Главная страница | Технология | Получение порошковых покрытий | Нанесение порошковых красок

Нанесение порошковых красок

Существуют различные способы получения покрытия на основе ПК. Однако ниже будет рассматриваться лишь наиболее распространенный процесс с использованием на стадии нанесение на изделие электростатически заряженной порошковой краски, распыляемой специальным пневматическим распылителем (пистолетом-распылителем) и удерживаемой на поверхности заземленного окрашиваемого изделия силой электростатического притяжения.

Процесс осуществляется в камерах нанесения, которые оснащены системами отсоса воздуха для предотвращения попадания порошковой краски в помещение и совмещенными с ними системами улавливания прошедшей мимо окрашиваемого изделия порошковой краски для возврата ее в процесс и утилизации или обезвреживания.

Пистолеты - распылители с питателями составляют установку (агрегат) нанесения ПК, обеспечивающую получение смеси ПК с воздухом, образование факела и приобретение частицами порошковой краски электрического заряда.

Вылетающая из пистолета заряженная порошковая краска образует факел той или иной формы в зависимости от применяемого сопла (насадки) пистолета, движется под влиянием струй воздуха в факеле и силы электрического притяжения к заземленной окрашиваемой детали и оседает на ее поверхности, удерживаясь теми же силами электрического притяжения.

Пистолеты-распылители

Применяют два способа заряда частиц ПК: коронирующим электродом, находящимся под высоким напряжением, и с использованием «трибоэффекта», т.е. эффекта приобретения разноименных зарядов соприкасающимися телами, изготовленными из разных материалов.

При первом способе применяется подвод высокого (20—100 тыс. В) постоянного по знаку напряжения к коронирующему электроду от специального генератора высокого напряжения, располагающегося в зависимости от конструкции внутри пистолета или вне его. В случае ручных пистолетов следует отдавать предпочтение генераторам, встроенным в пистолет, так как при этом обеспечивается более высокая безопасность работника и исключается необходимость подсоединения к пистолету высоковольтного кабеля, более жесткого и тяжелого по сравнению с низковольтным, что вызывает повышенную утомляемость работающего.

При втором способе зарядки частиц ствол и другие детали пистолета, с которыми соприкасается порошковая краска, изготавливается из специального материала (обычно фторопласта — для эпоксисодержащих ПК).

Наиболее существенная разница между ними заключается в наличии при первом способе зарядки сильного электрического поля, принуждающего частицы ПК двигаться по его силовым линиям, или почти полном отсутствии такого поля при трибозарядке.

При окраске деталей сложной формы проще использовать распылитель ПК с трибозарядкой. Однако следует учитывать, что не все порошковые краски могут заряжаться трением, а специальные стоят дороже. Имеются также в продаже добавки, обеспечивающие возможность нанесения обычных ПК трибораспылителями.

Как правило, производительность процесса нанесения пистолетами - распылителями с трибозарядом пониженная, а процент оседания ПК на изделие ниже, чем при применении пистолетов-распылителей с коронирующим электродом. Неизбежно также постепенное снижение эффекта трибозаряда с уменьшением суммарного напряжения зарядки ПК, повышение доли не зарядившегося порошка и, соответственно, не осевшего на деталь, по мере износа деталей пистолета-распылителя, что требует их периодической замены на новые. Поэтому низкая исходная цена установок с трибозарядкой не гарантирует снижение себестоимости окраски единицы поверхности изделия порошковой краской на них по сравнению с использованием более дорогих установок с генераторами высокого напряжения.

Питатели

В установках с распылительными электро- или трибостатическими пистолетами используется смесь ПК с воздухом (аэровзвесь).

В связи с общей тенденцией снижения удельного расхода ПК на окраску ведущие фирмы перешли к производству ПК с уменьшенным средним размером частиц. Многие фирмы снабжают питатели вибраторами, облегчающими создание "кипящего слоя".

Пистолеты для лабораторных или мелких работ по нанесению ПК имеют встроенный питатель вместе с небольшой емкостью для порошковой краски. На них, как правило, труднее получить однородную аэровзвесь и, соответственно, равномерный факел, особенно при его включении и выключении: нередко при этом наблюдается выброс агрегатов. Следует также помнить об ограниченной емкости воронки, вмещающей обычно не более 200 г порошковой краски.

Особенности эксплуатации установок нанесения ПК

При нанесении порошковых красок с использованием электростатики — с генераторами или трибозарядом — нужно обратить особое внимание на надежность заземления пистолета-распылителя и окрашиваемого изделия. Заземление распылителя необходимо не только для гарантии безопасности работающего, но и для оттока заряда, что обеспечивает непрерывность электрической цепи. Плохое заземление детали и/или распылителя приводит к тому, что ПК не удерживается на изделии, а осыпается и увлекается в систему реку- перации - порошковая краска «не заряжается». Регулярная зачистка подвесок для изделий — залог успешной работы установки.

Порошковая краска может плохо ложиться и удерживаться на поверхности изделия с сохранившейся при плохом обезжиривании пленкой масла, являющегося хорошим изолятором, а при неравномерном обезжиривании" можно наблюдать снижение толщины покрытия на масляных пятнах с увеличением толщины по границам пятна.

От работы питателя во многом зависит успешная работа всей установки, поэтому необходимо обратить особое внимание на подбор режимов, а для старых установок — подбор специальных добавок, облегчающих перевод современных мелкодисперсных ПК во взвешенное состояние.

При плохом качестве используемого воздуха, содержащем капли жидкости (влаги, масла) могут образоваться неразрушаемые агрегаты ПК, оседающие, в конечном счете, на изделии. Трудно разрушаемые агрегаты образуются также при длительном хранении порошковой краски, особенно при повышенных температурах и при высокой влажности в помещении в сочетании с негерметичной тарой.

В любом случае нужно иметь в виду, что режимы работы с меньшими концентрациями факела распылительного пистолета обеспечивают более равномерную и экономную окраску изделий, однако требуют большего времени окраски.

Перемещение факела распылителя вдоль поверхности изделия на расстоянии, как правило, 200 — 400 мм с определенной скоростью должно обеспечить получение на ней слоя ПК достаточной толщины для образования из него непрерывной пленки заданной толщины.

Для покрытий чисто декоративного назначения современные материалы с хорошей укрывистостью обеспечивают возможность окраски слоем толщиной 35—45 мкм, для защитно-декоративных покрытий оптимальная толщина покрытия 60—100 мкм, для чисто защитных толщина покрытия должна быть в пределах 60—120 мкм, но может быть увеличена в особых случаях до 400-500 мкм.

Толщина получаемого покрытия зависит от концентрации ПК в факеле распылителя, размеров факела (определяющих производительность питателя по порошковой краске), скорости движения факела (или времени прохода изделия через факел распылителя) и от напряжения на коронирующем электроде (степени зарядки ПК), которое влияет на процент осаждения материала на изделие.

Следует иметь в виду следующие общие зависимости:

— увеличение давления воздуха на подачу порошковой краски повышает концентрацию ПК в аэровзвеси, увеличивает скорость нарастания толщины слоя ПК на окрашиваемом изделии, требует сокращения времени нанесения для получения заданной толщины, повышает производительность, но может обусловить неравномерность по толщине получаемого покрытия на изделии как при ручной окраске, так и при автоматической (если частота движения траверсы с распылителем недостаточна по сравнению со скоростью движения детали на конвейере); возрастает вероятность появления агрегатов частиц ПК в факеле и связанных с этим дефектов поверхности окрашенной детали;

— увеличение давления воздуха на эжектор (в разных инструкциях именуется: «разбавление», «распыление», «дополнительный» и др.) повышает скорость транспортировки аэровзвеси по шлангу к пистолету, уменьшает концентрацию ПК в факеле, вероятность появления агрегатов в факеле распылителя и, соответственно, снижает возможность получения связанных с этим дефектов покрытия; практически не влияет на производительность, увеличивает равномерность толщины покрытия, при установке направленных сопел облегчает прокраску пазов, углублений и т.п., однако требует осторожности при выборе расстояния от сопла до окрашиваемого изделия из-за возможности «сдувания» уже нанесенного слоя; возможно, некоторое снижение доли осевшего на изделие материала, при чрезмерном увеличении давления воздуха (выше давления на «подачу») может вызвать перебои в подаче аэровзвеси к распылителю, особенно при большой длине шланга от питателя к распылителю или малом его сечении;

— увеличение напряжения на коронирующем электроде повышает долю осевшей на изделии ПК позволяет увеличить производительность окраски, однако может служить причиной неравномерности получаемой толщины слоя ПК и, соответственно, толщины покрытия (особенно на деталях сложной формы), появления дефектов покрытия из-за «отскока слоя ПК в местах превышения им определенного предела толщины.

Наладка режимов работы распылителей и питателей требует навыка, при этом должны учитываться как рекомендации их изготовителя, так и рекомендации поставщика ПК.

Камеры нанесения и системы рекуперации

Наибольшее распространение получили камеры из листового металла как для маленьких установок с ручными пистолетами, так и для высокопроизводительных конвейерных линий.

Наличие в камере неровностей, горизонтальных уступов, щелей, нескругленных углов и других мест, затрудняющих зачистку по окончании работы и при переходах, может отразиться на качестве получаемого покрытия в виде вкраплений и кратеров.

Скорость подсоса воздуха в камеру должна предотвращать попадание порошковой краски в помещение, в котором она находится. Всегда лучше иметь резерв производительности и напора вентилятора и уменьшать скорость подсоса воздуха шибером, хотя при этом и увеличивается потребление электроэнергии.

Система рекуперации должна улавливать максимально возможное количество ПК для возврата в процесс (в питатель) или для другой утилизации и обеспечения необходимых экологических характеристик установки.

Обобщая имеющийся опыт эксплуатации установок нанесения ПК, можно рекомендовать двухступенчатую систему улавливания ПК с использованием на первой ступени пылеотделителя центробежного типа (например, циклона), а на второй- фильтра. В этом случае обеспечивается возможность возврата ПК из первой ступени улавливания в процесс нанесения, а из второй ступени улавливания, где возможно загрязнение ПК волокнами фильтра или другой порошковой краской (из-за трудности зачистки при переходах с одного материала на другой), направлять выгруженный материал на утилизацию или обезвреживание. Это позволяет использовать до 97—98% загруженной в питатель исходной ПК.

Содержание помещения и оборудования в чистоте, влажные еженедельные уборки с применением промышленных пылесосов позволяют избегать получения дефектов на покрытии и виде механических и других посторонних включений, попадающих в ПК или на изделие как на стадии нанесения, так и из протяжении всего процесса получения покрытия.

Поэтому при возникновении дефектов в виде того или иного вида сорности необходимо просмотреть всю цепочку операций, которые проходит изделие, прежде чем предъявлять поставщику обвинение в сорности ПК.

Связаться с нами:
(495) 360-23-16 begin_of_the_skype_highlighting (495) 785-85-18 end_of_the_skype_highlighting
(495) 360-29-04 begin_of_the_skype_highlighting (495) 360-29-04 end_of_the_skype_highlighting контакты в городах