Способи нанесення лакофарбових покриттів
Найбільшого поширення набули два способи нанесення рідинних лакофарбових покриттів - пневматичне розпилення та нанесення в електростатичному полі.
Пневматичне розпиленняє одним із найбільш поширених способів фарбування деталей СП. Цим способом можна наносити матеріали на основі багатьох видів плівкоутворювачів на вироби всіх груп складності. Продуктивність фарбування пневморозпилення досить висока. Якість покриття задовільна. Недоліками цього є значні втрати лакофарбових матеріалів на туманообразование (до 50%); висока токсичність і внаслідок цього необхідність застосування фарбувальних камер з пристроями витяжки та очищення забрудненого повітря, пожежонебезпечність; значна витрата розчинників для розведення лакофарбових матеріалів до робочої в'язкості.
Якість покриття при цьому способі значною мірою визначається ступенем очищення стисненого повітря, оскільки наявність вологи та масел викликає шлюб. Тому повітря, що надходить від пневмосуміші, піддається очищенню в спеціальних масловідділювачах. Для підтримки заданої в'язкості лакофарбового матеріалу використовуються різні розчинники
Для підвищення ефективності фарбування способом пневпорозпилення, економії розчинників (до 40%) і скорочення кількості шарів, що наносяться, застосовується нанесення лакофарбових матеріалів з підігрівом.
Безповітряне розпилення. Сутність способу полягає в тому, що розпилення лакофарбового матеріалу відбувається без стисненого повітря під впливом високого гідростатичного тиску, створюваного у внутрішній порожнині пристрою, що розпилює і витісняє матеріал через отвір сопла. Безповітряне розпилення здійснюється в такий спосіб. Фарбу підігрівають узамкнутої системи до 70-100 ° С і під тиском 4-6 МПа подають до розпилювача. Оскільки при виході фарби з сопла в атмосферу відбувається перепад тисків від 4-6 до 0,1 МПа, то має місце різке збільшення обсягу і дроблення частинок фарби. Так як факел фарби, що розпилюється, захищений від навколишнього середовища оболонкою парів розчинника, туман не утворюється.
Установка безповітряного розпилення працює в такий спосіб. З бачка 1 фарба насосом через 4 нагрівач 5 подається до розпилювача 6. Невикористана частина фарби скидається під тиском через систему шлангів 2 і зворотний клапан 3 в бачок, Таким чином створюється безперервна циркуляція фарби, необхідна для підтримки постійної температури і тиску на розпилювачі.
Цей спосіб має суттєві переваги перед пневматичним розпорошенням: зменшення витрати лакофарбових матеріалів на 20-25% завдяки зменшенню втрат на туманоутворення; зниження витрат на експлуатацію розпилювальних камер через їх легше очищення; поліпшення умов праці та ін.
Забарвлення в електростатичному поліє основним способом нанесення лакофарбових покриттів на деталі СП. Спосіб заснований на перенесенні заряджених частинок емалі в електростатичному полі високої напруги, що створюється між системою коронуючих електродів-розпилювачів і виробами, що фарбуються.
Частинки фарби, набуваючи заряду, рухаються вздовж силових ліній електричного поля та осідають на поверхні деталі. Зазвичай коронуючий електрод підключають до негативного полюса (фарбуючий матеріал при цьому отримує негативний заряд), а виріб - до позитивного джерела полюса високої напруги. Несучий вироби конвеєр, як правило, заземлюють.
Схема електростатичних розпилювачів наведена намалюнку. На заземлений конвеєр 3, що рухається, навішуються деталі 2, які, проходячи між чашками-фарборозпилювачами 7, піддаються фарбуванню. 4. Для збільшення хмари фарби, а отже, і площі фарбування чашки-фарборозпилювачі обертаються навколо своєї осі, розкидаючи частинки фарби під дією відцентрової сили. Зазвичай у камері для фарбування знаходиться по дві чашки-фарборозпилювачі з кожного боку виробу, що фарбується. Міжлектродна відстань 200-300 мм. Напруга, створювана на чашках-фарборозпилювачах, до 80 кВ. Рівномірне рух конвеєра забезпечує рівномірність нанесення покриття. Перевагами способу є висока якість покриття, низька витрата матеріалу, недоліками - висока вартість обладнання.
Занурення (занурення)у ванну є дуже продуктивним і простим за технікою виконання. Занурення широко застосовується під час лакування виробів. Цей спосіб можна застосовувати лише до виробів обтічної форми, тобто. таким, на яких при розвантаженні з ванни не затримувалася б фарба. При фарбуванні зануренням виробу занурюють у ванну на певний час, потім виймають, дають можливість стекти фарбі і направляють на сушіння.
Перевагами цього способу є його простота та відсутність необхідності застосування дорогого обладнання. Недоліками є значне випаровування матеріалу, натікання фарби при зливі та нерівномірність покриття. Змінюючи склад і в'язкість фарби, можна отримувати покриття завтовшки 30-40 мкм і більше.
В'язкість фарби впливає не тільки на товщину покриття, а й на швидкість її стікання з фарбованої поверхні, зменшуючи товщину. Зі збільшенням швидкості підняття виробу із ванни товщина плівки збільшується.
ДляПоліпшення якості покриття застосовуються спеціальні прийоми. Такі як установка над лотком стікання фарби металевої сітки, зарядженої позитивно. Конвеєр отримує негативний заряд і між виробами і сіткою утворюється електричне поле, що стягує негативно заряджені краплі фарби з виробу. Застосовується також технологія фарбування зануренням із витримкою у парах розчинника. Під час витримки відбувається вирівнювання товщини покриття завдяки інтенсивнішому видаленню надлишків фарби в нижній зоні виробу.
Струменевий облив.Цим способом фарбуються вироби, до яких пред'являються невисокі вимоги до якості обробки. Принципово забарвлення обливом мало відрізняється від забарвлення зануренням. Товщина покриття може досягати 60 мкм.
Сутність цього способу полягає в тому, що вироби на конвеєрі 2 надходять у фарбувальну камеру 3, де їх обливають фарбою зі спеціальних сопел-форсунок 4. Надлишок фарби стікає по лотку в резервуар, звідки 1 насосом через фільтри знову подається до форсунок. Система вентиляції, що включає патрубки 6 і вентилятор 5, забезпечує безперервну циркуляцію парів розчинника в тунелі 7. Пари відсмоктуються з фарбувальної камери 3, а також з початку зони стікання в тунелі і повертаються у верхню частину кінця тунелю. Надлишки пар понад концентрації, що допускається, викидаються в атмосферу. Концентрація пари регулюється спеціальним автоматичним дроселем-клапаном. Вхідний і вихідний тамбури мають повітряні завіси для того, щоб запобігти попаданню парів розчинника в приміщення цеху.
До переваг струменевої обливи належать: можливість одночасного фарбування виробів різної конфігурації, відносно висока якість покриття, відсутність громіздкого обладнання та незначнапотреба у виробничих площах, висока продуктивність та повна автоматизація процесу; можливе отримання потовщеного до 50 мкм шару покриття, що дозволяє уникнути багатошарового фарбування із застосуванням пневморозпилювачів.
До недоліків слід віднести: значні втрати розчинника через багаторазову циркуляцію лакофарбового матеріалу, складність заміни кольору лакофарбового матеріалу, необхідність частого очищення конвеєра через обростання фарбою.
Забарвлення електроосадженням (електрофорез)- дуже перспективний спосіб отримання покриттів водорозчинними емалями. Сутність цього способу полягає в осадженні плівкоутворювального матеріалу з водного розчину на виріб за допомогою постійного електричного струму.
Вироби підвішуються на конвеєр 4 і надходять у ванну 1, виготовлену з нержавіючої сталі і негативно зарядженим електродом - катодом. Іноді для покращення якості покриття у ванну вводять додаткові катоди (вугільні або сталеві стрижні) та аноди - у вигляді сітки 3, а також створюють примусове перемішування фарби за допомогою насоса 5. Конвеєр та підвішені на ньому вироби мають позитивний заряд (анод), що створюється генератором постійного струму. У ванні створюється електричне поле, під дією якого частинки фарби 2 прагнуть виробу і осаджуються на ньому. На початку процесу електроосадження фарбуються ділянки поверхні, на яких градієнт напруженості силового електричного поля максимальний - кромки, виступи і т.д. У міру того, як ці ділянки покриваються шаром фарби, зростає ізолююча дія нанесеного шару і починають фарбуватися інші частини поверхні виробу. В результаті на виробі утворюється щільна плівка безпориста покриття однакової товщини. Встановлено,що при електрофорезі протікають процеси осмосу, при цьому вода витісняється з осаду, внаслідок чого частинки фарби ущільнюються та міцно прилипають до поверхні деталі.
Товщина одержуваного при цьому покриття 15-30 мкм. Найкращі результати дає фарбування сталевих виробів, дещо гірше – алюмінієвих. Погано фарбується цинк. Після осадження покриття виробу промивають водою і сушать з попередньою витримкою пофарбованих виробів на повітрі протягом 20-25 хв.