Окрасочное оборудование. Краскораспылители и краскопульты

Одними из самых распространенных способов нанесения ЛКМ в настоящее время являются методы распыления: пневматическое, безвоздушное, комбинированное, электростатическое. Развитие окрасочных технологий, стремление повысить производительность процесса окраски, снизить потери ЛКМ, улучшить декоративные свойства покрытий становятся причиной появления новых подходов к методам распыления.

Пневматическое распыление ЛКМ было изобретено в конце XIX в. и по-прежнему остается самой популярной разновидностью этого метода. Его широкое распространение во многом обусловлено простотой, высоким качеством получаемых покрытий, а также возможностью применения для выполнения окрасочных работ как с низкой, так и высокой производительностью.

При пневматическом распылении ЛКМ, подающийся в краскораспылитель различными способами (из верхнего или нижнего красконаливного стакана; под давлением от насоса, красконагнетательного бака, из системы централизованного краскораспределения), выходя из сопла, измельчается сжатым воздухом, вытекающим с большой скоростью из отверстий в воздушной головке. В результате образуется окрасочный факел, состоящий из частичек ЛКМ размером 5-100 мкм, движущихся по направлению к окрашиваемому изделию, осаждаясь на котором частички формируют покрытие. Часть распыленных частиц не долетает до поверхности и уносится потоком воздуха, образуя красочный туман.

Снижение потерь ЛКМ на туманообразование и повышение коэффициента переноса материала на изделие являются важнейшими факторами увеличения экономической эффективности процесса и улучшения экологии при пневмораспылении.

В настоящее время различают несколько разновидностей метода пневматического распыления, основными из которых являются:

• конвенциональное (традиционное) распыление при высоком давлении сжатого воздуха;

• распыление при низком давлении сжатого воздуха HVLP (High Volume Low Pressure);

• распыление при среднем давлении сжатого воздуха.

Рассмотрим основные типы краскораспылителей, исходя из приведенной выше классификации методов пневматического распыления.

Краскораспылители конвенциональной системы

В конвенциональных краскораспылителях давление сжатого воздуха на входе в краскораспылитель и давление распыления на воздушной головке примерно одинаковы (около 3-4атм). Краскораспылители этого типа обеспечивают превосходное качество распыления и однородность красочного факела, имеют невысокий расход сжатого воздуха. Основным недостатком конвенциональных краскораспылителей является низкий коэффициент переноса материала на изделие, обычно не превышающий 45% при окраске изделий сложной конфигурации, повышенный расход ЛКМ и большое количество отходов.

Краскораспылители системы HVLP

В начале 80-х годов XX в. вследствие ужесточения законодательств по охране окружающей среды производители окрасочного оборудования разработали новый вид краскораспылителей, имеющих специальное строение внутренних воздушных каналов и распыляющих ЛКМ при низком избыточном давлении сжатого воздуха. Все краскораспылители, относящиеся к системе распыления HVLP, имеют давление распыления на воздушной головке < 0,7атм (при этом давление сжатого воздуха на входе в краскораспылитель может достигать 2,0-4,5атм) и обеспечивают перенос материала на изделие свыше 65%. Снижение потерь ЛКМ на туманообразование достигается за счет того, что частички материала, распыленные при низком давлении сжатого воздуха, имеют невысокую скорость и образуют «мягкий» красочный факел, равномерно «настилающийся» на изделие. Следует отметить, что краскораспылителям системы HVLP для эффективного создания красочного факела при низком давлении распыления необходимо значительно большее количество сжатого воздуха по сравнению с конвенционными краскораспылителями, что требует применения более мощных компрессоров. Еще одним недостатком краскораспылителей системы HVLP является некоторое ухудшение декоративных свойств покрытия (например, появление шагрени), так как средний размер частиц в красочном факеле больше, чем в случае распыления при высоком давлении.

Краскораспылители, наносящие ЛКМ при среднем избыточном давлении сжатого воздуха

Чтобы устранить недостатки, характерные для краскораспылителей системы HVLP, в конце 90-х годов XX в. ведущие производители окрасочного оборудования разработали метод распыления ЛКМ при среднем давлении сжатого воздуха (0,7-1,2атм на воздушной головке), который позволяет получать покрытие высокого качества и обеспечивает коэффициент переноса материала на изделие, превышающий 65%. Подобные результаты становятся достижимыми благодаря специальной конструкции внутренних воздушных каналов краскораспылителя, обеспечивающей оптимальное соотношение распыляемого ЛКМ со сжатым воздухом и вследствие этого получение однородного высокодисперсного красочного факела и относительно низкое потребление сжатого воздуха.

Метод распыления ЛКМ при среднем избыточном давлении сжатого воздуха был реализован в краскораспылителях с торговыми марками Trans-Tech1 (DeVilbiss, США), RP2 (Sata, Германия), LVLP3 (Iwata, Япония).

Следует отметить, что, несмотря на внешнее сходство, краскораспылители различных систем пневматического распыления отличаются друг от друга конструкцией внутренних воздушных каналов и строением воздушной головки.

Таким образом, значительное сокращение потерь ЛКМ, которое обеспечивают современные модели пневматических краскораспылителей, позволит пневматическому распылению и в новом веке уверенно сохранять свои лидирующие позиции среди других методов нанесения жидких ЛКМ.