Electrostatic painting - disenyo at prinsipyo ng operasyon

Ang electrostatic paint sprayer ay unang na-patent sa pagitan ng 1941 at 1944 ng American scientist at researcher na si Harald Ransburg. Bago niya patentahin ang kanyang imbensyon at pagkatapos niyang patentehin ang mga unang bersyon nito, malawakang nag-eksperimento si Ransburg sa laboratoryo, na ginawang perpekto ang paraan ng aplikasyon ng electrostatic na pintura na naimbento niya.

Kaya, noong 1951, ang imbentor ay nakatanggap ng patent na US 2697411 para sa isang aparato para sa paglalapat ng pintura sa pamamagitan ng electrostatic spraying, na naging prototype ng mga modernong tool. Sa parehong mga taon, itinatag ni Harald ang kumpanyang Ransburg, na nakikibahagi pa rin sa paggawa at pagpapabuti ng mga kagamitan sa pagpipinta ng electrostatic.

Karaniwan, ang pamamaraan ay ang mga sumusunod. Ang likidong materyal para sa pintura at barnis ay na-spray gaya ng dati gamit ang isang sprayer, ngunit may isang karagdagang kondisyon. Kapag dumadaan sa spray gun, ang pintura ay sinisingil, sa pakikipag-ugnay sa isang espesyal na elektrod malapit sa nozzle ng spray gun, sa isang mataas na negatibong boltahe, ang antas nito ay umabot sa 100,000 volts.

Pagkatapos lumabas sa nozzle, ang mga negatibong sisingilin na mga particle ng pintura ay dumadaloy sa direksyon ng mga linya ng field electrostatic field sa pinagbabatayan na produktong pintura. Iyon ay, ang isang mataas na boltahe ay inilalapat sa pagitan ng spray gun at ng produkto na ipininta.

Ang pag-spray ng pintura ay isinasagawa sa tulong ng naka-compress na hangin, i.e. paraan ng pneumatic o walang hangin na pag-spray, kung saan ang may presyon ng pintura ay idinadaan sa pagbubukas ng nozzle. Ito ang dalawang tradisyonal na mga pattern ng spray para sa paglalapat ng electrostatic na pintura. Mayroon ding mga pinagsamang sistema.

Higit pa rito, ang mga particle ng pintura na may pantay na singil na lumilipad palabas ng nozzle ay nagtataboy sa isa't isa ayon sa batas ng electrostatics, na natural na bumubuo ng paint torch. Ang tanglaw ng mga particle ay minamadali ng mga puwersa ng electrostatic na atraksyon sa pinagbabatayan na bahagi, at ang mga particle, na gumagalaw sa mga linya ng intensity ng electrostatic field, pantay na sumasakop sa bahagi. Dahil dito, walang epekto ng ink mist, at ang transfer coefficient ng pintura at barnis na materyal sa produkto ay umabot sa 98%.

Ang pamamaraang ito ng aplikasyon ay nagbibigay-daan sa iyo upang makabuluhang i-save ang pintura at barnisan na materyal at, sa pangkalahatan, makabuluhang pinabilis ang proseso ng pagpipinta. Kapag nagpinta ng malalaking bagay, tulad ng mga tubo, sa karaniwang paraan, dapat itong iikot nang maraming beses sa proseso ng pagpipinta upang ang pintura ay namamalagi nang pantay-pantay at sa lahat ng panig.

Ngunit sa paggamit ng electrostatic, ito ay labis na, dahil ang mga sisingilin na mga particle ng pintura ay gumagalaw sa mga linya ng electric field nang mag-isa, yumuko sa paligid ng produkto mula sa lahat ng panig, at ang isang pass na may spray gun ay sapat na upang makuha ang kinakailangang mataas na kalidad. resulta.

Ang mga electrostatic na baril ay iba, ngunit mayroon ding isang bagay na karaniwan sa mga tradisyonal na spray gun. Una sa lahat, ang prinsipyo ng mga channel na nagsasagawa ng pintura ay pareho. Ang pagkakaiba ay namamalagi sa presensya sa ilan at sa kawalan ng iba ng isang elektrod para sa singilin ang pintura at barnis na materyal, pati na rin ang mataas na boltahe, na nagbibigay ng sistema ng kinakailangang boltahe sa pagtatrabaho.

Ang katawan ng electrostatic spray gun, hindi katulad ng karaniwan, ay hindi gawa sa bakal o aluminyo, ngunit ng isang composite plastic na naglalaman ng parehong conductive at insulating parts, upang ang manggagawa ay lubos na protektado mula sa aksidenteng electric shock.

Ang mataas na boltahe na sistema ng isang electrostatic na baril ay maaaring klasiko o kaskad sa disenyo. Ang klasikong scheme ay nagsasangkot ng pagbibigay ng mataas na boltahe sa pamamagitan ng isang cable mula sa isang pinagmulan (high voltage transformer) patungo sa baril. Ginagawa nitong magaan at madaling gamitin ang tool, dahil walang mga electronics sa housing.

Ang ipinag-uutos na proteksyon ng short circuit. Ang ganitong spray ay mas mura at mas madaling ayusin. Ang kawalan ng klasikong pamamaraan ay ang hindi matatag na boltahe ng elektrod, ang kakulangan ng switch sa nebulizer.

Ang cascade circuit ay nagpapahiwatig ng pagkakaroon ng isang boltahe converter na binuo sa tool (direkta sa atomizer). Ang baril ay pinapagana ng 12 volts DC sa pamamagitan ng isang mababang boltahe na cable, at ang boltahe sa loob ng tool ay tinataas na ngayon sa isang katanggap-tanggap na antas para sa operasyon.

Ang mga pakinabang ng cascade circuit ay hindi maikakaila: matatag na boltahe, pagkakapareho ng pagsingil, ang kakayahang ayusin ang boltahe ng tool, ang pagkakaroon ng isang switch sa kamay. Ang mga disadvantages ay mas malaking timbang at mas mataas na presyo.

Ang mga electrostatic na sistema ng pintura ay nahahati sa awtomatiko at manu-mano. Ang mga ito at ang iba pa ay maaaring, gaya ng nabanggit sa itaas, walang hangin, pinagsama o niyumatik. Bilang karagdagan, ang mga awtomatiko ay din disc high-speed, at ang mga manual-cup ay mababa ang bilis. Pag-uusapan natin yan mamaya.

Sa karaniwang kaso, ang pag-spray ay nangyayari tulad ng mga tradisyunal na spray gun - walang hangin, kumbinasyon at pneumatic na mga electrostatic sprayer ay gumagana sa paunang yugto, ngunit nagbibigay sila ng ekonomiya ng pintura at isang mataas na koepisyent ng paglipat - hanggang sa 90% - dahil sa pagkilos ng mga puwersa ng electrostatic. .

Ngunit sa mga atomizer at disk, ang lahat ay nangyayari nang medyo naiiba: ang atomization ay nangyayari dito dahil sa mga puwersang sentripugal kapag ang disk o tasa ay umiikot sa atomizer. Ang pag-ikot ay binuo sa pamamagitan ng pagkilos ng naka-compress na hangin sa tasa o disc at inilapat sa pamamagitan ng electrostatic action. Nakamit nito ang paglipat ng hanggang 98% ng materyal na pintura at barnisan.

Ang mga hand-held na low-speed cup sprayer ay may bilis ng pag-ikot ng tasa na 600 rpm lamang at bagama't nagbibigay sila ng 98% na paglipat ng pintura, hindi gaanong ginagamit ang mga ito sa malalaking pang-industriyang planta dahil mababa ang kanilang output, maximum na 200 mililitro ng pintura bawat minuto .

Gayunpaman, sa mga maliliit na industriya, lalo na kapag nagpinta ng mga metal grid, ang mga hand-held electrostatic sprayer ay nararapat na popular dahil sa kanilang ekonomiya at kahusayan.

Ang mga awtomatikong disc high-speed paint sprayer, na may naka-compress na hangin na umiihip sa paligid ng torch upang paliitin ito, ay may bilis ng pag-ikot ng disc na hanggang 60,000 rpm at may mas mataas na produktibidad na may mataas na kahusayan sa paglipat (hanggang 90% ). Ang ganitong mga electrostatic sprayer ay malawakang ginagamit sa industriya, halimbawa, sa pagpipinta ng mga bahagi ng katawan ng kotse, mga gamit sa bahay, mga istrukturang metal tulad ng mga kasangkapan, atbp.

Mayroon itong electrostatic na paraan ng pagpipinta at sarili nitong mga natatanging shade. Una, ito ay isang mataas na boltahe na trabaho. Siyempre, ang bentahe ng paglilipat ng hanggang 98% ng materyal ay napakahalaga, ngunit mayroon ding mga tradisyonal na limitasyon dito.

Ang materyal ng pintura at barnisan ay dapat magkaroon ng isang tiyak na minimum na pagtutol upang ito ay sapat na singilin pagkatapos na dumaan malapit sa mataas na boltahe na elektrod, kung hindi man ay bababa ang kalidad ng kulay, halimbawa, ang pagkakaroon ng metal na alikabok sa komposisyon ng enamel ay hindi may pinakamaraming - magandang epekto sa kalidad ng kulay.

Ang mga materyales na natunaw ng tubig ay mapanganib dahil sa short circuit. Samantala, ang mga modernong kagamitan ay hindi tumitigil, ito ay bumubuti, at ang mga limitasyong ito ay hindi na malulutas na mga hadlang sa pagpipinta.

Hiwalay, dapat itong sabihin tungkol sa mga katangian ng mga pininturahan na ibabaw. Ang mga non-conductive na materyales, tulad ng kahoy, plastik o goma, ay hindi maaaring ipinta nang simple, kinakailangan ang karagdagang paunang gawain. Una, ang isang conductive primer ay inilapat o ang materyal ay moistened, pagkatapos ay ang pintura ay inilapat electrostatically.

Napakahalaga din ng hugis ng bagay na ipipinta.Dahil ang mga particle ng pintura, na sinisingil at gumagalaw sa linya ng field, ay nagmamadali patungo sa produkto higit sa lahat sa direksyon ng mga pinakasisingilin na lugar nito, hindi ito posibleng magpinta sa mga void o pockets, dahil halos walang electric field sa mga ito. . gagana ang Faraday cage effect. Sa kabaligtaran, ang mga matalim na projection ay magiging pinakamahusay na kulay, dahil ang lakas ng electric field na malapit sa kanila ang magiging pinakamalaki.

Gayunpaman, mayroong isang paraan. Ang mga bulsa at recesses ay maaaring lagyan ng kulay, para dito ay pinapatay lang nila ang mataas na boltahe at nagpinta tulad ng isang conventional pneumatic o airless spray gun. Ang lahat ng mga nuances na ito ay mahalagang isaalang-alang.

Ang mga pag-install para sa electrostatic painting ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi: spray gun, high voltage source, hoses para sa iba't ibang layunin (para sa hangin at para sa pintura), power cable, grounding cable, pump, tank.

Ang pag-install ay dapat na mapagkakatiwalaan na naka-ground bago simulan ang trabaho. Bilang isang mapagkukunan ng mataas na boltahe, ang parehong de-koryenteng network at isa pang mapagkukunan ng enerhiya ay maaaring gamitin, sa partikular na isang mobile pneumatic constant voltage generator para sa autonomous na operasyon ng pag-install sa kawalan ng isang maginoo na network.

Kapansin-pansin na ang teknolohiya ng pagpipinta ng electrostatic ay patuloy na napabuti sa mga dekada mula nang imbento ni Ransburg ang kanyang unang electrostatic spray gun. Kahit na ngayon, ang pagpipinta ng electrostatic ay nararapat na pumalit sa pinaka-ekonomiko na teknolohiya para sa paglalapat ng mga pintura at barnis, na nakakamit ng maximum na paglipat ng pintura sa produkto.

Dito, ang dami ng basura ay pinaliit, kaya kapwa sa maliit na produksyon at sa malalaking pang-industriya na negosyo, sa mga pabrika, ang pagpipinta ng electrostatic ay napakapopular ngayon.