Лекция 1. Назначение и выбор покрытий

 Курс лекций «Защитно-декоративные покрытия».

          В курсе лекций Тихонова Александра Алексеевича «Защитно-декоративные покрытия»  представлены классификация, маркировка, свойства лакокрасочных, гальванических, химических и конверсионных покрытий для изделий, в основном художественных. Рассмотрены способы получения покрытий для изделий, выполненных из различных материалов, установлено влияние технологий нанесения покрытий на защитно-декоративные свойства изделий. Лекции предназначены для бакалавров, обучающихся по напраравлению 29.03.04 «Технология художественной обработки материалов», а также для специалистов работающих в области покрытия.

 Лекция 1. Назначение и выбор покрытий.
1 Что такое покрытия? Назначение покрытий.
     Покрытия для  изделий – это искусственно созданные поверхностные слои, которые отличаются от материала основы по составу, структуре и свойствам. Внешний вид, коррозионная стойкость, твёрдость, износостойкость, срок эксплуатации изделий зависит от свойств поверхности. Покрытия позволяют использовать для изготовления художественных изделий более дешёвые материалы, а затем с помощью покрытий придавать им необходимый внешний вид. Например, можно изготовить изделие из стали, силумина, древесины, пластмассы и т. д., затем посеребрить, позолотить или помеднить и выполнить патинирование под старую бронзу. С помощью фактурных покрытий можно скрыть мелкие дефекты и получить новый необычный декоративный эффект. Покрытия наиболее часто используются для защиты изделий от коррозии. Особенно надёжно защищают от коррозии многослойные покрытия, и они позволят эксплуатировать художественные изделия в атмосфере в жёстких условиях. Покрытия могут значительно повысить износостойкость, твёрдость, поверхностную прочность. Покрытия применяются для улучшения паяемости и других целей. Таким образом, покрытия способствуют повышению срока эксплуатации художественных изделий, улучшению технологических и декоративных свойств изделия.

 2 Требования, предъявляемые к покрытиям. Выбор покрытия.

    К покрытиям для нанесения на художественные изделия предъявляются следующие требования: – эксплуатационные; – технологические; – экономические; – экологические. Выбор покрытия начинается с учёта оценки эксплуатационных требований, предъявляемых к покрытию. К эксплуатационным свойствам относятся физические, механические и коррозионные (химические) свойства покрытий. Наиболее важными физическими свойствами покрытий являются цвет, степень блеска, фактура, именно они являются декоративными и определяют внешний вид изделия. Также необходимо учитывать и другие физические свойства покрытий – плотность, коэффициент термического линейного расширения, температуру плавления. Так при значительной разнице коэффициентов термического линейного расширения стеклообразного покрытия (горячей эмали) и металла основы произойдёт растрескивание и отслоение покрытия. При выборе покрытий необходимо учитывать их механические свойства: твёрдость, износостойкость, хрупкость, прочность, адгезию с материалом основой. Технологические требования направлены на обеспечение наименьшей трудоемкости нанесения покрытия с достижением необходимого уровня качества покрытия. Покрытие тем технологичнее, чем меньше потребуется времени и операций для его нанесения. Технологичность покрытий также характеризуется способностью покрытия к дополнительным методам его обработки. Она оценивается возможностью создания покрытий на различных материалах и возможностью создания многослойных покрытий на 6 основе анализируемого покрытия, способностью к пайке и термической обработке. Так гальванические покрытия более технологичны при их нанесении на нелегированную сталь, медь, латуни, бронзы и менее технологичны при их нанесении на пластмассы, на алюминий и его сплавы. Для нанесения гальванических покрытий на пластмассы, алюминий и его сплавы потребуется выполнить дополнительные операции, однако, адгезия покрытий будет ниже. Таким образом, технологичность покрытия имеет важное значение, так как от нее зависят производительность и качество изготовления деталей. Экономические требования сводятся к тому, чтобы материал имел невысокую стоимость и был доступным. Это не значит, что всегда надо выбирать самое дешёвое покрытие. Необходимо учитывать критерий «цена-качество». Использование покрытий, например, содержащих дорогостоящие легирующие элементы или нанопорошки, должно быть обосновано повышением свойств деталей. Экономические требования, так же как и технологические, приобретают особое значение в серийном и массовом производствах. С каждым годом экологические требования к покрытиям приобретают всё большее значение. Всё меньше применяются экологически опасные свинцовые и кадмиевые покрытия. В ряде стран запрещено применять никелевые покрытия в изделиях, контактирующих с кожей человека, так как у 10% они вызывают аллергию. Невозможно полностью сразу отказаться от экологически вредных составов и компонентов, входящих в состав покрытий, но к этому надо стремиться. Так, до настоящего времени не найдена равнозначная замена цианистым электролитам золочения, многим пигментам, использующихся в лакокрасочных покрытиях и т. д. Необходимо учитывать, что при выборе покрытий, при нанесении которых потребуются токсичные вещества, необходимы дополнительные вложения для соблюдения постоянно ужесточающихся мер безопасности, таких как мощная вытяжная вентиляция, системы очистки воды и воздуха. Таким образом, покрытия должны удовлетворять комплексу требований.
Контрольные вопросы.
 1) Что такое покрытие?
 2) Какое значение имеют покрытия в художественной обработке материалов?
3) Как осуществляется выбор покрытия?
4) Какие требования предъявляются к покрытиям?
5) На что влияют эксплуатационные свойства покрытий?
6) Какие свойства относятся к эксплуатационным?
7) Какие физические свойства являются наиболее важными для декоративных покрытий?
8) Что такое технологические свойства и на что они влияют?