Дорогие друзья!

Поздравляем Вас с Новым годом и светлым праздником Рождества!

Желаем Вам профессиональных успехов и процветания, чтобы наступающий год стал лучшим из лучших, принес крепкое здоровье и семейное благополучие, одарил Вас счастьем и радостью, прибавил вдохновения, мудрости, выдержки и оптимизма!

Преимущества и недостатки электростатической окраски

В последние годы наши клиенты, стремясь повысить качество своей продукции, стали уделять все большее внимание нанесению прочных и долговечных лакокрасочных покрытий, обеспечивающих конкурентный внешний вид и длительный срок службы выпускаемых промышленных изделий или возводимых строительных конструкций.

Для обеспечения нужных свойств покрытий необходимо применять более качественные лакокрасочные материалы, которые недешевы, и вопрос их экономного и рационального расходования встает особенно остро.

Непрокрасы, подтеки, наплывы, шагрень и прочие дефекты также недопустимы, если мы хотим добиться нужного качества покрытия.

При этом нашим клиентам, конечно, хотелось бы снизить зависимость результата от квалификации маляра, так как найти высококлассного специалиста непросто, и запросы у него, как правило, немалые. Кроме того, каждый руководитель малярного цеха хотел бы по возможности ускорить процесс окраски и сделать его более экологичным, снизив туманообразование. 

Одним из эффективных путей решения всех этих вопросов является применение электростатического способа нанесения. Этот способ позволяет увеличить коэффициент переноса лакокрасочного материала и ускорить процесс окраски, доставить материал в труднодоступные места окрашиваемых объектов сложной формы, обеспечить равномерное покрытие слоем заданной толщины, избежать дефектов, улучшить экологическую обстановку в зоне работ.

Сегодня оборудование для электростатической окраски представлено на рынке достаточно широко, и выбор подходящего – задача не из простых. Существует несколько различных методов электростатического окрашивания. Это обусловлено разнообразием лакокрасочных  материалов, окрашиваемых изделий, а так же различием технологических процессов самой окраски. И по каждому методу различные производители предлагают различное оборудование. Его подбор лучше осуществлять путем испытания разных видов устройств и разных видов материалов непосредственно в условиях реального рабочего техпроцесса.

Это большая работа, требующая опыта и квалификации. Специалисты компании «Премиум Класс» совместно со своими зарубежными партнерами регулярно проводят такую работу на производственной базе своих клиентов уже более восьми лет. Мы можем дать рекомендации и по выбору материала, и по оборудованию, и по оптимальной организации технологического процесса в целом, чтобы избежать распространенных дорогостоящих ошибок.

Надо иметь в виду, что поставками материала мы не занимаемся, ограничиваясь только некоторыми рекомендациями по его выбору и оставляя за собой контроль его технологической совместимости с оборудованием. Наши клиенты сами находят поставщиков ЛКМ по своему выбору. А вот оборудование мы не только рекомендуем, но также поставляем, устанавливаем, запускаем, осуществляем его гарантийное и постгарантийное обслуживание, а также проводим обучающие тренинги для пользователей. 

В настоящем обзоре будет дано общее представление о некоторых видах электростатического способа нанесения с их иллюстрацией на примере оборудования фирмы «Грако (Graco)», которое мы активно рекомендуем нашим клиентам как наиболее технически продвинутое на сегодняшний день, и при этом очень надежное, эффективное и простое в эксплуатации и обслуживании.  

Итак, электростатическое покрасочное оборудование можно разделить на две больших группы:

Электростатическое оборудование для порошковых красок и

Электростатическое оборудование для жидких красок.

В данном разделе мы более подробно рассмотрим вторую группу, то есть различные варианты и особенности нанесения в электростатическом поле именно жидких красок, но вопрос нанесения порошковых материалов также будет затронут.

Главным принципом электростатической окраски является то, что распыляемый жидкий ЛКМ, соприкасаясь или попадая в область действия электрода, которым оборудован электростатический краскораспылитель, получает высоковольтный отрицательный заряд. В зависимости от модели краскораспылителя он может быть  (40—100 кВ), и далее частицы материала направленно движутся от сопла электростатического краскораспылителя к заземленному окрашиваемому изделию по кратчайшим силовым линиям электростатического поля, возникающим между краскораспылителем и изделием, и таким образом создают «обволакивающий» эффект покрывая окрашиваемое изделие слоем ЛКМ.


В зависимости от технологии распыления ЛКМ, электростатический метод нанесения жидких красок можно в свою очередь разделить на несколько видов:

Пневматическое электростатическое распыление – при воздействии на материал потока сжатого воздуха происходит  диспергирование лакокрасочного материала, в результате чего собственно и формируется так называемый окрасочный «факел». При данном виде нанесения ЛКМ в качестве подающих элементов системы, как правило, используются мембранные насосы низкого давления, реже нагнетательные баки. Максимальное давление материала в данных установках составляет 7 бар.

По сути, эксплуатация электростатического оборудования низкого давления мало чем отличается от использования традиционной окрасочной системы низкого давления, и на первый взгляд, внешне, окрасочный факел электростатического краскопульта мало чем отличается от окрасочного факела традиционного пневматического пистолета с бачком или краскопульта, на который краска подается под давлением от насоса по шлангу.

Мембранный насос либо нагнетательный бак для создания давления, подключается к линии подачи сжатого воздуха «компрессору». Далее материал под давлением по шлангу подается от насоса к краскораспылителю, а по второму, воздушному шлангу от насоса либо напрямую от воздушной линии, подается сжатый воздух к тому же краскораспылителю. Краскораспылитель и выполняет функцию смесителя потока ЛКМ который под давлением через материальное сопло краскораспылителя, выходя, смешивается и дробиться с потоком сжатого воздуха, который выходя из краскораспылителя через воздушную крышку формирует тот самый окрасочный факел, от качества которого во многом и зависит конечный результат работы маляра.

Существует много нюансов и  технологий для формирования данного факела, но особенность эксплуатации электростатического оборудование заключается основном в различии конструкции краскораспылителя. В отличие от традиционного краскораспылителя, электростатический краскопульт оснащен так называемым электродом и трансформатором который подает заряд на электрод и тем самым заряжает краску. В зависимости от модели пистолета, трансформатор может быть внешним (классический) или встроенным в сам пистолет (каскадный).

Электростатическое распыление высокого давления – отличительной особенностью данного метода является то, что в данном случае ЛКМ подается к краскораспылителю насосом высокого давления (давление материала в системе может достигать 230 бар) и далее проходя через щелевидное сопло формируется окрасочный факел. В данном случае диспергирование лакокрасочного материала осуществляется за счет избыточного давления ЛКМ на выходе из сопла. Дополнительно в формировании окрасочного факела участвует воздух который, так же как и в пневматической системе выходя через воздушную крышку краскораспылителя дополнительно атомизируя окрасочный факел делает его более мягким.

Преимуществом данного метода является еще более высокий коэффициент переноса материала, т.к. при формировании окрасочного факела образовывается меньше лакокрасочного тумана в отличие от пневматического метода окраски. Так же как пневматические установки, электростатические системы высокого давления бывают классическими с внешним трансформатором  и каскадные где напряжение генерируется непосредственно в краскораспылителе.

 

Электростатическое распыления чашечными ручными распылителями - в этом случае заряженный ЛКМ распыляется исключительно под воздействием центробежных сил, возникающих при вращении с высокой скоростью чашки или диска, расположенных на краскораспылителе и приводимых в движение сжатым воздухом, а затем переносится на изделие исключительно силой электростатического поля, что гарантирует перенос материала до 90—98%

 

 

Следует отметить, что ручные чашечные низкооборотные краскораспылители (скорость вращения чашки - до 600 об./мин.), несмотря на максимальный для всех способов распыления коэффициент переноса материала, достигающий 95—98%, не нашли применения в условиях серийного и массового производства из-за низкой производительности (до 200 мл/мин.), а используются в основном для мелкосерийной ручной окраски решетчатых металлоконструкций, поскольку в этом случае трудно найти другой более экономичный способ качественного нанесения ЛКМ.

В зависимости от метода обеспечения заряда на электроде электростатический краскопульт можно разделить на два типа «каскадный» и классический.

В классических (внешних) высоковольтных системах высокое напряжение постоянного тока подается на краскораспылитель от трансформатора (источника высокого напряжения) при помощи высоковольтного кабеля. Как правило, трансформатор находится удаленно от электростатического краскораспылителя и подключается к электрической сети, что требует особого внимания.

В каскадных(встроенных) высоковольтных системах высокое напряжение постоянного тока генерируется на специальном каскаде, встроенном в краскораспылитель. При этом напряжение постоянного тока до 12 В. подается на краскораспылитель при помощи низковольтного кабеля либо как в случае с краскопультами фирмы Graco в которых напряжение постоянного тока 12В подается от турбины-генератора установленного так же в пистолете, а затем преобразуется на каскаде в высокое напряжение постоянного тока.

На примере электростатического краскораспылителя Graco серии Pro Xp можно рассмотреть принцип работы каскадного электростатического краскопульта:

 

сжатый воздух из линии подачи воздуха (компрессора) подается через регулятор  к краскораспылителю или от линии подачи воздуха через регулятор установленный к примеру на мембранном насосе Triton 308 который так же выполняет функцию подачи материала на электростатический краскопульт. Давление воздуха при этом должно быть 3 – 4,5 бар, и следует учитывать, что по мимо давления воздуха в системе, важным параметром является объем подаваемого воздуха. Попадая в краскопульт часть воздуха вращает крыльчатку турбины-генератора, которая вращаясь вырабатывает напряжение постоянного тока 12В, далее через шлейф передается на каскад и преобразуется в напряжение в зависимости от мощности каскада от 40 до 85 kv  и далее данное напряжение от каскада передается на электрод который уже в свою очередь и заряжает распыляемый материал, а другая часть воздуха, как и в стандартном пневматическом краскораспылители, выходя из воздушной крышки краскопульта, формирует окрасочный факел.

Эксплуатация данного оборудования удобнее, проще в обслуживании плюс абсолютно безопасно!

Теперь  давайте рассмотрим, что общее присуще электростатическому способу окраски и какие при этом принципиальные отличия у различных методов, что позволяет сделать выбор в пользу какого-то конкретного вида электростатического оборудования. 

Общие требования для нанесения материалов электростатическим методом:

  1. Заземление – важный аспект при работе с электростатическим оборудованием.

Важность заземления при выполнении малярных работ обусловлена рядом причин:

Первая, и пожалуй самая важная т.к. требует повышенного внимания – это безопасность. Особенно это важно при нанесении органорастворимых красок, которые в отличие от материалов на водной основе  имеют наиболее широкое применение при производстве окрасочных работ.  Нанесение органорастворимых материалов, в состав которых входят летучие органические растворители, являющиеся легковоспламеняемыми веществами, требует особого внимания пожарной безопасности и обеспечения надежного заземления в окрасочной камере, которое обязано обезопасить место проведения окрасочных работ от вероятности возникновения искры при касании различных предметов «накопивших» статический заряд.  Краскораспылители, технологическое оборудование и трубопроводы для растворителей и лакокрасочных материалов, на которых может накапливаться статическое электричество, должны быть заземлены в соответствии с требованиями ПУЭ (Должна быть ссылка на правила устройства электроустановок). Заземляющий проводник должен выполняться из провода необходимого сечения без изоляции для обеспечения возможности визуального контроля его целостности. Данные требования для заземления важны как при работе электростатическим оборудованием, так и любым другим. Специалисты ООО «Премиум Класс» настоятельно рекомендуют своим клиентам руководствоваться (правилами, рекомендациями и пр. ссылки) при устройстве участков проведения окрасочных работ и дальнейшей работы на них.

Во вторых, для работы с  электростатическим окрасочным оборудованием важно так же предусмотреть заземление самого маляра. Работая с электростатическим краскопультом, маляр попадает в область статического заряда, которая создается в передней части электростатического пистолета. Заземление маляра обеспечивает его защиту  от накопления статического заряда и как следствие возникновение искры между маляром и др. предметами в зоне окрашивания, при которых так же возникает дискомфортное покалывания соприкасающейся части тела. Существуют разные способы «заземлить» маляра:

  1. Специальные заземляемые браслеты, которые не очень любят сами маляры т.к. те ограничивают область передвижения человека.
  2. Специальная обувь с кожаной подошвой, которая обеспечивает заземление работника малярного участка посредством его контакта с заземленным полом окрасочной камеры. При интенсивной работе, пол в окрасочной камере  достаточно сложно содержать в надлежащей чистоте, зачастую он вообще  застелен бумагой, картоном, пленкой и тд., что делает бессмысленным применение токопроводящей обуви. Часто окрашивание вообще происходит вне окрасочной камеры, а в специально отведенном для этого месте, где в принципе отсутствует возможность создать токопроводящий пол.
  3.  Через ручку пистолета на наш взгляд  самый эффективный способ заземлить маляра. Окрасочный пистолет обязан так же быть заземленным т.к. находясь в зоне образования отрицательного статического заряда, который он же сам и генерирует, электростатическому краскопульту необходимо этот заряд куда то девать иначе он будет накапливать на себе излишний статический заряд и являться своеобразным конденсатором. Заземляя краскопульт посредством отдельного кабеля или как в случае с оборудованием Graco  через специальный заземляемый воздушный шланг, который соединяет краскопульт с линией подачи воздуха или подающего оборудования мы так же имеем возможность заземлить и оператора окрасочных работ. Важным условием в этом случае является необходимость наличия прямого контакта руки маляра с токопроводящей рукоятью электростатического краскопульта. Для этого можно использовать специальные токопроводящие перчатки либо как это часто делается, вырезать в перчатке отверстие в области ладони  и указательного пальца, что обеспечит прямой контакт маляра с токопроводящей рукоятью краскопульта, которая в свою очередь заземляется посредством кабеля или специального воздушного шланга с шиной заземления, которая обязательно должна быть предусмотрена в зоне проведения окрасочных работ.

В третью очередь важно предусмотреть заземление самой окрашиваемой детали Для чего необходимо заземлять деталь? Все по той же причине, что и все остальные объекты, находящиеся в зоне окрашивания, чтобы не накапливать разницу потенциалов. Находясь в зоне окрашивания электростатическим краскопультом, который посредством трансформатора через электрод, создает отрицательны электростатический заряд и заряжает им диспергированый лакокрасочный материал, деталь так же будет накапливать отрицательный заряд, если ее конечно не заземлить. Когда наша деталь заземлена она остается постоянно равнозаряженной  т.к. через систему заземления постоянно «сливает» отрицательный заряд, получаемый от отрицательно заряженной краски, которая покрывает поверхность детали и самого краскопульта. При этом положительный заряд, который также присутствует у, окрашиваемой заземленной детали притягивает к себе отрицательно заряженные частички диспергированной  краски и тем самым проявляется эффективность переноса лакокрасочного материала на поверхность окрашиваемой детали в электростатическом поле. 

Что касается самого способа заземлить деталь,  здесь уже появляется масса различных вариантов, которые зависят от вида детали, места ее окрашивания и прочих составляющих. К примеру, вертолеты, самолеты, вагоны и другая крупная  техника при окрашивании корпуса в сборе обычно заземляется посредством провода достаточного сечения, который для удобства присоединяется зажимом или другим удобным способом к окрашиваемой детали а другим к шине заземления 



Наши специалисты отдела продаж промышленного оборудования

Руководитель направления промышленной окраски

Евгений
Галушкин

8-903-433-20-94

Руководитель направления нанесения материалов

Евгений
Микиртычан

8-905-439-86-57

Специалист направления нанесения разметки

Иван
Архипенко

8-906-181-11-71

Старший специалист финишной окраски

Андрей
Маснев

8-904-502-78-13