Принципи нанесення порошкової фарби
Порошкове фарбування докорінно відрізняється від традиційної рідкої. Тут процес нанесення барвника відбувається не у вигляді в'язкої субстанції (яка під дією механічної енергії викидається з сопла фарбопульта), а у вигляді найдрібніших частинок сухого барвника.
Прилипання частинок до поверхні, що фарбується відбувається через їх електризації, в результаті чого ними купується заряд, відмінний від того, яким має поверхню. Далі все відбувається відповідно до відомим законом Кулона про тяжінні різнойменних електричних зарядів. Сила електризації визначає міцність зчеплення.
Придбання спочатку електрично нейтральними частками позитивного або негативного заряду може відбуватися двома способами:
- Електростатичним, коли частка порошку заряджається від зовнішнього джерела. Тому порошкові пістолети, які реалізують цей принцип, називаються електростатичними;
- Від кінетичної енергії тертя між суміжними частинками, які з великою швидкістю вилітають з сопла фарбувального пістолета. Оскільки в цьому випадку використовується Трібостатіческій ефект, то і пістолети отримали таку ж назву.
Незалежно від джерела енергії, що заряджає порошок, рівномірність рівня заряду призводить до того, що осідання частинок барвника відбувається значно більш рівномірно, і не пов'язане з перепадами тиску компресора, зусиллям натискання на курок і іншими факторами.
Крім того, суха порошкова фарба більш екологічна, оскільки не містить в собі токсичних органічних розчинників. Проте, при фарбуванні рекомендується користуватися респіратором.
У застосуванні порошкових фарб є і обмеження. Наприклад, з метою збільшення поверхневої активності фарбується її рекомендується підігрівати до 150 ... 200 ° С. В іншому випадку сила зчеплення різнойменних зарядів зменшується, що вплине на довговічність.
Порошкові трібостатіческіе пістолети
Загальний принцип дії полягає в тому, щоб повідомляти частинкам фарби електричний заряд. Найпростіше це відбувається тертям.
Робота Трібостатіческій пістолета для порошкового фарбування полягає в наступному. Бачок заповнюється порошковим фарбником (вихідний матеріал повинен мати певну вологість, при якій виключається злипання суміжних частинок сухої фарби, що призведе до перевитрати енергії). Бачок приєднується до корпусу пістолета, в той час як до торцевої частини прикріплюється шланг для транспортного потоку повітря від повітрозабірника.
Довжина шланга визначається потужністю компресора, і у побутових виконань пістолетів зазвичай не перевищує 3 метрів. Корпус пістолета попередньо заземлюється. При включенні відбувається змішування частинок повітря з порошкоподібною барвником. Створюється потужний турбулентний потік суміші, в якому відбувається інтенсивне тертя суміжних частинок порошку. Цей потік каналізується через вихідний отвір насадки і викидання на поверхню.
Внутрішня поверхня заземленого корпусу навмисно забезпечена макронеровностямі, тому полімерні частинки барвника відчувають значний вплив сил тертя, внаслідок чого їх заряд додатково зростає.
Трібостатіческіе пістолети конструктивно прості, і володіють меншою ціною, проте їх продуктивність пов'язана з деякими зовнішніми обмеженнями:
- При функціонуванні в умовах низьких температур ефективність Трібостатіческій методу знижується, Причини - підвищення вологості повітря і комкование частинок порошку.
- Далеко не всі порошкоподібні барвники суміші можуть ефективно електризуватися тертям. Наприклад, в усі склади, крім епоксидних композицій, доводиться додавати полярні розчинники, а вони підвищують щільність порошку, і збільшують необхідну потужність компресора.
- Продуктивність інструменту визначається розмірами бачка (стандартна комплектація включає в себе бачок ємністю 0,5 л). Тому спосіб підходить для забарвлення порівняно невеликих за площею поверхонь.
- Інтенсивність заряду залежить від ступеня заповнення бачка. При малій кількості порошку тертя слабшає, що може призвести або до зменшення товщини шару фарби, або до погіршення її зчеплення з поверхнею, що фарбується.
Електростатичні пістолети порошкового фарбування
Конструкція таких пристосувань більш складна. Електростатичний пістолет для порошкового фарбування складається з наступних частин:
- Корпуси з ручкою, на якому розташовується панель управління.
- Бачка, що заповнюється барвником порошком.
- Розрядника з електромагнітної пасткою.
- Перетворювача (іноді комплектуемого і блоком живлення).
- Електрода з соплом.
- Живить і заземляющего кабелів.
Оскільки електростатичне поле тут створюється примусово, то для електризації підійде будь-яка полімерна фарба, наприклад, поліефірна або поліуретанова, що дає електростатичного пістолета певну перевагу перед Трібостатіческій.
За умови подачі в змішують камеру (яка займає більшу частину внутрішнього обсягу корпуса) сухого і чистого повітря, заряд, що купується частинками порошку, виявляється значним. Це дозволяє використовувати електростатичний пістолет для фарбування великих поверхонь.
Послідовність дії пристрою така. Електростатичне поле, порушену разрядником, створює усередині камери різниця потенціалів, оскільки зовнішня частина корпусу заземлена. Створюються сили, активно перемішують суміш, і напрямні її до виходу з камери, де встановлений порожнистий електрод. Його електромагнітна пастка додатково прискорює потік заряджених частинок, і викидає його назовні з великою швидкістю.
Оскільки навколишнє повітря має власну вологість, то сила електростатичного тяжіння практично не залежить від відстані між заземленої поверхнею окрашиваемого вироби і пістолетом. В результаті заряджені частинки порошку рівномірно осаджуються на метал фарбується заготовки.
Інший принцип створення електростатичного поля реалізований в пістолетах німецької фірми Ransburg. Тут використовується відцентровий розпорошення від обертового з великою швидкістю диска. Для заряду частинок використовується ковзний контакт, який є на самому диску.
Потік порошку під впливом відцентрових сил розбивається на мікроструі, і витягується електромагнітної пасткою, після чого направляється на поверхню, що вимагає фарбування. Траєкторія руху частинок розташовується уздовж магнітних силових ліній електростатичного поля, тому потік завжди виходить щільним і рівномірним.
Принципи вибору порошкового пістолета
Основними критеріями доцільності тієї чи іншої моделі пістолета для порошкового фарбування є:
- Продуктивність і розміри фарбується площі.
- Умови, в яких буде проводитися фарбування (температура і вологість повітря, відстань до виробу).
- Маса пристрою.
- Наявність пневматичного обладнання та його характеристики.
- Можливі обмеження по складу порошкової фарби.
Для мінімальних обсягів фарбувальних робіт ідеальний варіант - трібостатіческіе пістолети лінійки Старт. Вони відрізняються мінімальною масою і ціною, а також прості в застосуванні.
Посадочне місце під бачок уніфіковано з метою можливого застосування і більш містких ємностей. Необхідне розрідження створюється міні-електродвигуном, що працює від мережі 220 В, і яке споживає не більше 2 ... 3 Вт потужності. Відстань до об'єкта невелика, зате ціна пристрою - до 11000 руб. - цілком виправдовує його використання в побутових цілях.
Електростатичний пістолет Ransburg No2 - єдиний представник подібного обладнання, якому не потрібне повітря. Про компактності доведеться забути, проте ККД розпилення за допомогою відцентрового диска - максимально можливе, і досягає 97 ... 98%. Ціна комплекту - від 560000 руб. що передбачає значні обсяги фарбувальних робіт.
Альтернативою попередньої моделі є електростатичні пістолети Tesla impuls. Вони компактні, допускають регулювання параметрів процесу розпилення, відрізняються простотою в управлінні, та й коштують набагато дешевше - до 13000 ... 15000 руб.