Elektrosztatikus festés - kialakítás és működési elv
Az elektrosztatikus festékszórót először 1941 és 1944 között szabadalmaztatta Harald Ransburg amerikai tudós és kutató. Mielőtt szabadalmaztatta találmányát, és miután szabadalmaztatta az első változatokat, Ransburg alaposan kísérletezett a laboratóriumban, tökéletesítve az általa feltalált elektrosztatikus festékfelhordási módszert.
Így 1951-ben a feltaláló megkapta az US 2697411 számú szabadalmat egy elektrosztatikus szórással történő festékfelhordó készülékre, amely a modern szerszámok prototípusává vált. Ugyanebben az években Harald megalapította a Ransburg céget, amely még mindig elektrosztatikus festőberendezések gyártásával és fejlesztésével foglalkozik.
Alapvetően a módszer a következő. A festékhez és lakkhoz való folyékony anyagot a szokásos módon permetezővel permetezzük, de egy további feltétellel. A szórópisztolyon való áthaladáskor a festék a szórópisztoly fúvókájához közeli speciális elektródával érintkezve nagy negatív feszültségre töltődik, amelynek szintje eléri a 100 000 voltot.
A fúvókából való kilépés után a negatív töltésű festékrészecskék a mezővonalak irányába rohannak elektrosztatikus mező a földelt festéktermékhez. Vagyis a szórópisztoly és a festendő termék közé nagy feszültség kerül.
A festék permetezése sűrített levegő segítségével történik, azaz. pneumatikus módszer vagy levegő nélküli szórás, ahol a túlnyomásos festéket a fúvóka nyílásán keresztül száguldják át. Ez a két hagyományos szórási minta az elektrosztatikus festék felhordásához. Vannak kombinált rendszerek is.
Továbbá a fúvókából kirepülő azonos töltésű festékszemcsék az elektrosztatika törvénye szerint taszítják egymást, természetes módon festékpisztolyt alkotva. A részecskékből álló fáklyát az elektrosztatikus vonzási erők a földelt részre sodorják, és az elektrosztatikus tér intenzitása mentén mozgó részecskék egyenletesen befedik az alkatrészt. Így nincs tintaködhatás, és a festék és lakk anyagának átviteli együtthatója a terméken eléri a 98%-ot.
Ez az alkalmazási mód lehetővé teszi a festék- és lakkanyag jelentős megtakarítását, és általában jelentősen felgyorsítja a festési folyamatot. Nagyméretű tárgyak, például csövek szokásos módon történő festésekor azokat a festési folyamat során többször meg kell fordítani, hogy a festék egyenletesen és minden oldalon feküdjön.
De elektrosztatikus alkalmazásnál ez már felesleges, hiszen a feltöltött festékrészecskék maguktól mozognak az elektromos tér vonala mentén, minden oldalról meghajlanak a termék körül, és egy szórópisztollyal végzett áthaladás elegendő a szükséges jó minőség eléréséhez. eredmény.
Az elektrosztatikus pisztolyok különböznek egymástól, de van valami közös a hagyományos szórópisztolyokkal. Először is, a festéket vezető csatornák elve ugyanaz. A különbség abban rejlik, hogy egyeseknél, mások hiányában a festék- és lakkanyag töltésére szolgáló elektróda, valamint a nagyfeszültség, amely biztosítja a rendszert a szükséges üzemi feszültséggel.
Az elektrosztatikus szórópisztoly teste a megszokottól eltérően nem acélból vagy alumíniumból, hanem vezetőképes és szigetelő részeket egyaránt tartalmazó kompozit műanyagból készül, így a dolgozó maximálisan védve van a véletlen áramütéstől.
Az elektrosztatikus pisztoly nagyfeszültségű rendszere lehet klasszikus vagy kaszkád kialakítású. A klasszikus séma magában foglalja a nagyfeszültségű kábelen keresztül a forrásból (nagyfeszültségű transzformátor) a pisztolyba való bejutást, ami a szerszámot könnyűvé és könnyen kezelhetővé teszi, mivel a házban nincs elektronika.
Kötelező rövidzárlat elleni védelem. Az ilyen spray olcsóbb és könnyebben javítható. A klasszikus séma hátránya az elektróda instabil feszültsége, a porlasztó kapcsolójának hiánya.
A kaszkád áramkör a szerszámba épített feszültségátalakító jelenlétét jelenti (közvetlenül a porlasztóban). A pisztolyt 12 voltos egyenfeszültség táplálja alacsony feszültségű kábelen keresztül, és a szerszám belsejében lévő feszültség a működéshez elfogadható szintre emelkedik.
A kaszkád áramkör előnyei vitathatatlanok: stabil feszültség, egyenletes töltés, a szerszám feszültségének beállításának lehetősége, egy kéznél lévő kapcsoló jelenléte. Hátránya a nagyobb súly és a magasabb ár.
Az elektrosztatikus festékrendszereket automatikus és kézi festési rendszerekre osztják. Mind ezek, mind a többiek lehetnek levegő nélküliek, kombináltak vagy pneumatikusak, mint fentebb említettük. Ezen kívül az automaták is lemezes nagy sebességűek, a kézi csészék pedig alacsony sebességűek. Erről később beszélünk.
A szokásos esetben a permetezés a hagyományos szórópisztolyokhoz hasonlóan történik - a levegő nélküli, kombinált és pneumatikus elektrosztatikus permetezők a kezdeti szakaszban működnek, de az elektrosztatikus erők hatására a festék gazdaságosságát és magas átviteli együtthatóját - akár 90%-ig - biztosítják. .
A porlasztókkal és tárcsákkal azonban minden kicsit másképp történik: itt a porlasztás a centrifugális erők hatására történik, amikor a tárcsa vagy a csésze forog a porlasztón. A forgást a csészén vagy a tárcsán lévő sűrített levegő hatására alakítják ki, és elektrosztatikus hatást fejtenek ki. Ezzel a festék és lakkanyag akár 98%-a is átjut.
A kézi, alacsony fordulatszámú csészepermetezők csésze forgási sebessége mindössze 600 ford./perc, és bár 98%-os festékátvitelt biztosítanak, nagy ipari üzemekben nem nagyon használják őket, mivel alacsony a teljesítményük, maximum 200 milliliter festék/perc. perc .
A kisiparban azonban, különösen a fémrácsok festésekor, gazdaságosságuk és hatékonyságuk miatt méltán népszerűek a kézi elektrosztatikus permetezők.
Az automatikus tárcsás nagysebességű festékszórók, amelyek sűrített levegőt fújnak a vágópisztoly kerülete körül, hogy szűkítsék azt, akár 60 000 ford./perc tárcsafordulatszámmal és lényegesen nagyobb termelékenységgel és magas átviteli hatékonysággal (akár 90%-kal) rendelkeznek. Az ilyen elektrosztatikus permetezőket széles körben használják az iparban, például karosszériaelemek, háztartási gépek, fémszerkezetek, például bútorok festésére.
Elektrosztatikus festési módszerrel és saját jellegzetes árnyalatokkal rendelkezik. Először is, ez egy nagyfeszültségű munka. Természetesen rendkívül fontos az anyag akár 98%-ának átvitelének előnye is, de itt is vannak hagyományos korlátok.
A festék- és lakkanyagnak rendelkeznie kell egy bizonyos minimális ellenállással, hogy a nagyfeszültségű elektróda közelében elhaladva kellően feltöltődjön, ellenkező esetben a színminőség romlik, például a fémpor jelenléte a zománc összetételében nem a legtöbb - jó hatással vannak a színminőségre.
A vízzel hígított anyagok rövidzárlat miatt veszélyesek. Mindeközben a modern berendezés nem áll meg, fejlődik, és ezek a korlátok már nem jelentenek áthidalhatatlan akadályt a festésnek.
Külön meg kell említeni a festett felületek tulajdonságait. A nem vezető anyagokat, mint a fa, műanyag vagy gumi, nem lehet egyszerűen festeni, további előmunkálatok szükségesek, először egy vezetőképes alapozót hordunk fel, vagy nedvesítjük meg az anyagot, majd elektrosztatikusan visszük fel a festéket.
Nagyon fontos a festendő tárgy formája is.Mivel a feltöltött és a térvonal mentén mozgó festékrészecskék főként annak legtöltöttebb részei irányába rohannak a termék felé, így az üregeket vagy a zsebeket nem lehet majd átfesteni, mert szinte nem lesz bennük elektromos tér. A Faraday ketrec effektus működni fog. Éppen ellenkezőleg, az éles vetületek színeződnek a legjobban, mivel az elektromos térerősség a közelükben lesz a legnagyobb.
Van azonban kiút. A zsebek és a mélyedések festhetők, ehhez egyszerűen lekapcsolják a nagyfeszültséget és úgy festenek, mint egy hagyományos pneumatikus vagy levegő nélküli szórópisztolyt. Mindezeket az árnyalatokat fontos figyelembe venni.
Az elektrosztatikus festéshez szükséges berendezések a következő részekből állnak: szórópisztoly, nagyfeszültségű forrás, különféle célokra szolgáló tömlők (levegőhöz és festékhez), tápkábel, földelő kábel, szivattyú, tartály.
A telepítést a munka megkezdése előtt megbízhatóan földelni kell. Nagyfeszültség forrásaként mind elektromos hálózat, mind más energiaforrás használható, különösen egy mobil pneumatikus állandó feszültséggenerátor a berendezés autonóm működéséhez hagyományos hálózat hiányában.
Érdemes megjegyezni, hogy az elektrosztatikus festési technológia folyamatosan fejlődött az évtizedek során, mióta Ransburg feltalálta első elektrosztatikus szórópisztolyát. Az elektrosztatikus festés ma is méltán veszi át a leggazdaságosabb festékek és lakkok felhordási technológiájának helyét, amely a festék maximális átjutását a termékre éri el.
Itt minimalizálják a hulladék mennyiségét, így mind a kisipari termelésben, mind a nagy ipari vállalkozásoknál, a gyárakban nagyon népszerű manapság az elektrosztatikus festés.