Нанесение лакокрасочных материалов пневматическим распылением

Категория:
Технология отделки столярных изделий


Нанесение лакокрасочных материалов пневматическим распылением

В настоящее время этот метод применяется для нанесения лакокрасочных материалов на решетчатые и рамочные изделия, ящики, брусковые детали и другие криволинейные элементы, которые нельзя отделать другими прогрессивными методами. В небольших объемах этот метод применяется для отделки щитовых изделий в собранном виде. Путем пневматического распыления наносят отделочные материалы, не поддающиеся нанесению кистью или тампоном вследствие быстрого их загустевания и высыхания, например большинство нитролаков и нитроэмалей. Этим методом наносят лаки, краски, эмали, грунты, красители, шпатлевки.

Для получения путем распыления гладких и равномерных по толщине покрытий, без потеков,-необходима высокая степень дисперсности, т. е. раздробления лакокрасочного материала. Частицы лакокрасочного материала должны иметь размер порядка сотых долей миллиметра.

Распыление отделочного материала сжатым воздухом достигается за счет энергии струи сжатого воздуха, вытекающей с большой скоростью через узкое отверстие (сопло) в атмосферу.

Основная часть аппарата для распыления — форсунка. Применяемые для пневматического распыления форсунки имеют два сопла: материальное, из которого вытекает лакокрасочный материал, и воздушное, из которого вытекает сжатый воздух.

Для пневматического распыления нашли применение форсунки, в которых материальное сопло охватывается кольцевым соплом для сжатого воздуха.

Подаваемая к соплу распыляемая жидкость вытекает из него с небольшой скоростью. Сжатый воздух вытекает из кольца с большой скоростью, достигающей скорости звука, и за счет динамического удара и сил трения распыляет попадающую в него струю жидкости.

Инструменты для нанесения лакокрасочных покрытий, основанные на этом принципе, называются краскораспылителями.

Существуют два вида пневматического распыления: ручное и автоматическое. При ручном распылении лак наносят на изделие ручным краскораспылителем, перемещаемым рабочим с необходимой скоростью. Параметры нанесения материала в этом случае регулируются рабочим, и соблюдение их правильности зависит от его опыта и квалификации.

Рис. 1. Схема пневматического распыления жидкости форсункой с кольцевым соплом для воздуха:
1 — кольцо для сжатого воздуха, 2 — материальное сопло, 3 — зона разрежения, 4 — зона избыточного давления, 5 — зона распыления, 6 — зона образования тумана

При автоматическом распылении применяются специальные механизмы, на которые монтируют автоматические краскораспылители. В таких автоматических механизмах параметры распыления устанавливают заранее при наладке машин.

В зависимости от места, где смешивается отделочный материал с воздухом, различают краскораспылители внутреннего и внешнего смешения.

Лакокрасочные материалы наносят распылением в специально оборудованных камерах или кабинах.

Для нанесения лакокрасочных материалов методом пневматического распыления используется специальное оборудование, входящее в состав распылительной установки:
— компрессор, сжимающий и подающий воздух;
— воздухосборник или ресивер для отбора сжатого воздуха от компрессора, поддержания постоянного давления и подачи его в сеть;
— красконагнетательный бак для подачи лакокрасочного материала к распылителю под давлением;
— краскораспылитель для распыления отделочного материала и нанесения его на изделие;
— распылительная кабина с фильтром для очистки отсасываемого воздуха от мелких частиц лакокрасочного тумана и паров растворителей;
— воздуховоды для подачи сжатого воздуха к масловодоотделителю, красконагнетательному баку и распылителю.

Рис. 2. Схема стационарной заводской установки для распыления лаков и красок:
1 — электродвигатель, 2 — компрессор, 3 — ресивер, 4 — воздуховод для сжатого воздуха, 5 — трубопровод для лака, 6 — воздуховод для отсоса воздуха из кабины, 7 — распылительная кабина. 8 — распылитель, 9—шланг для сжатого воздуха, 10 — шланг для лака, 11 — масловодоотделитель

Кроме того, в состав установки могут входить аппарат (установка) для подогревания отделочного материала, емкость и система трубопроводов для централизованной подачи лакокрасочного материала вместо краскона-гнетательного бака. Схема стационарной заводской установки для распыления лаков и красок с централизованной их подачей показана на рис. 2.

Сжатый воздух из компрессора через ресивер поступает по воздуховоду к масловодоотделителю, где происходит очистка воздуха от влаги и масла. По шлангу очищенный воздух подается к распылителю. Лакокрасочный материал по трубопроводу и шлангу также поступает к распылителю. Лакокрасочный материал с помощью распылителя наносится на изделие, устанавливаемое в распылительной кабине.

Краскораспылители ручного действия. В краскораспылителях внутреннего смешения краска смешивается с воздухом в камере перед распыляющим соплом, куда под давлением поступают краска и воздух. Из камеры смешения воздушно-красочная смесь через щелевое отверстие выбрасывается наружу. Степень измельчения (дисперсность) при использовании таких краскораспылителей меньше, чем краскораспылителей внешнего смешения. Эти краскораспылители требуют большого расхода воздуха. Они дают широкий факел распыленного материала и позволяют наносить более толстые покрытия. К краскораспылителям такого типа относятся краскораспылители СО-71, С-512, С-677, КРП-2.

Рис. 3. Схема форсунок смешения воздуха и краски:
а — внутреннего смешения, б — внешнего смешения; 1 — материальное сопло, 2 — камера смешения, 3 — щелевое отверстие, 4 — зона смешения, 5 — круглое отверстие

В краскораспылителях внешнего смешения сжатый воздух, подведенный к соплу, с большой скоростью поступает в кольцевое отверстие между материальным и воздушным соплами. Он увлекает окружающий воздух, создавая разрежение перед материальным соплом. Краска поступает в разреженное пространство и вовлекается в зону большой скорости, где дробится на мельчайшие частицы и переносится тем же сжатым воздухом на окрашиваемое изделие. Качество распыления при внешнем смешении высокое, однако в этом случае увеличиваются туманообразование и, как следствие, потери лакокрасочных материалов. К краскораспылителям внешнего смешения относятся распылители КРН-2, ЗИЛ, КРУ-1, КРМ, С-765 и др.

Краскораспылитель С-765 показан на рис. 3.

Рис. 3. Пневматический краскораспылитель С-765:
1 — бачок, 2— штуцер, 3 — материальная камера, 4 — кольцевая камера, б — материальное сопло, С — игла, 7 — корпус, 8 — канал для воздуха, 9—клапан, 10 — ручка, 11 — штуцер, 12 — канал, 13 — регулятор краски

Лакокрасочный материал в материальную камеру может подаваться как из красконагнетательного бака через шланг и штуцер, так и из стаканчика, ввинчиваемого сверху корпуса в штуцер. Сжатый воздух подается через штуцер по каналу в ручке распылителя.

Рис. 4. Пневматический краскораспылитель СО-71:
1 — головка. 2 — кольцевая камера, 3. 8. 13 — штуцера, 4 — корпус, 5 — игла, 6, 7 —. регуляторы, 9— канал, 10 — ручка распылителя, 11 — курок. 12 — воздушный клапан, 14 — сопло

В нерабочем состоянии игла и воздушный клапан перекрывают их поступление в сопло через кольцевую камеру.

При нажатии курка первоначально открывается воздушный клапан, а затем канал подачи краски в сопло. В результате этого лакокрасочный материал и сжатый воздух смешиваются внутри головки, а затем смесь поступает в атмосферу. Расход лакокрасочного материала и сжатого воздуха устанавливается соответственно регуляторами. Форма факела изменяется за счет установки съемных головок-насадок, имеющих различные сечения выходных отверстий.

Краскораспылители автоматического действия. Краскораспылители этого типа предназначены для автоматического нанесения лакокрасочных материалов при установке их в механизированных и автоматических линиях. К их числу относятся краскораспылители КРВ-2 и КА-1. По принципу работы краскораспылители КРВ-2 и КА-1 аналогичны краскораспылителям ручного действия.

Рис. 5. Пневматический краскораспылитель КРВ-2:
1 — головка, 2— корпус, 3 — игла, 4— клапан, 5—регулятор расхода, канал подачи воздуха, 7 — канал подачи лака, 8 — кольцевой канал

Разница заключается лишь в том, что подача краски и сжатого воздуха осуществляется не за счет нажатия на курок краскораспылителя, а за счет нажатия движущейся детали или тягового органа на какой-нибудь командный аппарат — концевой выключатель, воздушный клапан. Команда на начало работы краскораспылителя может быть выдана также реле времени. Конструкция краскораспылителя КРВ-2 показана на рис. 5.

При получении команды импульс передается на исполнительный механизм — воздухораспределитель, открывающий проход сжатого воздуха из сети в распылитель по каналу. При этом сжатый воздух направляется по распределительному каналу в сопло, а часть его — в полость манжетного клапана, работающего по принципу пневмоцилиндра. В результате этого клапан смещается вправо, а вместе с ним и игла. Открывается проход лакокрасочного материала из материальной камеры, куда он поступает по шлангу через штуцер и канал. Смешение лакокрасочного материала со сжатым воздухом, выход смеси в атмосферу и регулирование формы струи осуществляется, как в краскораспылителе СО-71. При отключении подачи сжатого воздуха исполнительным механизмом пружина возвращает иглу в исходное положение, перекрывая проход лакокрасочного материала в сопло.

Расход лакокрасочных материалов устанавливается регулятором, а сжатого воздуха — дросселем, встроенным в систему подачи воздуха.

В зарубежной практике и на ряде отечественных предприятий применяются краскораспылители для нанесения двухкомпонентных лаков и эмалей. В таких краскораспылителях предусмотрено смешение двух жидких компонентов только при распылении непосредственно в факеле — после выхода из сопла. Они могут быть с двумя и одной форсункой. Двухфорсуночные краскораспылители представляют собой, по существу, два спаренных односопловых краскораспылителя, управляемые с помощью одного курка. Компоненты подаются раздельно по шлангам к различным материальным камерам.

В однофорсуночпых краскораспылителях для нанесения двухкомпонентных лаков и эмалей жидкость подается по разным каналам, не смешиваясь. Это достигается за счет полой материальной иглы, внутри которой подается один из компонентов. Другой компонент подается в сопло обычным способом.

Одно из условий, определяющих качество покрытия и минимальные потери на туманообразование,— правильный выбор оптимальных режимов распыления.

В краскораспылителях материальное сопло, игла и клапан обычно делаются сменными, с разными выходными сечениями материального сопла и соответственно воздушного кольцевого канала. На всех краскораспылителях могут быть получены плоский и круглый факелы путем установки соответствующей головки. На большие плоские поверхности лакокрасочный материал наносят, применяя плоский факел; на мелкие решетчатые изделия и кромки — круглый.

Уход за краскораспылителями. Перед началом работы тщательно осматривают краскораспылитель, краско-и воздухоподводящие шланги, проверяют их исправность.

В зависимости от площади окрашиваемой поверхности устанавливается форма факела и производится соответствующая настройка краскораспылителя.

Присоединяют шланги, подводящие сжатый воздух и краску от красконагнетательного бака, или устанавливают съемный наливной бачок. Регулируют подачу воздуха и краски.

Во время перерывов в работе переднюю часть краскораспылителя опускают в растворитель. По окончании работы, а также при смене колера краски краскораспылитель промывают растворителем.

Распылительные камеры. Распылительные камеры предназначены для нанесения в них на изделия лакокрасочных материалов распылением, сбора и отсоса летучих элементов этих материалов, образующихся в виде тумана. Они должны иметь удобный доступ ко всем частям отделываемого изделия и полностью удалять летучие элементы до просачивания их в цех.

Распылительные камеры по способу подачи в них изделий делятся на тупиковые, когда изделия подают и выгружают через один и тот же проем, и проходные, когда изделия подают в один проем, а получают из другого.

В зависимости от величины отделываемых изделий камеры подразделяются на мало-, средне- и крупногабаритные.

На рис. 6 показана распылительная камера для отделки среднегабаритных изделий (тумбочек, скамеек, корпусов телевизоров). При отделке изделие устанавливают на поворотный стол. Воздух с лакокрасочным туманом проходит сначала через краскоуловительную решетку, а затем через камеру с гидрофильтром из двух водяных завес, где очищается от «пыли» лакокрасочных материалов и частично от растворителей. Далее воздух проходит через сепаратор, состоящий из набора металлических пластин, расположенных под углом 45° к направлению движения воздуха. В сепараторе воздух освобождается от избытка влаги, которая стекает в ванну 6, а затем поступает в систему вытяжной вентиляции, откуда вентилятором выбрасывается в атмосферу.

В ванну стекает также вода, вытекающая из форсунок гидрофильтра, которая после отстоя вновь поступает в гидрофильтр.

Рис. 6. Распылительная камера для отделки среднегаба-ритных изделий:
1 — каркас, ’2 — светильник, 3 — вентилятор. 4 — сепаратор, 5 — гидрофильтр, 6 — ванна, 7 —решетка, 8 — поворотный стол, 9 — насос

Для отделки крупногабаритных изделий применяют камеру конструкции Гипродревпрома. Принцип действия ее аналогичен принципу работы вышеописанной камеры. Отличается камера тем, что поворотный стол расположен на уровне пола, для того чтобы изделия на него можно было устанавливать внутрицеховым транспортом.

На рис. 7 показана распылительная камера с гидродинамическим распылением воды. Конструкция этой камеры обеспечивает в несколько раз лучшую очистку воздуха по сравнению с водяными завесами вышерассмотренных камер, снижает расход электроэнергии и улучшает противопожарное состояние.

Рис. 7. Распылительная камера с гидродинамическим распылением воды:
1 — дверка, 2 — отражательный экран, 3 — воздуховод, 4 — дверь гидрофильтра, 5 — сепаратор гидрофильтра, 6 — камера гидрофильтра, 7 — камера отсоса воздуха, 8 — каркас камеры, 9 — светильник, 10—вентиляционная установка, 11 — вентиль, 12 — поплавковый регулятор уровня воды, 13 — завихритель (ротоклон), 14 — ванна, 15 — трубопровод

Принцип действия камеры заключается в том, что загрязненный лаковой пылью поток воздуха, проходящий со скоростью 25—30 м/с через завихритель кабины, захватывает часть воды с зеркальной поверхности, завихряет и образует водяной туман. В этом тумане загрязненный воздух смешивается, а лаковая пыль улавливается водяным туманом и осаждается на дно ванны, откуда периодически удаляется при чистке кабины.

Оборудование распылительной установки перед пуском в работу должно быть проверено и отрегулировано. Трубопроводы и шланги сжатого воздуха и лака должны быть герметичными и не пропускать сжатого воздуха или лакокрасочных составов.

Рис. 8. Красконагнетательный бачок:
1 — бак, 2 — емкость для лакокрасочного материала, 3— трубка, 4— пробка, 5 — крышка, 6 — откидной винт, 7— лопастная мешалка

Рис. 9. Масловодоотделнтель:
1 — ленточный фильтр, 2, 3, 6, 8— краны, 4 — штуцер для подачи воздуха, 5 — корпус, 7 — редуктор, 9 — цилиндр, 10 — труба с вкладышем, 11 — крышка, 12 — спускной клапан

Распылительные камеры периодически (через 2—3 дня) очищают от налипающей на их стенки лакокрасочной корки. Для облегчения удаления этой корки стенки кабины смазывают тавотом или оклеивают бумагой с нанесенным на нее слоем тавота.

Краскокагнетательные бачки. Красконагнетательный бачок предназначен для подачи лакокрасочного материала к распылителю под постоянным давлением.

Он состоит из бака со съемной крышкой, внутри которого помещается емкость с лакокрасочным материалом. Крышка герметически крепится к баку откидными винтами, имеет трубку, погружаемую в лакокрасочный материал. На крышке бака размещаются редуктор, манометр, краны для подвода воздуха через редуктор и для подачи лакокрасочного материала из бачка, лопастная мешалка для размешивания пигментированных материалов — красок и эмалей.

Масловодоотделители. Масловодоотделители служат для очистки сжатого воздуха от частиц воды и масла, находящихся в нем. Масловодоотделитель представляет собой сосуд цилиндрической формы, в который через штуцер подается сжатый воздух, поступающий через щели в трубу с вкладышами, где он получает вращательное движение. Частицы воды и масла, находящиеся в потоке воздуха во взвешенном состоянии, под действием центробежных сил отбрасываются на стенки, где собираются в капли, а затем стекают вниз.

Из трубы с вкладышами воздух проходит через ленточный (или войлочный) фильтр и поступает в распределительный канал, а потом в краны. К кранам подсоединяются шланги, направляющие воздух к распылителям.

В краны воздух поступает через редуктор, позволяющий регулировать его давление от 0,5 до 6 кгс/см2. Давление контролируется манометрами. Накопившаяся в цилиндре вода с маслом периодически удаляется через спускной кран.

Нанесение подогретых лаков и установки для подогрева. Горячие лаки и краски наносят обычными краскораспылителями. Распыление подогретых (горячих) лаков имеет ряд преимуществ перед нанесением холодных лаков: обеспечивается хорошее растекание на поверхности изделий лаков с большей вязкостью, уменьшается возможность образования потеков на вертикальных поверхностях, что позволяет наносить лаки более толстым слоем, в связи с чем получается экономия растворителей, снижается количество наносимых слоев, повышается производительность.

Для подогрева лакокрасочных материалов существуют различные установки: УГО-2МВ, УГО-4М и др. На рис. 10 показана схема установки УГО-2МВ. Она состоит из воздухонагревателя, нагревателя лакокрасочных материалов, пульта управления и редуктора для поддержания постоянного давления воздуха, подаваемого на распылитель.

Воздухонагреватели представляют собой закрытый цилиндр со вставленным внутрь электронагревателем. Сжатый воздух, поступающий в нижнюю часть цилиндра, нагревается от электронагревателя и поднимается вверх, откуда через редуктор поступает к распылителю. Воздухонагреватель обеспечивает сжатым воздухом три распылителя.

Рис. 10. Схема установки для подогрева лака УГО-2МВ:
1 — краскораспылитель, 2 — шланги для подачи лака и воздуха, 3 — воздухонагреватель, 4 — винт установки заданной температуры, 5 — термометр, 6 — редуктор, 7 — предохранительный клапан, 8 — расширительный бачок, 9 — нагреватель лакокрасочных материалов, 10 — кран, 11 — циркуляционные трубы, 12 — сливная пробка, 13 — бойлер, 14 — теплообменник, 15 — манометр, 16 — воздушный редуктор, 17 — воздушный клапан

Нагреватель лакокрасочных материалов состоит нз бойлера и вертикально расположенного теплообменника, соединенных друг с другом циркуляционными трубами. Внутри теплообменника помещен змеевик.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум