Электростатическое напыление становится все более популярным не только благодаря эстетике и прочности получаемого покрытия, но и в силу удобства нанесения.
Электростатическая окраска - это метод, который позволяет создавать на металлических поверхностях равномерный защитно-декоративный слой. Он является одним из наиболее экономичных относительно расхода ЛКИ и отличается минимальными временными затратами на полный цикл обработки. Попробуем разобраться как это работает и какие при этом используются инструменты.
Суть метода
Если лакокрасочному материалу придать отрицательный заряд с большим вольтажом порядка 60 - 100 тысяч вольт, распыляемые частицы начнут притягиваться к обрабатываемому изделию, которое предварительно заземляют. Возникающие между окрашиваемой поверхностью и электродом силовые линии не позволяют материалу отклоняться от траектории, что исключает образование лакокрасочного тумана и значительно снижает потери: на изделие попадает от 80 до 98 процентов материала.
Чтобы обеспечить поступательную подачу, поток из капель жидкости или гранул порошка разгоняется сжатым воздухом. Воздействие на ЛКМ гидростатического давления и силы электростатического отталкивания между частицами краски формирует окрасочный факел.
Двигаясь по изогнутым линиям поля воздушно-красочная смесь огибает изделие вытянутой формы, напыляясь и с обратной стороны, что позволяет проводить окраску в один проход для труб, уголков и другой схожей прокатной продукции.
Электростатические распылители
Установки, непосредственно наносящие краску на изделия, состоят из трех базовых элементов:
- корпуса;
- распылительной головки;
- защитного кожуха.
Практически все элементы изготовлены из изолирующего пластика, а для электрической подсистемы используются токопроводящие пластики. Выбор материала обусловлен необходимостью обезопасить оператора от поражения электрическим током.
Для подачи сжатого воздуха, лакокрасочного материала и напряжения используются отдельные каналы.
Электростатические распылители отличаются заметным разнообразием. Так только ручных пистолетов существуют два типа конструкции:
- классическая;
- каскадная.
Первый вариант представляет собой аппарат, к которому по традиционной схеме подводятся как каналы подачи воздуха и материала, так и кабель высокого напряжения. Все регулировки скорости и интенсивности подачи краски вынесены: оператору приходится прерывать процесс, возвращаться к пульту, чтобы внести нужные изменения.
Наличием органов управления на собственном корпусе выгодно отличаются пистолеты, выполненные по каскадной схеме. 12 вольтовое питание в такой инструмент поступает по низковольтному кабелю, а высокое напряжение формирует встроенный трансформатор. Такие устройства имеют еще одно важное преимущество – стабильность напряжения, обеспечивающую равномерность получения заряда всем материалом.
Классические компоновки значительно дешевле, как правило имеют встроенную защиту от короткого замыкания и очень просто ремонтируются. Каскадные – из-за наличия трансформатора отличаются не только высокой стоимостью, но и сравнительно большим весом, что осложняет рабочий процесс.
По способу передачи ускорения частицам ЛКМ электростатические распылители делят на:
- пневматические;
- комбинированные;
- безвоздушные;
- чашечные;
- дисковые.
Первые три вида принципиально не отличаются, разница касается величины используемого давления, диаметра сопла и общего функционала. Поэтому сценарии применения у пистолетов этих конструкций схожие, как и процент переноса краски: для большинства устройств этот параметр находится в диапазоне от 70 до 90.
Для чашечных и дисковых электростатических распылителей, которые также называют электромеханическими, характерен другой принцип: частицы ЛКМ приобретают ускорение посредством центробежной силы. Чашечные аппараты преимущественно ручные, обладают невысокой скоростью вращения привода – 600 оборотов/мин, отличаются наивысшим коэффициентом переноса – не менее 95 процентов, но имеют невысокую производительность – до 200 мл/мин и годятся лишь для нишевого малосерийного производства.
Дисковые машины наоборот предлагают скорость вращения около 60 тысяч оборотов/мин и позволяют получить процент переноса не ниже 90. Такие аппараты устанавливаются на автоматизированных конвейерных линиях, например, для окраски корпусов и деталей автомобилей.
Какую использовать краску
Не каждый вид ЛКМ можно нанести электростатическим методом. Материал должен иметь низкий уровень электрического сопротивления, не ниже 30 кОм, иначе рассчитывать на эффективность окраски в электростатическом поле не приходится. В качестве образца подходящих красок можно привести составы с добавками металлической пудры, например, эмали вида "Металлик".
Новейшее оборудование для электростатической покраски теперь позволяет использовать водорастворимые краски, которые ранее применять было запрещено из-за риска короткого замыкания. Однако прежде чем использовать такие ЛКМ стоит убедиться в том, что оборудование действительно поддерживает эту опцию: такие установки ощутимо отличаются от обычных электростатических как по используемым материалам, так и по конструкции.
Стоит также отметить отдельную группу токопроводящих грунтов, которые необходимы, чтобы нанести краску электростатическим способом на неэлектропроводные поверхности: дерево и пластик. Если при обработке деревянных изделий можно обойтись банальным смачиванием водой, то пластику подобный промежуточный слой просто необходим. Приобретая электропроводные составы следует убедиться, что производитель предусмотрел возможность использования в данном качестве.
Системы нанесения порошковой краски
Электростатические распылители подключают к специальному оборудованию, которое включает:
- канал транспортировки ЛКМ;
- шланг подачи сжатого воздуха;
- кабели электропитания и заземления;
- насос и красконагнетательный бак во взрывозащищенном исполнении;
- источник электрического тока (для работы вне помещения используют мобильный генератор постоянного напряжения);
- блок управления, позволяющий регулировать отдельные составляющие процесса.
К оборудованию предъявляются особые требования по соблюдению правил техники безопасности, ввиду наличия контура тока высокого напряжения. Все элементы системы, в том числе красконагнетательный бак, должны иметь надежное заземление.
Метод электростатического напыления является наиболее передовым и гарантирует максимальную экономию применяемых лакокрасочных материалов и по причине минимизации потерь краски, и в силу возможности создания очень тонкого слоя покрытия. На профильном рынке представлен большой ассортимент установок, из которого можно выбрать подходящую под конкретные запросы: и для мелкосерийного и для промышленного производств. Технология появившаяся полвека назад в настоящее время доведена до совершенства и получила большое распространение. Приобретая установку для покраски электростатическим способом стоит не забывать и о важности создания надлежащих условий нанесения. Только комплексный подход позволит добиться качественного результата.
