Электростатическая покраска: что это такое? Суть метода

Электростатическая покраска представляет собой технологию нанесения на поверхность краски с использованием сил взаимодействия между неподвижными элементами (сила Кулона). Это современный и простой метод нанесения лакокрасочных изделий на различные поверхности. Методика была разработана и запатентована в 1940-х годах в Соединенных Штатах Америки. А перед патентом длительное время производились замеры и другие работы.

Описание технологии

Принцип электростатического окрашивания заключается в том, что во время распыления жидкий состав соприкасается с электродом, который является элементом распылителя, и получает сильный отрицательный заряд, вплоть до 60-100кВ. После этого частицы элемента будут направленно осаждаться на заземленное изделие, которое окрашивают.

Частицы краски направленно двигаются по силовым линиям, которые появляются между распылителем и изделием. При этом материалы подают в распылитель несколькими методами:

1. Пневматическое электростатическое распыление.
2. Гидравлическая подача материала под давлением посредством сопла – безвоздушное распыление.

При этом формируют красочный факел. Формирование обеспечивается отталкиванием одноименно заряженных частиц. К тому же, силы статического поля направляют окрашивающие частицы. Это не допускает формирования красочного тумана, а также способствует повышению коэффициента переноса материала на изделия.

Кроме снижения затрат лакокрасочного покрытия, методика обеспечивает ускорение процесса нанесения. Например, при окрашивании труб или других цилиндрообразных предметов не нужно окрашивать изделие в несколько проходов, что экономит до 75% времени. Это обусловлено изогнутой траекторией, благодаря чему получается значительное повышение скорости работы.

Ограничения при работе

К сожалению, технология не универсальна, и у неё есть ряд ограничений.

1. Свойства лакокрасочных материалов. Чтобы краска или жидкость получали отрицательный заряд после прохождения электрода, сопротивление поверхности должно превышать 30 кОм, в противном случае эффективность окрашивания снижается. Таким образом несколько сужается перечень веществ, которые можно наносить. Например, низкое сопротивление, то есть недостаточное сопротивление у лакокрасочных материалов с металлической стружкой или пудрой. Также длительное время было невозможно использовать метод для нанесения материалов, которые разбавляют водой, поскольку была вероятность короткого замыкания. Однако современное оборудование обеспечивает полную безопасность во время нанесения.
2. Свойства поверхности. Окрашивание возможно только проводящих материалов. Диэлектрики могу добавить сложности. Однако это решается посредством определенных манипуляций. Например, на пластиковые изделия накладывают слой грунта, который проводит ток, а древесина может быть высушена.
3. Форма изделия. Заряженные лакокрасочные материалы двигаются по изогнутой траектории по электростатическим линиям. Однако в замкнутом контуре проводящего электрический ток вещества напряженность поля равняется 0. Поэтому при сложной форме изделия, наличии глубоких карманов или впадин окрашивание будет неэффективно. Частицы краски будут оседать в основном на поверхности или кромках, что приводит к потребности дополнительно проводить ряд процедур.

Для окрашивания сложных форм обычно отключают генератор электростатического поля, что приводит к преобразованию устройства в обычный пневматический. К тому же, современные распылители оснащают турбиной. Она работает от сжатого воздуха. А оригинальная конструкция позволяет отключать или включать подачу напряжения.

Об оборудовании для окрашивания

Условно покрасочное оборудование делят на 2 основных группы:

1. Электростатическое для порошковых лакокрасочных материалов.
2. Электростатическое оборудование для жидких красок.

Последний способ также делят на:

1. Пневматическое распыление.
2. Электростатическое распыление высокого давления.
3. Электростатическое распыление чашечными ручными распылителями.

Пневматическое распыление

Под действием на лакокрасочный материал потока сжатого воздуха происходит диспергирование (рассеивание) вещества, из-за чего формируется окрасочный факел. В качестве основного подающего элемента используют мембранный насос малого давления или нагнетательные элементы. При этом давление материала обычно невысокое.

При эксплуатации системы электростатического оборудования малого давления свойства и методика мало отличаются от применения традиционной окраски. Факел при окраске аналогичен традиционному, выходящему из пневматического пистолета с бачком или пультом, где краска подается под давлением.

При использовании мембранного насоса или нагнетательного бака с целью поддерживания давления осуществляется подключение к линии подачи сжатого кислорода. Затем воздух по передающему шлангу поступает в распылитель краски, а второй шланг от насоса или линии передает сжатый воздух к распылителю.

Сам распылитель в системе выполняет функцию смесителя лакокрасочных материалов. В результате формируется полноценный факел.

Для формирования факела существует несколько технологий, однако, при использовании методик различается в основном конструкция распылителя краски. По сравнению с традиционным прибором, электростатическое оборудование включает электрод, а также трансформатор, который будет подавать заряды на электроды, что приводит к появлению сильного отрицательного заряда.

В современных моделях пистолетов трансформатор может быть наружным или встроенным в пистолет.

Электростатическое распыление высокого давления

Методика отличается тем, что лакокрасочные материалы могут подаваться под давлением вплоть до 230 Бар. Из резервуара вещества проходят через щелевидное сопло, в результате чего формируется полноценный окрасочный факел. Рассеивание лакокрасочного материала производится благодаря избыточному давлению материала на выходе. Также в формировании участвует воздух, который при выходе через крышку распределителя дополняет атомы факела краски, что улучшает характеристики.

К перечню преимуществ методики относят:

1. Значительно улучшенный коэффициент переноса материала, поскольку при формировании факела формируется значительно меньший объем лакокрасочного тумана по сравнению с другими методами окрашивания.
2. Выше эффективность расходования краски.

Системы, как и пневматический малярный инструмент, могут быть как классическими, с прикрепленным наружным трансформатором, так и каскадными, где напряжение формируется внутри распылителя ЛКМ.

Электростатическое распыление чашечными распылителями

В устройствах этого типа распределяют лакокрасочные материалы под действием центробежных сил, которые формируются в процессе вращения. А благодаря достаточно высокой скорости диска или чашки, которые находятся в распылителе краски, удается обеспечивать перенос материала до 98%.

При этом ручные чашечные распылители с низкой скоростью оборотов (до 600 оборотов в минуту), несмотря на предельный коэффициент переноса материала до 98%, не нашли применения в условиях массового окрашивания, поскольку производительность обычно не превышает 200 миллилитров в минуту. Поэтому устройства применяют для окрашивания мелкосерийных изделий.

Типы распылителей

В зависимости от способа передачи заряда на электродах, пульт для краски делят на 2 типа, каскадные и классические.

Классические

Классические или внешние высоковольтные системы обеспечивают подачу на краскораспылитель от трансформатора при помощи отдельного кабеля высокого напряжения. При этом трансформатор располагается на определенном удалении от распылителя. Также, трансформатор подключают напрямую к электрической сети, что требует особого внимания.

Каскадные или встроенные системы

Каскадные или встроенные распылители передают напряжения на лакокрасочные материалы на специальном элементе, который входит в распылитель. При этом напряжение до 12 Вольт постоянно подано на распылитель от турбины-генератора, которая является частью пистолета. А затем происходит преобразование в каскаде в напряжение постоянного тока. Таким образом, удается гарантировать несколько преимуществ.

Принцип действия электростатического распылителя краски с каскадной подачей напряжения применяют в продукции американского бренда Грако.

1. Сжатый воздух из линии подачи кислорода из компрессора направляется к регулятору давления, а затем к распылителю краски.
2. При этом уровень давления поддерживают в пределах до 4,5 Бар. Очень важно обеспечивать не только количество, но и давление.
3. После передачи в пульт часть кислорода начинает вращать крыльчатку турбины, которая передается на генератор.
4. При вращении турбины вырабатывается напряжение в 12 Вольт, которое посредством шлейфа передают на каскад, где происходит преобразование в напряжение, вплоть до 85 kV, а затем происходит передача на электрод, который в дальнейшем будет заряжать распыляемый материал. При этом другая часть воздуха в стандартном приборе, выходя из крышки пульта, приводит к формированию факела окрашивания.

Требования к материалам

При нанесении лакокрасочных материалов существует несколько требований, которые нужно соблюдать для повышения качества. Важнейшим элементом при работе является правильное заземление. Это обусловлено требованиями безопасности.

Особенно важно обеспечивать безопасность в процессе распыления органорастворимых ЛКМ, применяемых в процессе производства. Вещества отличаются повышенной вероятностью воспламенения в процессе эксплуатации, поэтому при работе с ними важно проводить процедуры, обеспечивающие безопасность.

Все элементы окрасочной камеры дополнительно подвергают заземлению, чтобы не допустить вероятности образования искры при соприкосновении различных веществ, которые могли накопить заряд. Также обязательно проводят заземление всего оборудования, которое способно накапливать статический заряд.

В процессе работы обязательно предусматривают заземление маляра. Это не допускает накопления статического заряда и возникновения искр между маляром и предметами рядом с окрашиванием.

При этом нужно предусматривать:

1. Специализированные браслеты с заземлением.
2. Обувь с подошвой из кожи или сходных по свойствам материалов.
3. Заземление посредством рукояти пистолета.

Также необходимо предусматривать заземление детали.

О системах Graco

Покрасочные аппараты Graco обеспечивают полный контроль за процессом окрашивания, не допускают потерь материала. С 1925 года компания стала лидером по изготовлению материалов. При этом достигается высокое качество окрашивания.

Покрасочный аппарат компании представляет собой оптимальное техническое решение, обеспечивающее повышенный комфорт в период эксплуатации. Благодаря постоянному улучшению базы технологии удается обеспечивать множество решений. Так аппараты компании грако имеют несколько преимуществ, среди которых:

1. Возможность работы с лакокрасочными материалами повышенной вязкости.
2. Охват значительной площади помещения.
3. Экономия материала.
4. Равномерное покрытие.

Качественное оборудование предлагаем заказать в нашей компании, напрямую сотрудничающей с производителем. При этом наши специалисты всегда готовы предложить исключительно лучшие варианты техники и консультацию по поводу возникающих вопросов. Заказывайте окрасочное оборудование у нас!