Elektrostatinis dažymas - dizainas ir veikimo principas
Pirmą kartą elektrostatinį dažų purkštuvą 1941–1944 metais užpatentavo amerikiečių mokslininkas ir tyrinėtojas Haraldas Ransburgas. Prieš užpatentuodamas savo išradimą ir užpatentavęs pirmąsias jo versijas, Ransburgas daug eksperimentavo laboratorijoje, tobulindamas savo išrastą elektrostatinių dažų taikymo būdą.
Taigi, 1951 m., išradėjas gavo patentą US 2697411 dėl prietaiso dažų dažymui elektrostatiniu purškimu, kuris tapo šiuolaikinių įrankių prototipu. Tais pačiais metais Haraldas įkūrė įmonę „Ransburg“, kuri iki šiol užsiima elektrostatinės dažymo įrangos gamyba ir tobulinimu.
Iš esmės metodas yra toks. Skysta medžiaga dažams ir lakui purškiama kaip įprasta purkštuvu, tačiau su viena papildoma sąlyga. Praeinant per purškimo pistoletą, dažai įkraunami, kontaktuodami su specialiu elektrodu šalia purškimo pistoleto antgalio, iki aukštos neigiamos įtampos, kurios lygis siekia 100 000 voltų.
Išėjus iš purkštuko, neigiamo krūvio dažų dalelės veržiasi lauko linijų kryptimi elektrostatinis laukas į įžemintą dažų gaminį. Tai reiškia, kad tarp purškimo pistoleto ir dažomo gaminio veikia aukšta įtampa.
Dažų purškimas atliekamas suspausto oro pagalba, t.y. pneumatiniu būdu arba beoriu purškimu, kai slėginiai dažai išleidžiami per purkštuko angą. Tai yra du tradiciniai elektrostatinių dažų purškimo būdai. Taip pat yra kombinuotų sistemų.
Be to, vienodo krūvio dažų dalelės, išskrendančios iš purkštuko, atstumia viena kitą pagal elektrostatikos dėsnį, natūraliai sudarydamos dažų degiklį. Dalelių deglas elektrostatinės traukos jėgomis veržiamas į įžemintą dalį, o dalelės, judėdamos pagal elektrostatinio lauko intensyvumo linijas, tolygiai dengia detalę. Dėl to nėra rašalo rūko efekto, o dažų ir lako medžiagos perdavimo koeficientas ant gaminio siekia 98%.
Šis taikymo būdas leidžia žymiai sutaupyti dažų ir lako medžiagą ir apskritai žymiai pagreitina dažymo procesą. Dažant didelius objektus, pavyzdžiui, vamzdžius, įprastu būdu, dažymo metu juos reikia kelis kartus apversti, kad dažai gulėtų tolygiai ir iš visų pusių.
Tačiau naudojant elektrostatinį poveikį, tai jau nereikalinga, nes įkrautos dažų dalelės savaime juda elektrinio lauko linijomis, lenkia gaminį iš visų pusių, o norint gauti reikiamą aukštą kokybę, pakanka vieno praėjimo su purškimo pistoletu. rezultatas.
Elektrostatiniai pistoletai yra skirtingi, tačiau turi kažką bendro su tradiciniais purškimo pistoletais. Visų pirma, dažų kanalų principas yra tas pats. Skirtumas slypi tuo, kad kai kuriuose yra elektrodo, skirto dažų ir lako medžiagai įkrauti, o kitose nėra, taip pat aukštos įtampos, kuri suteikia sistemai reikiamą darbinę įtampą.
Elektrostatinio purškimo pistoleto korpusas, skirtingai nei įprasto, pagamintas ne iš plieno ar aliuminio, o iš kompozitinio plastiko, kuriame yra ir laidžios, ir izoliacinės dalys, kad darbuotojas būtų maksimaliai apsaugotas nuo atsitiktinio elektros smūgio.
Aukštos įtampos elektrostatinio pistoleto sistema gali būti klasikinio arba kaskadinio dizaino. Klasikinė schema apima aukštos įtampos tiekimą per laidą iš šaltinio (aukštos įtampos transformatoriaus) į pistoletą, todėl įrankis yra lengvas ir patogus naudoti, nes korpuse nėra elektronikos.
Privaloma apsauga nuo trumpojo jungimo. Toks purškiklis yra pigesnis ir lengviau taisomas. Klasikinės schemos trūkumas yra nestabili elektrodo įtampa, purkštuvo jungiklio nebuvimas.
Kaskados grandinė reiškia, kad įrankyje (tiesiogiai purkštuve) yra įmontuotas įtampos keitiklis. Pistoletas maitinamas 12 voltų nuolatine nuolatine įtampa per žemos įtampos kabelį, o įrankio viduje esanti įtampa yra padidinta iki priimtino lygio.
Kaskados grandinės privalumai yra neabejotini: stabili įtampa, įkrovimo vienodumas, galimybė reguliuoti įrankio įtampą, jungiklis po ranka. Trūkumai yra didesnis svoris ir didesnė kaina.
Elektrostatinės dažų sistemos skirstomos į automatines ir rankines. Ir šie, ir kiti, kaip minėta aukščiau, gali būti beoriai, kombinuoti arba pneumatiniai. Be to, automatiniai taip pat yra diskiniai didelės spartos, o rankiniai puodeliai yra mažo greičio. Apie tai pakalbėsime vėliau.
Įprastu atveju purškiama kaip ir naudojant tradicinius purškimo pistoletus – pradiniame etape veikia beoriai, kombinuoti ir pneumatiniai elektrostatiniai purkštuvai, tačiau dėl elektrostatinių jėgų veikimo jie užtikrina dažų ekonomiškumą ir aukštą perdavimo koeficientą – iki 90 %. .
Tačiau su purkštuvais ir diskais viskas vyksta šiek tiek kitaip: čia purškimas vyksta dėl išcentrinių jėgų, kai diskas ar puodelis sukasi ant purkštuvo. Sukimas sukuriamas veikiant suslėgtam orui ant puodelio ar disko ir taikomas elektrostatiniu poveikiu. Taip pasiekiama iki 98% dažų ir lako medžiagos pernešimo.
Rankiniai mažo greičio purkštuvai turi tik 600 aps./min. puodelio sukimosi greitį ir, nors jie užtikrina 98 % dažų pernešimo, jie nėra labai plačiai naudojami didelėse pramonės įmonėse, nes jų našumas yra mažas, daugiausia 200 mililitrų dažų vienam. minutę .
Tačiau smulkiose pramonės šakose, ypač dažant metalines groteles, rankiniai elektrostatiniai purkštuvai yra pelnytai populiarūs dėl savo ekonomiškumo ir efektyvumo.
Automatiniai diskiniai greitaeigiai dažų purkštuvai, kurių suslėgtas oras pučiamas aplink degiklio periferiją, kad jį susiaurintų, diskų sukimosi greitis siekia iki 60 000 aps./min., o produktyvumas yra žymiai didesnis ir perdavimo efektyvumas (iki 90%). Tokie elektrostatiniai purkštuvai plačiai naudojami pramonėje, pavyzdžiui, dažant automobilių kėbulo dalis, buitinius prietaisus, metalines konstrukcijas, tokias kaip baldai ir kt.
Jis turi elektrostatinį dažymo būdą ir savo išskirtinius atspalvius. Pirma, tai aukštos įtampos darbas. Žinoma, iki 98% medžiagos perkėlimo pranašumas yra nepaprastai svarbus, tačiau čia yra ir tradicinių apribojimų.
Dažų ir lako medžiagos atsparumas turi būti tam tikras minimalus, kad būtų pakankamai įkrautas, kai praėjo šalia aukštos įtampos elektrodo, kitaip spalvos kokybė pablogės, pavyzdžiui, metalo dulkių emalio sudėtyje nėra. turi didžiausią – gerą poveikį spalvos kokybei.
Medžiagos, praskiestos vandeniu, yra pavojingos dėl trumpojo jungimo. Tuo tarpu šiuolaikinė įranga nestovi vietoje, tobulėja, o šie apribojimai nebėra neįveikiamos kliūtys dažymui.
Atskirai reikėtų pasakyti apie dažytų paviršių savybes. Nelaidžių medžiagų, tokių kaip mediena, plastikas ar guma, negalima dažyti tiesiog, reikia atlikti papildomus parengiamuosius darbus.Pirmiausia užtepamas laidus gruntas arba medžiaga sudrėkinama, tada dažai dedami elektrostatiniu būdu.
Labai svarbi ir dažomo objekto forma.Kadangi dažų dalelės, pasikraunančios ir judančios išilgai lauko linijos, veržiasi link gaminio daugiausia jo labiausiai įkrautų vietų kryptimi, nebus galima nudažyti tuštumų ar kišenių, nes jose beveik nebus elektrinio lauko Faradėjaus narvelio efektas veiks. Priešingai, geriausiai bus nuspalvintos aštrios projekcijos, nes šalia jų elektrinio lauko stiprumas bus didžiausias.
Tačiau išeitis yra. Kišenes ir įdubas galima nudažyti, tam jie tiesiog išjungia aukštą įtampą ir dažo kaip įprastas pneumatinis arba beoris purškimo pistoletas. Į visus šiuos niuansus svarbu atsižvelgti.
Elektrostatinio dažymo įrenginius sudaro šios dalys: purškimo pistoletas, aukštos įtampos šaltinis, įvairios paskirties žarnos (orui ir dažams), maitinimo kabelis, įžeminimo kabelis, siurblys, bakas.
Prieš pradedant darbą, įrenginys turi būti patikimai įžemintas. Kaip aukštos įtampos šaltinis gali būti naudojamas tiek elektros tinklas, tiek kitas energijos šaltinis, ypač mobilus pneumatinis pastovios įtampos generatorius, skirtas autonominiam įrenginio veikimui, kai nėra įprasto tinklo.
Verta paminėti, kad elektrostatinio dažymo technologija per dešimtmečius nuolat tobulėjo nuo to laiko, kai Ransburgas išrado savo pirmąjį elektrostatinį purškimo pistoletą. Net ir šiandien elektrostatinis dažymas pelnytai užima ekonomiškiausios dažų ir lako dažymo technologijos vietą, kuri užtikrina maksimalų dažų perdavimą gaminiui.
Čia atliekų kiekis yra minimalus, todėl tiek smulkioje gamyboje, tiek didelėse pramonės įmonėse, gamyklose, elektrostatinis dažymas šiandien yra labai populiarus.