Методы промышленного нанесения ЛКМ

В данной статье представлены преимущества и недостатки наиболее часто используемых методов нанесения водно-дисперсионных лакокрасочных материалов при промышленной окраске изделий.

1. Безвоздушное распыление
Преимущества метода:

• Коэффициент массопереноса 60%, потери 40% (т.е. на 20% меньше потери на туманообразование, чем при пневматическом распылении).

• Меньшее, чем при использовании метода пневматического распыления, загрязнение окрасочных камер.

• Средний размер капель больше, они движутся и ударяются о поверхность с более высокой скоростью. Таким образом, по сравнению с пневматическим распылением, на поверхность поступает большее количество ЛКМ за одинаковый период времени, т.е. увеличивается производительность труда (особенно при окрашивании больших площадей).

• Возможно нанесение одного толстого слоя, таким образом, уменьшение трудоемкости процесса.

• Возможно нанесение высоковязкого ЛКМ.

• Факел ЛКМ имеет строго очерченные границы, определяемые характеристиками сопла, что обеспечивает более строгое контролирование процесса окраски.
Недостатки метода:

• Невозможность изменения расхода ЛКМ и ширины факела в процессе работы и, как следствие, ограниченность применения метода безвоздушного распыления при окраске изделий сложной конфигурации (резко возрастают потери ЛКМ, на окрашиваемой поверхности появляются потеки).
 
• Сравнительно большой расход ЛКМ и, как следствие, неэффективность применения безвоздушного распыления для окраски отдельных мелких изделий. Поэтому метод применяется в основном для средних, крупных, особо крупных изделий простой и средней конфигурации.

• Неэффективность применения метода при необходимости частой смены вида или цвета ЛКМ или распыления малого количества ЛКМ.

• Отсутствие возможности отрегулировать форму веера, регулировка осуществляется подбором подходящей головки. Толщина и форма факела регулируется путём изменения вязкости ЛКМ и рабочего давления.

• Ограниченное применение метода для нанесения материалов с крупными частицами пигмента и наполнителя, легко выпадающими в осадок.

• Высокий уровень рабочего давления (150-180 бар) и, следовательно, относительно быстрый износ форсунок и большой расход ЛКМ.

• Высокая стоимость оборудования по сравнению со стоимостью пневматического распылителя.


2. Пневматическое распыление
Преимущества метода:

• Получение покрытия любого класса по внешнему виду (ГОСТ 9.032-74), включая покрытие I-го класса.

• Равномерная толщина пленки.

• Универсальность метода, т.е. возможность его применения с разной производительностью практически в любых производственных условиях, как при окраске вручную отдельных изделий, так и при нанесении ЛКМ на полностью автоматизированных поточных линиях.

• Возможность нанесения почти всех ЛКМ, материалов без ограничения по размерам частиц.

• Для нанесения фасадной краски данным методом достаточно минимального количества ЛКМ.

• Простота устройства и обслуживания окрасочного оборудования при высокой степени надежности его работы.

• Сравнительно низкая стоимость оборудования и низкие затраты на эксплуатационные расходы.

• Возможность окрашивания промышленных изделий различных габаритов и конфигураций любой группы сложности.
 
• Возможность оперативной регулировки объёма краски и формы струи.
Недостатки метода:

• Повышенные потери ЛКМ на туманообразование (эффективность массопереноса не выше 45%).

• Большое количество загрязненного красочным аэрозолем воздуха, который образуется при распылении ЛКМ и должен быть очищен и удален через водяные или сухие фильтры в окрасочных камерах.


3. Пневматическое распыление с использованием воздуха низкого давления (технологии HVLP и Turbo HVLP)
Преимущества метода по сравнению с методом пневматического распыления:

• Удваивание эффективности массопереноса (85%).

• Уменьшается количество конденсата, попадающего в компрессор, и меньше энергии затрачивается на сушку сжатого воздуха.

• Распределение частиц по размерам уже, а размер частиц больше, что способствует уменьшению потерь, потеков на сферических вертикальных поверхностях.

• Факел имеет резко очерченные воздушным коридором границы, что также способствует уменьшению потерь.

• Возможность работать с материалами различной вязкости;

• Возможность окраски самых сложных поверхностей за счет широких регулировок формы факела и степени его обогащения материалом.

• Качество покрытия достигает 1 класса (как и при пневматическом распылении).

• Сокращение выполнения технологического процесса многослойной окраски за счет уменьшения времени сушки слоев, т.к. воздух, проходя через турбину, нагревается, повышая тем самым температуру ЛКМ.

• Решается проблема подготовки сжатого воздуха (масло-, влагоотделение), т.к. воздух не сжимается под высоким давлением в замкнутом пространстве.

• Внутренние диаметры проходных отверстий для воздуха в краскораспылителе в 3-4 раза больше по сравнению с классическим пневматическим распылением, что намного облегчает задачу по обслуживанию и промывке краскораспылителей по окончании работы, при смене цвета или типа ЛКМ.

Недостатки метода:

• Обязательное наличие компрессора производительностью свыше 600 л/мин., особенно при нанесении материалов с высоким содержанием сухого остатка и высокой рабочей вязкостью, так как менее производительное оборудование не позволит справиться с поставленной задачей, и качество поверхности будет низким.

• Высокая стоимость компрессоров.

• Небольшое снижение производительности по сравнению с пневматическим распылением.



4. Комбинированное распыление

Преимущества метода:

• Более низкое давление в насосе, чем для безвоздушного распыления. В связи с этим повышаются экономические показатели, снижается расход воздуха, уменьшается износ оборудования.

• Достаточно высокая эффективность массопереноса 60-70% позволяет работать при менее мощной вентиляции.

• По сравнению с пневматическим распылением резкое снижение потерь ЛКМ на туманообразование и, как следствие, улучшение санитарно-гигиенических условий работы.

• По сравнению с безвоздушным распылением возможность получения покрытия более высокого класса (не менее 3 класса).

• По сравнению с безвоздушным распылением появляется возможность изменять давление на ЛКМ и в небольших пределах увеличивать или уменьшать расход ЛКМ, а также изменять форму факела даже при одном и том же сопле.

• Позволяет работать с материалами высокой вязкости при меньшем давлении, чем при использовании метода безвоздушного распыления.

Недостатки метода:

• Ограниченность его применения для нанесения ЛКМ с грубыми, легко выпадающими в осадок пигментами и наполнителями.

• Ограниченность использования метода при окраске с частой сменой вида или цвета наносимого ЛКМ, при нанесении малого объема ЛКМ.

• Трудность применения метода для окраски изделий особой сложной конфигурации