Нанесение лакокрасочных материалов Пневматическое распыление
Принцип пневматического распыления заключается в образовании красочного аэрозоля путем дробления струи жидкого лакокрасочного материала струей сжатого воздуха. Образующийся аэрозоль движется в направлении струи воздуха и при ударе об окрашиваемую поверхность коагулирует, т.е. капли сливаются, образуя слой жидкой краски. Сжатый воздух под давлением 0,2-0,6 МПа подается из кольцевого зазора головки распылителя с большой скоростью: качественное распыление происходит при скоростях воздуха 300-450 м/с. В зависимости от места образования смеси краски с воздухом различают форсунки с внешним и внутренним смешением. Наиболее распространены краскораспылители с внешним смешением.
В зависимости от конструкции головки отпечаток красочного факела на окрашиваемой поверхности может иметь вид круга или вытянутого овала. Овальный факел образует головка, имеющая кроме центрального отверстия дополнительные боковые отверстия. Струи сжатого воздуха, выходя из боковых отверстий, сжимают красочный факел и придают ему овальную форму. Отверстия сверлят под разными углами и на различном расстоянии от центрального отверстия.
Обычно сжатый воздух подается по раздельным каналам к центральному и боковому отверстиям, благодаря чему количество воздуха, подаваемого на сжатие факела, можно регулировать, получая как круглый, так и овальный факел.
Для нанесения двухкомпонентных материалов, имеющих после смешения ограниченную жизнеспособность, используются аппараты, предусматривающие раздельный подвод обоих компонентов к распылительной головке и их смешение в факеле распыляемого материала непосредственно перед его нанесением на окрашиваемую поверхность.
Для нанесения лакокрасочных материалов применяют ручные и автоматические краскораспылители различной производительности:, по краске от 0,05 до 0,8 л/мин, по воздуху от 0,03 до 0,6 м3/мин. Эти аппараты обеспечивают производительность при окрашивании от 20 до 600 м2/ч.
Подача сжатого воздуха осуществляется централизованно от сети или, при небольшом объеме работ, от компрессора. Подаваемый воздух очищается от воды, масла и механических загрязнений в масловлагоотделителе.
Лакокрасочный материал может подаваться в краскораспылитель из стакана, укрепленного на краскораспылителе, из красконагнетательного бака или из системы централизованной подачи под давлением.
Технологические режимы
Качество покрытий во многом зависит от правильного выбора технологических режимов распыления лакокрасочных материалов. Наиболее важными параметрами являются давление и расход сжатого воздуха, соотношение объемов воздуха и распыляемого материала, расстояние от краскораспылителя до окрашиваемой поверхности, вязкость материала.
Высокое давление воздуха, подаваемого на распылитель (более 0,5-0,6 МПа), способствует хорошему распылению, однако вызывает интенсивное туманообразование и большие потери материала. Низкое давление (менее 0,2 МПа) вызывает образование грубодисперсного аэрозоля, что отрицательно сказывается на формировании покрытия. Диаметр капель в факеле колеблется от 6 до 80 мкм в зависимости от параметров материала и распылителя.
Расход воздуха зависит от сечения сопла распылителя и давления воздуха. Распыление проходит удовлетворительно при соотношении разходов воздуха (м3/мин) и краски (л/мин) в пределах 0,3-0,6. Оптимальное расстояние от сопла до окрашиваемой поверхности составляет 200-400 мм. Краскораспылители имеют сменные сопла, диаметр которых находится в пределах 1,0-3,0 мм; меняя сопла можно изменять производительность при распылении.
При пневмораспылении температура лакокрасочных материалов при выходе из сопла форсунки резко снижается. Это связано с затратами тепла на расширение воздуха при истечении струи и испарение растворителей, что приводит к значительному повышению вязкости материала и ухудшению его растекания. Поэтому приходится либо использовать материалы с заведомо более низкой вязкостью, либо подогревать его. Оптимальная температура нагрева лакокрасочных материалов зависит от природы пленкообразующего и находится в пределах 60-80 °С. Если при этих температурах распылять краску, то при соприкосновении с поверхностью она приобретает температуру, близкую к комнатной (рис. 6.4). Рекомендуется также подогревать и поступающий воздух. Не рекомендуется нагревать материалы, у которых при нагреве уменьшается жизнеспособность (эпоксидные, полиуретановые и др.).
Нагревание лакокрасочных материалов позволяет значительно повысить эффективность и экономичность процесса окрашивания. Благодаря снижению вязкости при нагревании появляется возможность применять более вязкие материалы без использования разбавителей. Например, нагревание алкидных эмалей позволяет уменьшить расход разбавителей на 40%. Одновременно сокращается число наносимых слоев вследствие увеличения их толщины.
К преимуществам пневматического распыления следует отнести:
- высокую производительность;
- возможность применения почти в любых производственных условиях при наличии источника сжатого воздуха и вентиляции;
- возможность окрашивания изделий различных размеров и групп сложности;
- простоту устройства и обслуживания окрасочного оборудования и надежность его работы;
- возможность нанесения практически всех видов производимых лакокрасочных материалов;
- получение покрытий с высокими декоративными свойствами.
Недостатками пневматического распыления являются:
- увеличенный расход органических растворителей;
- большие потери лакокрасочных материалов;
- вредные условия труда за счет повышенного туманообразования и увеличения расхода растворителей;
- повышенная пожаро- и взрывоопасность;
- нанесение ущерба окружающей среде;
- возможность качественного нанесения только низковязких материалов;
- пониженная адегезионная прочность получаемых покрытий;
- возможность попадания в пленку покрытия воды и масел из сжатого воздуха.
