������� > �������������������� , ���� = �1�,��1�6�� . (15)
Суми впорядковуємо за спаданням
Враховуючи значення �������� , ���� = 1��,�1��6� (табл. 21), з подальшого розгляду вилучаємо
вхідні параметри, яким відповідає найбільша сума ��������: ����14 .
Необхідно перевірити на мультиколінеарність відкоригований масив вхідних
даних: ����2,����3,����4,����5,����6,����7,����8,����9,����10,����11,����12,����13,����15,����16 .
84
Таблиця 19 - Значення критерію Фішера для k-го параметру на І ітерації алгоритму
�������� ����1 ����2 ����3 ����4 ����5 ����6 ����7 ����8 ����9 ����10 ����11 ����12 ����13 ����14 ����15 ����16
Значення 6,137 0,433 0,655 3,485 1,312 1,208 3,263 2,997 1,960 0,679 0,740 3,239 1,302 3,687 1,278 4,107
Таблиця 20 - Значення t-критерію Ст’юдента ������������ на І ітерації
��������
���� ����1 ����2 ����3 ����4 ����5 ����6 ����7 ����8 ����9 ����10 ����11 ����12 ����13 ����14 ����15 ����16
����
����1 0 -0,426 -0,098 1,137 0,490 0,471 0,792 1,564 -0,756 0,151 -0,519 -0,771 0,745 -1,389 -1,029 1,580
����2 -0,426 0 1,715 0,170 0,997 -1,714 -0,107 -0,729 -0,515 -0,524 -0,357 0,236 0,692 -0,013 0,274 -0,422
����3 -0,098 1,715 0 0,371 -0,579 1,842 0,918 1,521 -0,622 1,325 0,403 -1,445 -0,191 -0,264 -0,561 0,714
����4 1,137 0,170 0,371 0 -1,679 -0,858 0,660 -1,187 0,547 -1,057 1,147 0,946 0,594 4,347 2,026 -2,343
����5 0,490 0,997 -0,579 -1,679 0 0,539 1,088 -0,062 0,472 -0,366 0,960 0,409 0,219 1,868 1,108 -0,791
����6 0,471 -1,714 1,842 -0,858 0,539 0 -0,208 -1,818 0,005 -1,042 0,259 0,770 0,900 0,854 0,868 -1,491
����7 0,792 -0,107 0,918 0,660 1,088 -0,208 0 -0,963 1,062 0,110 -1,088 0,745 -1,592 -0,577 -0,141 0,048
����8 1,564 -0,729 1,521 -1,187 -0,062 -1,818 -0,963 0 0,831 -1,117 0,129 1,743 -0,015 1,491 1,803 -2,257
����9 -0,756 -0,515 -0,622 0,547 0,472 0,005 1,062 0,831 0 0,826 0,482 -3,042 0,987 -0,515 -0,889 0,600
����10 0,151 -0,524 1,325 -1,057 -0,366 -1,042 0,110 -1,117 0,826 0 0,871 1,912 0,255 1,089 1,117 -0,896
����11 -0,519 -0,357 0,403 1,147 0,960 0,259 -1,088 0,129 0,482 0,871 0 0,165 -0,532 -1,114 -0,639 0,763
����12 -0,771 0,236 -1,445 0,946 0,409 0,770 0,745 1,743 -3,042 1,912 0,165 0 0,426 -1,117 -1,597 1,412
����13 0,745 0,692 -0,191 0,594 0,219 0,900 -1,592 -0,015 0,987 0,255 -0,532 0,426 0 -0,542 -0,277 0,518
����14 -1,389 -0,013 -0,264 4,347 1,868 0,854 -0,577 1,491 -0,515 1,089 -1,114 -1,117 -0,542 0 -2,541 3,225
����15 -1,029 0,274 -0,561 2,026 1,108 0,868 -0,141 1,803 -0,889 1,117 -0,639 -1,597 -0,277 -2,541 0 2,902
����16 1,580 -0,422 0,714 -2,343 -0,791 -1,491 0,048 -2,257 0,600 -0,896 0,763 1,412 0,518 3,225 2,902 0
Таблиця 21 - Суми абсолютних значень t-критерію ��������, що перевищують ��������������������, на І ітерації
Параметр ����1 ����2 ����3 ����4 ����5 ����6 ����7 ����8 ����9 ����10 ����11 ����12 ����13 ����14 ����15 ����16
�������� 11,918 8,890 12,569 19,070 11,627 13,639 10,099 17,230 12,152 12,656 9,428 16,737 8,484 20,946 17,774 19,961
85
ІІ ітерація.
Повторюємо кроки 1-3. Тобто, розраховуємо значення критерію Пірсона:
����2 = −�20 − 1 − 1 (2 × 14 + 5)�× ln(2,69 × 10−7) = 204,19.
6
Порівнюємо його з табличним значенням ����2����������������(91, 0,05) = 114,26 при ступенях
свободи 91 і рівні значущості 0,05.
1 1
× ����(
2 ���� − 1) = 2 × 14(14− 1) = 91
Так як ����2 > ����2���������������� то мультиколінеарність у системі залишається.
В результаті виконання кроків 4, 5 отримуємо значення критерія Фішера (табл.
22) для 14 параметрів.
Таблиця 22 - Значення критерія Фішера для k-го параметру на ІІ ітерації алгоритму
�������� ����2 ����3 ����4 ����5 ����6 ����7 ����8 ����9 ����10 ����11 ����12 ����13 ����15 ����16
Значення 2,401 15,854 1,529 2,145 3,398 8,718 2,357 8,868 5,315 2,849 18,859 0,880 0,716 2,140
Розраховані значення критерію порівнюються з табличним при
(���� −����) = 20 − 14 = 6 та (����− 1) = 14 − 1 = 13
ступенях свободи і рівні значущості 0,05.
Табличне значення ��������������������(0,05; 6; 13) = 3,98 . Лінійно залежними з іншими є
змінні: ����3, ����7,����9,����12, (значення в табл. 22 виділено жирним).
На кроках 6, 7 обчислюємо значення критерію Стьюдента та суми значень даного
критерію, які за модулем перевищують табличне значення, для кожного j-го фактору
(табл. 23). ��������������������(0,05; 6) = 1,943 при 6 ступенях свободи і рівні значущості 0,05.
86
Таблиця 23 - Суми значень t – критерію, що перевищують ��������������������, на ІІ ітерації
Параметр ����2 ����3 ����4 ����5 ����6 ����7 ����8 ����9 ����10 ����11 ����12 ����13 ����15 ����16
�������� 14,915 20,501 2,771 15,198 16,827 17,342 19,127 13,282 11,578 8,524 17,733 8,800 8,806 12,276
З табл. 23 вилучаємо ті фактори, яким відповідає найбільша сума ��������, якщо вони
входять до переліку залежних параметрів за критерієм Фішера.
В масиві вихідних даних залишаємо наступні фактори:
����2, ����4, ����5, ����8, ����11, ����13, ����15, ����16.
ІІІ ітерація.
Результат виконання кроків 1-3:
����2 = −�20 − 1 − 1 (2 × 8 + 5)� × ln(0,09) = 37,28.
6
Порівнюємо його з табличним значенням при 1 × ����(����− 1) = 1 × 8(8− 1) =
2 2
28 ступенях свободи і рівні значущості 0,05. Оскільки ����2 > ����2����������������(28, 0,05) = 41,33,
то мультиколінеарність у масиві вхідних змінних на ІІІ ітерації зникає.
Тому робимо висновок про відсутність мультиколінеарності у відкоригованому
масиві вхідних параметрів: ����2, ����4, ����5, ����8, ����11, ����13, ����15, ����16. На цьому виконання
алгоритму завершено.
Побудуємо лінійну модель системи «Фарбувальна камера -Фарборозпилювач -
Джерело стисненого повітря - Матеріал, що наноситься - Технологія нанесення
покриття» у вигляді лінійної множинної регресії:
����Я = ����0 + ����2����2 + ����4 ����4 + ����5 ����5 + ����8����8 + ����11����11+
+����13����13 + ����15����15 + ����16����16. (16)
Коефіцієнти моделі знаходимо за формулою [22]:
���� = (����0,����2,����4, ����5,����8, ����11, ����13, ����15, ����16) = (�������� ∙ ����)−1 ∙ �������� ∙ ����Я, (17)
87
де ���� ‒ матриця, яка складається з векторів-стовпців незалежних параметрів, що було
визначено на ІІІ ітерації алгоритму Фаррара-Глобера;
����Я ‒ вектор-стовпець, що відповідає рівням якості нанесеного лакофарбового
покриття на кожному АСП.
Таким чином, отримуємо наступну модель:
����Я = 0,6204 + 0,0042 ∙ ����2 + 0,0301 ∙ ����4 + 0,0603 ∙ ����5 +
+0,0925 ∙ ����8 − 0,4730 ∙ ����11 − 0,0047 ∙ ����13 + 0,0022 ∙ ����15 + 0,0943 ∙ ����16.
(18)
Середньоквадратичне відхилення модельних значень від табличних
розраховується за формулою
����� = 1 ∑���� ��������� − �������� �2, (19)
���� ����=1 Я ���������������� Я ��������������������
де n ‒ кількість АСП у вибірці;
і ‒ індекс АСП в масиві вихідних даних;
�������� ����
Я ���������������� ,����Я �������������������� ‒ відповідно табличне та модельне значення коефіцієнту якості
виконаних технологічних процесів на і-му АСП.
При реалізації моделі середнє квадратичне відхилення модельних значень рівня
якості отриманого лакофарбового покриття від статистичних склало ����� = 0,0008, що
підтверджує адекватність моделі.
Для розрахунку відносного середньоквадратичного відхилення використано
формулу
���� ���� 2
���� = 1 ∑6 �����Я ����������������−����Я ���������������������
���� ����=1 ∙ 100%. (20)
6 ���������
2
Я �����������������
Графічне відображення результатів моделювання представлено на рис. 32-33.
88
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Номер спостереження
Статистичні дані Модельовані дані
Рисунок 32 - Порівняння табличних та модельних значень рівня якості отриманого
лакофарбового покриття при побудові лінійної моделі
Похибка лінійної моделі
0,006
0,005
0,004
0,003
0,002
0,001
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Номер спостереження
Рисунок 33 - Похибка лінійної моделі, що побудовано на початковій виборці
В результаті аналізу графіку (рис.32) можна зробити висновок, що отримана
лінійна модель, що описує рівень якості нанесеного лакофарбового покриття може
застосовуватися для прогнозування якості лакофарбового покриття, знаючи 8 вхідних
параметрів системи, а саме:
����2- освітлення фарбувальної камери;
����4 - піч полімеризації (принцип роботи);
89
Квадратичне відхилення Якість лакофарбового покриття
����5 – спосіб подачі фарби;
����8 – потужність джерела стисненого повітря;
����11 – кількість розріджувача;
����13 - температура матеріалу, що наноситься;
����15 - відстань від фарбопульта до основи;
����16 - кількість шарів нанесеного матеріалу.
Відповідно, для підвищення якості нанесеного лакофарбового покриття можливо
організовувати виробництво з врахуванням незалежних вхідних параметрів системи.
-
90
Висновки
В результаті виконаних досліджень отримано такі результати:
− визначено основні етапи технологічного процесу для виконання малярно-
кузовних послуг;
− виявлено основні фактори (параметри), що впливають на якість малярно-
кузовного сервісу;
− проведено патентний пошук рішень щодо зниження кількості можливих
дефектів під час виконання малярно-кузовних послуг;
− запропоновано методику визначення рівня якості нанесеного лакофарбового
покриття.
− визначено математичну залежність рівня якості нанесеного лакофарбового
покриття від факторів системи процесу нанесення лакофарбового покриття
у вигляді лінійної множинної регресії.
− перевірено адекватність запропонованої математичної моделі з визначення
рівня якості нанесеного лакофарбового покриття.
91
Список використаних джерел
1 Бабіч, Б. С., Лущик В. В. Технічне обслуговування й ремонт металевих
кузовів автомобілів : підручник / Б. С. Бабіч, В. В. Лущик. – К. : Либідь, 2001. – 460
с. : іл.
2 Гнатов А.В., Аргун Щ.В. Сучасні технології зовнішнього
магнітноімпульсного кузовного ремонту автомобілів / Вісник Вінницького
політехнічного інституту. – 2015. – № 4. – С.103-108.
3 F A Kipriyanov, R A Shushkov, A S Mikhailov (2020) Quality research of
paintwork of Volkswagen Tuareg car body elements June 2020 IOP Conference Series
Materials Science and Engineering 832(1):012008. DOI:10.1088/1757-
899X/832/1/012008.
4 Тарандушка Л.А. Побудова функціональної моделі автосервісного
підприємства / Л.А. Тарандушка // Вісник Національного транспортного
університету. – 2020. – №1(46). – С. 333–340.
5 Molina J, Solanes J E, Arnal L and Tornero J (2017) On the detection of defects
on specular car body surfaces Robotics and Computer-Integrated Manufacturing p. 263–
78. doi:10.1016/j.rcim.2017.04.009.
6 Лудченко, О. А. Технічне обслуговування і ремонт автомобілів.
Організація і управління : підручник / О. А. Лудченко. – К. : Знання-Прес, 2004. –
478 с. : іл.
7 Тарандушка Л.А. Технологія моніторингу показників якості технічного
обслуговування та ремонту автомобілів / Л.А. Тарандушка, І.П. Тарандушка //
Вісник Чернігівського державного технологічного університету. Серія «Технічні
науки»: науковий збірник / Черніг.нац. технол. Ун-т. – 2014. - №1(71). – С.116-122.
8 Keller, H. (2023, June 19). Steady Growth Key for Top Injection Molders.
Plastics News. Retrieved July 10, 2023, from www.plasticsnews.com/all-things-data/top-
injection-molders-report-growing-sales
9 Марков О.Д. Технологічний процес кузовного ремонту в автосервісі/ О.Д.
Марків. - Київ, 2008. - 563 с.
92
10 Технологія нанесення лакофарбових матеріалів на кузов автомобіля
[Електронний ресурс] : ресурс містить інформацію про камери для фарбування. –
Режим доступу: https://atxp.org/index.php?option=com_content&view=
article&id=1183&Itemid=101 – дата звернення 25.03.2024.
11 Новіков О.М. Комплексна оцінка рівня якості послуг підприємств
автосервісу/О.М. Новіков. - Київ, 2009. - 192 с.
12 Ексклюзивний дистриб’ютор Standox в Україні – Режим доступу:
https://standox.com.ua/ - дата звернення 04.04.2024.
13 ISO 8573 -1 Якість стисненого повітря.
14 Тарандушка Л.А. Методи оцінювання якості технологічних процесів у
системах автосервісу : монографія / Л.А. Тарандушка, В.П. Матейчик, І.В. Грицук,
Н.Л. Костьян, О.Д. Марков, І.П. Тарандушка. – Херсон : ОЛДІ-ПЛЮС, 2021 – 212
с. (Рекомендовано Вченою радою ЧДТУ, протокол № 1 від 28.08.2021 року).
15 ТОВ «МОТОРКАР ЧЕРКАСИ» – Режим доступу:
https://www.renault.ck.ua/ - дата звернення 06.04.2024.
16 Heated spray painting system: CA2588647 (A1) Italia: B05B7/162 (EP, US);
B05B16/20 (EP, US). Milli Ottavio; 2006-06-01. Link. -
https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/description?CC=CA&NR=2588647
A1&KC=A1&FT=D&ND=3&date=20060601&DB=EPODOC&locale=en_EP/
17 Spray painting system and heating device: CN101084070 (A). Italia: B05B7/16.
Milli Ottavio; 2007-12-05. Link. -
https://worldwide.espacenet.com/publicationDetails/biblio?DB=EPODOC&II=0&ND=
3&adjacent=true&locale=en_EP&FT=D&date=20071205&CC=CN&NR=101084070A
&KC=A.
18 Tacky adhesive protective sheet device and manufacture of tacky adhesive
protective sheet to be used in the device: JPH0790233A. Japan: Soichi Miyazaki; 1995-
04-04. Link. - https://patents.google.com/patent/JPH0790233A/en?oq=JPH0790233A.
19 ДСТУ ISO 8501-1:2015 «Підготовка сталевих поверхонь перед нанесенням
фарб і подібних покриттів. Візуальне оцінювання чистоти поверхні».
20 Тарандушка Л.А. Методи оцінювання якості технологічних процесів у
93
системах автосервісу : монографія / Л.А. Тарандушкак, В.П. Матейчик, І.В. Грицук,
НюЛю Костьян, О.Д. Марков, І.АП. Тарандушка. – Херсон : ОЛДІ-ПЛЮС, 2021. –
212 с.
21 Тарандушка І.П. Морфологічний аналіз системи відновлення кузовного
лакофарбового покриття / І.П. Тарандушка, А.П. Солтус // Збірник тез доповідей
студентської науково-практичної конференції ЧДТУ: 23–24 квітня 2024 р. /; М-во
освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024. – С. 93-
94.
22 Снитюк, В. Є. Прогнозування. Моделі. Методи. Алгоритми. / Снитюк, В.
Є – Київ: Маклаут, 2008. – С. 364.
94