Покраска распылением

редактировать
Техника покраски, при которой устройство распыляет материал покрытия по воздуху на поверхность. Система LVLP.

Покраска распылением представляет собой метод окраски, при котором устройство распыляет материал покрытия (краска, чернила, лак и т. Д.) Через воздух на поверхность. Наиболее распространенные типы используют сжатый газ - обычно воздух - для распыления и направления частиц краски. Пистолеты-распылители произошли от аэрографов, и эти два обычно различаются по размеру и размеру создаваемого ими рисунка распыления. Аэрографы переносятся вручную и используются вместо кисти для детальной работы, такой как ретушь фотографий, роспись ногтей или изобразительное искусство. Для распыления с помощью пневматического пистолета обычно используется более крупное оборудование. Обычно он используется для покрытия больших поверхностей равномерным слоем жидкости. Пистолеты-распылители могут быть автоматическими или ручными и иметь сменные головки, позволяющие использовать различные формы распыления. Одноцветные аэрозольные баллончики с краской портативны и удобны в хранении.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Типа
    • 2.1 Распыление с помощью пневматического пистолета
      • 2.1.1 Высокое давление при низком давлении
      • 2.1.2 Низкое давление при низком давлении
    • 2.2 Электростатическая окраска распылением
      • 2.2.1 Вращающийся колокол
    • 2.3 Электрический вентилятор
      • 2.3.1 Горячее распыление
      • 2.3.2 Безвоздушные пистолеты-распылители
    • 2.4 Безвоздушные пистолеты-распылители
    • 2.5 Автоматические линейные системы распыления
    • 2.6 Автоматизированные системы плоского распыления
    • 2.7 Покрасочная камера
  • 3 Безопасность
  • 4 Дефекты
  • 5 Другие области применения
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Дополнительные ресурсы по окраске распылением

История

Распыление краски сжатым воздухом можно проследить до ее использования на Южно-Тихоокеанской железной дороге в начале 1880-х годов. В 1887 году Джозеф Бинкс, начальник технического обслуживания в Чикаго. Оптовый магазин Маршалл Филд разработал ручную распылительную машину с холодной водой для нанесения побелки на стены подвала магазина. Фрэнсис Дэвис Миллет, директор по оформлению Всемирная Колумбийская выставка в Чикаго в 1893 году использовал Бинкса и его систему окраски распылением для нанесения побелки, состоящей из смеси масла и белого свинца, на здания на выставке, что заняло значительно меньше времени, чем традиционная окраска кистью и превратив его в то, что назвали Белым городом. В 1949 году Эдвард Сеймур разработал тип окраски распылением, аэрозольную краску, которую можно было наносить в виде сжатого аэрозоля в баллончике.

Типы

Распыление с помощью пневматического пистолета

Этот процесс происходит, когда краска наносится на объект с помощью пистолета-распылителя под давлением. Воздушный пистолет имеет сопло, резервуар для краски и воздушный компрессор. При нажатии на спусковой крючок краска смешивается со струей сжатого воздуха и выпускается мелкой струей.

Типы форсунок и распылителей

Из-за широкого диапазона форм и размеров форсунок консистенция краски может быть разнообразный. При выборе форсунки важными факторами являются форма заготовки, желаемая консистенция краски и рисунок. Три наиболее распространенных сопла - это полный конус, полый конус и плоский поток. Существует два типа распыления с помощью пневматического пистолета. В ручном режиме опрыскиватель с пневматическим пистолетом удерживается опытным оператором на расстоянии примерно 6–10 дюймов (15–25 см) от объекта и перемещается вперед и назад по поверхности, при этом каждый ход перекрывает предыдущий, чтобы обеспечить непрерывное Пальто. В автоматическом режиме головка пистолета прикрепляется к монтажному блоку и подает струю краски из этого положения. Окрашиваемый объект обычно помещается на ролики или поворотный стол, чтобы обеспечить равномерное покрытие со всех сторон.

Большой объем низкого давления

Большой объем низкого давления (HVLP) аналогичен обычному пистолету-распылителю, использующему компрессор для подачи воздуха, но для самого пистолета-распылителя требуется более низкое давление (LP). Более высокий объем (HV) воздуха используется для аэрозольного распыления и продвижения краски при более низком давлении воздуха. Результатом является большая доля краски, достигающей целевой поверхности, с уменьшенным распылением, расходом материалов и загрязнением воздуха. Регулятор часто требуется для того, чтобы снизить давление воздуха от обычного компрессора для пистолета-распылителя HVLP. В качестве альтернативы, турбинный агрегат (обычно содержащий двигатель, производный от пылесоса) может использоваться для продвижения воздуха без необходимости в воздушной магистрали, идущей к компрессору.

Согласно эмпирическому правилу две трети покрытия помещаются на основу, а одна треть - в воздух. Истинные пистолеты HVLP используют 8–20 кубических футов в минуту (13,6–34 м / ч), и требуется промышленный компрессор с выходной мощностью не менее 5 лошадиных сил (3,7 кВт). Системы распыления HVLP используются в автомобильной, декоративной, морской, архитектурной, отделке мебели, живописи и косметике.

Малый объем низкого давления

Как и HVLP, краскопульты низкого давления (LVLP) также работают при более низком давлении (LP), но они используют малый объем (LV) воздуха, когда по сравнению с обычным оборудованием и оборудованием HVLP. Это еще одна попытка повысить эффективность переноса (количество покрытия, которое остается на целевой поверхности) пистолетов-распылителей при одновременном снижении расхода сжатого воздуха.

Электростатическая окраска распылением

Электростатическая окраска была впервые запатентована в США Гарольдом Рансбургом в конце 1940-х годов. Гарольд Рансбург основал компанию Ransburg Electrostatic Equipment и обнаружил, что окраска электростатическим распылением принесла немедленный успех, поскольку производители быстро осознали значительную экономию материалов, которой можно было добиться. В электростатической окраске распылением или порошковой окраске распыленные частицы получают электрический заряд, тем самым отталкиваясь друг от друга и равномерно распределяясь при выходе из распылительного сопла. Окрашиваемый объект заряжен противоположно или заземлен. Затем краска притягивается к объекту, образуя более ровный слой, чем при нанесении мокрым распылением, а также значительно увеличивает процент прилипания краски к объекту. Этот метод также означает, что краска покрывает труднодоступные места. Затем все это можно запечь, чтобы должным образом закрепить краску: порошок превращается в пластик. Панели кузова автомобиля и рамы велосипеда - два примера, где часто используется электростатическая окраска распылением.

Существует три основных технологии загрузки жидкости (жидкости или порошка):

  • Прямая зарядка : электрод погружается в резервуар для подачи краски или в канал подачи краски.
  • Трибо-зарядка : Используется трение жидкости, проталкиваемой через ствол краскопульта. Он трется о стенку ствола и накапливает электростатический заряд.
  • Зарядка после распыления : распыленная жидкость вступает в контакт с электростатическим полем после выпускного сопла. Электростатическое поле может создаваться электростатической индукцией или коронным разрядом либо одним или несколькими электродами (электродным кольцом, сеткой или сеткой).

Вращающийся колокол

При использовании этого метода краска подбрасывается в воздух вращающимся металлическим диском («колоколом»). Металлический диск также передает электрический заряд частице покрытия.

Электрический вентилятор

Существует множество ручных распылителей краски, которые либо смешивают краску с воздухом, либо превращают краску в крошечные капель и ускорить их из сопла.

Горячий спрей

Нагревая насыщенную краску до 60-80 ° C, можно нанести более толстый слой. Первоначально краска использовалась рециркуляцией, но, поскольку это вызвало налет, система была изменена на прямой нагрев на линии. Горячее напыление также использовалось с безвоздушным и электростатическим безвоздушным покрытием для уменьшения отдачи. Двухкомпонентные материалы обычно предварительно смешивались перед системами наконечников с использованием сдвоенных насосов.

Пневматические безвоздушные пистолеты-распылители

В них используется давление воздуха и жидкости от 300 до 3000 фунтов на квадратный дюйм (2100–20700 кПа) для распыления покрытия. Это оборудование обеспечивает высокую скорость переноса и повышенную скорость нанесения и чаще всего используется с плоскими линиями в цехах заводской отделки.

Давление жидкости обеспечивается безвоздушным насосом, который позволяет распылять гораздо более тяжелые материалы, чем это возможно с помощью воздушного распылителя. Сжатый воздух подается в распылитель через воздушное сопло (иногда называемое воздушной головкой), аналогичное стандартному обычному пистолету-распылителю. Добавление сжатого воздуха улучшает тонкость распыления. Кроме того, в отличие от безвоздушного пистолета-распылителя, пистолет AA имеет некоторый контроль над распылением от вентилятора до круглого. Некоторые электрические безвоздушные распылители (Wagner и Graco) оснащены компрессором, позволяющим использовать безвоздушный распылитель в ситуациях, когда важна мобильность.

Безвоздушные пистолеты-распылители

Они подключены к насосу высокого давления, обычно используемому с давлением от 300 до 7500 фунтов на квадратный дюйм (2100–51 700 кПа) для распыления покрытия с использованием наконечников разных размеров для достижения желаемого распыления и размера пятна распыления. Этот тип системы используется малярами по контракту для окраски тяжелых промышленных, химических и морских покрытий и облицовки.

Преимущества безвоздушного распыления:

  • Покрытие лучше проникает в ямки и щели.
  • Получается однородное толстое покрытие, что снижает количество требуемых слоев.
  • Наносится очень «влажное» покрытие, обеспечивающее хорошую адгезию и растекание.

Большинство покрытий можно распылять с очень небольшим добавлением разбавителя, тем самым сокращая время высыхания и уменьшая выделение растворителя в окружающую среду.

При работе следует соблюдать осторожность, так как безвоздушные пистолеты-распылители могут причинить серьезные травмы, например, из-за выброса краски из сопла под высоким давлением.

Безвоздушные насосы могут приводиться в действие двигателями разных типов: электрическим, пневматическим (пневматическим) или гидравлическим. Большинство из них имеют насос для краски (также называемый нижним), который представляет собой поршень двойного действия, в котором поршень качает краску как при движении вниз, так и вверх. Некоторые безвоздушные насосы имеют диафрагму вместо поршня, но оба типа имеют впускной и выпускной клапаны.

Большинство безвоздушных насосов с электрическим приводом имеют электродвигатель, соединенный через зубчатую передачу с поршневым насосом для краски. Давление достигается путем остановки и запуска двигателя с помощью датчика давления (также называемого преобразователем); в более продвинутых установках это осуществляется с помощью цифрового управления, при котором скорость двигателя изменяется в зависимости от потребности и отклонения от заданного значения давления, что приводит к очень хорошему регулированию давления. Некоторые поршневые насосы с прямым приводом приводятся в действие бензиновым двигателем с регулировкой давления через электрическую муфту. В электрических диафрагменных насосах двигатель приводит в действие поршневой гидравлический насос, который передает масло, вытесняемое поршнем, для перемещения диафрагмы.

Гидравлические и пневматические безвоздушные насосы имеют линейные двигатели, которым требуется гидравлический насос или воздушный компрессор, который может быть электрическим или бензиновым, хотя воздушный компрессор обычно приводится в действие дизельным двигателем для мобильного использования или электрическим для стационарные установки. Некоторые безвоздушные агрегаты имеют гидравлический насос и двигатель, установленные на том же шасси, что и насос для краски.

Гидравлический или пневматический безвоздушный насос обеспечивает более равномерное регулирование давления, поскольку поршень для краски движется с постоянной скоростью, за исключением случаев, когда он меняет направление. В большинстве поршневых насосов с прямым приводом поршень приводится в действие коленчатым валом, в котором скорость поршня постоянно меняется. Линейные двигатели насосов с гидравлическим или пневматическим приводом более эффективны в преобразовании мощности двигателя в материальную мощность, чем агрегаты с приводом от коленчатого вала. Все виды краски можно красить безвоздушным методом.

Автоматические линейные системы распыления

Производители, массово производящие изделия из дерева, используют автоматизированные системы распыления, что позволяет им окрашивать материалы с очень высокой скоростью с минимальным количеством персонала. Автоматические системы распыления обычно включают систему экономии краски, которая восстанавливает краску, не нанесенную на продукты. Обычно линейные распылительные системы предназначены для продуктов, которые лежат на конвейерной ленте и затем подаются в линейную распылительную систему, над которой размещены автоматические распылители. Когда материал находится прямо под пистолетами, пистолеты начинают окрашивать материал. Материалы состоят из линейных частей, как правило, шириной менее 12 дюймов (30 см), таких как оконные рамы, деревянная лепнина, плинтус, кожух, декоративная планка и любой другой простой по конструкции материал. Эти машины обычно используются для нанесения морилки, герметика и лака. Они могут наносить покрытия на водной основе или на основе растворителей. В последние годы покрытия, отверждаемые ультрафиолетом, стали обычным явлением в отделке профилей, и есть машины, особенно подходящие для этого типа покрытия.

Автоматические системы плоского распыления

Материал массового производства загружается на конвейерную ленту, где он подается в одну из этих плоских машин. Машины Flatline специально разработаны для окраски материалов сложной формы толщиной менее 4 дюймов (10 см), например дверцы кухонного шкафа или передней панели ящика. Пистолеты-распылители выровнены над материалом, и они движутся, чтобы поразить все канавки материала. Пистолеты можно перемещать циклически, по кругу или можно перемещать вперед и назад для равномерного нанесения краски на материал. Системы Flatline обычно имеют большие размеры и могут окрашивать двери, кухонные шкафы и другие пластиковые или деревянные изделия.

Покрасочная камера

A окрасочная камера - это закрытая среда с контролируемым давлением , изначально использовавшаяся для окраски автомобилей в кузовном цехе. Для обеспечения идеальных условий работы (температура, воздушный поток и влажность ) эти помещения оснащены вентиляцией, состоящей из механических вентиляторов приводятся в действие электродвигателями и, по желанию, горелками для нагрева воздуха для ускорения высыхания краски. Токсичные растворители и частицы краски выводятся наружу, возможно, после фильтрации и обработки для уменьшения загрязнения воздуха. Предотвращение пожаров и взрывов пыли также является приоритетной задачей. Чтобы помочь удалить из воздуха излишне распыленную краску и обеспечить эффективную работу с нисходящим потоком, промытые водой покрасочные камеры используют краску химические вещества, уменьшающие клейкость.

Художники также могут использовать оборудование для окрасочных камер. чтобы они могли эффективно и безопасно использовать аэрозольные краски (включая автомобильные покрытия). Они могут арендовать место и время в автомастерских или создавать свои помещения в сотрудничестве со школами или кооперативами художников.

Безопасность

Покраска распылением представляет опасность для здоровья, которая влияет на дыхательную, нервную и сердечно-сосудистую системы.. Точно так же использование растворителей для очистки рук от следов краски и остатков краски может вызвать раздражение кожи или даже более серьезные проблемы, поскольку многие из них канцерогены или нейротоксичны. При работе с такими веществами, как краска и разбавитель, есть риски, которые содержат соединения, потенциально опасные для здоровья или даже смертельные.

Соответствующее обучение персонала, ответственного за проведение работ. Важны процедуры окраски, которые могут быть предоставлены поставщиком профессионального обучения или поставщиком продукции. Существуют также опасности, связанные с удалением отходов и материалов, загрязненных потенциально вредными химическими веществами. Важное значение имеют процедуры обеззараживания и паспорта безопасности материалов для различных продуктов. Безопасность повышается за счет:

  • использования средств индивидуальной защиты (СИЗ): при работе с аэрозольными красками необходимо использовать СИЗ, особенно СИЗ, обеспечивающие защиту кожи. Некоторые из основных средств индивидуальной защиты - это комбинезон с капюшоном, защитные очки для глаз, респираторы-полумаски и одноразовые нитриловые перчатки. Одним из важнейших видов средств индивидуальной защиты является средства защиты органов дыхания (СИЗ). Тем не менее, базовый РПЭ не обеспечивает достаточной защиты от негативного воздействия изоцианатов на ткани человека. При работе с лакокрасочными материалами, содержащими изоцианаты, необходимо надевать ППЭ с воздушной подачей, имеющий коэффициент защиты 20 или выше (назначенный коэффициент защиты). Средства защиты органов дыхания с подачей воздуха требуют особого внимания, так как они обеспечивают пользователю пригодный для дыхания воздух. При использовании необходимо принять меры для предотвращения загрязнения подаваемого воздуха, поскольку существует риск попадания вредных веществ во впускной клапан, если он не расположен за пределами зоны распыления.
  • Мониторинг состояния: во избежание При развитии заболеваний, связанных с воздействием изоцианатов, органы здравоохранения рекомендуют людям, использующим аэрозольные краски, содержащие это вещество, сдавать образец мочи после рабочей смены не реже одного раза в год, причем часто в первые несколько месяцев работы. Образец мочи с определенным уровнем воздействия, а не наличия заболеваний, связанных с вредными химическими веществами.
  • Надлежащее хранение: поскольку краски и разбавители представляют опасность пожара, необходимо проявлять особую осторожность не только во время их использования. При хранении материалов для краски также следует учитывать пожарную безопасность. В Соединенных Штатах Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) дает рекомендации по надлежащему хранению легковоспламеняющихся материалов. Многие продукты, используемые в аэрозольных красках, являются легковоспламеняющимися, поэтому существует вероятность возгорания на расстоянии 15 см от сопла. Таким образом, источники возгорания должны быть размещены на безопасном расстоянии. Кроме того, существует риск взрыва пыли, когда мелкодисперсные частицы краски попадают в воздух.
  • Надлежащее ведение документации: одним из основных принципов контроля рисков является ведение обновленных медицинских записей персонала. обращение с продуктами с аэрозольной краской. Конфиденциальные данные о результатах биологического мониторинга должны храниться надлежащим образом. Также следует вести записи о графике и результатах процедур тестирования. Некоторые из наиболее важных тестов, которые необходимо проводить регулярно, - это проверка качества воздуха, проверка систем давления и электрических систем, а также проверка воздушных фильтров в резервуаре компрессора.

Дефекты

  • Апельсиновая корка, нежелательная волнистая текстура
  • "Рыбий глаз", пятна, вызванные загрязнением, например маслом или водой

Другие области применения

Одно применение окраски распылением - граффити. Появление недорогой и портативной аэрозольной краски стало благом для этого вида искусства, распространившегося по всему миру. Окраска распылением также использовалась в изобразительном искусстве. Жюль Олицки, Дэн Кристенсен, Питер Регинато, сэр Энтони Каро и Жан-Мишель Баския использовали аэрограф, для рисования и скульптуры.

См. Также

На Викискладе есть материалы, связанные с окраской распылением.

Ссылки

Дополнительные ресурсы по окраске распылением

Последняя правка сделана 2021-06-09 03:47:02
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте