Патетная проработка и обоснование технологической схемы

       В зависимости от мощности, производительности и массы установки подразделяются на три группы: мало габаритные переносные (производительностью до 1,0 кг/мин и массой до 20 кг), передвижные средних габаритных размеров (производительностью до 2,0 кг/мин и массой до 60 кг) и крупногабаритные многопостовые передвижные или стационарные (производительностью не менее 5 кг/мин и массой более 100кг).

       По  температурным условиям, при которых  проводят распыление, различают 2 типа установок: без нагрева и с нагревом лакокрасочного материала. Наибольшее распространение получили установки безвоздушного распыления без нагрева. По сравнению с установками, в которых, предусмотрев нагрев, они дешевле и проще конструктивно и в обслуживании, имеют меньшую массу и габаритные размеры, менее энергоемки и могут быть использованы для нанесения лакокрасочных материалов более широкого ассортимента.

       Установки безвоздушного распыления с нагревом более экономичны (потери лакокрасочных материалов меньше), обеспечивают получение покрытий с лучшим внешним видом и позволяют проводить распадение, при значительно меньшем давлений.

       Оборудование  для распыления лакокрасочных материалов при низком давлении. При низком давлении удовлетворительно распыляются лишь низковязкие лакокрасочные материалы - известковые, клеевые, силикатные и другие строительные водные краски. Оборудованием при этом служат специальные установки — краскопульты с ручным или электрическим приводом.

       Фирма Sata – Farbspitztechnik выпустила на рынок краскораспылитель, работающий при пониженном давлении распыляющего воздуха. Новый краскораспылитель обеспечивает передачу на окрашиваемую поверхность 76.2% краски низкой вязкости, что существенно превышает допускаемую европейскими директивами норму 65% (классические высоконапорные краскораспылители обеспечивают в лучшем случае норму только 50%) /13/.

       Фирма Walther выпускает краскораспылительи, рассчитанные на использование сжатого воздуха среднего диапазона давления, т.е. между 0.7 и 1.5 бар. Этот, неиспользовавшийся ранее диапазон, обеспечивает возможность распыления краски в оптимальном режиме. Проведенные испытания показали, что краскораспылители обеспечивают нанесение, предписываемую нормативами 65% часть распыляемой краски на обрабатывание поверхности /14/. 

       

3. Нанесение лакокрасочных материалов в электрическом поле высокого напряжения

       По  значению и распространению в  промышленности электростатическое распыление занимает одно из ведущих мест. Этот способ экономичен, обеспечивает хорошее качество покрытий, возможность автоматизации процесса и высокую производительность. Путем воздействия электрического поля на аэродинамичные частицы достигается практически полное осаждение распыляемого лакокрасочного материала на изделия (потери не >10%) /6/.

       В электрическом поле можно окрашивать изделия I и II групп сложности, изготовленные из различных материалов, с применением стационарных и ручных установок. Особенно приемлем этот способ при окрашивании мелких изделий не очень сложной формы: деталей приборов, авто-, вело- и мотодеталей, электротехнических изделий, фурнитуры, бытовой техники, мебели, обуви и др. Его используют и при окрашивании средне- и крупногабаритных изделий, таких как кузова и кабины автомобилей, железнодорожные и трамвайные вагоны, автобусы. Хорошие результаты получены как при массовом, серийном производстве, так и при окрашивании единичных изделий. При применении стационарных установок существенно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, и повышается общая культура производства.

       Недостатки: сложность и повышенная стоимость  окрасочной аппаратуры, некоторые ограничения в использовании лакокрасочных материалов.

       Электростатические  распылители - наиболее простые по конструкции распыляющие устройства. Они состоят из неподвижной прямой горизонтально или наклонно установленной: коронирующей кромки, к которой подается лакокрасочный материал, постоянно циркулирующий в системе емкость - насос - фильтр - распылитель - емкость. Под действием электростатических сил лакокрасочный материал заряжается на коронирующей кромке, диспергируется на мельчайшие, частицы и осаждается на поверхности заземленного изделия. На этом принципе работают щелевые и лотковые электростатические электростатические распылители.

       Электроокрасочная камера. Назначение электроокрасочных  камер - создание условий проведения процесса, ограничение зоны распыления лакокрасочного материала, насыщенной парами растворителей, и ограждения обслуживающего персонала от оборудования, находящегося под высоким напряжением.

       В стационарных установках применяют  исключительно разборные камеры проходного типа. Изделия в них  поступают на подвесном или напольном конвейере через соответствующие рабочие проемы. Конструкции электроокрасочных камер и их размеры определяются габаритами окрашиваемых изделий, числом и типом распылителей, установленных в камере. Все электроокрасочные камеры снабжены вытяжной или приточно-вытяжной вентиляцией. Как правило, в них отсутствуют гидрофильтры, так как свыше 90% наносимых лакокрасочных материалов осаждается на изделиях.

       На  рис. 1.3. и 1.4. приведены принципиальная схема и устройство установки для нанесения лакокрасочных материалов в электрическом поле высокого напряжения. Камера представляет собой металлическую конструкцию (каркас, собранный из стоек, ригелей и облицовочных панелей) /7/.  

       Схема электроокрасочной установки 

       

1 - источник  высокого напряжения; 2 - короб вентиляционный; 3 - изолятор; 4 - ролики конвейера; 5 - светильники; 6 - корпус камеры; 7 - подвеска; 8 - окрашиваемые изделия; 9 - чаша распылителя; 10 - бак с лакокрасочным материалом; 11 - пульт управления; 12 - транспортный проем камеры; 13 - шланги для подачи лакокрасочного материала; 14 - дозатор; 15 - стойка изоляционная

       Рис. 1.3.

       Устройство  электроокрасочной камеры

       

1 - воздуховод  вытяжной; 2 - заслонки; 3 - высоковольтно-выпрямительное  устройство; 4 - кабель высоковольтный; 5 - ограждение; 6 - короб; 7 - фильтр сетчатый; 8 - распылитель электромеханический; 9 - вентилятор центробежный; 10 - металлический каркас; 11 - механизм возвратно-поступательного перемещения электрораспылителей; 12 - ограждающая панель; 13 - изолятор; 14 - дозатор лакокрасочного материала; 15 - патрубок вытяжной.

       Рис. 1.4.  

       1.2.4. Нанесения лакокрасочных материалов окунанием, обливом и валковым методом

       Нанесение лакокрасочных материалов на поверхность  окунанием – один из наиболее простых  и высокопроизводительных методов. Разновидностями этого метода являются: обычное окунание, окунание с выдержкой в парах растворителей, окраска в барабанах и протягиванием изделий через ванну с лакокрасочным материалом /6/.

       Установки для окраски окунанием с обычным стоком и с выдержкой в парах растворителей во многом однотипны. Применяют установки, главной составной частью которых служат ванны. Размеры ванн определяются размерами окрашиваемых изделий. Изделия подаются и извлекаются из ванны вручную или с помощью средств малой механизации (тельферы, подъемники). Сток избытка лакокрасочного материала обычно осуществляется непосредственно над ванной. В установках для окрашивания изделий небольших размеров, транспортируемых на подвесном конвейере непрерывного действия, ванна монтируется в камере, которая оборудована вентиляционным вытяжным агрегатом. Нередко предусматривается перемешивающее устройство.

       Немецкой  фирмой предлагается резервуар для  рабочей жидкости, в котором окрашиваются методом погружения поверхности деталей, например кузова автомобилей. Резервуар отличается тем, что в нем рабочая жидкость очень просто с незначительными затратами очищается от загрязняющих частей осаждением их на подвижное дно снабженное перегородками /15/.

       При методе облива в отличие от окунания в процессе окраски участвует относительно небольшой объем лакокрасочного материала, поэтому метод менее опасен в пожарном отношении. Наибольшее распространение получили две разновидности метода облива: облив с последующей выдержкой изделий в парах растворителей, называемый струйным обливом, и нанесение лакокрасочных материалов наливом.

       Окраска валковым методом заключается в  равномерной подаче лакокрасочного материала на вращающийся валок, который затем переносит его на движущуюся подложку.

       К ручному инструменту для окраски относятся кисти, валики, шпатели, тампоны. Окраска ими достаточно распространена, однако постепенно заменяется другими менее трудоемкими и более высокопроизводительными методами /5/. 
 

       1.2.5. Нанесения лакокрасочных материалов методом электроосаждения.

       В зависимости от того, проводят электроосаждение анодное или катодное, применяют  соответствующие лакокрасочные  материалы. Они должны обладать соответствующей необходимой рассеивающей способностью, электрической проводимостью и другими свойствами.

       Для нанесения способом анодного электроосаждения разработано и применяется большое число грунтовок и эмалей различных цветов: масляно-фенольные (В-Фл-093, В-Фл-149Э, В-Фл-1199Э), масляно-стирольные (В-МС-278, В-МА-5194), меламино-алкидные (МЛ-28), эпоксидные (В-ЭП-0117, В-ЭП-2100), полиакрилатные (В-АС-1162), алкидно-уретановые (АУ-0118, В-АУ-0150, В-АУ-5185), на основе малеинизированного каучука (В-КЧ-0207). Эти материалы выпускаются в виде нейтрализованных концентратов и кислых водонерастворимых паст с содержанием сухого остатка (до стадии разведения) 40-75%. Нейтрализующими агентами для них служат алифатические амины (триэтиламин, триэтаноламин и др.), а также аммиак.

       В стадии разработки и освоения находятся  материалы для катодного осаждения – эпоксидные, полиэфирные, полиакрилатные, полиуретановые, содержащие четвертичные аммониевые группы или аминогруппы. Их нейтрализуют кислотами – соляной, фосфорной, муравьиной, уксусной.

       Ванна электроосаждения, применяемая в установках автоматизированной окраски (рис. 1.12.), представляет собой сварную емкость из листовой стали, корпус которой в случае анодного осаждения является катодом /7/. Ванна разделена перегородкой на две части: собственно ванну окунания и переливной карман. Переливных карманов может быть два (при больших объемах ванны). Соотношение между объемами рабочей части ванны и переливного кармана составляют 10:1. Переливной карман служит для слива и отстаивания пены. Для этой же цели в нижней части кармана имеются сетчатые пеногасящие перегородки. По краям ванны вдоль ее боковых стен устанавливают два или четыре лопастных насоса внутренней системы перемешивания. 

       Ванна электроосаждения.

       

1 - корпус; 2 - заслонка, 3 - перемешивающее устройство; 4 – механизм поворота заслонки; 5 - переливной карман.

       Рис. 1.5. 

       Секции  промывки и обдувки изделий. Промывка и обдувка изделий горячим воздухом осуществляется в туннеле, выполненном в виде секций, и расположенном за ванной электроосаждения. В секции промывки с поверхности изделий удаляется незакрепленный лакокрасочный материал, а в секции обдувки слой лакокрасочного материала освобождается от капель воды и частично от адсорбированной влаги. 

       

4. Отверждение (сушка) покрытий.

 

       Многие  лакокрасочные материалы промышленного  назначения образуют пленку в результате испарения растворителя или вследствие окисления и полимеризации пленкообразующего. Эти процессы ускоряются при нагревании окрашенных изделий в сушильных камерах до 180ºС и выше. 

       1.3.1. Конвективные сушилки.

       В конвективных сушильных установках передача теплоты лакокрасочному материалу, находящемуся на изделии, осуществляется за счет непосредственного его контакта с циркулирующим нагретым воздухом или топочными газами. Теплоносителем в установках является вода, пар, газ или электроэнергия.