Cпособы распыления краски. Эффективные технологии

Наиболее распространенный в настоящее время пневматический способ распыления жидких ЛКМ предполагает взаимодействие материала с интенсивным воздушным потоком. В результате такого взаимодействия поток воздуха разбивает ЛКМ на мелкие капли и направляет их в сторону окрашиваемой поверхности, формируя окрасочный факел. Основным параметром, определяющим качество распыления, в большинстве случаев можно считать энергию воздушного потока, затраченную на распыление единицы объема материала заданной вязкости. Именно этот параметр оказывает наибольшее влияние на характерный размер частиц ЛКМ и распределение их в окрасочном факеле. Увеличение интенсивности распыляющего потока позволяет добиться более тонкого разбиения материала и более равномерного распределения частиц ЛКМ в поперечном сечении окрасочного факела, что создает условия для качественного нанесения. Интенсивные воздушные потоки в окрасочном факеле играют также и негативную роль. Отражаясь от окрашиваемой детали, поток воздуха формирует обратное течение, увлекающее значительную часть распыленных частиц прочь от поверхности детали. Это ведет к туманообразованию в зоне окраски, снижению коэффициента переноса материала и, как следствие, к высокому расходу ЛКМ и увеличенным выбросам в атмосферу летучих органических соединений. При таком положении дел задача оптимизации параметров пневмораспыления зачастую сводится к поиску компромисса между качеством распыления (следовательно, и качеством декоративного покрытия) и эффективностью переноса материала на окрашиваемую деталь.

В отличие от пневматического, центробежный способ распыления предполагает формирование многочисленных микроструек ЛКМ на внешней кромке вращающегося с большой угловой скоростью (десятки тысяч оборотов в минуту) распылительного элемента — диска (рис. 1) или колокола (рис. 2).

Эти микроструи образуются за счет пленочного стекания материала по поверхности распылительного элемента под действием центробежных сил. Распад микроструй на мелкие фрагменты вблизи кромки распылительного элемента приводит к образованию «мягкого» низкоскоростного окрасочного факела. Для управления формой такого факела и скоростью движущихся в нем частиц можно использовать относительно спокойные потоки, формируемые воздушными соплами, расположенными вокруг распылительного элемента. Некоторые модели таких сопел оснащены тангенциальными каналами, образующими осесимметричный вихрь вдоль оси турбины, направление вращения в котором противоположно направлению вращения распылительного колокола. Сформированный таким образам воздушный поток уменьшает окружную скорость частиц краски, сходящих с кромок вращающегося колокола, уменьшая при этом тенденцию расширения факела за счет центробежного эффекта.

Благодаря этим особенностям центробежный способ распыления позволяет исключить описанные выше негативные факторы, связанные с использованием интенсивных воздушных потоков, сохраняя при этом высокое качество распыления ЛКМ.

Кроме того, в центробежных распылителях, как правило, применяется еще один мощный фактор повышения коэффициента переноса ЛКМ — электростатический эффект. Подача электрического потенциала на распылительный элемент позволяет создать необходимые условия для реализации эффективного электростатического нанесения:

■ Электростатическое поле в пространст­ве между распылительным элементом и заземленной поверхностью окрашиваемой детали.

■ Наличие в электростатическом поле частиц ЛКМ, получивших электрический заряд непосредственно от распылительного элемента.

Приобретенный частицами краски электрический заряд способствует дальнейшему дроблению этих частиц на более мелкие фрагменты, а также равномерности их распределения в пространстве.

Описанные выше преимущества высоко­скоростных центробежных распылителей в полной мере позволяют реализовать современные модели, разработанные и изготовленные специалистами компании ITW Ransburg — одного из всемирно признанных лидеров в области систем для нанесения жидких ЛКМ в электростатическом поле.

Модельный ряд центробежных распылителей Ransburg представлен дисковыми устройствами серии TurboDisk, моделями с распылительным колоколом серий Aerobell (рис. 4) и MMA-303 для установки на линейные манипуляторы, а также моделей серии RMA-303 (рис. 5), специально разработанных для монтажа на руку окрасочного робота. Основные технические характеристики некоторых из распылителей Ransburg приведены в таблице 1.

Все распылители оснащены надежными воздушными турбинами с большим ресурсом работы. Богатый ассортимент распылительных колоколов и воздушных сопел для моделей RMA и ММА позволяет подобрать оптимальную комплектацию, наиболее точно соответствующую задаче заказчика. К числу достоинств этих моделей следует также отнести уникальную систему одновременной промывки наружной и внутренней поверхности колокола, позволяющую значительно сократить длительность операций автоматической очистки и смены цветов.

Учитывая успешный опыт использования высокоскоростных центробежных распылителей на ведущих предприятиях автомобильной промышленности, а также принимая во внимание продолжающийся рост требований к качеству лакокрасочных покрытий и ужесточение экологических норм, можно с уверенностью предположить, что технологии высокоскоростного центробежного распыления ЛКМ в электростатическом поле будут активно применяться в современных окрасочных производствах.