Жидкая или порошковая электростатическая покраска

Электростатическая покраска – особенности процесса
Электростатическая покраска является технологией, когда на поверхность наносят краску с применением сил взаимодействия между точечными неподвижными электрическими зарядами (кулоновская сила). Лакокрасочный материал (чаще всего они сделаны на базе воды, но есть и варианты с органическим растворителем) наносят посредством специального покрасочного пистолета.

Впервые распылитель электростатического типа был применен в 1941 году таким американским изобретателем, как Г. Рансбург. Метод будет подразумевать применение электрических полей, по которым проводится передвижение заряженных частиц лакокрасочного материала. Жидкая краска начинает вступать во взаимодействие с электродом, который расположен в пистолете, и в результате этого краске будет передан высоковольтный заряд отрицательного типа (от 60 до 100 кВт).

Заряженные частицы, выходя из сопла краскопульта, будут направляться по линиям поля (электростатического) к изделию, которое заземлено, и на которое наносят лакокрасочный материал.

Что нужно для воплощения идеи в жизнь?

Помещение

Достаточно обычного помещения в виде гаражного бокса, в летний период автомобиль можно красить на открытом воздухе предварительно закрыв его стенками из полиэтилена с ветреной стороны.

Оборудование

Не требует профессиональной техники, достаточно электрического краскопульта с маркировкой HVLP (HighVolumeLowPressure) типа WAGNER W560 примерная стоимостью 100$.

Материал

Краска представлена наносящимся в жидком виде композитным резиноподобным составом, который в течение 4х часов после нанесения последнего слоя превращается в прочную защитную пленку.

Как видите, необходимая материально-сырьевая база доступна даже начинающим бизнесменов.

Самая основная статья расходов связана непосредственно с закупкой композита Dempinox. Об этом не стоит переживать, так как эти расходы компенсируются после выполнения заказа.

8.3. Электростатическое распыление

По значению и распространению в промышленности электростатическое распыление занимает одно из ведущих мест. Этот способ экономичен, обеспечивает хорошее качество покрытий, возможность автоматизации процесса и высокую производительность. Путем воздействия электрического поля на аэродинамичные частицы достигается практически полное осаждение распыляемого лакокрасочного материала на изделия (потери не >10%).

В электрическом поле можно окрашивать изделия I и II групп сложности, изготовленные из различных материалов, с применением стационарных и ручных установок. Особенно приемлем этот способ при окрашивании мелких изделий не очень сложной формы: деталей приборов, авто-, вело — и мотодеталей, электротехнических изделий, фурнитуры, бытовой техники, мебели, обуви и др. Его используют и при окрашивании средне — и крупногабаритных изделий, таких как кузова и кабины автомобилей, железнодорожные и трамвайные вагоны, автобусы. Хорошие результаты получены как при массовом, серийном производстве, так и при окрашивании единичных изделий. При применении стационарных установок существенно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, и повышается общая культура производства.

Недостатки: сложность и повышенная стоимость окрасочной аппаратуры, некоторые ограничения в использовании лакокрасочных материалов.

Основы способа. Сущность электростатического способа заключается в распылении лакокрасочного материала с одновременным сообщением образующимся аэрозольным частицам электрического заряда, благодаря чему они равномерно осаждаются на противоположно заряженном изделии.

При электростатическом нанесении приемлем любой способ образования аэрозолей, однако наиболее распространены механическое (центробежное), пневматическое и гидравлическое (безвоздушное) распыление. Возникновение заряда на частицах связано с наложением постоянного электрического поля высокого напряжения (50-140 кВ), при этом изделие, как правило, заземляется.

Существует несколько способов зарядки аэрозольных частиц, определяющих различный подход к аппаратурному оформлению процессов. Практическое использование нашли два из них: ионный и контактный.

Ионная зарядка. Ионная зарядка (зарядка ионной адсорбцией) широко используется во многих аппаратах электронно-ионной технологии благодаря высокой эффективности и простоте процесса. Источником ионов обычно является коронный разряд, возникающий в пространстве между двумя электродами, например, между электродной сеткой, соединенной с источником высокого напряжения, и заземленным изделием. Одним из важных свойств коронного разряда является его способность сообщать заряд аэрозолю, находящемуся на некотором расстоянии от электрода.

Заряд возникает в результате адсорбции частицами аэрозоля ионов, возникающих при ионизации воздуха. Адсорбция происходит до тех пор, пока силы отталкивания между ионами, осевшими на частице, и силы притяжения ионов частицей не уравняются. Адсорбция ионов вызывает направленное движение аэрозольных частиц (капель) по силовым линиям поля в сторону окрашиваемого изделия (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Схема ионной зарядки частиц:

1 – коронирующий электрод; 2 – молекулы газа; 3 – частица краски; 4 – изделие

Максимальный заряд qмакс, который приобретает капля лакокрасочного материала, может быть вычислен по уравнению Потенье:

где e — диэлектрическая проницаемость лакокрасочного материала; Е – напряженность поля в данной точке; r — радиус капли.

При этом напряженность поля для точечного заряда Q равна:

(8.6)

где — диэлектрическая проницаемость среды (воздуха); l — расстояние от заряда до заземленного предмета.

Контактная зарядка. Контактная зарядка (или зарядка путем электростатической индукции) происходит в результате контакта лакокрасочного материала с острой кромкой распылителя, восполняющего одновременно роль коронирующего электрода. Для лучшей зарядки материала обычно выбирают электрод вытянутой формы, образующий кромку в виде острия. Чем меньше радиус распылителя, тем больше напряженность электрического поля в этом месте и легче возникает коронный заряд, вызывающий распыление и зарядку материала. Коронный разряд образуется на острие кромки электрода, если напряженность поля достигает 3 МВ/м. При этом электрические заряды интенсивно стекают в воздух, вызывая его ионизацию в прилегающем к электроду пространстве.

При подключении высокого напряжения к коронирующему электроду на острие его кромки создается поверхностный заряд большой плотности. Если на такую кромку подать тонкий слой лакокрасочного материала, то он будет заряжаться и под влиянием сил электрического поля вытягиваться и стекать с поверхности в направлении заземленного изделия (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Схема электростатического распыления и контактной зарядки частиц:

1 – коронирующий электрод; 2 – слой лакокрасочного материала; 3 – изделие

Образуются направленный движущийся аэрозоль заряженных частиц (капель) лакокрасочного материала.

Заряд капли аэрозоля, полученный при контактной зарядке, определяется из уравнения:

(8.7)

где U – напряжение, подаваемое на электрод; Uк — напряжение тока, составляющее появлению тока коронного разряда; — радиус закругления кромки распылителя; l — расстояние от распылителя до изделия; А – расчетная постоянная; — диэлектрическая проницаемость лакокрасочного материала; — удельное объемное электрическое сопротивление лакокрасочного материала.

Как следует из формулы (8.7), заряд возрастает с повышением приложенного напряжения и уменьшается при увеличении l, , , . Заряд растет так же пропорционально квадрату радиуса капли. Однако масса капли, определяющая кинетическую устойчивость аэрозоля, увеличивается еще быстрее – пропорционально кубу радиуса.

Поэтому высокая степень диспергирования лакокрасочного материала благоприятно сказывается на распылении.

При контактной зарядке лакокрасочного материала заряд аэрозольных частиц в 10–30 раз больше, чем при ионной, поэтому промышленные электроокрасочные установки работают преимущественно с использованием контактного способа зарядки.

Зарядка капель способствует не только их дроблению и направленному движению, но и образованию частиц. В отличие от пневматического при электростатическом распылении факел образуется в результате взаимного отталкивания одноименно заряженных капель. Угол между образующими факела являются функцией напряженности поля Е, радиуса r и заряда Q капли:

Большой угол факела не всегда желателен, т.к. возрастают потери лакокрасочного материала за счет уноса вентиляцией. Поэтому на практике используют различные способы фокусирования материалов с учетом габарита и формы покрываемых изделий.

Заряженные частицы, образующиеся при распылении в электрическом поле, двигаются к поверхности окрашиваемого изделия по определенной траектории. Она формируется под влиянием действующих на частицу сил:

(8.8)

где Fq — сила тяжести; Fk — сила, обусловленная действием электрического поля, Fk = Eq max; FE — сила, обусловленная неравномерным распределением напряженности электрического поля; Fc — сила взаимодействия частицы с другими, близко находящимися частицами.

Противодействующей движению является сила, обусловленная сопротивлением воздуха перемещению частицы. Скорость движения падает пропорционально логарифму радиуса частицы. Так, при максимальной напряженности поля 0,5 МВ/м скорость перемещения частицы радиусом 100 мкм не превышает 1 м/с. Крупные частицы с большой массой, получившие небольшой заряд, при движении могут отклониться настолько, что выпадут из-под влияния электрического поля и будут унесены вентиляцией, не достигнув поверхности изделия.

Разрядка частиц завершает цикл процессов, связанных с переносом вещества в поле коронного разряда, и является одновременно процессом астабилизации дисперсии. Наряду с переходом капель в нейтральное состояние (в результате стекания зарядов на заземленное изделие) происходит их слияние; вязкость образующейся жидкой пленки непрерывно увеличивается вследствие испарения растворителя, соответственно изменяются и электрические параметры слоя.

При прямом контакте капель с поверхностью скорость их разрядки определяется собственной проводимостью материала: чем больше (или чем меньше ), тем быстрее и полнее происходит стекание зарядов. Таким образом, удельное объемное сопротивление на разных стадиях нанесения лакокрасочных материалов играет двоякую роль: с его ростом облегчается зарядка аэрозольных частиц и одновременно затрудняется их разрядка.

Если краска осаждается на уже осевший слой лакокрасочного материала или на предварительно окрашенную (загрунтованную) поверхность, то определяющее влияние на разрядку оказывает сопротивление этого слоя. При большом сопротивлении происходит накопление зарядов на поверхности, осаждения лакокрасочного материала при этом заключается или полностью прекращается.

Поэтому на практике в зависимости от электрического сопротивления пленки наносят 1–3 слоя лакокрасочных материалов. Часто предусматривается нанесение сдвоенных слоев: последующий слой наносят на предыдущий, имеющий относительно низкое значение .

Нанесение лакокрасочных материалов в автоматизированных установках.Положительные качества электростатического распыления наиболее полно проявляются при использовании стационарных установок, работающих в автоматическом режиме.

Рис. 8.6. Принципиальная схема стационарной электроокрасочной установки:

1 — окрасочная камера; 2 – пульт дистанционного управления; 3 – конвейер; 4 – изделие; 5 — электростатический распылитель; 6 — дозирующее устройство; 7 — кенотронный выпрямитель тока; 8 — электростатический генератор; 9 – вытяжная вентиляция

Конструкции таких установок весьма разнообразны, однако все они содержат следующие основные узлы: электростатический распылитель, дозирующее устройство, источник высокого напряжения постоянного тока, включающий электростатический генератор и кенотронный выпрямитель, искропредупреждающее (или предохранительное) устройство, окрасочную камеру (рис.8.6).

Электростатический распылитель – один из важных элементов установок. В зависимости от способа распыления лакокрасочных материалов находят применение распылители электростатические: с неподвижной коронирующей кромкой (чашечные ЭР–7, ЭР–8, ЭРВ–1, грибковые дисковые), пневмоэлектростатические (марки КЭП–2, АРЭГ–1), электроультразвуковые (тип УУЭ-1), гидроэлектростатические (тип КРГЭ–1).

Электромеханические распылители. Наибольшее распространение при окрашивании изделий в электрическом поле получили электромеханические распылители, в первую очередь чашечные (рис. 8.7). Они компактны, просты по устройству и надежны в эксплуатации. Рабочим органом таких распылителей служит коронирующая насадка в виде чаши диаметром 50–150 мм.

Рис. 8.7. Электростатический распылитель (чашечный) ЭР–8:

1 – корпус распылителя; 2 – чаша; 3 – подставка; 4 – кронштейн

Вращение коронирующей насадки осуществляется с помощью электрического привода обычно с частотой 1200–1400 об/мин. В последнее время разработаны высокооборотные чашечные и дисковые распылители, имеющие частоту вращения 30–60 тыс. об/мин. В частности, к ним относится распылитель ЭРВ–1. Лакокрасочный материал, поступающий в электромеханический распылитель, обычно приобретает заряд в зарядном устройстве, куда подается высокое напряжение (80-120кв); далее он поступает на чашу, на кромке которой диспергируется. Производительность электромеханических распылителей 1,5-2,5 г/мин на 1см длины коронирующей кромки. Для распылителей ЭР-8 в зависимости от диаметра чаши (применяют чаши с диаметром 60-10 см) это составляет 1,8-4,5 кг/ч по краске, или 60-150м2/ч по окрашиваемой поверхности.

При больших объемах окрасочных работ установки комплектуют несколькими распылителями (от 2 до 6), которые спаривают механизмами, обеспечивающими их качание или возвратно-поступательное перемещение в вертикальной плоскости (устройства типа «Качалка», «Робот» и др.). Расстояние от коронирующей кромки до изделия обычно 200-300 мм.

Пневмоэлектростатические распылители. Пневмоэлектростатические распылители создают более направленное перемещение аэрозоля лакокрасочного материала, чем электромеханические и тем самым позволяют лучше прокрашивать углубления в изделиях.

Распыление красок в них осуществляется с помощью струи сжатого воздуха, подаваемого под давлением 0,05-0,4 МПа. Производительность по окраске распылителей разных типов колеблется от 30 до 300 г/мин.

Щелевые электростатические распылители. Весьма производительны щелевые электростатические распылители ЩЭР-1 и ЩЭР-2. Длина их коронирующей кромки равна соответственно 500 и 700 мм, а производительность по краске достигает до – 120 г/мин. Они особенно хорошо зарекомендовали себя при окраске крупногабаритных изделий и объектов с несложным профилем поверхности: железнодорожных и трамвайных вагонов, тепловозов, вагонов метро и др.

Источниками постоянного тока высокого напряжения в автоматизированных установках обычно служат высоковольтная выпрямительная установка УВ-160-2,5, каскадный или роторный генераторы. (Распылитель АРЭГ-1 имеет встроенный в корпус электрогазодинамический генератор, повышающий напряжение с 6 до 45 кВ).

Питание электростатических и электродинамических распылителей жидкими лакокрасочными материалами обеспечивается с помощью дозирующего устройства ДКХ-3.

Способом электростатического распыления можно наносить различные виды лакокрасочных материалов: грунтовки, лаки и эмали алкидные, мочевиноформальдегидные, меламиноалкидные, масляно-стирольные, эпоксидные (одноупаковочные) и др. Хорошо наносятся лакокрасочные материалы, у которых , Ом×м, а вязкость 25-70 мПа×с (по реостату), или 14-25 с по В3-4. Для разведения этих материалов применяют разбавители марки РЭ. Толщина однослойных покрытий при нанесении составляет 18-25 мкм. При использовании распылителей с высокой частотой вращения чаши можно применять лакокрасочные материалы с вязкостью 60-80 с по В3-4, при этом на 25-30% возрастает толщина получаемых однослойных покрытий (рис. 8.8).

h, с d, мкм

n×10-4, об/мин

Рис. 8.8. Зависимость предельных значений вязкости h эмали МЛ-12 при нанесении и толщины слоя покрытия от частоты вращения чаши электростатического распылителя

Нанесение лакокрасочных материалов, содержащих высоколетучие растворители, (нитратцеллюлозных, виниловых, акриловых), применяется ограниченно из-за резкого увеличения вязкости на кромке распылителя и повышенной пожаро — и взрывоопасности. Их нанесение допускается только на установках, снабженных искропредупреждающими устройствами. Определенные трудности представляет также нанесение водоразбавляемых лакокрасочных материалов и красок, содержащих металлические пигменты: вследствие высокой электрической проводимости происходит утечка зарядов по слою краски. Это исключает ее зарядку и делает небезопасной работу на установках. Для автоматического пневмоэлектростатического нанесения водорастворимых лакокрасочных материалов с Ом×м разработан распылитель РВЛМ-1.

Способом электростатического распыления, как правило, окрашивают изделия из металла. Возможно нанесение красок и на неметаллические материалы, обладающие поверхностной электрической проводимостью не менее 10-8 см. Так, хорошо наносятся лакокрасочные материалы на древесину с влажностью 10-12%, у которой см. При окрашивании древесины с меньшей влажностью применяют специальные меры для повышения ее электрической проводимости: поверхностное увлажнение, обработку растворами ПАВ (например, 5-10% раствором алкамона ДС-М или КМ в уайт-спирите) или кислот (в частности, фосфорной), нанесение специальных токопроводящих грунтовок.

При окрашивании изделий из пластмасс и резины устанавливают с внутренней стороны изделия металлические экраны или вставки, подводят ток от внешнего источника (способ нейтрализации потенциалов), обрабатывают наружную поверхность растворами ПАВ. Например, осаждение лаков на резиновых сапожках удовлетворительно идет, если на конвейере они навешены на заземленные металлические колодки; полнее осаждаются лакокрасочные материалы на деревянных корпусах радиоприемников и телевизоров с внутренними металлическими вставками.

Большое влияние на равномерность и качество покрытий, получаемых в электрическом поле, оказывает форма окрашиваемых изделий и комплектование их на подвесках. На изделиях сложной конфигурации создается неравномерное электрическое поле: заряды концентрируются на кромках и выступающих частях поверхности, напротив, в углублениях, пазах, они отсутствуют или их плотность ниже. Поэтому лакокрасочный материал осаждается в первую очередь на выпуклых и ровных поверхностях, внутренние углы, полости сосудов, и различные пазы и узкие щели, как правило, не прокрашиваются в электрическом поле. На конвейере экранирование одних изделий другими вызывает неравномерное распределение лакокрасочного материала на поверхности. Для улучшения равномерности часто устанавливают дополнительные не коронирующие электроды или сочетают электростатическое распыление с другими способами нанесения лакокрасочных материалов.

Стационарные электроокрасочные установки снабжены вентиляцией. Скорость движения воздуха внутри камеры небольшая. Обычно не превышает 0,2-0,3 м/с, в открытых проемах 0,4-0,5 м/с. В отличие от камер пневматического распыления электроокрасочные камеры не имеют гидрофильтров. Для обеспечения безопасности обслуживания установки снабжены автоблокировочными и сигнальными устройствами.

Нанесение лакокрасочных материалов с применением ручных установок. Ручные электроокрасочные установки применяют тогда, когда объем окрасочных работ невелик и использование стационарных установок становится нерентабельным. Они удобны при окрашивании единичных и крупногабаритных изделий в условиях бесконвейерного производства, а также при ремонтных работах. Особенно эффективно применение ручных установок при окрашивании сеток, решеток, длинномерных и некоторых других изделий.

Их достоинства: портативность, маневренность, сочетающиеся с более экономным (по сравнению с пневматическим распылением) расходованием материалов.

Получили распространение электроокрасочные установки с механическим (центробежным), пневматическим и гидравлическим распылением лакокрасочных материалов: УЭРЦ-1, УЭРЦ-4, УРЭЦ-4, УРЭГ-4, УРЭГ-2, Ореол-100. Все установки передвижные. УРЭГ-2 – переносная.

Основные их узлы:

1) электрораспылитель с кабелем высокого напряжения и краскораспыляющим шлангом;

2) высоковольтный генератор;

3) краскоподающее дозирующее устройство.

Установка УЭРЦ-4 имеет по два сменных распылителя, один из которых электромеханического, другой пневмоэлектростатического типа. Электромеханический распылитель с вращающейся коронирующей насадкой обеспечивает полноту осаждения красок 94-96%. Его удобно применять при окрашивании изделий и объектов с гладкими поверхностями: железнодорожных вагонов, пультов и щитов управления, станков, корпусов сварочных аппаратов, труб и др. Полнота осаждения красок при использовании пневмоэлектростатического распыления меньше (70-80%), однако он обеспечивает лучшее прокрашивание изделий сложной формы: частей металлорежущих станков, стоек подшипников, деталей турбин и др. Более высокой производительностью (300-600 г/мин по краске) отличаются гидроэлектростатические установки типа УГЭР, наиболее совершенной из них является установка УГЭР-4, укомплектованная распылителем КЭВ-3; краска распыляется в ней под давлением 6-8 МПа.

Электроокрасочная установка УРЭГ-2, используемая для нанесения лакокрасочных материалов на изделия небольших и средних размеров разной сложности (трубы, решетки, сетки и др.), укомплектована пневмоэлектростатическим распылителем со встроенным электрогазодинамическим генератором. Распыление лакокрасочного материала осуществляется под давлением воздуха 0,45-0,60 МПа и напряжением не более 45 кВ; производительности по краске 250-500 г/мин. С помощью ручных электроокрасочных установок обычно наносят мочевиноформальдегидные, глифталевые и пентафталевые лакокрасочные материалы. Оптимальная их вязкость при нанесении электомеханическими распылителями 15-20 с, пневмоэлектростатическими 20-25 с по ВЗ-4. Нанесение нитратцеллюлозных, перхлорвиниловых, водоразбавляемых лакокрасочных материалов, а так же красок, содержащих алюминиевую пудру (молотковые и др.), способом ручного электростатического распыления в целях безопасности обслуживающего персонала не допускается.

Окрашивание ручными электрораспылителями обычно производится в специальных камерах, оборудованных системой вытяжной вентиляции. Внутренние размеры камер выбираются с таким расчетом, чтобы изделия можно было свободно поворачивать в камере в любом положении до стен и пола камеры не менее 0,8 м. В противном случае краска может осаждаться на стены камеры. Объем воздуха, удаляемого из окрасочных камер, определяется по скорости его движения в открытых проемах, которая при использовании электромеханических распылителей принимается равной 0,3-0,4 м/с, пневмоэлектростатических 0,4-0,5 м/с.

При соблюдении необходимых правил пользования ручные электроокрасочные установки не опасны в работе. Конструкции установок исключают искрообразование. Ток короткого замыкания мал и не вызывает опасности для человека. В частности, на установке УРЭГ-2 он не превышает 40 мкА, в то время как в автоматических стационарных установках достигает 0,1 А. Предусмотрено тщательное заземление аппаратуры.

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:

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.
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).
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.

Подробности

Виды распыления

Используют два вида распыления электростатического вида – каскадное и классическое. Кстати, последнее предполагает, что по высоковольтным кабелям на электростатический краскопульт поступает постоянный ток с высоким напряжением. Классическая схема имеет множество существенных недостатков. Прежде всего, будет идти речь про нестабильность напряжения в пистолетном электроде. Более того, окрашивать очень даже непросто, потому что большой кабель будет стеснять действия, а для того, чтобы отключать электропитание требуется всякий раз добираться к трансформатору.

В каскадном методе высокое напряжение формируется не извне, а в самом пистолете. К нему по низковольтному кабелю направляют напряжение лишь в 12 В, а уже внутри устройства будет происходить генерация высокой степени напряжения. Преобразование осуществляется на краскопультном каскаде. Используемый кабель гибкий и тонкий, за счет чего проводить работы с ним крайне удобно.

Каскадный метод дает возможность отключать поступление электричества вне зависимости от генератора, а еще контролировать уровень напряжения, и подбирая подходящий для того или другого типа материала. Само напряжение будет отличаться высокой степенью стабильности, что дает возможность существенно сократить расход лакокрасочного материала. Главным недостатком каскадного распыления будет высокая цена за оборудование. Но затраты быстро способны окупаться за счет экономичности такой технологии.

Электростатическое распыления имеет определенные ограничения, которые диктуются такими обстоятельствами:

Свойства лакокрасочного материала. Речь идет про жидкую электростатическую покраску. Чтобы краска правильно заряжалась на электроде, требуется сопротивления на уровне не менее, чем 30 кОм. В обратном же случае эффективность окрашивания в электростатическом поле будет радикально сокращена. В роли примера лакокрасочного материала с малым уровнем сопротивления можно приводить составы с большими добавками металлической пудры (к ним относятся эмали вида «металлик»). До последних лет электростатическое окрашивание не применялось при нанесении красок водорастворимого вида, потому что был большой риск короткого замыкания по причине электрической проводимости жидкостей. Последние модели от оборудования для окрашивания электростатического типа дают возможность работать с водорастворимыми лакокрасочными материалами.
Свойства материалов. Изделия, которые не проводят ток, такие как древесины и пластик, окрашивать достаточно трудно. Облегчить процесс получится лишь при особых токопроводящих грунтовок (в случае, если речь идет о пластике) или увлажнения (для дерева).
Формой обрабатываемых деталей. Как было сказано ранее, электростатический способ дает возможность окрашивать разные по форме изделия, но в замкнутом токопроводящей контуре напряжение поля электростатического типа будет равно нулю. По этой причине в глубоких выемках нет электрического полы, из-за чего на подобные участки не будут попадать частицы лакокрасочного материала. Более того, не попадая в различные впадины, краска будет концентрироваться на остальных участках (к примеру, на кромках), и это будет приводить к образованию очень толстого слоя покрытия. Чтобы не было таких проблем (часто их называют контуром Фарадея), окраска труднодоступны мест проводится посредством простого краскопульта – безвоздушным или даже пневматическим.

Рассмотрим устройство для окрашивания. Краскопульт «Stаr 3001»

В роли примера следует разобрать краскораспылитель Стар 3001. В таком аппарате используется каскадный метод образования высоко напряжения. Делают и механические, и даже автоматические методы усовершенствования оборудования. Обе модели способны работать и с безвоздушным распылением, и со смесью воздушного типа. Для водорастворимых лакокрасочных материалов и для красок, сделанных на базе растворителя еще существуют отдельные модификации. Каждая модель, в зависимости от назначения, может сильно отличаться по материалам, в ней применяемым, а еще иметь свои конструктивные особенности.

Получается так, что ассортимент оборудования невероятно широкий, и потому перед покупкой требуется определиться с тем, как именно будет применен электростатический пистолет. Аппарат 3001 требуется для работы с лакокрасочными материалами на водной основе. Это будет обозначать защищенность устройства от коротких замыканий, потому что конструкция сделана из особого материала. А вот для работ с растворителями органического типа Стар 3001 не подойдет, и потому требуется найти модификацию, корпус которой инертный по отношению к различным растворителям.

Проблемы с контуром Фарадея в распылителе такой модели решается отключением электрического питания. Если отсутствует питание, лакокрасочный материал распыляется лишь под воздействием давления. Клавиши управления напряжением расположены прямо на корпусе краскопульта, и это весьма удобно. Более того, давление можно даже контролировать собственноручно – достаточно нажимать на курок. Пистолет еще оснащен памятью, за счет чего поддерживается до 3-х вариантов электростатического поля на каждый тип лакокрасочного материала. Немаловажным параметром любого используемого лакокрасочного материала будет электрическая сопротивляемость. Вместе с устройством в комплекте поставляется зонд, который тестирует лакокрасочный материал на сопротивляемость, и тем самым это обеспечивает самый лучший показатель для электростатического поля.

Несмотря на техническое оснащение, то такой пистолет для электростатической покраски отличается удобством обслуживания. Корпус можно легко разобрать, а после этого все механизмы доступны визуальному наблюдению. При поломке заменить можно любые элементы пистолета. Это обстоятельство дает возможность упрощать ремонтные работы, а еще удешевить их. Следует отметить, что устройство к тому же весит всего 0.9 кг, и за счет легковесности, работать с ним будет физически несложно, а за счет эргономичной рукояткой будет удобно. Для промышленного использования разработана такая модификация, как «LАRIUS 2 Раint Sуstеms». В этой системе используют двойную диафрагма, за счет которой лакокрасочный материал нагнетается под небольшим давлением.

Устройство и виды электростатических краскораспылителей

Если сравнивать электростатические краскораспылители с традиционными, то общими чертами можно считать принцип работы материало — и воздухопроводящих каналов, а главными отличиями — наличие электрода, заряжающего ЛКМ, и высоковольтной системы, обеспечивающей наличие электрического потенциала на этом электроде. В дополнение к описанным выше принципиальным отличиям в конструкции краскораспылителей следует также отметить, что корпус традиционных краскораспылителей, как правило, изготавливается из стали или алюминия, в то время как в случае электростатических краскораспылителей корпус обычно выполняется из комбинации изолирующих и токопроводящих пластиков, для того чтобы максимально защитить маляра от поражения электрическим током.

Различают два типа высоковольтных систем электростатических краскораспылителей: классическую и каскадную. Рассмотрим их подробнее.

В случае классических (внешних) высоковольтных систем высокое напряжение постоянного тока подается непосредственно на краскораспылитель от трансформатора (источника высокого напряжения) при помощи высоковольтного кабеля. К достоинствам краскораспылителей, в которых используется классическая высоковольтная технология, относятся простота конструкции и отсутствие электронных элементов в корпусе краскораспылителя; сравнительно малый вес краскораспылителя; встроенная защита от короткого замыкания; меньшая стоимость краскораспылителя и хорошая ремонтопригодность, а к недостаткам — нестабильность высокого напряжения на электроде; отсутствие независимого выключателя электрического питания на краскораспылителе.

Виды распыления

Используют в работе два типа распыления – стандартное и каскадное.
Стандартное означает, что по кабелю на краскопульт идет постоянный ток, при этом напряжение очень высокое. Такой вариант имеет большое количество минусов. Первое – это перепады напряжения в электроде пистолета.

Также процесс покраски проходит не очень удобно из-за большого кабеля, который мешает свободным движениям, а, чтобы выключить аппарат, приходится всегда идти к трансформатору. При каскадном способе высокое напряжение создается в пистолете.

К самому аппарату подводится кабель с низким напряжением (около 12 В), а уже в самом краскопульте создается высокое напряжение.

Генерация происходит на каскаде пистолета. Кабель, который используется, очень гибкий и тоненький, именно поэтому процесс проходит быстро и легко.

При использовании каскадного метода отключение электричества происходит без участия генератора, а также контроль за напряжением в зависимости от вида средства. Уровень напряжения очень стабилен, а это очень экономит расходный материал.

Главный минус электростатического распыления во время покраски – это очень высокая цена на такой тип оборудования. Но благодаря экономичному расходу при таком электростатическом методе, эти затраты быстро окупаются. Есть обстоятельства, из-за которых существуют ограничения в таком виде распыления, вот они:

Свойства ЛКМ. Чтобы средство заряжалось на электроде так, как надо, нужно чтобы было сопротивление не менее 30 кОМ. Иначе качество окрашивания в электромагнитном поле значительно уменьшается. Красочные смеси с высоким содержанием металлических частиц – это является хорошим примером материала, у которого маленький уровень сопротивления. До недавнего времени для такого способа окрашивания не применяли водорастворимые материалы, так как был риск образования замыканий из-за того, что жидкость проводит электричество. Но, современные виды оборудования для проведения таких способов покраски могут использовать водорастворимые лакокрасочные материалы.
Характеристики вещества. Изделия, которые не проводят напряжение (например, дерево или пластик) поддаются покраске очень плохо. В таком случае используют определенные смеси грунтовки или увлажнения, которые хорошо проводят ток.
Форма детали, которая окрашивается. Как было написано ранее, электростатический способ покраски может покрасить объекты различной формы, но в замкнутом контуре, который проводит ток, напряжение поля будет равно нулю. Это значит, что если на изделии есть глубокие вмятины, то в них нет электрического поля. Получается, что в них не смогут попасть распыляемые ЛКМ. Кроме этого, не попав в углубления, лакокрасочные средства концентрируются на другие точки, а это может привести к толстому слою красящего вещества. Чтобы таких ситуаций не возникало, покраску трудных частей проводят с помощью обычного пистолета (безвоздушный или пневматический).

Окрасочные установки для нанесения ЛКМ в электростатическом поле

В состав установки для электростатической окраски, как правило, входят краскораспылитель, источник высокого напряжения, воздушные и материальные шланги, питающий кабель, кабели заземления, оборудование во взрывозащищенном исполнении для подачи ЛКМ на краскораспылитель (диафрагменный или поршневой насос, красконагнетательный бак), причем наличие в системе электрического тока высокого напряжения обязывает строго соблюдать правила техники безопасности и тщательно заземлять основные элементы установки.

В случае работы вне помещения, например, при окраске крупногабаритных металлоконструкций вместо источника высокого напряжения используется мобильный пневматический генератор электрического тока постоянного напряжения, который позволяет работать автономно от сетей электропитания.

Заключение

Технологии электростатической окраски совершенствуются на протяжении более полувека, и на сегодня электростатическая окраска во всех ее вариациях — это самый экономичный из методов распыления, обеспечивающий получение высококачественного лакокрасочного покрытия при максимальном переносе ЛКМ на окрашиваемое изделие и значительном снижении затрат на переработку отходов ЛКМ. В зависимости от типа применяемого покрасочного оборудования данный метод окраски может использоваться как в условиях массового и серийного производства, так и при мелкосерийном и единичном производстве изделий.

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.

Процесс

Первый раз такой распылитель использовал в США еще в 1941 году ученый Г.Рансбург. Способ был основан на применении электрических полей, по которым двигаются заряженные элементарные частички средства.
Жидкая краска начинает взаимодействовать с электродом, который находится в краскопульте, в итоге вещество получает отрицательный заряд (до 100 кВт).

Такие частицы, выходя из пистолета, по линиям поля передвигаются к заземленному объекту, на который будет наноситься краска.

Из-за того, что происходит взаимное отторжение частиц ЛКМ, мы получаем покрасочный факел. Важным моментом в данной технологии является то, что нет необходимости красочного тумана, так как частички двигаются по определенному направлению.

Коэффициент переноса краски ровняется примерно 70-98 процентов. Данный показатель будет меняться в зависимости от уровня проводимости средства для покраски, формы объекта и других условий.

Такая технология дает возможность уменьшить расход лакокрасочных средств, а сама покраска проходит легко и быстро. Чтобы покрасить трубы из металла, необходимо крутить изделие по несколько раз.

Если же использовать электростатический метод, то прокручивать ничего не надо, ведь частицы движутся по линиям и легко обходят препятствия.

Краска ложится ровным слоем, так как на окрашенной поверхности вещество отталкивает лишний материал, который туда попал.

Существующие способы наложения

Способы наложения по типу получения частицами заряда называются электростатическим и трибостатическим.

Трибостатический пистолет

Электростатическим методом заряд сообщается коронирующим электродом под высоким, 20–100 тыс. В, напряжением. Электростатические установки более мощные, производительные. При снижении напряжения электрода увеличивается скорость воздушной струи.

Трибостатический эффект достигается трением частиц друг об друга и материал корпуса пистолета. Корпус пистолета для повышения трения изготавливают из фторопласта.

Трибостатические установки дешевле, производительность работы агрегатов меньше, чем у электростатических. Процент оседания частиц на детали ниже. Не все краски по металлу рассчитаны на зарядку трением, нужно выбирать специальные или использовать адаптирующие добавки. Детали пистолета изнашиваются и требуют замены. Трибостатическим способом удобнее обрабатывать детали сложной формы, пазы, углубления. Электростатический метод в таких условиях не эффективен, оставляет непрокрасы.

По составу смол смеси разделяют на три категории:

эпоксидные краски;
эпоксидно-полиэфирные составы;
полиэфирные краски.

Эпоксидные порошковые покрытия

Эпоксидные краски по металлу прочные, стойкие к химическим веществам, маслу топливу. Грунтовка под них не требуется, сами могут быть грунтовочным слоем перед нанесением жидких порошковых окрасок. Толщина наносимого слоя до 500 мкм.

Эпоксидная краска не проводит электричество, за изоляционные свойства востребована в электротехнической, радиотехнической промышленности при окраске металла, требующей повышенных антикоррозионных свойств. Чёрные металлы, оцинкованная сталь фосфатируется, алюминий и алюминиевые сплавы хроматируются. Формируется ударопрочное покрытие с хорошей адгезией.

Эпоксидно-полиэфирные порошковые краски

Эпоксидно-полиэфирные покрытия более декоративны. На их основе можно получать сложные фактуры под тисненую кожу, эффекты состаренной поверхности, широкую палитру оттенков металлика с разной степенью блеска. Недостатком эпоксидно-полиэфирного покрытия является сниженная стойкость покраски к атмосферным явлениям и слабое противостояние процессам коррозии металла.

Полиэфирные порошковые краски

Полиэфирные порошковые краски – атмосферостойкие, механически прочные, стойкие к истиранию покрытия. Высокая адгезия полиэфирных составов позволяет наносить покрытие на все виды металлов, включая лёгкие сплавы. Хорошо изолируют электричество. Вступая в реакцию со щёлочью, слой покраски разрушается.

Преимущества электростатического распыления:

ЛКМ прилипает в том числе и на другую сторону окрашиваемого предмета, т.е. обволакивает его со всех сторон
Отличное качество поверхности
Контролируемая толщина покрытия (абсолютно равномерная по всей поверхности)
Экономия краски по сравнению с традиционным окрашиванием до 30% расходуемых ЛКМ. Передаточная эффективность – 95%.
Возможность использовать несколько вариантов сопел (дюз), обеспечивающих, как плоский (веерообразный), так и круглый факел, который позволяет эффективнее окрашивать многие виды поверхностей.
Меньше времени тратится на распыление (высокая производительность)
Низкие операционные издержки
Полная безопасность, т.к. высоковольтный генератор находится внутри пистолета, нет высоковольтных кабелей и т.д.
Покраска изделий из дерева производится специально разработанным соплом, которое обеспечивает круглый факел. Данное сопло присутствует в двух вариантах: 8 и 12 мм, что будет определять размер факела (34-38 см или 38-43 см соответственно). Это специальное сопло позволяет лучше распылять материал, уменьшая опыление. Его передаточная эффективность выше, оно уменьшает разбрызгивание, завихрения краски, ЛКМ ложатся на поверхность идеально ровно, что критично для изделий из дерева.
Гарантийный срок работы высоковольтного генератора – 3 года.

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.

Пистолет Стар 3001

Как пример можно взять краскопульт Стар 3001. Он предназначен для каскадного метода получения высокого напряжения.
Производитель выпускает и ручной, и автоматический такой аппарат. Оба вида краскораспылителя могут делать и безвоздушное распыление, и воздушную смесь.

Если для покраски применяется водорастворимая краска или на основе растворителя, то для них есть определенные модели.

Каждая модификация, учитывая ее назначение, может очень отличаться по материалам, которые используются, а также имеет свои неповторимости конструкции.

Из этого понятно, что ассортимент электростатических пистолетов огромен, поэтому, прежде чем его купить, необходимо точно знать, как он будет использоваться. Оборудование Стар 3001 хорошо подходит для работы с водоэмульсионными красящими веществами.

Это значит, что аппарат защищен от короткого замыкания, так как он сделан из особого материала. А вот, чтобы работать с растворителями, такое оборудование не подойдет и придется искать другое, которое будет подходить именно с такими веществами.

Если есть вопрос с «контуром Фарадея» в распыляющем оборудовании, то его можно решить с помощью выключения аппарата от электросети.

В таком случае средство будет наноситься и распыляться только под давлением. Кнопка для управления силой потока находится на корпусе аппарата, ею удобно пользоваться.

А уровень давления регулируется одним нажатием на клавишу. Кроме этого, у данного оборудования есть функция запоминания трех последних вариантов поля для определенных типов краски.

Важным пунктом любого используемого красочного материала является сопротивляемость.

Вместе со Стар 3001 в комплекте идет зонд. С помощью которого можно определить, как электрическая сопротивляемость у краски, таким образом можно узнать самый лучший вариант для поля.

Даже с таким количеством технических характеристики, данный пистолет использовать достаточно просто и легко следить за его рабочим состоянием.

Корпус легко открыть и все элементы можно увидеть воочию. Если какая-то деталь поломается, то ее легко поменять. Благодаря чему ремонт можно сделать проще и дешевле.

Необходимо сказать, что и весит этот аппарат очень мало, всего 900 гр. Благодаря этому, использовать его не трудно, он легкий, а имея также компактную рукоятку, очень удобно. В промышленных масштабах используют Лариус 2 Paint Systems.

В данном оборудовании используется двойная диафрагма, из-за чего лакокрасочный материал нагнетается при маленьком давлении.

Технология покраски своими руками дисков порошковой краской и видео процесса

Принцип порошковой окраски состоит в следующем: в приборе напыления происходит электризация частиц краски, которые в процессе притягиваются к заземленной плоскости детали. Процедура полимеризации поверхности осуществляется в термокамере. Технология включает три этапа:

Подготовительный этап

Некоторые автомобилисты при покраске колесных дисков авто порошковой краской пренебрегают этим пунктом, и, надо сказать, зря. Без качественной подготовки невозможно добиться соответствующего качества покрытия. Мастера применяют следующие способы:

Химическая и абразивная обработка
– процедура по удалению ржавчины и старой краски. Для реализации применяют металлическую щетку, наждачную бумагу, пескоструйный аппарат, а также кислотные и щелочные препараты.
Травление
– устранение загрязнений и коррозии, которые не поддались первичной стадии обработки. Операция совершается с применением растворов фосфорной, соляной, азотной или серной кислоты.
Фосфатирование
– обработка фосфатом железа, марганца или хрома. Метод в несколько раз увеличивает адгезию порошковой краски с плоскостью автодиска.
Промывка и сушка
– удаление продуктов предыдущих этапов обработки и окончательная сушка детали.

Фаза нанесения грунтовки

Итак, покрышка демонтирована, теперь наступает черед грунтовки. Нужно отметить, что по технологии этот этап не предусмотрен, но при окраске автодисков мастера рекомендуют его реализовать. Это способствует, по их словам, лучшей адгезии и антикоррозионной стойкости.

После высыхания грунта его поверхность зачищается при помощи мелкозернистой шлифовальной шкурки. Обычно используются эпоксидно-цинковые и эпоксидные грунты.

Нанесение порошковой краски

Дальнейшая покраска автомобильных дисков своими руками на видео проводится в специальной камере при помощи особого распылителя-аппликатора, который работает по электростатическому принципу. Заряженный порошок наносится на заземленную деталь за счет сжатого воздуха.

Благодаря электростатическому напряжению обеспечивается дальнейшее удерживание краски на поверхности колеса. Метод прекрасно зарекомендовал себя при окраске литых дисков , они выглядят даже лучше, чем новые.

Процесс полимеризации

Деталь, покрытая полимерно-порошковой краской, на финальной стадии устанавливается в термальный шкаф, в котором поддерживается температура 190-220°C. Время для сушки – от 40 до 60 минут. Все профессиональные камеры оборудованы электронным блоком управления.

В гаражных условиях сушильную камеру можно сконструировать своими руками. Для этого собирается ящик с утеплителем, где роль нагревателя отводится обычным ТЭНам. В целях организации конвекции воздуха внутри камеры нужно продумать несложную систему с вентилятором, который устанавливается снаружи шкафа.

Наши спецэмали, грунты и эмали
можно наносить разными методами, в том числе, распылением в электрополе.
В чем плюсы и перспективность этого метода? Давайте разберемся.

Принцип электростатического распыления прост. Когда частицы краски распыляются в электрическом поле, они приобретают заряд и притягиваются к поверхности изделия, которое обычно заземлено.

Лакокрасочный материал (чаще всего на основе воды, но существуют варианты и с органическим растворителем) наносится с помощью специального покрасочного пистолета.

Что интересно, заряженные частицы, выйдя из сопла краскопульта, направляются по линиям напряженности электростатического поля к заземленному изделию, на которое наносится ЛКМ, а не образует облако, как при обычном распылении. Таким методом материал можно наносить не только на металл, но и на диэлектрики – древесину (но с влажностью не менее 14%), стекло, пластик, но с определенными ограничениями (спецгрунт).

Рис.1 Принцип электростатического распыления

История изобретения метода

Первый электростатический пистолет для распыления создали в США в 1941 году. Он был изобретен в ходе экспериментов американским ученым Геральдом Рансбургом, совершив тем самым, революцию в окраске. Одноименная компания до сих пор производит окрасочное оборудование.

Особенности метода

Отличие этой технологии покраски от других методов распыления заключается в том, что окрасочный туман здесь не нужен, т.к. частицы краски движутся по определенному вектору. Именно эта уникальная особенность и дает замечательный коэффициент переноса краски 70-95%!

Рис.2 Эффективность окраски разными методами

Экономическая эффективность применения технологии распыления в электрополе

Нанесение в электрополе 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.

Рис.3 Окраска детали в электростатическом поле. Лицевая сторона

Рис. 4 Окраска детали в электростатическом поле. Тыльная сторона. Наглядный пример качества покраски обратной стороны детали. Слева обычный краскопульт, справа – электростатический.

В случае сложных деталей с малой площадью поверхности, таких как решетки, например, при обычном распылении краскопультом на обратную часть изделия попадает только 5-20% покрытия, нанесённого на лицевую часть, а при распылении в электрополе до 90%.

Пять плюсов метода распыления в электрополе:

экономия ЛКМ, уменьшение потерь при нанесении до 2%;
быстрое нанесение благодаря лучшему окрашиванию проблемных мест детали, высокому коэффициенту переноса ЛКМ, возможности окрашивания одновременно и с тыльной стороны;
высокое качество покрытия. Покрытие получается практически одинаковой толщины на всей поверхности образца;
защита маляра – почти полное отсутствие окрасочного тумана;
экологичность: уменьшение выбросов летучих веществ в атмосферу уменьшение затрат на обслуживание рабочего места, кабины (замена фильтров).

Ограничения электростатического метода нанесения эмали и грунтов:

необходима высокая квалификация специалиста по окрасочным работам, т.к. при неверной настройке параметров нанесения потери краски могут возрасти.
окрашиваемое изделие не должно иметь сложную геометрию с большим количеством острых углов, впадин и пустот. Но в современных аппаратах для электростатического распыления эта проблема решается легко – отключается электростатический режим и краска наносится тем же пистолетом методом обычного распыления.
технология неприменима к материалам с высокой вязкостью (не более 30 сек. DIN4).
для того чтобы покрытие смогло должным образом зарядиться на электроде, его сопротивление должно быть не менее 30 кОм, иначе эффективность окраски в электростатическом поле резко снизится.
пластик и дерево сложно окрашивать, применяя метод электростатики. Но и здесь ученые нашли решение. Для пластика рекомендуется использовать специальный токопроводящий грунт, а дерево использовать с влажностью 14% и более.

При всей перспективности метода в России его применяют не так часто, как обычный краскопульт. 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.

В следующей статье мы расскажем о производителях электростатического окрасочного оборудования.

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.

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.

Также следует сказать об одном популярном заблуждении: многие маляры считают, что чем больше факел, тем быстрее будет окрашена поверхность. Однако на практике все не так, и увеличение факела лишь превращает электростатический аппарат в обычный краскопульт.

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.

Плюсы порошковой краски с экономической точки зрения

Рассмотрим, какие есть положительные моменты в покрытии поверхности порошковой краской в экономической области:

Так как отходов практически нет, то экономически выгодно купить именно ее, ведь иначе вы будете переплачивать за неиспользованную подтекшую краску, если речь идет о масляной краске.
На окрашиваемый материал идет практически вся порошковая краска, как уже было сказано, потерь практически нет.
Если краски много, то ее можно использовать повторно. Речь идет о том покрытии, которое не осело на поверхности, когда распыляли краску. Это возможно благодаря ее удачному составу.
При этом весь процесс полностью автоматизирован. Поэтому обучаться тому, как правильно красить не приходится долго. Рабочие обычно готовы к работе спустя несколько минут после инструктажа.
Потерять при окраске можно всего лишь от одного до четырех процентов краски.
При этом практически девяносто пять процентов краски, которая остается не у дел, можно собрать и отправить в повторное использование. Это означает, что порошковая краска имеет высокий показатель утилизации.
Так как нет нужды в растворителе, то это может означать, что вы не будете дышать испаряющимся веществом, ожидая, когда он высохнет, что во многом также сокращает время и средства.

Смотрите видео электростатической покраски мебели из дерева

Окрашиваемое изделие размещается на металлическом столе, к которому присоединён заземляющий кабель. Для того, чтобы попадающие на окрашиваемый объект заряды могли стекать через заземление, древесина или же нанесённый ЛКМ должны иметь определенную электрическую проводимость. Для проводимости древесины её влажность должна быть не менее 14%.

Существуют специальные добавки, снижающие сопротивление ЛКМ при необходимости. Выпускаются специальные измерители удельного сопротивления ЛКМ.

Из-за того, что одинаково заряженные частицы отталкиваются друг от друга, в капельках возникает внутреннее расталкивание, имеющее следствием их дальнейшее разделение. Это измельчение не зависит от давления в системе, поэтому материал может быть хорошо распылён и при низком давлении. Однако, это накладывает ограничения на применение метода для нанесения материалов с высокой вязкостью.

Заряженные частицы ЛКМ летят, направляемые электрическими силами, к заземлённому изделию, в том числе на тыльную его сторону. Это позволяет окружить изделие потоком материала и окрасить даже тыльную часть, тем самым ещё больше сокращая потери ЛКМ.

В случае стульев, например, на тыльную часть, попадает обычно до 30% материала, нанесённого на лицевую часть. Таким образом происходит направленный перенос ЛКМ от пистолета до поверхности детали, значительно сокращающий потери материала в случае решётчатых изделий, и повышающий тем самым производительность.

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

Технология процесса

Факел для окрашивания появляется благодаря обоюдному отталкиванию заряженных частиц от лакокрасочного материала. Важным отличием такой технологии от остальных методов будет отсутствие необходимости в красочном тумане, потому что частицы направляются по линиям, которые заданы ранее. Коэффициент переноса лакокрасочного материала колеблется от 70% до 95%. Показатель переноса будет зависеть от проводимости прокрашенного материала, формы изделия и остальных косвенных факторов. Электростатический метод дает возможность сократить расход лакокрасочного материала, а сам процесс окрашивания проводится куда проще.

При окрашивании металлических труб стандартным методом требуется несколько раз переворачивать изделия. В случае с пистолетом электростатического типа деталь нет необходимости поворачивать, потому что заряженные частички направляются по силовым линиям, а еще легко будут огибать препятствия. Окрашивание проводят достаточно равномерно, потому что на уже обработанном месте лакокрасочный материал будет отталкивать излишки поступающего материала.

Что представляет собой покраска порошковая

Порошковая покраска представляет собой процесс нанесения твердых компонентов дисперсионного состава со специальными пленкообразующими смолами и целевыми добавками.

Область применения технологии порошковой покраски обширна и включает перечень изделий подлежащих данному процессу окрашивания. В качестве примера назовем необходимость покрытия внутренней поверхности труб для нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности. Таким образом, применение технологии покраски необходимо в следующих условиях: • повышенное внутренне давление в трубах • высокая температура рабочей среды • присутствие агрессивных сред.

Порошковая покраска металла способна в данном случае исключить неблагоприятные факторы и обеспечить работоспособность и функционирование.

Электростатическое оборудование, требования к установке

Такие установки используют дорогостоящее и сложное электростатическое оборудование для окрашивания различных изделий:

легковых и грузовых автомобилей, сельхозтехники, рам велосипедов, других видов транспортных средств;
частей и кожухов рабочего оборудования, аппаратов, машин;
бытовых приборов и техники, например: холодильников, швейных машин, часов;
промышленных товаров разного назначения.

Для обеспечения безопасности и качества работы покраска в электростатическом поле должна производиться с соблюдением определенных требований:

заземления элементов установки, с помощью которых происходит покраска в электростатическом поле, согласно правилам, регламентирующим заземление оборудования, работающего под высоким напряжением;
покраска в электростатическом поле должна производиться специально обученными специалистами;
начало работы установки сопровождается звуковым сигналом и выдержкой перед включением в течение 5 – 15 секунд;
отсутствие подачи напряжения на элементы оборудования блокирует включение высокого напряжения;
включение высокого напряжения невозможно при выключенной вентиляции.

Где заказать порошковую покраску деталей автомобиля?

Требуется провести покраску насадки на глушитель в Москве? Хотите заказать порошковую покраску суппортов? Обращайтесь в ! Мы специализируемся на данном направлении и располагаем всем необходимым для проведения работ на профессиональном уровне. Покраска проводится опытными специалистами, которые строго соблюдают все технологические процессы и проводят контроль качества в соответствии с государственными стандартами.

Современное оборудование и расходные материалы, качество которых проверено временем и многократным применением, позволяют нам гарантировать получение высокопрочного покрытия, которое обеспечит необходимую защиту обрабатываемому изделию.

Покраска осуществляется в один или несколько из 213-ти цветов по классической шкале “RAL”. Наши специалисты индивидуально подберут схему покраски, благодаря чему цвет элемента будет именно таким, каким его желает видеть заказчик, а автомобиль станет единственным в своём роде, непохожим на другие. Мы проводим как покраску новых элементов, так и реставрацию тех, которые уже побывали в эксплуатации. После неё они снова будут выглядеть как новенькие и получат новую жизнь. Желаете заказать покраску деталей автомобиля? Лучше исполнителя, как «TermoColor», Вам не найти!

В условиях современного кузовного ремонта и покрасочных работ на рынке существует большое количество предложений связанных с различными технологиями нанесения лакокрасочного покрытия. Одним из наиболее качественных и востребованных вариантов в последнее время становится полимерная покраска авто. Выполнить такие работы можно всего за несколько часов к тому же своими руками, но гарантия на эксплуатацию составляет около 10 лет. Если решитесь делать все самостоятельно, то четко соблюдайте технологию, не экономьте на материалах и учтите, что вам потребуется специальное оборудование. Если вы не готовы к таким вложениям, то есть смысл рассмотреть автомастерские, которые предлагают полимерную порошковую покраску, как кузовных деталей, так и дисков.

Как сделать краскопульт своими руками?

Часто нам требуется что-либо покрасить. Причем хочется сделать так, чтобы лакокрасочное покрытие было нанесено в домашних условиях хорошо. Получить такой результат можно исключительно при помощи пульверизатора краскопульта. Сделать подобный прибор для краски самостоятельно можно. Именно благодаря ему получить ровное распределение краски по поверхности предмета очень даже возможно. Учитывая высокую стоимость такого приспособления, создать простой краскопульт своими руками – правильное решение. Попытаемся разобраться, как изготовить такое приспособление и что требуется знать.

Подготовка оснащения к работе

Дренажную трубку необходимо поместить в сосуд с грязным красящим материалом, а шланг для всасывания в емкость с чистым ЛКМ. Посредством поворота регулятора оборудование безвоздушной покраски запускается в работу. Когда краска начнет проходить по дренажному шлангу, его нужно окунуть в ведре во избежание появления пузырьков воздуха в системе. Чтобы выжать газы полностью, дренажи следует соединить со шлангом специализированной клипсой, затем поместить трубки в емкость с материалом. Насос должен прокачать жидкость на протяжении полминуты, чтобы полностью вышел воздух.

Не стоит спешить окрашивать поверхности, едва купив оснащение безвоздушного распыления! Перед самым началом основных процессов новичкам необходимо усвоить ряд нюансов, способствующих успешному завершению технологических операций.

На многих распыляющих инструментах предусмотрены снимающиеся фильтры возле насосного приспособления и пистолетной ручки. Нельзя начинать окраску, не удостоверившись, что фильтровальные мешки чистые.
Если краска проходит через сетчатые фильтровальные установки, в ней не будет механических примесей, негативно влияющих на качество окрашивания.
Заполнение красящим материалом осуществляется в один прием, чтобы сократить количество поступающего в рабочую среду воздуха.
Для эффективного забора краски используют шланги высокого давления.

Чтоб удачно прогнать краску через рабочий агрегат, сопло необходимо заблаговременно снять с пистолета над ведром с использованным материалом. Таким образом, можно предотвратить чрезмерное разбрызгивание краски в условиях высокого давления.

Как достичь наилучших результатов с помощью электростатических краскораспылителей

Электростатические краскораспылители обладают рядом преимуществ, в том числе отличным качеством окраски и очень высокой эффективностью переноса материала (до 90 %). Для того чтобы в полной мере использовать все преимущества электростатических краскораспылителей, можно выполнить несколько простых шагов. На эффективность окрашивания электростатического окрашивания в камере окраски влияет несколько факторов.

Выполнив эти простые шаги, вы сможете повысить производительность, снизить расход материала и сократить затраты в долгосрочной перспективе.

Правильная настройка краскораспылителя

Надлежащее давление воздуха и материала имеет решающее значение для эффективности переноса материала. Слишком большое давление воздуха приводит к турбулентности в распыляемом материале, что, в свою очередь, приводит к избыточному распылению и снижению эффективности переноса. Ключевым является использование давления воздуха, достаточно высокого для получения высококачественного факела, но при этом достаточно низкого для оптимизации эффективности переноса материала. Для уменьшения отскока материала от подложки давление материала должно быть минимально возможным.

Высота окрасочного факела

Высота факела должна соответствовать детали, на которую производится распыление. Слишком сильное раздувание материала снижает эффективность переноса. И, наконец, размер сопла должен соответствовать наибольшей высоте распыления для деталей, но не более. Рекомендуется приобрести краскораспылитель с ручкой регулировки окрасочного факела. Поскольку размеры окрашиваемых деталей могут быть разными, оператор может использовать ее для регулировки высоты окрасочного факела в зависимости от размера детали.

Методика окрашивания, используемая оператором

Влияние используемой оператором методики на эффективность переноса материала может составлять 10–30 %. Для повышения эффективности переноса материала операторы должны владеть правильной методикой распыления. Обучение должно включать распыление на нужном расстоянии от детали, распыление перпендикулярной поверхности детали, плюс включение и отключение распыления в нужное время.

Заземление в камере окраски

Для оптимальной работы электростатических краскораспылителей все элементы в камере окраски должны быть надлежащим образом заземлены. К таким элементам относится оператор, окрашиваемые детали, электростатический краскораспылитель и другие предметы в камере окраски. Кроме того, необходимо, чтобы камера окраски и краскораспылитель были чистыми. Использование крышек краскораспылителя и чистых крюков для деталей также повышает способность материала притягиваться к детали.

Воздух в камере окраски

Воздух в камере окраски также влияет на эффективность переноса материала электростатического краскораспылителя. Поперечные, подвесные и высокоскоростные отводы воздуха могут отклонить краску от окрашиваемой детали и снизить эффективность работы электростатической системы. Кроме того, на эффективность электростатических систем также влияют температура и влажность. Идеальный вариант: закрытая камера окраски с контролируемым окружением.