Переход на центробежное распыление

За последние 20 лет в отделочной промышленности наметилась тенденция к переходу от устройств с воздушным распылением к центробежным распылителям. Хотя первоначальный интерес был связан с повышением эффективности переноса и сокращением расхода краски, это позволило реализовать и дополнительные преимущества, такие как повышение качества отделки и упрощение нанесения покрытий посредством программирования.

Прежде чем углубиться в информацию о преимуществах, для более широкого понимания необходим краткий обзор этой технологии. В устройствах с воздушным распылением используются наконечник и игла для подачи жидкости, а также воздушная головка для создания эллиптического факела распыла. Когда игла оттягивается назад, материал покрытия выходи из наконечника. Из отверстий на лицевой стороне воздушной головки выходит распыляемый воздух и сталкивается со столбом жидкости. создавая мелкие капли материала покрытия. Воздушный поток от вентилятора подается через выступы на воздушной головке и создает эллиптический факел распыла. Распылительный пистолет позволяет воздуху проходить перед жидкостью, обеспечивая равномерное распыление.

Исходя из объема подаваемой жидкости следует использовать оптимальные настройки распыления и подачи воздуха от вентилятора. После определения объема потока жидкости необходимо отрегулировать распыляемый воздух, чтобы получить желаемый размер капель. Затем необходимо отрегулировать воздушный поток от вентилятора, чтобы получить желаемый факел распыла; более интенсивный воздушный поток создает больший факел распыла. Рекомендуется всегда делать контрольное распыление, чтобы визуально проверить факел распыла. Хотя это варьируется в зависимости от материала покрытия, расхода и настроек воздушного потока, при воздушном распылении обычно создаются капли размером 10–70 микрон.

В центробежных распылителях для создания капель из материала покрытия используется центробежная сила. Воздушная турбина с установленной на ней чашей обычно вращается со скоростью 25 000–60 000 об/мин. Материал покрытия подается через трубку в заднюю часть вращающейся чаши. Столб жидкости сначала ударяется о дефлектор, затем переносится на поверхность чаши, где под действием вращения отходит к краю. На краях чаши имеются зубцы, через которые проталкивается материал, образуются связки, которые затем срезаются с края вращающейся чаши. Направляющий поток воздуха подается снаружи по краю чаши и используется для формирования факела распыла, а также обеспечивает дополнительное поступательное движение. В зависимости от конструкции может использоваться одинарный или двойной источник направляющего потока воздуха. Хотя это варьируется в зависимости от материала покрытия, расхода и скорости вращения, в центробежных распылителях обычно создаются капли размером 20–45 микрон.

В обеих описанных технологиях можно использовать электростатику. При электростатическом процессе материал покрытия получает отрицательный заряд при распылении. Электрически заряженные частицы краски притягиваются к покрываемой детали, которая имеет потенциал заземления (обычно благодаря креплению к конвейерной системе). Электростатические методы позволяют существенно повысить эффективность переноса и улучшить покрытие краев благодаря электростатическому притяжению.

Основное преимущество центробежного распыления по сравнению с воздушным — это повышение эффективности переноса, независимо от использования электростатики. При воздушном распылении на образование распыленных капель затрачивается много энергии. Это приводит к высокой скорости частиц, что наблюдается в виде избыточного распыления. При использовании центробежного распылителя скорость движения частиц гораздо ниже, что повышает эффективность переноса. Эффективность переноса определяется как общее количество распыленного покрытия по сравнению с количество, которое фактически нанесено на деталь. При использовании центробежного распылителя эффективность переноса обычно повышается на 30-40%. Как правило, на каждые 100 галлонов распыленного материала еще 30-40 галлонов остается на подложке вместо того, чтобы попадать в систему фильтрации камеры.

При центробежном распылении качество отделки повышается, поскольку распыленные капли более однородные и имеют одинаковый размер, что снижает вероятность образования апельсиновой корки. Центробежный распылитель также создает равномерный факел распыла, что позволяет снизить образование пятен и полос, характерных для нестабильного пленкообразования из-за неравномерного факела распыла.

Кроме того, при использовании центробежного распылителя можно повысить эффективность запрограммированного нанесения с помощью робота на 10 – 15%. Обычно это измеряется путем сравнения времени включения и общего времени программы. При использовании воздушного распыления и эллиптического факела распыла распылитель необходимо перемещать при включении и изменении направления движения робота. Эллиптический факел распыла также должен оставаться равномерным при нанесении из стороны в сторону, что может привести к излишнему вращению и нагрузке на запястье робота. При круговом факеле распыла требуется меньшее сочленение, когда робот может просто поворачивать, менять направление и даже вращаться во время распыления и при этом обеспечивать равномерную толщину пленки по всей подложке.

Центробежные распылители могут обеспечить множество преимуществ, позволяющих улучшить качество отделки. Изначально производители старались избегать этой технологии из-за проблем, связанных с согласованием цвета металлических покрытий. В современных устройствах с усовершенствованной конструкцией системы направляющего воздуха эта проблема решена. Если вы хотите освоить эту технологию, то рекомендуется начать с прозрачных покрытий, чтобы получить опыт работы с данным оборудованием и процессом.

Джастин Хупер — менеджер по выпуску продукции в компании Carlisle Fluid Technologies.

Сайт: http://www.carlisleft.com