Покраска распылением

Система LVLP.

Окраска распылением - это техника покраски , при которой устройство распыляет материал покрытия (краску, чернила, лак и т. Д.) По воздуху на поверхность. Наиболее распространенные типы используют сжатый газ - обычно воздух - для распыления и направления частиц краски. Краскопульты произошли от аэрографов, и эти два обычно различаются по размеру и размеру создаваемого ими факела распыления. Аэрографы переносятся вручную и используются вместо кисти для детальной работы, такой как ретушь фотографий, покраска 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.

История [ править ]

Распыление краски сжатым воздухом может быть прослежена до его использования на южной части Тихого океана железной дороги в начале 1880 - х годов ^[1] В 1887 году Джозеф Бинкс, руководитель технического обслуживания в Чикаго «s Маршалла Филда оптовый магазин разработан ручной накачкой холодной воды покрасочный машина для нанесения побелки на стены подвала магазина. ^{[2] [3]} Фрэнсис Дэвис Миллет , директор по оформлению Всемирной Колумбийской выставки в Чикаго в 1893 году, использовал Бинкса и его систему окраски распылением для нанесения побелки.состоящий из смеси масла и белого цвета, ведущий к зданиям на выставке, занимающий значительно меньше времени, чем традиционная роспись кистью, и превращающий его в то, что было названо Белым городом . ^{[4] [1] [3]} В 1949 году Эдвард Сеймур разработал тип окраски распылением, аэрозольную краску , которую можно было наносить в виде сжатого аэрозоля в баллончике .

Типы [ править ]

Распыление с помощью пневматического пистолета [ править ]

Этот процесс происходит, когда краска наносится на объект с помощью пистолета-распылителя под давлением. Пневматический пистолет имеет сопло, резервуар для краски и воздушный компрессор. При нажатии на спусковой крючок краска смешивается с потоком сжатого воздуха и распыляется мелкими брызгами. ^[5]

Благодаря широкому выбору форм и размеров форсунок консистенция краски может варьироваться. При выборе сопла важными факторами являются форма заготовки, желаемая консистенция краски и рисунок. Три наиболее распространенных сопла - это полный конус, полый конус и плоский поток. ^[6] 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, причем каждый ход перекрывает предыдущий, чтобы обеспечить непрерывное Пальто. ^[7]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, низкое давление [ править ]

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. В результате увеличивается доля краски, попадающей на целевую поверхность, с меньшим распылением , расходом материалов и загрязнением воздуха. Регулятор часто требуется, чтобы можно было 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 практическому правилу, две трети покрытия помещается на основу, а одна треть - в воздух. Истинные пистолеты HVLP используют 8–20  кубических футов в минуту (13,6–34 м ³ / 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 промышленности, отделке мебели, живописи и косметической промышленности.

Низкий объем низкого давления [ править ]

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

Электростатическая окраска распылением [ править ]

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 существенную экономию материалов, которой можно было добиться. В электростатической окраске распылением или порошковой окраскераспыленные 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 краски, которая прилипает к объекту. Этот метод также означает, что краска покрывает труднодоступные места. Затем все это можно запечь, чтобы правильно закрепить краску: порошок превращается в пластик. Панели кузова автомобилей и рамы велосипедов - два примера, где часто используется электростатическая окраска распылением.

Существует три основных технологии заправки жидкости (жидкой или порошковой):

• Прямая зарядка : электрод погружен в резервуар для подачи краски или в канал подачи краски.
• Трибо-зарядка : при этом используется трение жидкости, которая проталкивается через ствол краскораспылителя. 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 [ править ]

При использовании этого метода краска подбрасывается в воздух вращающимся металлическим диском («колоколом»). Металлический диск также передает электрический заряд частице покрытия. ^[8]

Электрический вентилятор [ править ]

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

Горячий спрей [ править ]

Нагревая насыщенную краску до 60-80 ° C, можно нанести более толстый слой. Первоначально краска использовалась рециркуляцией, но, поскольку это вызывало налет, система была изменена на прямой нагрев в оперативном режиме. 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.

Безвоздушные пистолеты-распылители [ править ]

В них используется давление воздуха и жидкости от 300 до 3000 фунтов на квадратный дюйм (2100–20700 кПа) для достижения 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.

Пистолеты безвоздушного распыления [ править ]

Они работают вместе с насосом высокого давления, обычно используемым с давлением от 300 до 7 500 фунтов на квадратный дюйм (2100–51 700 кПа) для распыления покрытия с использованием наконечников разных размеров для достижения желаемого распыления и размера формы распыления. Этот тип системы используется малярами, работающими по контракту, для окраски тяжелых промышленных, химических и морских покрытий и облицовки.

Преимущества безвоздушного распыления:

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

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

При эксплуатации необходимо соблюдать осторожность, так как безвоздушные пистолеты-распылители могут вызвать серьезные травмы , например, инъекции , из-за выброса краски из сопла под высоким давлением.

Безвоздушные насосы могут приводиться в действие различными типами двигателей: электрическим, пневматическим (пневматическим) или гидравлическим. У большинства из них есть насос для краски (также называемый нижним), который представляет собой поршень двустороннего действия, в котором поршень перекачивает 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 совершенных 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 контролю давления. Некоторые поршневые насосы с прямым приводом приводятся в действие бензиновым двигателем с контролем давления через электрическую муфту. В электрических мембранных насосах двигатель приводит в действие поршневой гидравлический насос, который передает масло, вытесняемое поршнем, для перемещения диафрагмы.

Гидравлические и пневматические безвоздушные насосы имеют линейные двигатели, для которых 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 стационарных установок. В некоторых безвоздушных установках гидравлический насос и двигатель установлены на том же шасси, что и насос для краски.

Безвоздушный насос с гидравлическим или пневматическим приводом 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 поршень будет постоянно изменять скорость. Линейные двигатели насосов с гидравлическим приводом или сжатым воздухом более эффективны в преобразовании мощности двигателя в энергию материала, чем агрегаты с приводом от коленчатого вала. Все виды краски можно красить безвоздушным методом.

Автоматизированные системы линейного распыления [ править ]

Производители, которые массово производят изделия из дерева, используют автоматизированные системы распыления, что позволяет им окрасить материалы с очень высокой скоростью при минимальном количестве персонала. Автоматические системы распыления обычно включают в себя систему экономии краски, которая восстанавливает краску, не нанесенную на продукцию. Обычно линейные системы распыления предназначены для продуктов, которые лежат плоско на конвейерной ленте, а затем подаются в систему линейного распыления, где автоматические пистолеты-распылители расположены выше. Когда материал находится прямо под пистолетами, пистолеты начинают окрашивать материал. Материалы состоят из линейных частей, обычно менее 12 дюймов (30 см) в ширину, 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 при отделке профилей, и есть машины, особенно подходящие для этого типа покрытия.

Автоматизированные системы плоского распыления [ править ]

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 [ править ]

Спрейте стендом является давление контролируемого закрытой среды, первоначально используемой для рисования транспортных средств в автомастерской . Чтобы обеспечить идеальные рабочие условия ( температура , воздушный поток и влажность ), эти помещения оснащены вентиляцией , состоящей из механических вентиляторов, приводимых в действие электродвигателями, и, по желанию, горелок 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 пылитакже является высоким приоритетом. Для облегчения удаления из воздуха чрезмерно распыленной краски и обеспечения эффективной работы с нисходящим потоком в промытых водой камерах для распыления краски используются химические вещества, снижающие клейкость краски .

Художники также могут использовать окрасочные камеры, чтобы они могли использовать аэрозольные краски (включая автомобильные покрытия) эффективно и безопасно. Они могут арендовать место и время в автомастерских или создавать свои помещения в сотрудничестве со школами или художественными кооперативами .

Безопасность [ править ]

Покраска распылением представляет опасность для здоровья, влияя 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 являются канцерогенными или нейротоксичными . Есть риски, связанные с работой с такими веществами, как краска и разбавитель , которые содержат соединения, потенциально опасные для здоровья или даже смертельные. ^[9]

Важное значение имеет соответствующее обучение персонала, ответственного за проведение процедур покраски, который может быть проведен поставщиком профессионального обучения или поставщиком продукции. Существуют также опасности, связанные с удалением отходов и материалов, загрязненных потенциально вредными химическими веществами. Важное значение имеют процедуры дезактивации и паспорта безопасности материалов для различных продуктов. Безопасность повышается за счет:

• Использование 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 наиболее важных видов СИЗ являются средства защиты органов дыхания ( СИЗ ). Тем не менее, базовый РПЭ не обеспечивает достаточной защиты от негативного воздействия изоцианатов на ткани человека. Лакокрасочные материалы, содержащие изоцианатынеобходимо обрабатывать при надевании RPE с воздушным питанием, имеющего APF 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 здоровья: во избежание развития 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, с высокой частотой в первые несколько месяцев. на работе. Образец мочи с определенным уровнем воздействия, а не наличие болезни, связанной 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 лакокрасочных материалов следует также учитывать пожарную безопасность. ^[10] В Соединенных Штатах Управление по охране труда (OSHA) дает рекомендации по надлежащему хранению легковоспламеняющихся материалов. ^[11] Многие продукты, используемые в аэрозольной краске, являются легковоспламеняющимися, поэтому риск возгорания вероятен на расстоянии 15 см от сопла. Таким образом, источники возгорания должны быть размещены на безопасном расстоянии. Также 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, работающего с красками для распыления. Конфиденциальные данные о результатах биологического мониторинга ^[12] должны храниться надлежащим образом. ^[13] Также следует вести записи о расписании и результатах процедур тестирования. Некоторые из наиболее важных испытаний, которые необходимо проводить регулярно, - это проверка качества воздуха, проверка систем давления и электрических систем, а также проверка воздушных фильтров резервуара компрессора.

Дефекты [ править ]

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

Другие приложения [ править ]

Одно из применений окраски распылением - граффити . Появление недорогих и портативных аэрозольных красок стало благом для этого вида искусства, распространившегося по всему миру. Роспись распылением также использовалась в изобразительном искусстве . Жюль Олицки , Дэн Кристенсен , Питер Регинато , сэр Энтони Каро и Жан-Мишель Баския использовали аэрографы как для живописи, так и для скульптуры .

См. Также [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме окраски распылением .

• Аэрозольная краска
• Аэрограф  - небольшой пневматический инструмент, который распыляет различные среды путем распыления.
• Фредерик Уильям Лоуренс  - канадский художник-аэрограф
• Пыхтеть
• Ингалянт
• Грунтовка (краска)
• Искусство окраски распылением , также известное как граффити

Ссылки [ править ]

Дополнительные ресурсы по окраске распылением [ править ]

• «Как купить распылитель краски и заставить его окупиться». Popular Science , сентябрь 1966 г., стр. 160–163, статья о распылителях краски для дома.
• Опасности для здоровья и меры безопасности, связанные с аэрозольными красками - Информация о том, как покрасить автомобиль