В данной статье представлены преимущества и недостатки наиболее часто используемых методов нанесения водно-дисперсионных лакокрасочных материалов при промышленной окраске изделий.
1. Безвоздушное распыление
Преимущества метода:
-
Коэффициент массопереноса 60%, потери 40% (т.е. на 20% меньше потери на туманообразование, чем при пневматическом распылении).
-
Меньшее, чем при использовании метода пневматического распыления, загрязнение окрасочных камер.
-
Средний размер капель больше, они движутся и ударяются о поверхность с более высокой скоростью. Таким образом, по сравнению с пневматическим распылением, на поверхность поступает большее количество ЛКМ за одинаковый период времени, т.е. увеличивается производительность труда (особенно при окрашивании больших площадей).
-
Возможно нанесение одного толстого слоя, таким образом, уменьшение трудоемкости процесса.
-
Возможно нанесение высоковязкого ЛКМ.
-
Факел ЛКМ имеет строго очерченные границы, определяемые характеристиками сопла, что обеспечивает более строгое контролирование процесса окраски.
Недостатки метода:
-
Невозможность изменения расхода ЛКМ и ширины факела в процессе работы и, как следствие, ограниченность применения метода безвоздушного распыления при окраске изделий сложной конфигурации (резко возрастают потери ЛКМ, на окрашиваемой поверхности появляются потеки).
-
Сравнительно большой расход ЛКМ и, как следствие, неэффективность применения безвоздушного распыления для окраски отдельных мелких изделий. Поэтому метод применяется в основном для средних, крупных, особо крупных изделий простой и средней конфигурации.
-
Неэффективность применения метода при необходимости частой смены вида или цвета ЛКМ или распыления малого количества ЛКМ.
-
Отсутствие возможности отрегулировать форму веера, регулировка осуществляется подбором подходящей головки. Толщина и форма факела регулируется путём изменения вязкости ЛКМ и рабочего давления.
-
Ограниченное применение метода для нанесения материалов с крупными частицами пигмента и наполнителя, легко выпадающими в осадок.
-
Высокий уровень рабочего давления (150-180 бар) и, следовательно, относительно быстрый износ форсунок и большой расход ЛКМ.
-
Высокая стоимость оборудования по сравнению со стоимостью пневматического распылителя.
2. Пневматическое распыление
Преимущества метода:
-
Получение покрытия любого класса по внешнему виду (ГОСТ 9.032-74), включая покрытие I-го класса.
-
Равномерная толщина пленки.
-
Универсальность метода, т.е. возможность его применения с разной производительностью практически в любых производственных условиях, как при окраске вручную отдельных изделий, так и при нанесении ЛКМ на полностью автоматизированных поточных линиях.
-
Возможность нанесения почти всех ЛКМ, материалов без ограничения по размерам частиц.
-
Для нанесения фасадной краски данным методом достаточно минимального количества ЛКМ.
-
Простота устройства и обслуживания окрасочного оборудования при высокой степени надежности его работы.
-
Сравнительно низкая стоимость оборудования и низкие затраты на эксплуатационные расходы.
-
Возможность окрашивания промышленных изделий различных габаритов и конфигураций любой группы сложности.
-
Возможность оперативной регулировки объёма краски и формы струи.
Недостатки метода:
-
Повышенные потери ЛКМ на туманообразование (эффективность массопереноса не выше 45%).
-
Большое количество загрязненного красочным аэрозолем воздуха, который образуется при распылении ЛКМ и должен быть очищен и удален через водяные или сухие фильтры в окрасочных камерах.
3. Пневматическое распыление с использованием воздуха низкого давления (технологии HVLP и Turbo HVLP)
Преимущества метода по сравнению с методом пневматического распыления:
-
Удваивание эффективности массопереноса (85%).
-
Уменьшается количество конденсата, попадающего в компрессор, и меньше энергии затрачивается на сушку сжатого воздуха.
-
Распределение частиц по размерам уже, а размер частиц больше, что способствует уменьшению потерь, потеков на сферических вертикальных поверхностях.
-
Факел имеет резко очерченные воздушным коридором границы, что также способствует уменьшению потерь.
-
Возможность работать с материалами различной вязкости;
-
Возможность окраски самых сложных поверхностей за счет широких регулировок формы факела и степени его обогащения материалом.
-
Качество покрытия достигает 1 класса (как и при пневматическом распылении).
-
Сокращение выполнения технологического процесса многослойной окраски за счет уменьшения времени сушки слоев, т.к. воздух, проходя через турбину, нагревается, повышая тем самым температуру ЛКМ.
-
Решается проблема подготовки сжатого воздуха (масло-, влагоотделение), т.к. воздух не сжимается под высоким давлением в замкнутом пространстве.
-
Внутренние диаметры проходных отверстий для воздуха в краскораспылителе в 3-4 раза больше по сравнению с классическим пневматическим распылением, что намного облегчает задачу по обслуживанию и промывке краскораспылителей по окончании работы, при смене цвета или типа ЛКМ.
Недостатки метода:
-
Обязательное наличие компрессора производительностью свыше 600 л/мин., особенно при нанесении материалов с высоким содержанием сухого остатка и высокой рабочей вязкостью, так как менее производительное оборудование не позволит справиться с поставленной задачей, и качество поверхности будет низким.
-
Высокая стоимость компрессоров.
-
Небольшое снижение производительности по сравнению с пневматическим распылением.
4. Комбинированное распыление
Преимущества метода:
-
Более низкое давление в насосе, чем для безвоздушного распыления. В связи с этим повышаются экономические показатели, снижается расход воздуха, уменьшается износ оборудования.
-
Достаточно высокая эффективность массопереноса 60-70% позволяет работать при менее мощной вентиляции.
-
По сравнению с пневматическим распылением резкое снижение потерь ЛКМ на туманообразование и, как следствие, улучшение санитарно-гигиенических условий работы.
-
По сравнению с безвоздушным распылением возможность получения покрытия более высокого класса (не менее 3 класса).
-
По сравнению с безвоздушным распылением появляется возможность изменять давление на ЛКМ и в небольших пределах увеличивать или уменьшать расход ЛКМ, а также изменять форму факела даже при одном и том же сопле.
-
Позволяет работать с материалами высокой вязкости при меньшем давлении, чем при использовании метода безвоздушного распыления.
Недостатки метода:
-
Ограниченность его применения для нанесения ЛКМ с грубыми, легко выпадающими в осадок пигментами и наполнителями.
-
Ограниченность использования метода при окраске с частой сменой вида или цвета наносимого ЛКМ, при нанесении малого объема ЛКМ.
-
Трудность применения метода для окраски изделий особой сложной конфигурации.
