Электростатическая окраска – устройство и принцип действия

Электростатическая покраска – технология и особенности нанесения

Электростатическая покраска — это нанесение на поверхность краски с использованием сил взаимодействия между неподвижными точечными электрическими зарядами (кулоновская сила). Лакокрасочный материал (чаще всего на основе воды, но существуют варианты и с органическим растворителем) наносится с помощью специального покрасочного пистолета.

Технология

Впервые электростатический распылитель был использован в 1941 году американским изобретателем Г. Рансбургом. Методика подразумевала использование электрических полей, по которым передвигаются заряженные частицы краски.

Жидкий лакокрасочный материл вступает во взаимодействие с электродом, расположенным в пистолете, в результате чего краске передается высоковольтный отрицательный заряд (60-100 кВт).

Заряженные частицы, выйдя из сопла краскопульта, направляются по линиям электростатического поля к заземленному изделию, на которое наносится ЛКМ.

Окрасочный факел возникает благодаря обоюдному отталкиванию заряженных частиц лакокрасочного материала.

Важное отличие данной технологии от других методов состоит в отсутствии необходимости в красочном тумане, так как частицы направляются по заданным линиям. Коэффициент переноса краски может колебаться от 70 до 98 процентов.

Показатель переноса зависит от проводимости окрашиваемого материала, формы изделия и других косвенных факторов.

Электростатический способ позволяет сократить расход ЛКМ, а сам процесс покраски делает проще. При окрашивании металлических труб традиционным способом нужно несколько раз переворачивать изделие.

В случае же с электростатическим пистолетом деталь поворачивать нет необходимости, так как заряженные частицы направляются по силовым линиям и легко огибают препятствия.

Окрашивание осуществляется очень равномерно, поскольку на уже обработанном месте краска отталкивает излишки поступающего материала.

Типы распыления

Применяются два вида электростатического распыления — классическое и каскадное. Классика предполагает, что по высоковольтному кабелю на электростатический краскопульт поступает постоянный ток под высоким напряжением.

Классическая схема имеет ряд существенных недостатков. Прежде всего, речь идет о нестабильности напряжения в пистолетном электроде.

Кроме того, красить достаточно неудобно, так большой кабель стесняет в действиях, а для отключения электропитания нужно всякий раз добираться до трансформатора.

В каскадной методике высокое напряжение формируется не вовне, а в самом пистолете. К пистолету по низковольтному кабелю направляется напряжение всего лишь в 12 В, а уже внутри устройства происходит генерация высокого напряжения. Преобразование осуществляется на каскаде краскопульта. Применяемый кабель тонок и гибок, благодаря чему работать с ним очень удобно.

Каскадный способ позволяет отключать поступление электричества независимо от генератора, а также контролировать уровень напряжения, выбирая подходящий для того или иного вида материала.

Само напряжение отличается высокой стабильностью, что позволяет существенно сократить расход ЛКМ. Главный недостаток каскадного распыления — высокая стоимость оборудования.

Однако затраты быстро окупаются за счет экономичности данной технологии.

Электростатическое распыление имеет некоторые ограничения, диктуемые следующими обстоятельствами:

  1. Свойствами лакокрасочного материала. Чтобы краска правильно заряжалась на электроде, необходимо сопротивление на уровне не меньше 30 кОм. В противном случае эффективность покраски в электростатическом поле радикально сокращается. В качестве примера лакокрасочного материла с низким уровнем сопротивления можно привести составы со значительными добавками металлической пудры (к таковым относятся эмали типа «металлик»). До последнего времени электростатическое окрашивание не использовалось при нанесении водорастворимых красок, так как существовал высокий риск коротких замыканий по причине электропроводимости жидкости. Последние модели оборудования для электростатического окрашивания позволяют работать с водорастворимыми ЛКМ.
  2. Свойствами материала. Не проводящие ток изделия, такие как пластик и древесина, окрашивать сложно. Облегчить процесс можно при помощи специальных токопроводящих грунтов (в случае с пластиком) или увлажнения (для древесины).
  3. Формой окрашиваемой детали. Как было сказано выше, электростатический метод позволяет окрашивать изделия разных форм, однако в замкнутом токопроводящем контуре напряжение электростатического поля равняется нулю. Поэтому в глубоких выемках отсутствует электрическое поле, из-за чего на такие участки не попадают частицы лакокрасочного материала. Более того, не попадая во всевозможные впадины, краска концентрируется на других участках (например, на кромках), что приводит образованию слишком толстого слоя покрытия. Чтобы избежать подобных проблем (их называют контуром Фарадея), окрашивание труднодоступных мест осуществляется обычным краскопультом — безвоздушным или пневматическим.

Краскопульт «Star 3001»

В качестве примера разберем краскораспылитель «Star 3001». В данном аппарате применяется каскадный способ образования высокого напряжения. Изготавливаются как механические, так и автоматические модификации оборудования. Обе модели могут работать как с безвоздушным распылением, так и с воздушной смесью.

Таким образом, ассортимент оборудования широк, поэтому перед покупкой нужно определиться с тем, как будет использоваться электростатический пистолет. Аппарат «Star 3001» предназначен для работы с ЛКМ на водной основе.

Это означает защищенность устройства от короткого замыкания, поскольку конструкция произведена из специального материала.

А вот для работы с органическим растворителем «Star 3001» не подходит, поэтому нужно поискать модификацию, корпус которой инертен по отношению к растворителям.

Проблема с контуром Фарадея в распылителе данной модели решается отключением электропитания. При отсутствии питания ЛКМ распыляется только под воздействием давления.

Клавиша управления напряжением располагается прямо на корпусе краскопульта, что очень удобно. Кроме того, давление можно контролировать своими руками — достаточно нажать на курок.

Пистолет также оснащен памятью, благодаря чему поддерживается до трех вариантов электростатического поля на каждый вид краски.

Немаловажный параметр любого применяемого лакокрасочного материала — электрическая сопротивляемость. Вместе с аппаратом «Star 3001» поставляется зонд, который тестирует ЛКМ на сопротивляемость, тем самым обеспечивая наилучший показатель для электростатического поля.

Несмотря на техническую оснащенность, такой краскораспылитель отличается простотой обслуживания. Корпус легко разбирается, после чего все механизмы доступны визуальному наблюдению. В случае поломки замене подлежат любые детали пистолета. Это обстоятельство позволяет упростить ремонтные работы, а также удешевить их.

Следует отметить малый вес устройства — всего 900 граммов. Благодаря легковесности, работать с аппаратом физически не тяжело, а за счет эргономичной рукоятки еще и удобно.

Для промышленного применения разработана модификация «LARIUS 2 Paint Systems». В такой системе применяется двойная диафрагма, за счет которой краска нагнетается под малым давлением.

Применение технологии в России

Технология электростатической покраски характеризуется множеством достоинств. Однако в российских условиях применение электростатического распыления пока не нашло массового применения.

Основная причина в отсутствии достаточного количества квалифицированных специалистов.

Само по себе оборудование отличается сложным устройством, им надо уметь пользоваться, в противном случае вместо электростатического напыления краска будет распыляться обычным образом, что не даст планируемого эффекта.

Еще одна сложность — поиск ЛКМ с нужным уровнем электропроводности. Если показатель будет отличаться от заданного, его можно поменять, но в любом случае без исходной информации не обойтись.

При этом выяснить уровень электропроводности зачастую невозможно ни у продавцов, ни у производителей.

В результате единственный выход — покупка ЛКМ западного производства, которые существенно дороже отечественных образцов.

Следующий важный фактор — обеспечение качественного заземления. В большинстве случаев это условие должным образом не выполняется. При отсутствии же заземления маляр будет красить не только поверхность, но и самого себя.

Электростатическая окраска, безусловно, имеет большие перспективы применения. В продаже имеется необходимое оборудование, а технология является хорошо изученной. Однако для большего распространения нанесению краски электростатическим способом нужно специально обучаться, а затем проверять знания на практике.

Источник: https://kraska.guru/kraski/rabota/elektrostaticheskoe-nanesenie-sostava.html

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 1

Схема установки для ручного электроокрашивания.  [1]

Установки электростатической окраски УЭРЦ-1 характеризуются вращающимися распылительными головками, по периферии которых заряженная краска сбегает за счет центробежной силы.  [2]

План электроокрасочной камеры.  [3]

Наустановках электростатической окраски окрашиваются различные изделия, в том числе корпуса электрических машин и аппаратов.  [4]

Наустановках электростатической окраски окрашиваются самые различные изделия: кожухи электрических машин и аппаратов, холодильников, корпуса швейных машин, часов-будильников, комбайнов, автомашин, рамы велосипедов, галоши и многие другие.  [5]

Все элементыустановки электростатической окраски, подлежащие заземлению ( камера, стойки к пневматическим распылителям, конвейер, вентиляционная система и др.), заземляются согласно правилам заземления высоковольтных установок.  [6]

Все элементыустановки электростатической окраски, подлежащие заземлению ( камера, стойки к пневматическим распылителям, конвейер, вентиляционная система и др.), заземляются согласно правилам заземления, установок высокого напряжения.  [7]

Для окраски листового металла используютустановки электростатической окраски, основанные на том же принципе, что и установки электроручного распыления.

Такой метод дает очень высокое качество окраски, но требует сложного и дорогостоящего оборудования и надежной эксплуатации.

Он пригоден только для воздуховодов, соединяемых на фальцах, так как при изготовлении сварных воздуховодов краска на листах обгорает и требуется дополнительная подкраска выгоревших участков краски на изделиях.  [8]

Основные блокирующие устройства в схемах управленияустановки электростатической окраски обеспечивают невозможность: 1) включения высокого напряжения посторонними лицами или лицами, у которых нет ключа от запирающейся пусковой кнопки; 2) пуска конвейера без предупредительного звукового сигнала и последующей выдержки времени в течение 5 – 15 сек; 3) включения высокого напряжения в тех случаях, когда не подано напряжение на нить накала кенотрона, разомкнуты защитные блок-контакты ( 1БК на рис. 5 – 4) на ограждении окрасочной камеры и кабины с высоковольтным оборудованием, регулятор высокого напряжения не находится в исходном положении ( разомкнут контакт 2БК в схеме рис. 5 – 4); 4) включения распыления при выключенной вентиляции, неподвижном конвейере, выключенном высоком напряжении; 5) включения высокого напряжения при выключенной вентиляции.  [9]

Основные блокирующие устройства в схемах управленияустановки электростатической окраски обеспечивают невозможность: 1) включения высокого напряжения посторонними лицами или лицами, у которых нет ключа от запирающейся пусковой кнопки; 2) пуска конвейера без предупредительного звукового сигнала и последующей выдержки времени в течение 5 – 15 с; 3) включения высокого напряжения в тех случаях, когда не подано напряжение на нить накала кенотрона, разомкнуты защитные вспомогательные контакты ( БК.  [10]

План электроокрасочной камеры.  [11]

На рис. 5 – 2 показана принципиальная схемаустановки электростатической окраски.

Отрицательный потенциал подводится к коронирующим электродам распылителей от специального высоковольтного выпрямительного устройства 6, размещаемого обычно на крыше электроокрасочной камеры.

Краска поступает к распылителям из бачка 7 с мешалкой через дозирующее устройство 9, снабженное шестеренчатым или диафрагменным насосом.  [12]

Кроме перечисленных блокирующих и сигнализирующих устройств, вустановке электростатической окраски должно быть предусмотрено следующее: невозможность включения распылителей при выключенной вентиляции, неподвижном конвейере и включенном высоком напряжении; включение высокого напряжения при выключенной вентиляции.  [13]

В качестве источников питанияустановок электростатической окраски применяют выпрямительные устройства высокого напряжения ( например, на 140 кВ и 5 мА) и электростатические генераторы.  [15]

Читайте также:  Токовые защиты - мтз и токовая отсечка

Страницы:      1    2

Источник: http://www.ngpedia.ru/id548386p1.html

Характеристика оборудования и меры безопасности при окраске в электрическом поле высокого напряжения

Нанесение лакокрасочных материалов в электрическом поле высокого напряжения является одним из наиболее безвредных методов окраски. Благодаря воздействию электрического поля на перемещение частиц распыленного материала они наиболее полно (90—95%) осаждаются на окрашиваемой поверхности.

В электрическом поле можно окрашивать автоматически (на стационарных установках) и вручную. Стационарные установки применимы и наиболее экономичны при окраске большого количества однотипных деталей простой или средней сложности конфигурации.

При мелкосерийном и единичном производстве целесообразнее применять ручные электрические распылители, которые дают возможность окрашивать изделия сложной конфигурации.

Основным преимуществом ручной окраски в электрическом поле перед автоматической является маневренность, т. е. возможность поместить распылитель в любое требуемое положение относительно окрашиваемого изделия, изменяя при этом параметры процесса, скорость вращения головки и т. д. Окраска изделий сложной конфигурации и различных размеров ручным электрораспылителем дает положительный эффект.

Основными частями установок для ручной электрокраски являются электростатический генератор (источник питания), электрораспылитель и краскоподающее устройство (рис. 10). В качестве источника высокого напряжения применяют генераторы постоянного тока. В связи с тем, что сила тока таких генераторов в 100 раз меньше силы тока, опасной для жизни, работа с оборудованием вполне безопасна.

Рис. 10. Схема установки для ручного злектроокрашивания: 1 — окрашиваемое изделие; 2 — электрораспылитель; 3 — соединительные кабели и шланги; 4 — краскоподающее устройство; 5 — электростатический генератор

Общий принцип электроокраски, как известно, состоит в том, что под влиянием разности потенциалов между отрицательно заряженными частицами краски и заземленным изделием краска притягивается к поверхности изделия и покрывает ее равномерным слоем

При ручном электростатическом распылении лакокрасочных материалов головка электрораспылителя является электродом, через контакт с которым краска приобретает электрический заряд и одновременно распыляется.

Подача лакокрасочного материала к электрораспылителям может осуществляться любым известным способом: самотеком, под давлением сжатого воздуха, с помощью насоса и т. д.

В настоящее время используются три основных способа распыления краски в ручных электростатических распылителях: за счет центробежных сил при вращении головки распылителя (имеющей форму чаши, грибка или диска); за счет резкого падения давления краски при выходе ее из сопла — при безвоздушных установках; за счет сжатого воздуха, увлекающего краску в пневмораспылителях. При всех этих способах факел формируется за счет отталкивания одноименно заряженных капелек краски, при этом происходит также и дополнительный разрыв лакокрасочного материала электрическими силами.

В настоящее время применяется много различных установок ручной электростатической окраски (УЭРЦ-1, УЭРЦ-4, «Хандспрей-II» и «Хандспрей-III», изготовляемые МКТЭИавтопром (г. Минск) и объединением «Комплекс» (ВНР), УГЭР-2, разработанная НПО «Лакокраспокрытие», и др., которые могут быть по способу распыления лакокрасочного материала разбиты на три основных типа.

Установки электростатической окраски УЭРЦ-1 характеризуются вращающимися распылительными головками, по периферии которых заряженная краска сбегает за счет центробежной силы. Все оборудование установки смонтировано на тележке (рис. 11).

Рис. 11. Установка УЭРЦ-1

Установки такого типа характеризуются малой производительностью, обычно равной 20—30 г/мин при максимальной 110 г/мин. С помощью такой установки могут окрашиваться мелкие изделия простой конфигурации: трубы, решетки, сетки, изделия с гладкой поверхностью.

В установках пневмоэлектрического распыления УЭРЦ-4 происходит пневматический распыл электрозаряженной краски.

Эти установки универсальны и могут быть использованы при окраске различных изделий, к тому же они не обладают повышенной чувствительностью к качеству лакокрасочных материалов и поэтому надежнее в работе, чем другие электрораспылительные установки.

Работают со средней производительностью 150—200 г/мин при максимальной 300 г/мин. Эти установки снабжены двумя головками: для электростатического и пневмоэлектростатического нанесения.

Установки гидроэлектростатического распыления выполняются в двух вариантах: без подогрева и с подогревом краски. Это установки безвоздушного распыления, в которых краска в распылителе получает электрический заряд.

Производительность установок почти такая же, как у обычных пневматических распылителей, и в среднем составляет 500—600 г/мин при максимальной 800 г/мин (рис. 12).

Техническая характеристика установок ручной электроокраски приведена в табл. 18.

Таблица 18. Техническая характеристика установок ручной электроокраски

Эффективность использования ручных электростатических распылителей зависит от конфигурации окрашиваемого изделия и положения распылителя.

Излишнее приближение распылителя к изделию или удаление его за пределы оптимального межэлектродного расстояния приводит к изменению напряженности электрического поля, вследствие чего ухудшается зарядка частиц лакокрасочного материала и увеличиваются его потери.

Источник: http://ohrana-bgd.ru/mash/mash3_9.html

RANSBURG Нанесение жидких ЛКМ в электростатическом поле

Преимущества использования электростатических распылителей для нанесения жидких лакокрасочных материалов находят все более широкое признание среди профессионалов покрасочного производства.

Однако применение такого окрасочного оборудования предполагает выполнение специфических мер, направленных как на обеспечение безопасности, так и на повышение эффективности нанесения лакокрасочного материала.

В статье рассмотрены некоторые аспекты организации процессов электростатической покраски, выполнение которых непосредственно влияет на качество покраски и экономичность расходования лакокрасочного материала.

Несмотря на то, что параметры распыления краски, использующиеся при работе обычным, «не электростатическим» окрасочным оборудованием, в большинстве случаев, приемлемы также и для нанесения в электростатическом поле, тем не менее, для достижения наилучших результатов необходимо учитывать специфику электростатического распыления.

Заземление окрашиваемой поверхности

Заземление окрашиваемой детали является непременным условием электростатического распыления. Заземление призвано обеспечить канал рассеивания электрического заряда, попадающего на деталь вместе с частицами лакокрасочного материала. Если такой канал отсутствует, то в ходе покраски на окрашиваемой детали происходит накопление электрического заряда.

В такой ситуации, силы электростатического взаимодействия стремятся оттолкнуть подлетающие частицы лакокрасочного материала от одноименно заряженной окрашиваемой детали. Это неизбежно приводит к ухудшению эффективности покраски.

В большинстве случаев, заземление окрашиваемой детали осуществляется путем установки ее на металлическую оснастку, подвешенную или опирающуюся на элементы конвейера либо покрасочной камеры. Будучи заземленной и находясь в зоне покраски, оснастка способна аккумулировать на себе частицы лакокрасочного материала, вызывая их скопление.

Такие скопления могут препятствовать стеканию заряда с окрашиваемой де-тали вследствие нарушения электрического контакта в точках соединения оснастки с окрашиваемой деталью и конвейером. Это ведет к приобретению окрашиваемой деталью нежелательного заряда, а кроме того, может создать условия для опасного искрения в точках соединений.

Поэтому следует постоянно контролировать состояние оснастки и элементов конвейера и поддерживать их в надлежащей чистоте. Электрическое сопротивление цепи заземления окрашиваемой детали должно быть минимальным и, в любом случае, не превышать величину в 1 МОм.

Заземление окрашиваемых деталей, выполненных из материалов с высоким удельным электрическим сопротивлением (стекло, пластмассы, древесина и т.п.), представляет особую сложность. Для организации эффективного рассеивания заряда с окрашиваемой поверхности таких деталей на них приходится предварительно наносить электропроводный раствор или электропроводный грунтовочный слой.

Чтобы оценить пригодность детали к покраске в электростатическом поле, с точки зрения ее способности рассеивать заряд, необходимо определить ее удельное поверхностное сопротивление с помощью соответствующего омметра, например, с помощью многофункционального тестера 76634-00 производства компании ITW Ransburg.

Для оценки пригодности детали к покраске с использованием этого прибора, достаточно прижать щупы тестера, к исследуемой поверхности и снять показания величины измеренного сопротивления с дисплея прибора.

Если измеренное сопротивление не превышает 1ГОм, то заземление детали позволит эффективно рассеивать заряд, поступающий на нее с частицами ЛКМ.

Режимы распыления

Особенностью электростатических методов распыления лакокрасочного материала является то, что заряженные частицы краски, находящиеся вблизи окрашиваемой поверхности, имеют большую вероятность достичь ее, двигаясь в поле сил электростатического притяжения. Эти частицы способны возвращаться к окрашиваемой детали, формируя при этом характерный эффект «окутывания».

Время полета таких частиц оказывается значительно больше времени полета частиц, попавших на окрашиваемую поверхность в результате «прямого попадания». Разница времени полета частиц окрасочного факела приводит к различию их вязкости при достижении ими поверхности детали.

Частицы лакокрасочного материала, находившиеся в полете более длительное время, за счет испарения теряют большее количество разбавителя и достигают окрашиваемой поверхности с большей вязкостью. Увеличенная вязкость этих частиц может препятствовать их правильному растеканию в пленке лакокрасочного покрытия и вести к снижению укрывистости и образованию шагрени.

Для формирования качественного покрытия эти частицы должны сохранять способность растекаться по окрашиваемой поверхности более продолжительное время, поэтому применение «медленных» разбавителей (разбавителей с меньшей интенсивностью испарения) может позволить компенсировать различие вязкости и избежать негативных проявлений признаков эффекта «сухого окрашивания».

Улучшить эффективность переноса при распылении красок в электростатическом поле можно также за счет снижения вязкости лакокрасочного материала.

Хотя конкретные значения могут существенно меняться в зависимости от свойств лакокрасочного материала и требований к нанесенному слою, в большинстве случаев, снижение вязкости позволяет уменьшить потери лакокрасочного материала за счет уменьшения облака опыла.

Объясняется это тем, что снижение вязкости краски позволяет достичь необходимой степени распыления лакокрасочного материала при меньшей интенсивности течений в окрасочном факеле.

Для пневматического распыления краски – это означает возможность снижения давления воздуха в распылительном тракте, для безвоздушного распыления – снижение напора лакокрасочного материала на входе в краскопульт, а для высокоскоростного центробежного распыления – снижение скорости вращения распылительного колокола или диска без потери качества напыления.

Оригинальный прием снижения скорости частиц лакокрасочного материала в факеле высокоскоростного центробежного распылителя краски был применен разработчиками компании ITW Ransburg в модели ММА-303. Этот краскопульт оснащается воздушным соплом с тангенциальным расположением каналов.

Сжатый воздух, проходя через такое сопло, образует осесимметричный вихрь вдоль оси краскопульта, направление вращения в котором противоположно направлению вращения распылительного колокола. Сформированный таким образам воздушный поток, уменьшает окружную скорость частиц краски, сходящих с кромок вращающегося колокола. Уменьшение скорости лакокрасочного материала в окрасочном факеле способствует более равномерному распределению частиц краски в потоке и увеличению вероятности достижения окрашиваемой поверхности за счет увеличения степени позитивного влияния электростатических сил на формирование траектории частиц ЛКМ. При этом следует иметь в виду, что для большинства материалов, снижения вязкости можно достичь не только увеличением доли разбавителя, но и повышением температуры распыляемого материала.

Электрическая проводимость лакокрасочного материала

Влияние электропроводности лакокрасочного материала на эффективность процессов электростатического нанесения носит двойственный характер.

С одной стороны, ничтожная проводимость материала препятствует сообщению ему электрического заряда непосредственно от электрода краскопульта, с другой стороны, чрезмерная проводимость лакокрасочного материала вызывает утечку приобретенного заряда через каналы материального тракта на заземленные элементы подачи ЛКМ.

Читайте также:  Развитие солнечной энергетики в мире

Для решения проблемы утечек заряда в случае применения водоразбавляемых ЛКМ, для которых характерна высокая электропроводность, применяют электрически изолированные системы подачи краски, которые исключают электрический контакт материала с заземленными элементами конструкции во время работы распылителя.

Применение изолированных систем подачи для органоразбавляемых красок не допускается из соображений безопасности. В этой ситуации, в случае необходимости повышения электрического сопротивления краски, в её состав рекомендуется включать неполярные разбавители с более высоким сопротивлением.

Диапазон приемлемых значений удельного сопротивления органоразбавляемых красок различается в зависимости от способа распыления. Если для распыления материала используются динамические способы, такие как пневматическое, центробежное или безвоздушное распыление краски, то диапазон рекомендованных значений сопротивления имеет, лишь нижнюю границу.

Для электростатических систем Ransburg, использующих эти способы распыления рекомендуется, чтобы сопротивление краски было не менее 13,2 МОм*см. В тоже время, для низкоскоростных центробежных краскопультов Ransburg No.

2, предполагающих распыление краски в результате капиллярной электростатической неустойчивости, рекомендованные значения сопротивлений лежат в диапазоне от 13,2МОм*см до 132МОм*см. Измерение удельного сопротивления краски производится с помощью специальных датчиков в сочетании с омметром. Для достижения наилучшей эффективности переноса краски проводимость материала должна быть приведена в рамки оптимального диапазона. Подводя итог, можно отметить, что режимы окраски и параметры лакокрасочного материала играют ключевую роль в обеспечении эффективности окрасочного производства, поэтому их оптимизация с учетом специфических особенностей нанесения в электростатическом поле приобретает особую значимость и требует внимательного изучения.

Источник: http://www.ransburg.ru/ransburg-theory-1

Оборудование для окраски: безвоздушная, электростатическая и другие, инструкция, видео и фото

Если для покраски в бытовых целях достаточно кистей или валика, то на предприятиях и строительных площадках объемы работ такие, что без специального оборудования просто не обойтись. Кроме того, существуют составы, которые предназначены для нанесения исключительно механизированным способом.

Промышленное оборудование для покраски

На сегодняшний день существует довольно много разновидностей оборудования для покраски, поэтому далее мы рассмотрим основные из них, и ознакомимся с их достоинствами и недостатками.

Итак, все существующее оборудование можно условно поделить на два типа:

  • Предназначенное для бытовых целей и использования небольшими строительными бригадами;
  • Для использования в промышленных целях.

Различия между этими типами, как не сложно догадаться, заключается, в первую очередь, в мощности и производительности. Естественно, цена на профессиональные устройства значительно выше.

Кроме того, оборудование различается по типу действия.

Оно бывает:

  • Пневматическим;
  • Безвоздушным;
  • Комбинированным;
  • Механическим;
  • Электростатическим.

Теперь подробней ознакомимся с каждым из них.

Пневматическое устройство для покраски под высоким давлением

Пневматическое

Пневматическое оборудование делится на два типа:

  • Аппараты высокого давления;
  • Аппараты низкого давления.

Машины первого типа работают в паре с компрессором или мощным насосом, который встроен в сам агрегат. Для работы таких устройств необходимо давление в системе около 2-6 атмосфер, именно от него и от диаметра сопла зависит качество распыления.

Данный вид красящих устройств является наиболее распространенным, благодаря универсальности. Применяют такое оборудование для покраски фасадов зданий, внутренних стен, кровель и других поверхностей с большой площадью.

Кроме того, такие устройства обеспечивают предельно простой процесс покраски. Но, в то же время нет более расточительного и экологически грязного метода покраски, чем пневматический, так как большое количество материала уходит на туманообразование.

На фото — аппарат для пневматической покраски низкого давления

Аппараты низкого давления

Оборудование низкого давления тоже использует воздух для покраски, однако, в этом случае нет необходимости в избыточном давлении, как правило, оно составляет до одной атмосферы. Воздух в этом случае нагнетается многоступенчатой турбиной на электрическом приводе.

Комбинированное оборудование

Устройства данного типа содержат в себе признаки безвоздушного и пневматического оборудования.

Принцип работы таких аппаратов следующий:

  • Краска подается на сопло под высоким давлением.
  • С боков сопла имеются форсунки, которые подают воздух под низким давлением.

Благодаря такой схеме работы, материал не расходуется на туманообразование, как при пневматической покраске. Это в первую очередь позволяет снизить расход краски. Кроме того, не нарушаются экологические нормы, и отпадает необходимость в использовании мощных вентиляторов при нанесении краски внутри помещений.

Устройство для комбинированного распыления ЛКП

Таким образом, комбинированные аппараты существенно снижают стоимость работ. При этом, инструкция по покраске остается такой же, как и при использовании пневматических машин.

Надо сказать, что распылительные головки бывают нескольких типов:

  • С прямой подачей воздуха в факел;
  • С отраженной подачей воздуха;
  • С прямой и обратной подачей воздуха.

Разные типы головок, позволяют получить разный эффект при нанесении красящего состава. Что касается области применения данного оборудование, то она такая же, как и у вышеописанных аппаратов

Оборудование для безвоздушного нанесения краски

Оборудование для безвоздушной покраски от вышеописанных устройств отличается тем, что при его использовании не применяется сжатый воздух для дробления капель. Сам термин «безвоздушное напыление» является условным. В таких аппаратах лакокрасочное покрытие подается под высоким давлением и вытесняется через специальное сопло малого диаметра.

Электрический безвоздушный распылитель

Размер капель распыляемой краски в этом случае зависит от формы и геометрических размеров сопла, а также от давления краски.

Среди достоинств такого метода нанесения ЛКП, можно выделить следующие моменты:

  • Потери краски на много меньше, так как отсутствует туманообразование;
  • Возможность распыления более вязких составов. К примеру, оборудование для покраски жидкой резиной должно быть безвоздушным.
  • Нет необходимости в использовании мощной вентиляции, так как остается необходимость лишь в удалении паров растворителя;
  • Более высокая производительность труда, что особенно заметно при покраске больших площадей.
  • Благодаря возможности нанесения более толстого слоя покрытия, снижается трудоемкость покрасочных работ.

Отличительной особенностью данного метода покраски является резко очерченный факел распыляемого покрытия, так как практически полностью отсутствует туманообразование.

Безвоздушное оборудование делится на несколько видов, в зависимости от типа привода, оно бывает:

  • Электроприводным;
  • Бензиноприводным;
  • С пневматическим приводом.

Устройство для электростатического распыления ЛКП

Электростатическое оборудование

Метод электростатического окрашивания существует двух типов:

  • Окраска жидкими лакокрасочными материалами;
  • Порошковая окраска.

Соответственно, для этих двух методов применяется разное оборудование.

Для жидких красок

Данной технологии покраски уже около семи десятков лет, однако, у нас она появилась относительно недавно и только сейчас стала набирать популярность. Ее суть заключается в использовании электромагнитного поля Земли. Перед распылением, краска подвергается мощному отрицательному заряду, при этом окрашиваемое изделие заземляется.

В итоге краска ложится на поверхность со всех сторон равномерно, так как проходит по  электромагнитным линиям. При этом практически не происходит потеря материала.

Оборудование для электростатической покраски также обладает и некоторыми другими достоинствами:

  • Обеспечивает высокое качество распыления;
  • Уменьшает вредные выбросы;
  • Уменьшает время покраски;
  • Обеспечивает отличное обволакивание.

Таким образом, при покраске не надо переворачивать своими руками деталь, так как краска обволакивает ее со всех сторон. В итоге, данный метод можно назвать самым нетрудоемким.

Чаще всего применяется данное оборудование для покраски металлоконструкций.

Схема нанесения порошковой краски

Для порошковых красок

Принцип порошковой окраски практически ничем не отличается от вышеописанного метода, за исключением того, что на поверхность изделия наносится мелкие сухие частицы краски в окрасочной камере. Примечательно то, что не осевшие частицы могут использоваться для повторного напыления.

После нанесения порошка, изделие переносится в камеру полимеризации, где выполняется «закрепление» покрытия путем термической обработки.

Существует три стадии оплавления порошковых красок:

  • Оплавление мелких частиц краски и их переход в вязко-текучее состояние;
  • Образование сплошного слоя из оплавленного порошка;
  • Поверхность смачивается расплавленным полимером, в результате чего формируется покрытие.

Механический краскопульт

Механические приспособления

Напоследок надо сказать о механических приспособлениях, которые обычно используют в бытовых целях. Простейшими из них являются кисти и валики. Более сложными являются механические краскопульты, в которых краска подается в распылитель под давлением, создаваемым ручным насосом.

Данное устройство позволяет значительно ускорить и упростить процесс покраски, к примеру, при выполнении ремонта в жилище.

Вывод

Мы рассмотрели основные типы существующего оборудования для нанесения лакокрасочных покрытий. Каждое из них предназначено для выполнения определенных задач. Поэтому, при выборе следует ориентироваться в первую очередь на поставленные перед аппаратом требования и объем работ (см.также статью «Цвета краски для обоев: основные правила выбора палитры»).

Дополнительную информацию по данной теме можно получить из видео в этой статье.

Источник: http://www.ristroy.ru/info/oborudovanie-dlja-okraski-bezvozdushnaja.html

Теория электростатической покраски

Теория

Электростатическая окраска – самый экономичный метод нанесения ЛКМ, обеспечивающий получение высококачественного лакокрасочного покрытия с максимальным переносом ЛКМ на окрашиваемое изделие.1941 г. Гаральд Рансбург (Harold Ransburg) запатентовал свой первый электростатический краскораспылитель — установку №1. Уже второй вариант — установка под названием №2 — оказалась настолько удачной и востребованной, что с незначительными модификациями используется и поныне. Фирма Ransburg (с 1990 г. входит в состав концерна ITW) в настоящее время является одним из мировых лидеров в области разработок оборудования для электростатической окраски.Напомним, в чем заключается эффект электростатической окраски. Частицы распыленного ЛКМ заряжаются отрицательным зарядом либо от электрода распылителя или в поле коронного разряда электрода. Заряженные капли распыленного ЛКМ притягиваются под действием электростатических сил к заземленному изделию. При этом возникает эффект «обволакивания» изделия окрасочным факелом, так как частицы краски двигаются вдоль силовых линий электростатического поля, покрывая краской изделие со всех сторон. Коэффициент переноса материала при этом может достигать 98%.

 

Технологии нанесения жидких ЛКМ в электростатическом поле совершенствуются уже на протяжении более полувека. В настоящее время электростатическая окраска — самый экономичный из методов нанесения, обеспечивающий получение высококачественного лакокрасочного покрытия с максимальным переносом ЛКМ на окрашиваемое изделие при значительном увеличении производительности и снижении затрат на переработку отходов.Изобретение метода электростатической окраски — результат многочисленных лабораторных экспериментов американского ученого и инженера Гарольда Рансбурга (Harold Ransburg). В 1941 г. Рансбург запатентовал свой первый электростатический краскораспылитель — установку № 1. Уже второй вариант под названием «Номер два» оказался настолько удачным, что с незначительными модификациями используется и поныне. Фирма Ransburg (с 1990 г. входит в состав концерна ITW) в настоящее время является одним из мировых лидеров в области разработок оборудования для электростатической окраски.
Подробнее…  [Эектростатические краскораспылители серии VECTOR]

 

Преимущества использования электростатических распылителей для нанесения жидких ЛКМ находят все более широкое признание среди профессионалов окрасочного производства. Однако применение такого оборудования предполагает выполнение специфических мер, направленных как на обеспечение безопасности, так и на повышение эффективности нанесения ЛКМ. В статье рассмотрены некоторые аспекты организации процессов электростатической окраски, выполнение которых непосредственно влияет на качество окраски и экономичность расходования ЛКМ.Несмотря на то, что параметры распыления, использующиеся при работе обычным, «не электростатическим» оборудованием, в большинстве случаев, приемлемы также и для нанесения в электростатическом поле, тем не менее, для достижения наилучших результатов необходимо учитывать специфику электростатического нанесения.

 

Источник: http://ransburg.su/teoria/

Электрооборудование установок электростатической окраски

На установках электростатической окраски окрашиваются различные изделия, в т.ч. корпуса электрических машин и аппаратов.

Сущность метода окраски распылением в электростатическом поле высокого напряжения до 140 кВ состоит в том, что между заземленным окрашиваемым изделием и так называемым коронирующим электродом, находящимся под отрицательным потенциалом, создается постоянное электрическое поле, в ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ вводится распыленный лакокрасочный материал.

Попадая в это поле, частицы (мелкие капли) материала приобретают отрицательный заряд и движутся по линиям поля к окрашиваемому изделию. Окраску ведут в специальной камере, которая служит для ограждения электродной системы, находящейся под высоким напряжением, а также предохраняет от запыления окрашиваемые изделия.

Камера выполняется металлической, проходного типа, частично остекляется и хорошо освещается для наблюдения за процессом. Вход в камеру имеет блокировки безопасности. Размеры камеры определяются условиями производства.

Учитывая зависимость отрода и формы окрашиваемых изделий конвейер должна быть подвесным, ленточным, напольным. При окраске некоторых изделий их крайне важно вращать, тогда конвейер снабжается устройством для вращения подвесок вокруг оси в зоне электрического поля.

Скорость конвейера устанавливается исходя из условий производства и пропускной способности сушильных камер.

Обычно она равна 0,75—1 м/мин, а в некоторых случаях увеличивается до 3 м/мин.

В электроокрасочной камере предусматривается вытяжная вентиляция для удаления паров растворителя краски. Движение воздуха в камере не должно нарушать движения заряженных частиц краски в зоне электрического поля, в связи с этим отсос воздуха производится по направлению движения распыленной краски.

Скорость движения воздуха в камере обычно составляет 0,2— 0,5 м/с. В некоторых камерах устраивается еще и приточная вентиляция, которая через особые фильтры подает в камеру чистый воздух.

В ряде конструкций камер предусматриваются гидрофильтры в системе вытяжной вентиляции. Камера оснащается также устройством автоматического огнетушения.

Рис. Установка для окраски в электростатическом поле: На заземленный конвейер (6) подвешивают подготовленные к окраске изделия (2).

Конвейер движется от входа камеры к выходу (по направлению стрелки).

Внутри камеры сверху и снизу конвейера на изоляторах (3) подвешены рамы с металлическими сетками (4), соединœенными с высоковольтным вы­прямителœем (1).

Сетки (отрицательный потенциал) являются коронирующими электро­дами. При заданном напряжении между сетками и конвейером (140 кВ) на­чинается коронный разряд.

Вдуваемые пневматическим распылителœем (7) частицы краски заряжа­ются в электрическом поле и, превратившись в отрицательные ионы, дви­жутся к положительно заряженным изделиям (аноду).

Заряженные частицы падают на изделие со всœех сторон и равномерно плотным слоем краски окрашивают всю его поверхность. Для удаления из камер паров растворителœей и обеспечения заданного состава атмосферы, в камере окраски установлен вытяжной вентилятор (5).

  • – Электрооборудование установок электростатической окраски

    На установках электростатической окраски окрашиваются различные изделия, в том числе корпуса электрических машин и аппаратов. Сущность метода окраски распылением в электростатическом поле высокого напряжения до 140 кВ состоит в том, что между заземленным окрашиваемым… [читать подробнее].

  • Источник: http://referatwork.ru/category/metally-svarka/view/185599_elektrooborudovanie_ustanovok_elektrostaticheskoy_okraski

    Порошковое окрашивание, оборудование и принципы работы

    Принципиальное отличие методов сухого окрашивания от более традиционных  жидкостных методов состоит в нанесении порошковых красящих составов на окрашиваемые площади не просто под воздействием направленного потока воздуха, а в придании сухим частицам электрического заряда. Который и заставляет эти частицы оседать на окрашиваемой поверхности, имеющей противоположный заряд. В данном случае используется закон Кулона, в результате действия которого разноимённые электрические заряды притягиваются.

    Практически достигаться это может двумя основными методами. Первый из них – электростатический состоит в сообщении частицам красителя электрического заряда при помощи специального источника электрического поля. Этот метод называется электростатическим.

    Второй метод состоит в сообщении частицам заряда в результате их энергичного трения между собой, происходящего в процессе преодоления расстояния между специальным пистолетом, испускающим элементы красителя, до окрашиваемого объекта.

    Этот метод называется трибостатическим.

    У сухого окрашивания есть некоторые преимущества перед традиционными жидкостными методами, состоящие в том, что нет потребности в использовании растворителей, которые могут быть токсическими веществами или обладать взрывоопасными или огнеопасными свойствами.

    Минусами мы бы определили потребность в более сложном оборудовании и необходимость после нанесения слоя краски подогревать окрашенное изделие до 150 — 200°C. Данный вид обработки позволяет сделать этот слой более стойким и долговечным.

    Однако потребность в нагревании сильно ограничивает малярные работы в плане конструкционного материала детали, пригодного для окрашивания таким методом. Проще говоря, эффективно сухое окрашивание только для металлических деталей и металлоконструкций.

    Оборудование для сухого окрашивания

    Оснастка для трибостатического окрашивания

    Как уже было нами сказано, данный метод состоит в сообщении заряда частицам красящего вещества в результате интенсивного трения их между собой. Для этих целей используется трибостатический пистолет – устройство, внешне напоминающее стандартный краскопульт.

    То есть, имеется обязательный резервуар для заполнения красящим веществом (напомним, в данном случае, это сухой порошковый краситель), а также корпус пистолета с прикрепляемыми к нему соплом и гибким соединительным элементом, передающим сжатый воздух от его источника (как правило, это компрессор).

    Есть пусковая кнопка, необходимая для запуска устройства в работу.

    Существенные отличия состоят в обязательном наличии заземляющего приспособления на корпусе пистолета. А также в конструкции сопла. В целом принципы работы такого пистолета ничем не отличаются от обычных краскопультов для жидкостной окраски.

    Поток воздуха увлекает с собой частицы красящего порошка, эта смесь, проходя через каналы в корпусе пистолета и каналы трибостатической насадки (сопла), получает необходимый уровень турбулентности.

    Вследствие всех этих явлений и происходит необходимое интенсивное трение частиц, вырабатывается необходимая кинетическая энергия, и частицы получают необходимый заряд:

    Необходимо также отметить, что каналы в корпусе пистолета, по которым движется поток, снабжаются дополнительными микрогофрированными элементами, вследствие чего смесь получает дополнительную дозу турбулентности.

    Вот так, всё просто, однако наряду с безусловными преимуществами этого метода сухого окрашивания, существует определённое количество минусов и ограничений возможности использования трибостатического оборудования.

     

    Недостатки:

    1.  аппаратура не может быть использована в условиях пониженной температуры окружающей среды. Так как, вследствие низких температур может повыситься влажность воздуха и влажность красящего порошка, как следствие, возможно образование комков, делающих невозможным использование оснастки.

    2.  не каждый порошковый краситель способен наэлектризовываться вследствие трения частиц.

      В частности, во все вещества данного типа, которые изготавливаются не на основе эпоксидных смол, необходимо добавлять некоторое количество полярных растворяющих веществ, что повышает вязкость красящего состава и требует большей мощности от компрессоров.

    3.   уровень производительности данного инструмента во многом определяется размерами ёмкости для заполнения красящим составом. Стандартный объём в таких случаях составляет пол-литра (наиболее распространённая величина), следовательно, объёмы покрасочных работ могут быть ограничены именно этой величиной.

    4.   интенсивность заряда, сообщаемого частицам красителя, находится в прямой зависимости от уровня заполнения резервуара для него. В случае уменьшения наполненности бака снижается качество слоя краски, его прочность и прочие показатели.

    Важный момент: от мощности компрессора зависит длина используемого воздуховодного шланга (у бытовых моделей она не превышает 3 м)!

    Оснастка для электростатического окрашивания

    Данный метод сухой окраски считается более эффективным, однако для его применения необходимо более сложное оборудование, состоящее из:

    – корпуса пистолетного типа с рукояткой для удержания, пусковой кнопкой;

    – резервуара для заполнения порошковым красителем;

    – разрядного устройства, снабжённого ловушкой электромагнитного типа;

    – преобразователя (некоторые конструкции электростатических пистолетов могут быть оснащены собственным элементом питания);

    – специального электрода с соплом;

    – присоединительных устройств, необходимых для подключения источника сжатого воздуха (штуцер для шланга высокого давления), сетевого кабеля питания, заземляющего устройства.

    Конструкция данного устройства предусматривает создание стабильного электрического поля, в котором происходит электризация частиц красящего порошка, следовательно, электростатические пистолеты более «всеядны» в плане типа красителя. Поэтому возможно использование красителей на основе полиуретанов, полиэфиров и других материалов.

    Принцип работы:

    – при подаче напряжения на разрядное устройство, оно продуцирует создание мощного электростатического поля, в котором в дальнейшем происходит поляризация частиц;

    – частицы поступают во внутреннюю камеру в корпусе пистолета, где перемешиваются под воздействием направленного потока воздуха. Получив электрический заряд, они направляются в сторону сопла. Там устанавливается электрод с ловушкой, которая усиливает электрический заряд, и под давлением частицы вырываются из него в направлении окрашиваемого объекта;

    – при условии, что воздух, подаваемый в систему, достаточно сух и не содержит примесей. Частицы приобретают достаточно сильный заряд, вследствие чего производительность устройства оказывается более предпочтительной по сравнению с аналогами трибостатического типа;

    – так как, окружающий воздух в той или иной степени обладает собственной влажностью, то создаваемое электростатическое притяжение между заземлённым окрашиваемым объектом (а любая деталь перед окраской должна заземляться!) и пистолетом оказывается достаточным для того чтобы наэлектризованные частицы осели на поверхности детали. При этом расстояние между соплом пистолета и окрашиваемым объектом может быть достаточно большим.

    Чем стоит руководствоваться при выборе модели пистолета для сухого окрашивания

     Перечислим основные принципы, которые вам нужно учесть перед тем, как осуществить правильный выбор необходимой вам модели:

    – объёмы предполагаемых окрасочных работ. Если габариты деталей, которые вам предстоит окрашивать, невелики, то имеет смысл присматриваться к трибостатическим модификациям. В противном же случае ваш выбор может быть только из числа электростатических моделей;

    – условия производства работ (состояние окружающего воздуха, температуры, тип используемого красителя и так далее);

    – источник сжатого воздуха, который вы собираетесь применять для этих работ;

    – габариты предварительно подобранной модели пистолета.

    Полимерное окрашивание на примере колёсных дисков от компании РОАЛ

    Продолжение следует…

    Источник: http://forgemika.com/poroshkovoe-okrashivanie/

    Ссылка на основную публикацию