Elektrostatisk maling - design og operasjonsprinsipp

Den elektrostatiske malingssprøyten ble først patentert mellom 1941 og 1944 av den amerikanske vitenskapsmannen og forsker Harald Ransburg. Før han patenterte oppfinnelsen og etter at han patenterte de første versjonene av den, eksperimenterte Ransburg mye i laboratoriet, og perfeksjonerte den elektrostatiske malingsmetoden han hadde oppfunnet.

Så i 1951 mottok oppfinneren patent US 2697411 for en enhet for påføring av maling ved elektrostatisk sprøyting, som ble prototypen på moderne verktøy. I de samme årene grunnla Harald selskapet Ransburg, som fortsatt driver med produksjon og forbedring av elektrostatisk malerutstyr.

I utgangspunktet er metoden som følger. Det flytende materialet for maling og lakk sprøytes som vanlig med en sprøyte, men med en ekstra betingelse. Når den passerer gjennom sprøytepistolen, lades malingen, i kontakt med en spesiell elektrode nær dysen til sprøytepistolen, til en høy negativ spenning, hvis nivå når 100 000 volt.

Etter å ha gått ut av dysen, suser de negativt ladede malingpartiklene i retning av feltlinjene elektrostatisk felt til det jordede malingsproduktet. Det vil si at det påføres høy spenning mellom sprøytepistolen og produktet som skal males.

Sprøyting av malingen utføres ved hjelp av trykkluft, d.v.s. pneumatisk metode eller luftløs sprøyting, hvor trykksatt maling skyves gjennom dyseåpningen. Dette er de to tradisjonelle sprøytemønstrene for påføring av elektrostatisk maling. Det finnes også kombinerte systemer.

Videre frastøter malingpartiklene med lik ladning som flyr ut av dysen hverandre i henhold til elektrostatikkens lov, og danner naturlig en malingsbrenner. Fakkelen av partikler skyndes av kreftene til elektrostatisk tiltrekning til den jordede delen, og partiklene, som beveger seg langs linjene med intensiteten til det elektrostatiske feltet, dekker delen jevnt. Som sådan er det ingen blekktåkeeffekt, og overføringskoeffisienten til malings- og lakkmaterialet på produktet når 98%.

Denne påføringsmetoden lar deg spare maling og lakkmateriale betydelig og øker generelt maleprosessen betydelig. Ved maling av store gjenstander, som for eksempel rør, på vanlig måte, må de snus flere ganger under maleprosessen slik at malingen ligger jevnt og på alle sider.

Men med elektrostatisk påføring er dette allerede overflødig, siden de ladede malingpartiklene beveger seg langs linjene i det elektriske feltet av seg selv, bøyer seg rundt produktet fra alle sider, og en pass med en sprøytepistol er nok for å få den nødvendige høykvaliteten resultat.

Elektrostatiske pistoler er forskjellige, men har også noe til felles med tradisjonelle sprøytepistoler. Først av alt er prinsippet for kanalene som leder malingen det samme. Forskjellen ligger i tilstedeværelsen i noen og i fraværet av andre av en elektrode for lading av malings- og lakkmaterialet, samt høyspenning, som gir systemet den nødvendige arbeidsspenningen.

Kroppen til den elektrostatiske sprøytepistolen, i motsetning til den vanlige, er ikke laget av stål eller aluminium, men av en komposittplast som inneholder både ledende og isolerende deler, slik at arbeideren er maksimalt beskyttet mot utilsiktet elektrisk støt.

Høyspentsystemet til en elektrostatisk pistol kan være klassisk eller kaskade i design. Den klassiske ordningen går ut på å tilføre høyspenning gjennom en kabel fra en kilde (høyspenningstransformator) til pistolen.Dette gjør verktøyet lett og enkelt å bruke, siden det ikke er elektronikk i huset.

Obligatorisk kortslutningsbeskyttelse. En slik spray er billigere og enklere å reparere. Ulempen med den klassiske ordningen er den ustabile spenningen til elektroden, mangelen på en bryter på forstøveren.

Kaskadekretsen innebærer tilstedeværelsen av en spenningsomformer innebygd i verktøyet (direkte i forstøveren). Pistolen drives av 12 volt likestrøm via en lavspentkabel, og spenningen inne i verktøyet er nå hevet til et akseptabelt nivå for drift.

Fordelene med kaskadekretsen er ubestridelige: stabil spenning, jevn lading, muligheten til å justere spenningen til verktøyet, tilstedeværelsen av en bryter for hånden. Ulempene er større vekt og høyere pris.

Elektrostatiske malingssystemer er delt inn i automatiske og manuelle. Både disse og andre kan være, som nevnt ovenfor, luftløse, kombinert eller pneumatisk. I tillegg er de automatiske også skive høyhastighets, og de manuelle koppene er lavhastighets. Vi snakker om det senere.

I det vanlige tilfellet skjer sprøyting som med tradisjonelle sprøytepistoler - høytrykks-, kombinasjons- og pneumatiske elektrostatiske sprøytere fungerer i den innledende fasen, men de gir økonomi av maling og en høy overføringskoeffisient - opptil 90% - på grunn av virkningen av elektrostatiske krefter .

Men med forstøvere og skiver skjer alt litt annerledes: forstøvning skjer her på grunn av sentrifugalkrefter når skiven eller koppen roterer på forstøveren. Rotasjonen utvikles ved påvirkning av trykkluft på koppen eller platen og påføres ved elektrostatisk påvirkning. Dette oppnår overføring av opptil 98 % av malings- og lakkmaterialet.

Håndholdte koppsprøyter med lav hastighet har en kopprotasjonshastighet på kun 600 rpm og selv om de gir 98 % malingsoverføring er de lite brukt i store industrianlegg fordi ytelsen er lav, maks 200 milliliter maling pr. minutt.

Imidlertid er håndholdte elektrostatiske sprøyter fortjent populære på grunn av deres økonomi og effektivitet i småskala industrier, spesielt ved maling av metallgitter.

Automatiske høyhastighets malingssprøytere, med trykkluft som blåser rundt periferien av brenneren for å begrense den, har en skiverotasjonshastighet på opptil 60 000 rpm og har betydelig høyere produktivitet med høy overføringseffektivitet (opptil 90 %). Slike elektrostatiske sprøyter er mye brukt i industrien, for eksempel ved maling av karosserideler, husholdningsapparater, metallkonstruksjoner som møbler, etc.

Den har en elektrostatisk malingsmetode og sine egne karakteristiske nyanser. For det første er det en høyspentjobb. Selvfølgelig er fordelen med å overføre opptil 98 % av materialet ekstremt viktig, men det er også tradisjonelle begrensninger her.

Malings- og lakkmaterialet må ha en viss minimumsmotstand slik at det kan lades tilstrekkelig etter å ha passert nær høyspentelektroden, ellers vil fargekvaliteten reduseres, for eksempel vil ikke tilstedeværelsen av metallstøv i emaljens sammensetning har mest - god effekt på fargekvaliteten.

Materialer fortynnet med vann er farlige på grunn av kortslutning. I mellomtiden står ikke moderne utstyr stille, det forbedres, og disse begrensningene er ikke lenger uoverstigelige hindringer for maling.

Separat skal det sies om egenskapene til de malte overflatene. Ikke-ledende materialer, som tre, plast eller gummi, kan ikke males bare, det kreves ytterligere forarbeid Først påføres en ledende grunning eller materialet fuktes, deretter påføres malingen elektrostatisk.

Formen på objektet som skal males er også veldig viktig.Siden malingpartiklene, ladet og beveger seg langs feltlinjen, suser mot produktet hovedsakelig i retning av dets mest ladede områder, vil det ikke være mulig å male over hulrommene eller lommene, fordi det nesten ikke vil være noe elektrisk felt i dem Faraday-bureffekten vil virke. Tvert imot vil skarpe anslag farges best, siden den elektriske feltstyrken nær dem vil være størst.

Det er imidlertid en vei ut. Lommer og utsparinger kan males, for dette slår de ganske enkelt av høyspenningen og maler som en vanlig pneumatisk eller luftløs sprøytepistol. Alle disse nyansene er viktige å ta hensyn til.

Installasjoner for elektrostatisk maling består av følgende deler: sprøytepistol, høyspenningskilde, slanger til ulike formål (for luft og til maling), strømkabel, jordingskabel, pumpe, tank.

Installasjonen må være pålitelig jordet før arbeidet påbegynnes. Som en høyspenningskilde kan både et elektrisk nettverk og en annen energikilde brukes, spesielt en mobil pneumatisk konstantspenningsgenerator for autonom drift av installasjonen i fravær av et konvensjonelt nettverk.

Det er verdt å merke seg at teknologien for elektrostatisk maling har blitt kontinuerlig forbedret i løpet av tiårene siden Ransburg oppfant sin første elektrostatiske sprøytepistol. Selv i dag tar elektrostatisk maling fortjent plassen til den mest økonomiske teknologien for påføring av maling og lakk, som oppnår maksimal overføring av malingen til produktet.

Her er avfallsmengden minimert, så både i småskala produksjon og i store industribedrifter, i fabrikker, er elektrostatisk maling veldig populært i dag.