Емкость для краски при окрашивании методом распыления - Electrik-Ufa.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Емкость для краски при окрашивании методом распыления

Пневматическое распыление: основы и вариации

Пневматический способ распыления лакокрасочных материалов на окрашиваемую поверхность известен с конца позапрошлого века. Он оказался настолько удобным, что сегодня его используют не только в промышленности, но и для более мелких работ, вплоть до хозяйственно-бытовых.

Принцип пневматического распыления краски

Принцип окрашивания при помощи сжатого воздуха прост до гениальности. Поток воздуха подается в специальное устройство–краскопульт. Туда же подается и краска. Энергия движения воздуха используется для выполнения нескольких действий:

  • всасывания ЛКМ из рабочей емкости;
  • распыления ее на мелкие капли;
  • перенесения аэрозоля на окрашиваемую поверхность.

Краска всасывается из емкости по принципу струйного насоса, разрежением, которое создается потоком воздуха в распылительной головке. Воздушные струи разбивают жидкость на мелкие капли и формируют расширяющийся поток аэрозоля, который достигает окрашиваемой поверхности и образует на ней ровное покрытие.

Преимущества и недостатки пневматического метода

При помощи краскопульта можно быстро окрашивать большие площади. Краска ложится ровно, без обычных для кисти следов. Укладывая ЛКМ тонкими слоями, легко создать качественное покрытие, не имеющее потеков и других дефектов.

Современные распылители имеют дополнительные воздушные сопла. Струи воздуха из них сжимают факел распыла, делают его плоским. Регулируя подачу воздуха в них, можно настраивать форму факела. Плоский поток аэрозоля дает более равномерное распределение краски по ширине полосы окрашивания и повышает качество покрытия.

Главным недостатком этого метода является образование большого количества тонкого аэрозоля, который не достигает поверхности, а рассеивается на окружающие предметы и бесполезно уходит в вентиляцию. Коэффициент переноса, то есть, количество материала, ложащегося на целевую поверхность, составляет около 35%. Кроме того, мелкие частицы сильно высыхают до контакта с формируемым слоем краски и остаются в нем чужеродными включениями, ухудшая качество покрытия.

Технологии распыления HVLP и LVLP

В 80-х годах прошлого столетия технология пневматического распыления ЛКМ была усовершенствована. Была создана система, работающая при низком давлении, получившая название HVLP (HighVolumeLowPressure). Краскопульт этой системы работает при входящем давлении воздуха 1,5–2 атм. вместо 3–6, как при традиционном способе. Причем на выходе форсунки давление падает до 0,7 атм.

Для нормальной работы краскопульту HVLP требуется подача воздуха в объеме до 30 м 3 в час, поэтому для него нужно подбирать компрессор с соответствующей производительностью.

Низкое давление на выходе распылителя существенно снизило скорость воздушных потоков и их турбулентность. Благодаря этому намного меньше краски распыляется до состояния тумана и теряется без пользы. Более низкая скорость перемещения потока от краскопульта к поверхности уменьшила объем аэрозоля, отражающегося от нее и уносящего материал в стороны. Коэффициент использования ЛКМ удалось повысить до 65%.

Дальнейшим усовершенствованием пневматического распыления стала система LVLP (LowVolumeLowPressure). Она отличается от HVLP чуть более высоким давлением (2,5 атм.) и намного меньшим расходом воздуха.

Более высокое давление на выходе (1,2 атм) улучшило качество распыления краски, а меньший расход воздуха еще более снизил турбулентность потока аэрозоля и уменьшил его скорость. Благодаря этому уменьшилось образование тумана, снизилось количество отраженной от поверхности краски, а в результате коэффициент переноса достиг 85%. К достоинствам метода LVLP стоит отнести и пониженные требования к мощности компрессора.

Применение ультрафиолета при окрашивании поверхностей

Промышленные лакокрасочные материалы, которые твердеют под воздействием ультрафиолетового излучения, появились в 60-е годы прошлого столетия. Активное развитие технологии окраски с УФ-отверждением началось недавно, с появлением недорогих материалов и источников ультрафиолета.

Новости:

22.11.2019

В ноябре 2019 года Компания МВК открыла дополнительный офис в Санкт-Петербурге – Проспект Науки д.71,кор.1.
Для нас – это праздник. И мы дарим нашим клиентам до конца декабря 2019 г. 10 % скидку на всю лакокрасочную продукцию SIRCA

Профессиональные
лакокрасочные
материалы “Sirca”

Краскораспылительные пистолеты: виды, плюсы и минусы, методы распыления

Краскораспылительные пистолеты или окрасочные пистолеты или краскораспылители или краскопульты. Определимся с терминологией, это одно и то же. Окраска (нанесение какого- либо покрытия) является древним средством сохранения свойств какого либо предмета (антикоррозийная, огне- био защита, покровительственная и т.д.), а также для приданию предмету новых полезных качеств ( эстетических, информационных, функциональных и т.д.). Нанесение функциональных составов на поверхности с помощью малярных кистей и валиков находит большое применение в нашей реальности, но применение краскопультов, всевозможных конструкций, значительно облегчает выполнение процесса покраски.

Прибор для пневматического (и не только) распыления является ключевым инструментом технологии окрашивания и позволяет мастеру (маляру) наносить ровным слоем различные лакокрасочные материалы ( акриловые краски, лаки, водоэмульсионные краски и т.д.). Изобретение метода распыления краски приписывают Френсису Дэвису Миле в 1892 году. Якобы он разработал технологию нанесения краски посредством специального сопла и шланга, да ещё в условиях острой нехватки времени при оформлении выставки в Чикаго. Эдвард Сеймур изготовил первый аэрозольный баллончик с краской в 1949 году.

Производители предлагают различные конструкции краскопультов и заявляют их как лучшие на рынке, но определенные параметры должны обязательно соответствовать общим требованиям.

Малярный инструмент должен быть эргономичным и лёгким, не вызывать у мастера быстрого утомления. Основные рабочие элементы краскопульта, это материальное сопло и запорная игла. К ним предъявляются строгие технические требования, поэтому они должны обладать износостойкостью, то есть сохранению своих геометрических параметров и высокими антикоррозийными свойствами.

Основные методы распыления

Пневматическое распыление

В процессе пневматического распыления используется сжатый воздух от 2 до 6 атмосфер, при вязкости лакокрасочного материала от 14 до 60 с.

Вискозиметр ВЗ- 246 предназначен для быстрого определения условной вязкости

согласно времени истечения лакокрасочных материалов или относящихся к ним продуктов ( ньютоновских или относящихся к ним жидкостей) в соответствии с ГОСТ 9070-75. Вискозиметр ВЗ-4 имеет только одно сопло диаметром 4 миллиметра.

Вискозиметр представляет собой резервуар, имеющий форму воронки объёмом 100 миллилитров с внутренним диаметром выходного отверстия 4 миллиметра.

Условную вязкость определяют согласно времени истечения испытуемой жидкости.

В процессе распыления лакокрасочного материала воздух с большой скоростью (до 450 м/с) истекает из кольцевого зазора между иглой и головкой, захватывает и распыляет лакокрасочный материал на множество полидисперсных капель.

Образовавшийся факел, представляет собой движущиеся капли диаметром от 6 до 100 микрометров. Полидисперсные капли осаждаются на поверхность, но самая мелкая фракция образует так называемый красочный туман, который уносится воздушным потоком и не достигает поверхности окрашивания.

Пневматическое распыление: плюсы и минусы

  • универсальность метода позволяет производить окрашивание в любых производственных условиях
  • низкая стоимость краскопульта
  • простота конструкции и вытекающая из этого степень надёжности
  • неприхотливость к используемому лакокрасочному материалу
  • функциональная и технологическая способность окрашивать изделия любой формы
  • возможность получения покрытия высокого качества

К недостаткам можно отнести:

  • большой расход растворителей
  • необходимость фильтрации большого количества воздуха вследствии образования большого количества красочного тумана
  • потери лакокрасочного материала

Расположение ёмкости для краски:

  • верхний наливной стакан. При повышенной вязкости материала обладает лучшей пропускной способностью.
  • нижний наливной стакан. Удобен при окрашивании больших поверхностей одним составом
  • нагнетание лакокрасочного материала при централизованной краскоподаче. Технология применяется на окрасочных конвейерах или при окраске одним составом больших объёмов.
  • шарнирное боковое присоединение

Позволяет проводить потолочную и вертикальную окраску, в зависимости от потребностей.

Безвоздушное распыление

При безвоздушном распылении диспергирование лакокрасочного материала происходит из-за резкого перепада давления. Подача лакокрасочного материала подаётся из сопла специальной формы под давлением 200-250 атмосфер. Высокая размерная однородность капель позволяет получить качественную плёнку и избежать потерь из-за красочного тумана. Декоративное качество получаемой плёнки при безвоздушном распылении хуже, чем при пневматическом распылении.

Плюсы безвоздушного распыления

  • потери лакокрасочного материала ниже вследствии отсутствия красочного тумана
  • эффективность переноса лучше
  • скорость работы выше в сравнении с пневматическим и комбинированным распылением
  • потери растворителей меньше
  • конструкция пистолета более удобная, чем у пневматического краскопульта
  • уменьшение потерь лакокрасочных материалов и растворителей повышает экологичность

К недостаткам относят:

  • невысокое качество окраски
  • стоимость оборудования
  • трудоёмкая промывка в конце работы
  • дорогостоящие сопла
  • необходимость устройства предварительной атомизации

Метод комбинированного распыления

Технология известная как Airmix, Duo, Aircoat и т.д., является компромисом двух методов распыления: пневматического и безвоздушного.

Принцип технологии комбинированного распыления состоит в том, что лакокрасочный материал вытесняется под давлением 30-50 атмосфер из эллиптического отверстия сопла.

Этого давления достаточно для образования резко очерченного факела из предварительно раздробленного материала.

Дальнейшее формирование факела и раздробление лакокрасочного материала происходит при подаче воздуха из соосных каналов распылительной головки, под давлением 1-2 атмосфер.

Сжатый воздух подаваемый в небольших количествах не приводит к образованию красочного тумана, но способствует осаждению лакокрасочного материала на обрабатываемую поверхность.

Плюсы комбинированного метода:

  • снижение потерь лакокрасочного материала на красочный туман
  • улучшение условий труда и экологии
  • экономия на вентиляции
  • возможность улучшить качество окраски по сравнению с безвоздушной технологией
  • комбинированная технология позволяет регулировать параметры процесса окрашивания

Отрицательные аспекты технологии

  • ограничения в применении технологии при окрашивании сложных изделий.

Пневматические краскораспыляющие пистолеты

Пневматический краскопульт, это самый освоенный и знакомый вид инструмента для качественного окрашивания. Производители предлагают три подвида краскораспыляющих пистолета, различия которых в рабочем давлении и используемом объёме сжатого воздуха.

Краскопульты высокого давления (НР)

Самый распространённый и бюджетный с простой конструкцией сопла. Воздух под высоким давлением подаётся в сопло и выводится с краской, образуя факел. Технология считается устаревшей, но высокое качество покраски и доступная цена

часто влияют на решение. Минусы краскопультов высокого давления ( низкий коэффициент переноса краски, мощный компрессор, небольшая толщина слоя) нивелируются простотой конструкции, использования и доступностью.

Краскопульты низкого давления и большого объёма ( HVLP )

Принцип- большое давление – зло, был реализован в технологии большой объём-низкое давление. Поток сжатого воздуха также разбивает струи поступающей краски, но форма дюзы способствует уменьшению давления. Метод увеличивает чёткость факела, а уменьшенное давление позволяет приблизить пистолет к поверхности и не сдуть ещё не высохший слой. Эффективность переноса вырастает до 65 процентов (меньше красочного тумана), что на 15 процентов выше, чем у технологии “высокого давления”. Цена таких краскопультов выше, как говорится- инновации за счёт потребителя.

Краскопульты малого объёма и малого давления (LVLP)

Главная особенность технологии “малый объём и малое давление” позволяет поднять коэффициент переноса до 80 процентов, за счет возможности регулирования размера распыляемых капель. Хороший вариант при использовании дорогих красок и небольшого компрессора. Такие краскопульты-выбор профессионалов с соответствующим ценовым уровнем.

Электрические безвоздушные краскопульты

В таких устройствах распыление происходит за счёт конструкции дюзы, а большое давление обеспечивает поршневой насос, который приводит в действие электродвигатель. Все силовые агрегаты расположены в корпусе краскопульта, электропитание осуществляется сетевым шнуром. Вследствии большого размера капель, красочный туман практически отсутствует. Невысокое качество покраски и небольшая цена, определяют сферу использования электрических безвоздушных краскопультов- бытовое использование.

Читайте также:  Как отделать цоколь дома профлистом?

Электрические пневматические краскопульты

В устройствах этого типа, краска разбивается потоком воздуха, который генерируется маленьким компрессором в самом краскопульте или отдельно от него. Отдельностоящие воздушные компрессоры, очень похожи на старые Советские пылесосы с функцией подачи воздуха. Производители заявляют высокое качество покраски и возможность профессионального использования.

Краскопульты работающие от аккумулятора

Краскопульты такого типа обладают всеми преимуществами аккумуляторного инструмента, правда они унаследовали не только положительные аспекты.

Плюсами, конечно является полное отсутствие проводов и автономность прибора позволяющая работать на высоте и в труднодоступных местах.

Отрицательными характеристиками является ограничение мощности , время использования, вес агрегата и высокая стоимость.

Покрасочные станции

Электродвигатель в этом устройстве размещается на станине с колёсами, для удобства транспортирования. Оператор манипулирует легким краскопультом к которому под большим давлением подаётся краска. В этом устройстве реализована возможность забора краски прямо из ведра. Покрасочные станции обладают возможностью настроек потребительских режимов и применяются для больших объёмов строительных работ и площадей.

8.2. Пневматическое распыление

Пневматическое распыление – один из наиболее распространенных способов окрашивания в промышленности и строительстве. Его главные достоинства – универсальность, относительно высокая производительность, простота технического осуществления, достаточно хорошее качество получаемых покрытий.

Этим способом можно наносить практически любые жидкие лаки и краски и окрашивать изделия разных размеров и групп сложности, изготовленные из различных материалов. Особенно хорошо зарекомендовал себя этот способ при нанесении быстросохнущих лакокрасочных материалов – эфироцеллюлозных, перхлорвиниловых, полиакрилатных и др. Имеются ручной (с ручными распылителями) и автоматизированный (с автоматическими распылителями) варианты способа пневматического распыления, которые применяют самостоятельно или комбинируют в технологическом цикле окраски изделий с другими способами нанесения. Недостатки пневматического распыления – неэкономичность, повышенная пожароопасность, плохие санитарно-гигиенические условия труда обслуживающего персонала (при ручном нанесении). Так, потери лакокрасочных материалов в зависимости от сложности окрашиваемых изделий составляют 25-55%. Кроме того, этот способ связан с большим расходом растворителей для доведения лакокрасочного материала до требуемой (относительно небольшой) вязкости.

Основы способа. Сущность способа пневматического распыления заключается в образовании аэрозоля при дроблении жидкого лакокрасочного материала струей сжатого газа (обычно воздуха). Образующийся аэрозоль движется в направлении газовой струи и при ударе о деталь коагулирует; капли сливаются, образуя на поверхности слой жидкого лака или краски. Для распыления лакокрасочного материала применяют форсунки с кольцевым газовым каналом и наружным смешением жидкости и газа (рис. 8.1).

Рис. 8.1. схема пневматического распыления лакокрасочного материала

Рис. 8.2. зависимость осевой скорости воздушного потока w (¾¾) при различном давлении газа и потерь лакокрасочного материала п (- – -) при w=2,5 м/с от растояния l форсунки до окрашиваемой поверхности

При малой скорости газового потока жидкость не дробится. Существует предельная критическая скорость истечения газа ωкр, при которой происходит распыление. Она является функцией давления газа р и его удельного объема V при температуре распыления Т:

(8.1)

где К – постоянная, равная 1.4; g – ускорение свободного падения; R – газовая постоянная.

Способность газовой струи дробить жидкость может быть оценена также критерием Вебера Кw:

где ρ – плотность жидкости; r – радиус капли; ω – скорость движения газа; σ – поверхностное натяжение жидкости.

Распыление происходит при ωкр=300-450 м/с или Кw = 5,3-7,0, при этом давление газа р при выходе из форсунки должно быть не менее 0,19 МПа.

Однако, экспериментально показано, что для хорошего распыления требуется большее давление, а именно 0,2-0,6 МПа, что и используется на практике. Оптимальное значение вязкости лакокрасочного материала составляет 17-35 с по вискозиметру ВЗ-4. В этих условиях диаметр образующихся аэрозольных частиц 6-80 мкм. Отходящая от форсунки аэрозольная струя – это турбулентный поток, скорость движения которого быстро падает по мере приближения к окрашиваемой поверхности. Одновременно возрастают и потери лакокрасочного материала на туманообразование (рис. 8.2), что связано как с уменьшением скорости потока, так и с образованием завихрений (см. рис. 8.1) при движении струи и ударе ее об окрашиваемую поверхность. Возможен и унос частиц интенсивно испаряющимся растворителем. В этой связи эффективность и экономичность способа пневматического распыления определяется совокупностью многих технологических факторов, не исключая конструкции и параметров работы распылителя.

Технологические режимы. Качество образующихся аэрозолей и покрытий во многом зависит от оптимальных технологических режимов распыления лакокрасочных материалов. Наиболее важные параметры – давление и расход сжатого воздуха, соотношение объемов воздуха и распыляемого лакокрасочного материала, расстояние от краскораспылителя до окрашиваемого объекта.

Высокое давление воздуха, подаваемого на распылитель (более 0,5-0,6 МПа), благоприятствует распылению, однако, вызывает повышенный унос материала. Из-за быстрого испарения растворителя покрытия нередко получаются матовыми, при медленном высыхании лакокрасочных материалов возможно сдувание жидкого слоя краски с поверхности. При низком давлении воздуха (

Какие бывают типы краскопультов?

Среди способов нанесения лакокрасочных материалов (контактный, распыление, окунание, облив, лаконалив, экструзия) – распыление наиболее широко распространённый, не только в секторе «сделай сам» (DIY) и отрасли авторемонта (ART), но и в автомобильной промышленности (OEM).

Распыление — это метод переноса жидких лакокрасочных материалов (ЛКМ) на окрашиваемую поверхность в виде аэрозоля. Различают несколько способов распыления: воздушный, безвоздушный, комбинированный и в электростатическом поле.

Мы, прежде всего, будем говорить о воздушном распылении, процесс которого, в свою очередь делится на два этапа: разбивка ЛКМ и формирование формы факела. Этот процесс, обеспечивает высокую скорость и качество работ, а стремление снизить непродуктивный расход материала, улучшить декоративные качества получаемого лакокрасочного покрытия, в свою очередь, приводят к появлению новых, более совершенных технологий распыления, нового, более совершенного, экологичного и экономичного оборудования.Величина давления сжатого воздуха в распыляющей головке, определяет тип окрасочной системы, основными из которых являются:

1. CONV — конвенциональная система — распыление производится при высоком давлении сжатого воздуха в распыляющей головке 2-3 бар;
2. HVLP (High Volume / Low Pressure – большой объем / низкое давление) — распыление производится при низком давлении в распыляющей головке: 0,7 бар;
3. Оптимизированные системы распыления:

  • LVLP (Low Volume / Low Pressure — низкий объём / низкое давление) — распыление производится при давлении в распыляющей головке: 0,7-1,2 бар.
  • HTE (High Transfer Efficiency – высокая эффективность переноса) — распыление производится при среднем давлении в распыляющей головке: 1,2-1,3 бар.
  • LVMP (Low Volume / M >

Общим, для этих типов окрасочных систем, является то, что сжатый воздух, проходя через распыляющую головку окрасочного пистолета, формирует окрасочный факел, до мельчайших капель разбивая ЛКМ и образуя воздушно-капельную дисперсию (аэрозоль).

Аэрозоль, в составе факела, переносится на окрашиваемую поверхность и осаждается на нее, тем самым, создавая лакокрасочное покрытие.При этом следует учитывать, что большинство микрокапель не долетают до окрашиваемой поверхности, а образуя окрасочный туман, оседают, где то за её пределами, приводя, к значительному увеличению непродуктивного расхода ЛКМ. Поэтому, основным направлением совершенствования пневматического окрасочного оборудования является повышение коэффициента переноса ЛКМ на поверхность. От этого зависит не только экономичность подобного метода окраски, но и экологичность процесса, т.к. работы ведутся синтетическими сольвентными красками с высоким содержанием растворителей.

А началось все в России, где первый воздушный распылитель был изобретен в конце XIX века.
Июньским вечером 1893 года, Наум Рович, руководитель одной из текстильных мануфактур, продемонстрировал владельцу мануфактуры, известному русскому промышленнику, Савве Морозову громоздкое устройство, выполненное из листовой оцинкованной стали посредством гнутья и пайки…

Изначально, приспособление предназначалось для увлажнения тканого полотна перед нанесением красителя. Уже спустя пару месяцев такими устройствами были оснащены все Морозовские мануфактуры, а еще через полгода их стали применять и для нанесения красителя на ткань через трафарет.

Но сам принцип пневматического распыления, в 1888 году, разработал скромный врач-отоларинголог из штата Огайо, Аллен Девилбис. Знакомый с основными постулатами гидро- и аэродинамики, он впервые применил этот принцип для более эффективного лечения пациентов жидкими лекарствами.

Его сын, Томас, нашел новое применение изобретению отца, при этом в значительной степени усовершенствовав ингалятор, использовавшийся исключительно в медицинских целях. Так в 1907 г. появился первый ручной краскопульт, который как нельзя лучше подходил для начавшей успешно развиваться новой отрасли промышленности — автомобилестроения. С его помощью значительно повысилась эффективность процесса окраски. Качество получаемого лакокрасочного покрытия, как с декоративной, так и с прикладной точки зрения (износостойкость, прочность и т.д.) стало, по оценкам современников, значительно лучше.

Рассмотрим подробнее три основные системы пневматического нанесения ЛКМ.

Конвенциональная система.
Довольно долгое время, на протяжении почти всего XX века, пневматические окрасочные пистолеты были представлены краскопультами высокого давления конвенционального типа, с входным давлением примерно 3-4 бар.

Систему высокого давления, ещё называют «прямой». Это обусловлено тем, что давление на входе в окрасочный пистолет примерно равняется давлению на выходе из распыляющей головки.

Эти окрасочные пистолеты характеризовались незначительным потреблением сжатого воздуха, хорошим качеством распыления лакокрасочного материала и однородностью окрасочного факела, обеспечивая хороший распыл, о котором до сих пор с умилением вспоминают маляры старшего поколения.

Любой компрессор, помимо основной характеристики — выходного давления, имеет еще одну, и очень важную, которую обязательно надо учитывать при выборе оборудования — это производительность, т. е. способность прокачивать через себя определенное количество сжатого воздуха.

Пистолеты высокого давления конвенционального типа предъявляли очень скромные требования к производительности компрессора, что устраивало как самих маляров, так и хозяев автосервисных предприятий, поскольку для их продуктивной и стабильной работы требовалось мало сжатого воздуха (примерно 300 л. в минуту), а, следовательно, и не особенно мощные компрессоры.

Но краскопульты конвенционального типа имеют один существенный недостаток: невысокий коэффициент переноса ЛКМ, в среднем 30-35% (хотя, в зависимости от амбиций производителей подобного оборудования, заявляемые характеристики иной раз доходили и до 45%, но в любом случае это очень мало).

Для увеличения коэффициент переноса, в краскопульт подаётся воздух высокого давления. Это, в свою очередь, породило противоположный эффект: капельки лакокрасочного материала, под большим давлением вылетают из сопла пистолета и с высокой скоростью, ударяются об окрашиваемую поверхность, отскакивают от нее, увеличивая непродуктивный опыл.
Да и конструкция воздушной головки имеет недостатки, влияющие на эффективность работы.

Два этих фактора и приводят к значительным потерям лакокрасочного материала при окраске.

Система HVLP.
При работе конвенциональным краскопультом высокого давления, в больших объёмах образуется окрасочный опыл, что, по мнению природоохранных организаций, приводит к загрязнению атмосферы.
Поэтому, введение в начале 80-х гг. прошлого столетия новых, более жестких законов, касающихся защиты окружающей среды, вынудило производителей окрасочного оборудования разработать более совершенный с экологической точки зрения окрасочный пистолет.

Им стал приборсистемы HVLP распыляющий лакокрасочный материал при давлении, примерно, 0,7 бар на выходе из краскопульта.Внутреннее устройство окрасочного пистолета таково, что если мы при помощи манометра, на входе выставим рабочее давление 2 бар, то на выходе гарантированно получим 0,7 бар (при условии исправности окрасочного краскопульта).

За счёт низкого давления сжатого воздуха, достигается высокий коэффициент переноса лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность (от 60 до 70%), а также, формируется однородный факел.
Уменьшить давление воздуха в распыляющей головке, удалось за счет изменения её конструкции. Выходные отверстия стали гораздо больше, чем у конвенциональных пистолетов высокого давления, да и диаметр самих воздушных каналов внутри пистолета увеличился.Но увеличение коэффициента переноса увеличило и риск образования подтеков. Поэтому при работе с оборудованием данного типа надо четко следовать рекомендациям производителя.

Другим недостатком системы, стали возросшие требования к производительности компрессора, установленного на малярном участке. Это и понятно: маломощный компрессор с полноценным обеспечением необходимым объёмом воздуха, краскопульта HVLP явно не справится. Как результат — потеря цветового оттенка, невысокое качество окраски, и другие негативные моменты.
В любом деле важен этап подготовки, тем более, когда дело касается нанесения лакокрасочных материалов. Для того чтобы компрессором, в окрасочный пистолет, подавался подготовленный для использования сжатый воздух, на пневмолинии, обязательно должен стоять фильтрующий модуль, состоящий из фильтра грубой очистки, влаго – масло — отделителя, и заменяемого фильтра тонкой очистки.

Правильная и эффективная работа этих фильтров крайне важна, т.к. окрасочные пистолеты системы HVLP чувствительны к перепадам давления, которые, сильно влияют на однородность факела и, соответственно, на результат окраски.
Также, краскораспылители системы HVLP, характеризуются низкой скоростью работы.
Но как бы там, ни было, плюсов у окрасочной системы HVLP все равно намного больше, и они значительно существеннее, чем минусы.

Главное – это значительное снижение образования окрасочного опыла, приводящее к экономии до 30 % лакокрасочного материала!

Если, например, на окраску крыла ВАЗ-2109 при использовании конвенционального пистолета высокого давления в среднем уходило 200 — 250 г лакокрасочного материала, то применение окрасочного пистолета HVLP снижает это количество до 100 — 150 г, (конечно, многое зависит, от качества материла, мастерства маляра и укрывистости автомобильной эмалевой краски.)
Среди краскопультов HVLP, наибольший интерес вызывает профессиональный пистолет компании WALMEC — GENESI TOP LINE GEO.

Этот краскопульт имеет особую, запатентованную конструкцию распыляющей головки, где крышка головки имеет увеличенное число воздушных отверстий, а сопло — чашевидную форму с 6 отверстиями предварительного распыления. Такая конструкция позволяет осуществить двойную разбивку лакокрасочного материала. Предварительно, внутри сопла, краска, разбивается на микро капли, затем, воздушный поток разбивает аэрозоль ещё раз на более мелкие капли.
В результате, формируется облако краски с размером частиц от 30 до 60 мкм, что при выходном давлении 0,7 бар, значительно повышает качество окраски, даже при распылении вязких лакокрасочных материалов.

Оптимизированные системы распыления: системы LVLP, HTE и LVMP и др.
Окрасочные пистолеты конвенциональной системы распыления и окрасочные пистолеты системы HVLP, наряду с положительными моментами, характеризующими их, имеют и достаточно слабых сторон.

Попыткой совместить позитивный опыт, накопленный при эксплуатации этих приборов, стала оптимизированная технология распыления лакокрасочных материалов при среднем давлении сжатого воздуха. У разных производителей это – LVLP, HTE, LVMP, RP, TRANSTECH и т.д.

В связи с этим, главной особенностью окрасочных пистолетов оптимизированных систем,стало сочетание преимуществ конвенциональной и HVLP систем — низкого расхода воздуха и высокого коэффициента переноса материала (более 70%).
Это позволило существенно снизить зависимость окрасочных пистолетов от давления сжатого воздуха в воздушной магистрали — краскопульты оптимизированных систем малочувствительны к перепадам давления в системах подачи воздуха.

Претерпела изменение и конструкция внутренних воздушных каналов, в результате чего, давление воздуха в распыляющей головке увеличилось до 1,2…1,6 бар, при рабочем давлении краскопульта от 1,6 до 2.3 бар у разных производителей.
Потребление сжатого воздуха существенно снизилось, что привело к ослаблению технических требований, предъявляемых к воздушным магистралям и компрессорам, но, ни как не отразилось на стабильности и однородности факела, и как следствие — на качестве окраски.

Для большей наглядности, производители окрасочного оборудования, придерживаются единой цветовой маркировки, которая наносится на крышку воздушной головки и регулировочные винты краскопульта:

  1. белый (серебристый) цвет – CONV — конвенциональный тип;
  2. зелёный – система HVLP;
  3. синий – система LVLP, LVMP.

У краскопультов компании WALMEC, синим цветом маркируется, система двойного распыления HVLP GEO, а чёрным — HTE.
Оптимизированные системы, каждый производитель окрасочного оборудования разрабатывал совершенно независимо, на основе своих запатентованных технологий:

  • RP –SATA (Германия);
  • TRANSTECH –DeVILBISS (Великобритания);
  • HTE — WALMEC (Италия);
  • LVMP – AURITA (Тайвань) и др.

Способы окраски

Способы окраски 31.05.2006 08:28

Методы и способы окраски, т.е. нанесения защитно-декоративного слоя лакокрасочного материала (ЛКМ) на подлежащую основу, разнообразны, как и сами краски. Каждый год, а то и чаще, фирмы-производители красок предлагают новые материалы, а фирмы-производители оборудования не отстают от них в разработке соответствующего инструмента для нанесения этих материалов.

Задача данного раздела – вкратце ознакомить Вас с уже существующими методами окраски, а также держать в курсе последних разработок в этой области.

Мы не будем рассматривать здесь такие общеизвестные методы, как нанесение материала кистью, валиком, шпателем, а также экзотические способы: губкой или полиэтиленовым пакетом и пр.- описание этих методов Вы найдете у фирм, торгующих специальными строительными красками (см раздел ссылки на тематические сайты).

Важные показатели

  • Качество, или класс покрытия по ГОСТу.
  • Эффективность, или коэффициент переноса, – количество краски, перенесенное на окрашиваемую поверхность по отношению к общему распыленному объёму, в процентах.
  • Скорость нанесения материала, в единицах площади, или количества материала, за единицу времени (кв.м/мин, гр/мин).
  • Стоимость оборудования.
  • Сложность работы с оборудованием и его обслуживания.
  1. Пневматическое распыление и его разновидности:
    • Конвенциональная (стандартная) система
    • Система НА
    • Система HVLP
    • Система Geo
    • Турбо-HVLP
  2. Безвоздушное распыления (Airless)
  3. Смешанное распыление (Mist-Less)

1. Пневматическое распыление

Основано на принципе последовательного дробления струи краски при помощи потока воздуха, скорость движения которого многократно превосходит скорость истечения краски из сопла. Воздушные и материальные сопла чаще расположены соосно, но используются и взаимно перпендикулярный тип их расположения.

    а) У конвенциональных, или стандартных, систем давление воздуха на выходе в распыляющей головке 3-6 бар и, как следствие, очень высокая скорость воздушного потока, факел окрасочного аэрозоля состоит из капель различного диаметра (от 5 мкм до 100 мкм), и различной скорости движения в вихревом потоке воздуха. При встрече с окрашиваемой поверхностью лишь 30-40% частиц аэрозоля, имеющие оптимальные размеры и скорость, остаются на плоскости.

Мелкие частицы, их около 50%-60%, быстро теряют скорость. не достигают поверхности и образуют так называемый “туман”, сдуваемый потоком воздуха краскопульта. 5-10% аэрозоля составляют крупные капли с высокой скоростью движения, при ударе об окрашиваемую поверхность они отскакивают, образуя дефекты в плёнке ЛКМ, и сдуваются настилаемым потоком воздуха на соседние участки. Если скорость крупных частиц невелика, сила удара о плоскость недостаточна для преодоления сил поверхностного натяжения капли материала, что приводит к неравномерной толщине слоя краски.

Таким образом, у стандартных систем при достаточно высокой скорости работы и удовлетворительном качестве получаемого покрытия, коэффициент переноса ЛКМ не превышает 40%. Оборудование в своем “классическом” виде в настоящее время используется все реже, однако за последние годы разработаны “промежуточные” варианты, так называемая

б) технология HA (High Atomisation) , TransTech, RP и пр., использующая давление на выходе распыляющей головки 1,2-1,4 бар, а также большой объём воздуха в распыляющей головке (до 600 л), что позволило резко, до 79% улучшить показатели эффективности переноса, снизить “туманообразование”, сохранив высокую скорость и высокое качество нанесения материала. Правда, пока с одним ограничением: технология не столь “универсальна”, как стандартная или HVLP, т.е. работает с менее широким спектром материалов. Тем не менее, краскопульты НА все чаще используются с автомобильными финиш-красками и лаками, а также базами “металлик” и “перламутр”.

Принципы работы с данным оборудованием те же, что и с конвенциональным, что облегчает и ускоряет переход на эти краскораспылители.

в) в 1988 году экологи США озаботились высоким содержанием загрязняющх веществ в курортном воздухе Калифорнии, следствием чего стало принятие Закона Штата Калифорния за номером 1151, помимо прочего содержащего запрет на превышение паров сольвента и окрасочной пыли в воздухе и требующего применение систем HVLP при производстве окрасочных работ. Пример оказался заразительным, и действие закона распостранилось по всей территории США. В дальнейшем этому последовали и страны Западной Европы.

Конструкция современных краскораспылителей позволяет преобразовать небольшой поток сжатого до 2-3 бар воздуха на входе, в больший (600-800 л/мин) объём и меньшее, 0,7 бар, давление на выходе распыляющей головки.

Это и есть принцип HVLP (Большой Объём-Низкое Давление) при этом воздух имеет низкую скорость истечения из сопла, отсутствует турбуленция, что создает идеальные условия для образования однородного по составу (30-60 мкм) и скорости движения капель аэрозоля и обеспечивает равномерный “мягкий” перенос 65%-75% ЛКМ на окрашиваемую поверхность, с одновременным резким снижением “туманообразования”.

Стабильный, без завихрений, “настил” воздушного конуса позволяет получить высококачественное покрытие при хорошей скорости нанесения материала.

Хорошие характеристики по качеству, экологчность, низкая себестоимость, простота работы и обслуживания обусловили широкое применение данного метода в автомобильном, авиакосмическом и мебельном секторах, строительно-отделочных работах и в промышленном производстве.

г) В 1992 г компания Walcom разработала и запатентовала способ GEO – способ “двойного распыления” с помощью особой микрокамеры дополнительного смешивания ЛКМ с воздухом, т. е дробление идет как бы в два последовательных этапа, что позволяет получить оптимальные (30-60 мкм) размеры частиц окрасочного аэрозоля, обеспечивая идеальное качество, и резко, на 67%, снизить “туманообразование”. Кроме того, работая при тех же параметрах давления (не более 0,7 бар) в распыляющей головке, что и система HVLP, краскораспылители GEO имеют меньший, порядка 220 л/мин на входе, расход воздуха, что значительно экономит ресурсы.

Краскораспылители системы GEO наносят покрытия с первоклассным качеством и широко используются в автоделе и производстве мебели.

д) Турбо HVLP подразумевает ещё больший, >800 л/мин, воздушный поток при избыточном давлении не более 0,5 бар, что в полной мере позволяет избавиться от недостатков конвенционального распыления.

Большой поток воздуха низкой скорости равномерно и мягко атомизирует материал, плавно переносит его к поверхности и прижимает, препятствуя обратному “отбою” краски, в то же время тщательно прокрашивая криволинейные поверхности и т.н. “мертвые” зоны.

Немаловажное преимущество метода -отсутствие водоконденсата и паров масла в воздухе, получаемом при помощи турбины-нагнетателя.

Недостатки – невысокая скорость нанесения и значительный нагрев воздуха вследствие его трения о лопатки турбины, что может вызвать “схватывание” материала в дюзе во время работы.

Метод Турбо HVLP -его ещё называют “пневматической кистью”, широко используется в современном производстве дорогой мебели, музыкальных инструментов, т.е. там, где приходится работать с материалами различной-от 15 до 160 сек вязкости, и получать покрытие наивысшего качества при коэффициенте переноса до 80%-85%.

2. Безвоздушное распыление (AIRLESS)

Это не окраска в вакууме,как может показаться из названия метода, а распыление материала без участия воздуха в качестве рабочего тела, т.е. дробление краски происходит вследствие продавливания её под высоким, от 40 до 500 бар, гидравлическим давлением через сопло специальной формы, с очень высокой скоростью. При трении об окружающий воздух струя краски распадается на разнокалиберные капли, одновременно теряя скорость, и оседает на окрашиваемой поверхности.

Метод достаточно специфичен, поскольку не позволяет получить покрытие высокого класса вследствие неоднородности частиц окрасочного аэрозоля, кроме того, величина,форма факела и расход материала строго заданы размерами дюзы и не регулируются в процессе работы.

Но есть и явные преимущества:

  • основное – возможность наносить составы любой, даже очень большой, вязкости;
  • очень высокая скорость работы -количество распыляемого материала может измеряться десятками литров в минуту!

Преимущества и недостатки данного метода обусловили сферу применения оборудования данного типа-это строительно-отделочные, особенно фасадные, работы, огнезащита, судостроение, защита металлоконструкций от коррозии, гидроизоляция, нанесение дорожной разметки и т.п.

3. Смешанное распыление (Mist-Less)

Как избавиться от недостатков, свойственных безвоздушному распылению, сохранив его преимущества? Правильно, совместить безвоздушный и воздушный способы распыления. Эта идея была реализована в технологии, получившей название смешанного, или комбинированного распыления, также его называют безвоздушным распылением в воздушном конусе, безвоздушным распылением с воздушной поддержкой. Идея такова: окрасочный аэрозоль, полученный безвоздушным распылением, подвергается дополнительному тщательному дроблению воздушным потоком, подаваемым непосредственно в факел. Дополнительно, через отдельные воздуховоды, происходит образование воздушного конуса, формирующего факел и без потерь доставляющего краску к поверхности.

Таким образом, характеристики факела при смешанном распылении приближаются к таковым у получаемого методом пневматического распыления -высокое качество покрытия, высокий коэффициент переноса, при сохранении свойственных безвоздушному методу преимуществ -высокой скорости и возможности нанесения составов любой вязкости.

Это-то и позволило с успехом применить данный метод при поточном производстве мебели, промышленной финиш-окраске, в аэрокосмической области, при окраске строительных, сельскохозяйственных и других крупногабаритных машин, станков и оборудования.

В заключение данного раздела можно привести сводную таблицу характеристик вышеуказанных методов окрашивания:

Требования к технике и технологии нанесения ЛКМ методами распыления

При окрашивании изделий методом пневматического распыления

во избежание излишнего туманообразования необходимо настраивать воздушные краскопульты на оптимальный режим работы при минимально допустимом давлении сжатого воздуха на распыление. Изделие следует окрашивать в специальных установках или распылительных окрасочных камерах, оборудованных системой местной вытяжной вентиляции.

Мелкие и средние по размерам изделия при окрашивании должны находиться внутри окрасочной камеры, а маляр – снаружи. Допускается расположение рабочего места в открытом проеме. Крупногабарит­ные изделия должны окрашиваться на открытых участках, оборудован­ных вытяжкой через решетки в полу с равномерным отсосом воздуха че­рез решетки в количестве 0,55—0,70 м 3 на 1 м 2 площади решетки. При этом изделия высотой более 2 м следует ограждать несгораемыми пере­городками облегченного типа высотой на 0,5 м больше высоты изделия.

При окрашивании вагонов, троллейбусов и других крупногабарит­ных изделий систему вытяжной вентиляции устанавливают на части из­делия, окрашиваемой в данный момент. При окрашивании следует пе­ремещать изделие относительно вентиляционной установки или наобо­рот.

Объем отсасываемого воздуха рассчитывают, исходя из условия обеспечения скорости движения воздуха на рабочем месте не менее 1 м/с.

При окрашивании внутренней поверхности вагонов, цистерн, автобусов необходимо предусматривать в них не менее двух про­емов (люков) с противоположных сторон: один – для вытяжки, другой – для подсоса свежего воздуха. При этом маляр должен ис­пользовать средства индивидуальной защиты с подачей воздуха под маску.

Повышенные требования к эффективности вентиляции, обеспече­нию работающих защитными средствами и соблюдению необходимых мероприятий, обеспечивающих допустимую концентрацию паров рас­творителей и красочного аэрозоля в воздухе, предъявляют при окраши­вании изделий методом пневматического распыления полиуретановы­ми, эпоксидными и т.п. материалами.

Окрасочная аппаратура (красконагнетательные баки, масловодоотделители и др.), работающая при избыточном давлении более 0,07 МПа, должна соответствовать «Правилам устройства и безопасной эксплуата­ции сосудов, работающих под давлением». Она должна быть снабжена редукционными пневмоклапанами, манометрами, предохранительны­ми клапанами. Манометры должны быть проверены и опломбированы. Предохранительные клапаны должны быть отрегулированы на предель­но допустимое давление.

Воздушные и материальные шланги в местах соединений следует прочно закреплять хомутами во избежание срыва под давлением сжато­го воздуха или краски.

При нанесении лакокрасочного материала методом безвоздушною распыления концент­рация красочного аэрозоля и паров растворителя в зоне окрашивания в 3—4 раза меньше, чем при использовании пневматического метода. Од­нако несмотря на это не разрешается применять установки безвоздуш­ного распыления в полностью закрытых и невентилируемых помеще­ниях. Высокая производительность установок при длительной работе может привести к увеличению содержания паров растворителей и лакокрасочного материала в закрытом помещении, что может создать возможность возникновения при определенных условиях их пожароопасной и взрывоопасной кон­центрации.

При работе установок безвоздушного распыления необходимо со­блюдать общие правила техники безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии для окрасочных цехов.

Методом безвоздушного распыления изделия окрашивают в окра­сочных цехах с оборудованием рабочих постов местной вытяжной вентиляцией (камеры, напольные решетки). Наличие только общеоб­менной вентиляции не обеспечивает нормальных санитарно-гигиени­ческих условий труда.

Окрасочные аппараты безвоздушного распыления должны быть заземлены во избежание накапливания статического электричества при работе.

К работе с окрасочными установками допускаются специально обученные маляры, которые умеют обращаться с аппаратурой, работающей под давлением, и изучили паспорт и инструкцию на установку и правила работы с ней. Маляры должны быть обеспечены спецодеждой, средствами индивиду­альной защиты и личной гигиены.

Следует помнить, что безвоздушный краскопульт со снятым соплом при работающей установке очень опасен. При случайном нажа­тии на пусковой крючок из головки вырывается под высоким давлени­ем нераздробленная струя лакокрасочного материала, обладающая большой пробивной си­лой. При высоком давлении она может нанести серьезные травмы: ото­рвать пальцы, насквозь пробить руку.

Во избежание возможных травм необходимо строго выполнять сле­дующие правила:

• рассматривая безвоздушный краскопульт или проверяя его работоспособ­ность, никогда не направлять сопло ни на себя, ни на окружающих, так как это может привести к серьезным последствиям;

• окрашивая изделия, следить за тем, чтобы струя лакокрасочного материала не попала на работающих вблизи этого места;

• не оставлять установку без надзора и под давлением, особенно когда у краскопульта снято сопло;

• замену сопла, снятие головки производить только после фиксации пускового крючка предохранителем, исключающим случайное на­жатие на крючок и подачу лакокрасочного материала;

• во время перерывов в работе (включая кратковременные) пусковой крючок краскопульта необходимо фиксировать предохрани­телем.

При появлении каких-либо неисправностей и при аварии (нару­шение работы насоса, внезапное повышение давления в системе, разрыв шланга высокого давления, появившаяся течь лакокрасочного материала в соединени­ях системы и др.) необходимо быстро перекрыть подачу сжатого воз­духа в установку (если установка с пневмоприводом), отключить по­дачу электроэнергии (если установка с электроприводом) и заглу­шить двигатель (если установка имеет бензопривод) и сбросить дав­ление в системе. Только после этого допускается устранение неис­правностей.

При наличии давления на лакокрасочный материал в системе категорически запрещает­ся разбирать какие-либо детали или узлы установки, подтягивать саль­ники, уплотнения.

Запрещается поднимать давление лакокрасочного материал в окрасочной установке выше макси­мально допустимой величины, указанной в паспорте.

При эксплуатации установок запрещается наступать на шланги вы­сокого давления, ронять на них тяжелые предметы, перекручивать их, изгибать радиусом менее 150 мм.

При перемещении шланга высокого давления с безвоздушным краскопультом не допускать соприкосновения шланга с острыми углами, подвиж­ными частями, горячими поверхностями. Не тянуть окрасочное оборудование за шланги.

При первых признаках износа шланги необходимо заменить. Разрыв шланга при высоком давлении может причинить серьезные поврежде­ния. Категорически запрещается ремонтировать шланги наложением на дефектный участок бандажа, ленты и других приспособлений.

При распылении лакокрасочного материала методом безвоздушного распыления следует строго соблюдать технологический режим. По окончании работы сле­дует выключить окрасочную установку и сбросить давление на лакокрасочный материал в системе: на­сос—шланг—краскопульт безвоздушного распыления.

При работе установок комбинированного распыления необходимо наряду с общими правилами техники безопасности, пожарной безопас­ности и промышленной санитарии для окрасочных цехов соблюдать все требования, которые предъявляются к оборудованию, работающему по принципу безвоздушного распыления под высоким давлением, и его эксплуатации.

Особенность окраски изделий в электростатическом поле – приме­нение для нанесения лакокрасочных материалов электрического тока высокого напряжения. В связи с этим наряду с обеспечением требований пожарной безопасно­сти, техники безопасности и санитарно-гигиенических, общих для всех методов окраски распылением, при эксплуатации электроокрасочных установок следует строго выполнять «Правила технической эксплуата­ции электроустановок потребителями» и «Правила по технике безопас­ности при эксплуатации электроустановок потребителями».

По условиям пожарной безопасности не рекомендуется применять для окраски в электростатическом поле лакокрасочный материал с температурой вспышки ниже 28°С. При окрашивании недопустимо плохое заземление изделий на подвеске.

Вентиляция камер, в которых производится окраска в электростати­ческом поле, должна исключать возможность образования взрывоопас­ных концентраций паров растворителей в воздухе. Ее включение долж­но быть сблокировано с началом распыления лакокрасочного материала.

Для предотвращения возможного поражения током при эксплуата­ции стационарных электроокрасочных установок со стационарным источником высокого напряжения (ИВН), связанным с распылителем высоковольтным кабелем, ИВН, распылитель и система подачи лакокрасочного материала, находящиеся под высоким напряжением, должны быть заземлены, а двери для входа в камеру и доступа к ИВН должны иметь блокировку, отделяющую высокое напряжение при открывании дверей. На дверях камеры устанавливают световые таблички: «Включено высокое напря­жение» и «Не входить», загорающиеся при включении высокого напря­жения.

При использовании для нанесения лакокрасочных материалов ручных пневмогидроэлектростатических распылителей необходимо во время работы заземленную рукоятку распылителя держать голой рукой. Запрещается использовать при этом перчатки, а также резиновую обувь, на синтетической или ка­учуковой подошве. Обувь должна быть токопроводящей.

Для повышения пожаробезопасности процесса нанесения лакокрасочного материала в электростатическом поле рекомендуется:

• не реже двух раз в смену проверять заземление изделий на подвес­ках конвейера (сопротивление заземления не должно превышать 100 Ом);

• применять лакокрасочный материал с температурой вспышки, превышающей темпера­туру среды в зоне окраски не менее чем на 3°С.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector