Красящий факел при различных технологиях распыления

Какие бывают типы краскопультов?

Среди способов нанесения лакокрасочных материалов (контактный, распыление, окунание, облив, лаконалив, экструзия) – распыление наиболее широко распространённый, не только в секторе «сделай сам» (DIY) и отрасли авторемонта (ART), но и в автомобильной промышленности (OEM).

Распыление — это метод переноса жидких лакокрасочных материалов (ЛКМ) на окрашиваемую поверхность в виде аэрозоля. Различают несколько способов распыления: воздушный, безвоздушный, комбинированный и в электростатическом поле.

Мы, прежде всего, будем говорить о воздушном распылении, процесс которого, в свою очередь делится на два этапа: разбивка ЛКМ и формирование формы факела. Этот процесс, обеспечивает высокую скорость и качество работ, а стремление снизить непродуктивный расход материала, улучшить декоративные качества получаемого лакокрасочного покрытия, в свою очередь, приводят к появлению новых, более совершенных технологий распыления, нового, более совершенного, экологичного и экономичного оборудования.Величина давления сжатого воздуха в распыляющей головке, определяет тип окрасочной системы, основными из которых являются:

1. CONV — конвенциональная система — распыление производится при высоком давлении сжатого воздуха в распыляющей головке 2-3 бар;
2. HVLP (High Volume / Low Pressure – большой объем / низкое давление) — распыление производится при низком давлении в распыляющей головке: 0,7 бар;
3. Оптимизированные системы распыления:

  • LVLP (Low Volume / Low Pressure — низкий объём / низкое давление) — распыление производится при давлении в распыляющей головке: 0,7-1,2 бар.
  • HTE (High Transfer Efficiency – высокая эффективность переноса) — распыление производится при среднем давлении в распыляющей головке: 1,2-1,3 бар.
  • LVMP (Low Volume / Middle Pressure — низкий объём / среднее давление) — распыление производится при среднем давлении в распыляющей головке: 1,6 бар.

Общим, для этих типов окрасочных систем, является то, что сжатый воздух, проходя через распыляющую головку окрасочного пистолета, формирует окрасочный факел, до мельчайших капель разбивая ЛКМ и образуя воздушно-капельную дисперсию (аэрозоль).

Аэрозоль, в составе факела, переносится на окрашиваемую поверхность и осаждается на нее, тем самым, создавая лакокрасочное покрытие.При этом следует учитывать, что большинство микрокапель не долетают до окрашиваемой поверхности, а образуя окрасочный туман, оседают, где то за её пределами, приводя, к значительному увеличению непродуктивного расхода ЛКМ. Поэтому, основным направлением совершенствования пневматического окрасочного оборудования является повышение коэффициента переноса ЛКМ на поверхность. От этого зависит не только экономичность подобного метода окраски, но и экологичность процесса, т.к. работы ведутся синтетическими сольвентными красками с высоким содержанием растворителей.

А началось все в России, где первый воздушный распылитель был изобретен в конце XIX века.
Июньским вечером 1893 года, Наум Рович, руководитель одной из текстильных мануфактур, продемонстрировал владельцу мануфактуры, известному русскому промышленнику, Савве Морозову громоздкое устройство, выполненное из листовой оцинкованной стали посредством гнутья и пайки…

Изначально, приспособление предназначалось для увлажнения тканого полотна перед нанесением красителя. Уже спустя пару месяцев такими устройствами были оснащены все Морозовские мануфактуры, а еще через полгода их стали применять и для нанесения красителя на ткань через трафарет.

Но сам принцип пневматического распыления, в 1888 году, разработал скромный врач-отоларинголог из штата Огайо, Аллен Девилбис. Знакомый с основными постулатами гидро- и аэродинамики, он впервые применил этот принцип для более эффективного лечения пациентов жидкими лекарствами.

Его сын, Томас, нашел новое применение изобретению отца, при этом в значительной степени усовершенствовав ингалятор, использовавшийся исключительно в медицинских целях. Так в 1907 г. появился первый ручной краскопульт, который как нельзя лучше подходил для начавшей успешно развиваться новой отрасли промышленности — автомобилестроения. С его помощью значительно повысилась эффективность процесса окраски. Качество получаемого лакокрасочного покрытия, как с декоративной, так и с прикладной точки зрения (износостойкость, прочность и т.д.) стало, по оценкам современников, значительно лучше.

Рассмотрим подробнее три основные системы пневматического нанесения ЛКМ.

Конвенциональная система.
Довольно долгое время, на протяжении почти всего XX века, пневматические окрасочные пистолеты были представлены краскопультами высокого давления конвенционального типа, с входным давлением примерно 3-4 бар.

Систему высокого давления, ещё называют «прямой». Это обусловлено тем, что давление на входе в окрасочный пистолет примерно равняется давлению на выходе из распыляющей головки.

Эти окрасочные пистолеты характеризовались незначительным потреблением сжатого воздуха, хорошим качеством распыления лакокрасочного материала и однородностью окрасочного факела, обеспечивая хороший распыл, о котором до сих пор с умилением вспоминают маляры старшего поколения.

Любой компрессор, помимо основной характеристики — выходного давления, имеет еще одну, и очень важную, которую обязательно надо учитывать при выборе оборудования — это производительность, т. е. способность прокачивать через себя определенное количество сжатого воздуха.

Пистолеты высокого давления конвенционального типа предъявляли очень скромные требования к производительности компрессора, что устраивало как самих маляров, так и хозяев автосервисных предприятий, поскольку для их продуктивной и стабильной работы требовалось мало сжатого воздуха (примерно 300 л. в минуту), а, следовательно, и не особенно мощные компрессоры.

Но краскопульты конвенционального типа имеют один существенный недостаток: невысокий коэффициент переноса ЛКМ, в среднем 30-35% (хотя, в зависимости от амбиций производителей подобного оборудования, заявляемые характеристики иной раз доходили и до 45%, но в любом случае это очень мало).

Для увеличения коэффициент переноса, в краскопульт подаётся воздух высокого давления. Это, в свою очередь, породило противоположный эффект: капельки лакокрасочного материала, под большим давлением вылетают из сопла пистолета и с высокой скоростью, ударяются об окрашиваемую поверхность, отскакивают от нее, увеличивая непродуктивный опыл.
Да и конструкция воздушной головки имеет недостатки, влияющие на эффективность работы.

Два этих фактора и приводят к значительным потерям лакокрасочного материала при окраске.

Система HVLP.
При работе конвенциональным краскопультом высокого давления, в больших объёмах образуется окрасочный опыл, что, по мнению природоохранных организаций, приводит к загрязнению атмосферы.
Поэтому, введение в начале 80-х гг. прошлого столетия новых, более жестких законов, касающихся защиты окружающей среды, вынудило производителей окрасочного оборудования разработать более совершенный с экологической точки зрения окрасочный пистолет.

Им стал приборсистемы HVLP распыляющий лакокрасочный материал при давлении, примерно, 0,7 бар на выходе из краскопульта.Внутреннее устройство окрасочного пистолета таково, что если мы при помощи манометра, на входе выставим рабочее давление 2 бар, то на выходе гарантированно получим 0,7 бар (при условии исправности окрасочного краскопульта).

За счёт низкого давления сжатого воздуха, достигается высокий коэффициент переноса лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность (от 60 до 70%), а также, формируется однородный факел.
Уменьшить давление воздуха в распыляющей головке, удалось за счет изменения её конструкции. Выходные отверстия стали гораздо больше, чем у конвенциональных пистолетов высокого давления, да и диаметр самих воздушных каналов внутри пистолета увеличился.Но увеличение коэффициента переноса увеличило и риск образования подтеков. Поэтому при работе с оборудованием данного типа надо четко следовать рекомендациям производителя.

Другим недостатком системы, стали возросшие требования к производительности компрессора, установленного на малярном участке. Это и понятно: маломощный компрессор с полноценным обеспечением необходимым объёмом воздуха, краскопульта HVLP явно не справится. Как результат — потеря цветового оттенка, невысокое качество окраски, и другие негативные моменты.
В любом деле важен этап подготовки, тем более, когда дело касается нанесения лакокрасочных материалов. Для того чтобы компрессором, в окрасочный пистолет, подавался подготовленный для использования сжатый воздух, на пневмолинии, обязательно должен стоять фильтрующий модуль, состоящий из фильтра грубой очистки, влаго – масло — отделителя, и заменяемого фильтра тонкой очистки.

Правильная и эффективная работа этих фильтров крайне важна, т.к. окрасочные пистолеты системы HVLP чувствительны к перепадам давления, которые, сильно влияют на однородность факела и, соответственно, на результат окраски.
Также, краскораспылители системы HVLP, характеризуются низкой скоростью работы.
Но как бы там, ни было, плюсов у окрасочной системы HVLP все равно намного больше, и они значительно существеннее, чем минусы.

Главное – это значительное снижение образования окрасочного опыла, приводящее к экономии до 30 % лакокрасочного материала!

Если, например, на окраску крыла ВАЗ-2109 при использовании конвенционального пистолета высокого давления в среднем уходило 200 — 250 г лакокрасочного материала, то применение окрасочного пистолета HVLP снижает это количество до 100 — 150 г, (конечно, многое зависит, от качества материла, мастерства маляра и укрывистости автомобильной эмалевой краски.)
Среди краскопультов HVLP, наибольший интерес вызывает профессиональный пистолет компании WALMEC — GENESI TOP LINE GEO.

Этот краскопульт имеет особую, запатентованную конструкцию распыляющей головки, где крышка головки имеет увеличенное число воздушных отверстий, а сопло — чашевидную форму с 6 отверстиями предварительного распыления. Такая конструкция позволяет осуществить двойную разбивку лакокрасочного материала. Предварительно, внутри сопла, краска, разбивается на микро капли, затем, воздушный поток разбивает аэрозоль ещё раз на более мелкие капли.
В результате, формируется облако краски с размером частиц от 30 до 60 мкм, что при выходном давлении 0,7 бар, значительно повышает качество окраски, даже при распылении вязких лакокрасочных материалов.

Оптимизированные системы распыления: системы LVLP, HTE и LVMP и др.
Окрасочные пистолеты конвенциональной системы распыления и окрасочные пистолеты системы HVLP, наряду с положительными моментами, характеризующими их, имеют и достаточно слабых сторон.

Попыткой совместить позитивный опыт, накопленный при эксплуатации этих приборов, стала оптимизированная технология распыления лакокрасочных материалов при среднем давлении сжатого воздуха. У разных производителей это – LVLP, HTE, LVMP, RP, TRANSTECH и т.д.

В связи с этим, главной особенностью окрасочных пистолетов оптимизированных систем,стало сочетание преимуществ конвенциональной и HVLP систем — низкого расхода воздуха и высокого коэффициента переноса материала (более 70%).
Это позволило существенно снизить зависимость окрасочных пистолетов от давления сжатого воздуха в воздушной магистрали — краскопульты оптимизированных систем малочувствительны к перепадам давления в системах подачи воздуха.

Претерпела изменение и конструкция внутренних воздушных каналов, в результате чего, давление воздуха в распыляющей головке увеличилось до 1,2…1,6 бар, при рабочем давлении краскопульта от 1,6 до 2.3 бар у разных производителей.
Потребление сжатого воздуха существенно снизилось, что привело к ослаблению технических требований, предъявляемых к воздушным магистралям и компрессорам, но, ни как не отразилось на стабильности и однородности факела, и как следствие — на качестве окраски.

Для большей наглядности, производители окрасочного оборудования, придерживаются единой цветовой маркировки, которая наносится на крышку воздушной головки и регулировочные винты краскопульта:

  1. белый (серебристый) цвет – CONV — конвенциональный тип;
  2. зелёный – система HVLP;
  3. синий – система LVLP, LVMP.

У краскопультов компании WALMEC, синим цветом маркируется, система двойного распыления HVLP GEO, а чёрным — HTE.
Оптимизированные системы, каждый производитель окрасочного оборудования разрабатывал совершенно независимо, на основе своих запатентованных технологий:

  • RP –SATA (Германия);
  • TRANSTECH –DeVILBISS (Великобритания);
  • HTE — WALMEC (Италия);
  • LVMP – AURITA (Тайвань) и др.

Виды распыления

В данной статье речь пойдёт о краскопультах и основных системах воздушного распыления, предназначенных для выполнения определённой задачи, которая зависит от использования в основе технологии различных ЛКМ.

Выбирая краскопульт, следует исходить из поставленных задач и свойств ЛКМ, с которыми вы собираетесь работать. У разных производителей существуют свои обозначения краскораспылителей, но наименование видов распыления является единым для всех.

Читайте также:  Реечный потолок

Виды распыления

HP (High Pressure) – высокое давление.
HVLP (High Volume Low Pressure) – высокий объем, низкое давление.
LVLP (Low Volume Low Pressure) – низкий объём, низкое давление.
LVMP (Low Volume Middle Pressure) – низкий объем, среднее давление.
RP (Reduced Pressure) – пониженное давление.
MP (Middle Pressure) – среднее давление.
HTE (High Transfer Efficiency) – высокая эффективность передачи.
Ниже более подробно рассмотрим системы переноса ЛКМ, наиболее часто применяемые и востребованные малярами в отделки древесины. Обратим внимание на три основных типа распыления.

Краскопульты системы HP

Данная система распыления самая распространённая и классическая (универсальная). Краскопульты данной системы распыляют материал при большом давлении на выходе составляющем порядка 1,2 – 1,5 атм. Посредством разложения материала на мелкие капельки, данный краскопульт обеспечивает максимально качественное покрытие. Рекомендуемое давление на входе такого краскопульта имеет широкий диапазон от 2.5 – до 5 атм. При этом расход воздуха очень низкий и составляет от 100 до 300 литров в минуту.

– качественное, равномерное покрытие;

– большая скорость переноса ЛКМ.

Недостатки HP: к недостаткам можно отнести низкий процент переноса материала, примерно до 45%, т.е. 65% приобретённого вами продукта улетучится в воздух, не попадя на деталь. Подходит для материалов стандартной (средней) вязкости смеси при необходимости высокого качества покрытия, порядка 14-15 сек. (лаки, эмали).

Краскопульты системы HVLP

Данную систему разработали в 80-х годах прошлого столетия, когда человечество всерьёз задумалось о защите окружающей среды. Их конструкция устроена так, что благодаря строению воздушных каналов пульверизатора распыление ЛКМ происходит при низком давлении на выходе (примерно 0,7 атм) и достаточно высоком давлении на входе 2,5-3 атм. За счет такой конструкции распыления разработчики добились высочайшего переноса материала, порядка 70%-75% (официальное требование к производителям такого оборудования – перенос материала не менее 65%). То есть потери ЛКМ при нанесении материала (туманообразование и контурные потери) не превышают 35%. Данная система распыления считается самой экономичной и экологичной. Такая экономия достигается за счёт того, что на выходе из сопла капли ЛКМ имеют очень невысокую скорость, соответственно и меньший отбой материала от окрашиваемого изделия. Поэтому наносить материал таким краскопультом следует достаточно близко от окрашиваемой поверхности, на расстоянии примерно 12 — 15 см.

– высокая экономия лакокрасочных материалов;
– максимально возможное отсутствие опыла;
– отсутствие выхревых потоков, притягивающих мусор и пыль.

Недостатки HVLP: работа с данной системой характеризуется высоким потреблением воздуха, от 360 литров в минуту, следовательно необходим мощный компрессор с большой производительностью. При нанесении материала из пульверизатора системы HVLP от маляра необходим определённый профессионализм. Краскораспылитель должен выходить за контур детали, а все движения необходимо производить равномерно, не задерживая руку, иначе не избежать наплывов. Из-за близкого расстояния краскопульта до окрашиваемой поверхности не получиться окрасить сложные детали (монолитные изделия). Данный способ подходит для материалов низкой вязкости, составляющей порядка 10 сек. (красители, морилки)

Краскопульты системы LVLP

LVLP является самой востребованной и самой перспективной системой распыления на сегодняшний день. Разработанная как компромисс между HP и HVLP, данная система имеет на входе давление около 2.0 атм., а на выходе от 0.7 до 1.2 атм., соответственно отличается небольшим потреблением воздуха от 150 до 350 литров и низкой чувствительностью к перепадам давления. Также обратим внимание на высокий коэффициент переноса ЛКМ, составляюющий более 70%.

К достоинствам LVLP можно отнести:

– высокий перенос материала;
– снижение туманообразования.
Данная система распыления является наиболее подходящей для окраски труднодоступных участков (изделия в сборе), нанесения финишных слоёв ЛКМ и подходит как для материалов вязкость которых выше средней порядка 20 сек. (прозрачные, белые грунты), так и для финишных продуктов.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ МЕТОДА ВОЗДУШНОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Дисперсия ЛКМ осуществляется под воздействием потока сжатого воздуха, исходящего из головки сопла. ЛКМ подается из отверстия, которое размещено соосно. Воздействие воздушного потока происходит благодаря его большой скорости, что существенно выше скорости струи используемого материала. В результате этого возникает трение воздушных и красочных потоков, перерастающее в колебание, вследствие чего образовывается факел из дисперсных капель диаметром 6–100 мкм. Основная часть материала имеет достаточную скорость, чтобы достичь поверхности. Мелкие же частицы уносятся воздухом из-за потери скорости, образуя туман. На величину дисперсных капель влияют физические свойства ЛКМ и давление воздуха, которое должно быть в пределах 2–6 атм.

Suzuki Grand Vitara XL7 серо-синий металлик › Бортжурнал › Настройка краскопульта: рабочее давление, подача краски, размер факела, диаметр сопла

Все пистолеты, применяющиеся в ремонтной окраске автомобилей, работают по принципу пневматического распыления. Это означает, что лакокрасочный материал, подающийся в краскораспылитель и выходящий из его сопла, разбивается на мелкие частицы потоком сжатого воздуха, «выстреливающего» с большой скоростью из отверстий воздушной головки.

В результате образуется так называемый окрасочный факел, состоящий из частичек материала, движущихся по направлению к окрашиваемой поверхности. Долетев до поверхности, частички оседают на ней, формируя покрытие.

Устройство и особенности конструкции окрасочных пистолетов

Конструкция окрасочных пистолетов включает в себя:

-корпус с каналами для подачи сжатого воздуха и краски, снабженными игольчатыми клапанами,
-спусковой рычаг, управляющий переключением клапанов,
-выходное сопло для смесеобразования и формирования факела требуемой формы,
-резервуар (бачок) для краски,
-регулировочные винты для изменения расхода воздуха, краски и корректировки пятна распыла.

Функции и расположение регуляторов

Как уже было сказано, на корпусе любого современного краскопульта имеется несколько регулировочных винтов.

-Первый, самый верхний (на некоторых краскопультах, как например у SATA, может располагаться сбоку), отвечает за корректировку размера и формы окрасочного факела.
-Второй ответственен за регулировку хода иглы и количество подаваемого материала.
-На многих краскопультах присутствует еще и третий винт, с помощью которого регулируется подача воздуха на входе. Как правило, он располагается внизу на рукоятке пистолета. У SATA этот винт находится «сзади» — под винтом регулировки подачи материала.

Система окрасочного пистолета

В зависимости от величины давления сжатого воздуха на входе в краскопульт и на воздушной головке (на выходе), все окрасочные пистолеты можно разделить на три основные группы:

-конвенциональные (высокое давление);
-HVLP (High Volume Low Pressure — большой объем воздуха и низкое давление);
-LVLP (Low Volume Low Pressure — низкий объем воздуха и низкое давление).

На сегодняшний день наиболее прогрессивными, экономичными и удовлетворяющими экологическим требованиям являются последние два типа распылителей. Как видно из названия, они характеризуются низким рабочим давлением: если обычные конвенциональные пистолеты распыляют материал при высоком давлении (примерно 3-4 бар), то пистолеты систем HVLP и LVLP — при низком (примерно 0,7-1,2 бар).

Что это дает? Главное преимущество — высокий коэффициент переноса краски. При малом давлении меньше краски превращается в бесполезный туман вокруг детали (так называемый overspray, «перепыл»), и больше переносится непосредственно на деталь. У краскопультов низкого давления коэффициент переноса достигает 65-70% (по сравнению с 30-45% у конвенциональных распылителей). Учитывая, что краски типа металлик и перламутр являются недешевыми, можно легко подсчитать, сколько денег сбережет для вас подобный краскопульт.

Наиболее точно измерить давление на выходе можно с помощью специальной тестовой воздушной головки с двумя манометрами.

Настройка входного давления

Давление на входе в краскопульт — параметр нормируемый и рекомендуемый заводом-изготовителем. Он всегда указывается в технической документации к пульверизатору.

Сразу оговоримся, что настраивать входное давление желательно по регулятору с манометром, подключенному непосредственно к рукояти пульверизатора. Ибо на пути сжатого воздуха от компрессора к краскопульту неминуемы потери до 1 бар, а иногда и выше (это зависит от протяженности воздушной магистрали, количества «местных» сопротивлений, состояния фильтров и т.д.). Регулятор, подключенный к ручке краскопульта позволит настроить давление более точно.

Настройка входного давления с помощью манометра-регулятора

Процесс настройки входного давления сам по себе достаточно прост.

1. Откройте (отверните) до максимальных значений винты регулировки подачи воздуха и размера факела. Регулировка подачи краски при этом не играет никакой роли.

2. Затем нажмите на спусковой рычаг пистолета так, чтобы началась подача сжатого воздуха. В это время, вращая регулировочный винт подачи воздуха на манометре, установите рекомендованное давление на входе.

Для конвенциональных пистолетов это значение составляет от 3 до 4 бар; для пистолетов системы HVLP и LVLP, в зависимости от модели и производителя, данная величина может варьироваться в пределах 1,5-2,5 бар (в основном 2 бар).

Если пистолет оборудован встроенным манометром

Настроить входное давление на «продвинутых» моделях, оборудованных встроенными цифровыми манометрами, еще проще.

Если манометр без регулятора

Если манометра нет вообще. Наименее точный способ

Если же ваш пистолет не оборудован никакими измерительными приборами, очень грубо и приблизительно можно установить давление на редукторе компрессора или манометре фильтр-группы.

Выбирая давление в этом случае важно помнить о том, что падение давления в исправном и чистом фильтре составляет 0,3— 0,5 атм (а в забитом — намного больше!), и примерно 0,6 атм «съедает» воздушный шланг внутренним диаметром 9 мм и длиной 10 м.

Если рекомендованное входное давление неизвестно. Настройка пистолетов «no name»

Допустим, вы купили на рынке недорогой окрасочный пистолет с единственной «маркой» «Professional» во всю рукоять, и больше никаких данных об этом краскопульте вам не известно — ни типа, ни рекомендаций по настройке, ни даже имени производителя. В таком случае определить давление на входе можно опытным путем.

Залейте в бачок краскопульта эмаль или лак стандартной вязкости, полностью откройте все регуляторы и, вращая регулировочный винт на манометре, добейтесь получения максимально равномерного отпечатка факела при расстоянии до тестовой поверхности около 15 см. Зафиксированное при этом давление и будет искомым рабочим давлением на входе для этого пульверизатора.

Должны предупредить, что прибегнув к этим рекомендациям, вы можете разочароваться во многих краскопультах. Основная проблема настройки дешевых покрасочных пистолетов заключается в том, что для достижения равномерного факела требуется либо огромное количество воздуха, что требует применения более мощных компрессоров, либо они имеют высокое давление на выходе, что не позволяет качественно раскладывать базовые эмали, содержащие много алюминиевого зерна.

Качественный профессиональный краскопульт отличается от дешевого, пусть даже красивого на вид, так же явно, как и фирменные швейцарские часы от ширпотреба «мэйд ин чайна».

Хороший маляр сможет покрасить машину и плохим пистолетом — и выйдет недурно. Покрасит и вторую — тоже хорошо. А на третьей, например, возникнут проблемы… Поэтому виртуозам малярки жалеть деньги на свой главный инструмент просто грех. Но эта проблема выходит за рамки нашей сегодняшней статьи, поэтому рассуждать на эту тему мы дальше не станем.

Размер факела при окраске

Практика показывает, что наибольшая эффективность окраски достигается при работе с факелом максимального размера. Чем шире и равномернее факел, тем равномернее будет распределена по поверхности краска при меньшем количестве проходов.

Читайте также:  Между саморезами натягивается прочная нитка

Конечно, в определенных случаях, например при частичном ремонте, покраске различных мелких деталей, труднодоступных мест и т.д., размер факела, подачу краски и входное давление можно варьировать исходя из необходимости на ваше усмотрение. Но в общем и целом, повторяем: регулировочный винт размера окрасочного факела должен быть открыт «на всю катушку».

пять же, если речь идет о стандартных ремонтах, покраске кузова или отдельных деталей целиком, подачу лакокрасочного материала рекомендуется открывать полностью. На большинстве краскопультов максимальная подача краски идет при 3-4 оборотах регулятора, сопло при этом максимально открыто.

При полностью открытой подаче краски обеспечивается наименьший износ сопла и иглы краскопульта.

Немаловажен для маляра и подбор диаметра сопла краскопульта — этим можно добиться оптимального распыления материалов с разной вязкостью. Диаметр сопла должен быть тем больше, чем гуще лакокрасочный материал. И наоборот.

Каждый производитель лакокрасочных материалов четко указывает, какая дюза для какого материала и какого вида выполняемых работ должна использоваться. Как правило, эти рекомендации соответствуют таким значениям (или недалеки от них):

-базовые эмали — 1,3-1,4 мм (для светлых цветов лучше 1,3);
-акриловые эмали и прозрачные лаки — 1,4-1,5 мм;
-жидкие первичные грунты — 1,3-1,5 мм;
-грунты-наполнители — 1,7-1,8 мм;
-жидкие шпатлевки — 2-3 мм;
-антигравийные покрытия — 6 мм (специальный распылитель антиграв. материалов).

Нетрудно догадаться, что диаметр сопла весьма существенно влияет на количество пропускаемой краски, ее расход. Например, залить лаком большой капот с дюзой 1,3 мм будет довольно-таки проблематично (по словам некоторых маляров — застрелиться можно). Даже если подачу краски открыть на полную, пропускной способности с такой дюзой для материала такой вязкости явно будет маловато. Через дюзу 1,5 мм, при прочих равных, лакокрасочного материала проистекает уже на треть больше, чем через дюзу 1,3 мм.

Разбег в значениях диаметров дюз обусловлен также и привычками маляров: кто-то любит наносить «тонко», а кто-то привык «заливать».

Существует три простых теста, позволяющих оценить исправность краскопульта и корректность его регулировок:

-тест правильности формы отпечатка факела;
-тест на равномерность распределения краски в факеле;
-тест на качество распыления.
Основным из них является первый, с него и начнем.

Тест правильности формы отпечатка факела

Для проведения теста нам потребуется лист чистой бумаги или картона, предварительно закрепленный на стене. Дальше действуем следующим образом.

Убедитесь, что все регулировочные винты краскопульта открыты на максимум, а вязкость ЛКМ в бачке соответствует нормальной.
Поднесите пистолет к тестовой поверхности, на рекомендуемое для типа вашего краскопульта расстояние (20-25 см для конвенциональных распылителей, 10-15 см для HVLP, 15-20 см для LVLP/RP).
Направьте ось сопла перпендикулярно поверхности листа и буквально на секунду нажмите на спусковой рычаг.
Смотрим на отпечаток факела. По его виду можно судить о том, насколько правильно отрегулирован пистолет.

Для опытного мастера важна не только форма, но и степень насыщенности пятна распыла (сухое, нормальное, с формирующимися подтеками). На основании этой информации можно предварительно оценить скорость перемещения окрасочного пистолета и оптимальное расстояние до окрашиваемой поверхности.

Тест на равномерность распределения краски в факеле

Разворачиваем воздушную головку или весь краскопульт так, чтобы отпечаток факела стал горизонтальным. Нажимаем на спусковой крючок и распыляем материал до тех пор, пока краска не начнет стекать вниз ручейками. Наблюдая за скоростью течения этих ручейков и расстоянием между ними, мы можем сделать выводы о равномерности или наоборот, неравномерности распределения краски в факеле.

Тест на качество распыления

Чтобы окончательно убедиться, что наш пистолет наносит лакокрасочный материал равномерно, проведем еще один, последний тест, имитирующий, собственно, сам процесс покраски. Вдоль тестовой поверхности на рекомендуемом расстоянии и с равномерной постоянной скоростью проводим включенным распылителем. Размеры капель краски в полученной полосе могут нам кое-что сказать.

Помните, что для достижения качественного распыления следует использовать минимально необходимое давление. Слишком большое давление приведет к повышенной степени туманообразования, перерасходу материала и чрезмерно «сухому» шероховатому покрытию.

При полной окраске кузова, окраске отдельных деталей и прочих значительных поверхностей, правильной настройкой краскопульта считается такая, при которой полностью открыты регуляторы воздушного потока, подачи краски и ширины факела, и при нажатом курке установлено рекомендованное давление на входе в краскопульт. При этом отпечаток факела должен быть максимально равномерным, без каких-либо изъянов и геометрических смещений.
При частичной покраске, покраске небольших деталей и труднодоступных мест, ширину факела, подачу материала и входное давление можно варьировать исходя из ситуации. Главным критерием всегда остается правильность формы и равномерность отпечатка факела.
Рекомендованное входное давление в зависимости от модели и производителя краскопульта варьируется в пределах: 3-4 атм для конвенциональных распылителей и 1,5-2,5 атм для HVLP и LVLP (RP, Trans Tech). Точные рекомендации смотрите в документации к краскопульту.
Если рекомендованное входное давление неизвестно, оно подбирается опытным путем до получения максимально равномерного отпечатка факела (при полностью открытых всех регуляторах на корпусе краскопульта).
Сопло краскопульта должно соответствовать вязкости распыляемого материала.
И не забывайте проделывать несложный «ритуал» настройки краскопульта перед началом любых окрасочных работ.

Как и какие параметры краскопульта настроить оптимально?

Какие параметры регулируют работу краскопульта?

Все современные разновидности пневматических краскопультов имеют три регулирующих работу параметра:

От величины параметров зависят: производительность, коэффициент переноса, тонкость распыления материала, однородность нанесения.

Давление воздуха

К чему ведёт увеличение давление воздуха?

Увеличение давления воздуха при заданном диаметре сопла ведёт к:

  • увеличению производительности
  • улучшению тонкости распыления
  • понижению коэффициента переноса

В свою очередь, производительность и коэффициент переноса определяют экономичность использования оборудования.

Рис. 1. Настройка краскопульта, основные узлы краскопульта

Оптимальные величины давления воздуха на входе для различных модификаций пистолетов :

  • для традиционных пистолетов высокого давления рекомендуется величина около 3 атм.
  • для пистолетов пониженного давления (LVLP) – около 2.5 атм.
  • для пистолетов низкого давления (HVLP) – 2 атм.
Рис. 2. Манометр для мониторинга и измерения давления воздуха на входе в краскопульт

К чему приводит повышение давление воздуха на входе в краскопульт?

Повышение давления воздуха на выходе на 0.5 атм. приводит к увеличению потерь на образование тумана до 10-20%.

Если посмотреть на отпечаток факела пистолета, то видно, что в центральной его части материал доносится до детали в жидком виде, а вокруг – область сильно осушенного тумана.

При повышении давления выше оптимального уровня размеры отпечатка жидкой фазы практически не растут, а размеры туманного отпечатка могут увеличиться значительно. При уменьшении давления ниже оптимального падает производительность, весь отпечаток «съёживается».

Давление и расстояние от сопла до окрашиваемой детали, какая связь?

С величиной давления воздуха связан ещё один важный параметр – расстояние от сопла пистолета до окрашиваемой детали.

Чем меньше давление, тем ближе можно подносить пистолет к детали без риска нарушить образующееся покрытие потоком воздуха из пистолета.

Оптимальное расстояние можно приближённо выразить зависимостью: L(см)=10хР (атм.). Например, при давлении 2.5 атм. это 25 см.

Диаметр сопла краскопульта

Чем меньше сопло, тем меньше давление воздуха, необходимое для распыления ЛКМ, но, естественно, тем меньше и производительность.

Как определить количество материала, которое вытекает из сопла краскопульта определённого диаметра?

Известно, что количество материала, вытекающего из сопла диаметром d (производительность) при оптимальном давлении пропорционально d в степени 2.36.

Получается, что, например, из сопла диаметром 1.8 мм должно вытекать за одно и то же время в 1.8 раз больше материала, чем из сопла диаметром 1.4 мм.

Рис. 3. Сопло краскопульта L VLP диаметром 1,4 мм

К чему ведёт увеличение диаметра сопла при неизменном давлении ?

Увеличение диаметра сопла при неизменном давлении ведёт к снижению потерь ЛКМ на образование тумана.

Для большинства применений оптимальный диаметр сопла :

  • при нанесении морилок 1.4 мм
  • при нанесении грунтов и лаков – 1.8 мм
  • для водоразбавимых грунтов/лаков наружного применения – 2.2.-2.5 мм.

Ширина факела

Регулировка ширины факела пистолетов осуществляется за счёт перераспределения воздуха в отверстия «рожек» распылительной головки.

К чему ведёт расширение факела краскопульта ?

  • несколько падает производительность (уменьшается давление воздуха в центральном отверстии распылительной головки)
  • уменьшается коэффициент переноса (растет туманообразование)
  • растёт неравномерность факела
Рис. 4. Формы факела для краскопультов разного типа

Какая форма сечения факела краскопульта оптимальная?

Исходя из вышеизложенного оптимальная форма сечения факела – не самая вытянутая, она зависит от вида работы и от типа пистолета.

Самый экономичный факел имеет минимальную ширину, при которой удается добиться равномерности нанесения, обычно это 12-15 см.

Рис. 5. Правильная и неправильные формы факела краскопульта

Диагностика краскопульта по форме факела

К Вашему вниманию интересная схема, которая позволяет по дефекту формы факела определить неисправности окрасочного пистолета.

Красящий факел при различных технологиях распыления

Метод комбинированного распыления, известный за рубежом как метод airmix, aircoat, mistless, АА – технология и др., является комбинацией двух методов распыления: безвоздушного и пнев­матического. Сущность его заключается в том, что ЛКМ вытес­няется с относительно большой скоростью за счет сравнительно высокого гидравлического давления — 3,0—5,0 МПа (30—50 атм) из эллиптического отверстия сопла, подобного безвоздушному. При таком давлении на выходе из сопла образуется резко очер­ченный факел предварительно раздробленного материала.

Для дальнейшего распыления и формирования факела в него из специальных каналов распылительной головки, установлен­ной соосно распыляющему соплу, подается регулируемое количе­ство сжатого воздуха под давлением 0,1—0,2 МПа (1,0—2,0 атм). Под воздействием струи воздуха крупные капли ЛКМ дополни­тельно дробятся и равномерно распределяются по ширине факе­ла, ликвидируя при этом различного рода «кромочные» дефекты, которые могут возникать при безвоздушном распылении.

Подаваемый в небольших объемах в факел предварительно раздробленного ЛКМ сжатый воздух низкого давления не приво­дит к образованию красочного тумана, а наоборот способствует более полному осаждению мелких частиц ЛКМ, которые за счет торможения в воздушной среде и потери скорости не долетели бы до окрашиваемой поверхности.

В последние годы метод комбинированного распыления полу­чает все более широкое распространение в авиастроении, деревообработке, мебельной промышленности и др.

К его достоинствам по сравнению с пневматическим распылением относятся:

  • резкое снижение потерь ЛКМ на туманообразование и, как след­ствие, улучшение санитарно-гигиенических условий работы;
  • возможность работы при менее мощной вентиляции, так как удалять необходимо в основном только пары растворителей с небольшим количеством воздуха.

По сравнению с методом безвоздушного распыления комби­нированное распыление повышает качество получаемого покры­тия – не ниже III класса по ГОСТ 9.032—74. Кроме того, 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.

К недостаткам метода комбинированного распыления можно отнести:

  • 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 окраске с мини­мальной производительностью или размерами факела распы­ляемого ЛКМ, при нанесении малого объема ЛКМ;
  • трудность применения метода для окраски изделий особо сложной конфигурации.
Читайте также:  Для снятия краски можно использовать паяльную лампу

Для комбинированного распыления используют различные распылительные головки:

  • с прямой подачей воздуха в факел предварительно распыленного ЛКМ;
  • с отраженной подачей воздуха;
  • с прямой и отраженной подачей воз­духа в факел.

Рис. 1. Схемы распылительных головок комбинированного распыления

Во всех случаях для получения требуемых результатов в факел предварительно распыленного ЛКМ должно быть подано ограниченное (сравнительно небольшое) количест­во сжатого воздуха с возможностью регулирования; при этом ме­сто соприкосновения струй сжатого воздуха с факелом должно быть также определенным.

Фирма GRACO изготавливает ряд установок комбинирован­но распыления, называемых «установками безвоздушного рас­пыления с воздушным формированием факела». В основу работы установок положено сочетание безвоздушного и пневматического распыления, так называемая АА – технология (от английского Air – Assisted Airless).

К этим установкам относятся как стандартные (универсальные) установки комбинированного распыления, предна­значенные для широкого применения в самых разнообразных от­раслях промышленности, универсальные установки Merkur, которые в зависимости от комплектации могут быть исполь­зованы для комбинированного или безвоздушного распыления, так и специализированные установки, предназначенные для ис­пользования в конкретной отрасли с учетом ее специфики.

Пневматическое распыление. Основы метода

Принцип пневматического распыления заключается в образовании окрасочного аэрозоля путем смешения струи жидкого лакокрасочного материала (ЛКМ) со струей сжатого воздуха. Образующийся аэрозоль направляется струей воздуха к окрашиваемой поверхности, где при ударе о нее коагулирует, т.е. капли аэрозоля сливаются друг с другом образуя на поверхности жидкий слой краски.

Схема установки пневматического распыления изображена на рис. 1.

2- Шланг подачи сжатого воздуха

4- Красконагнетательный бак

5- Шланг для подачи ЛКМ

Рис. 1 Схема пневматического распыления

Смешение краски с воздухом происходит в головке распылителя (форсунке). Сжатый воздух подаваемый под давлением 2-6 атм. на выходе из кольцевого зазора распылительной головки имеет скорость 300-450 м/с. В зависимости от места образования смеси краски с воздухом различают форсунки с внешним и внутренним смешением, изображенные на рис.2.

Наибольшее распространение сейчас получили краскораспылители с внешним смешением.

1- Материальное сопло

2- Воздушная головка

3- Запорная игла

А) Б)

Рис. 2 Распылительная головка пневматического распыления внешнего (А) и внутреннего (Б) смешения

В зависимости от конструкции головки краскораспылителя отпечаток факела на окрашиваемой поверхности может быть в виде круга или вытянутого овала. Наиболее типичные конструкции головок краскораспылителей формирующие факелы различной формы изображены на рис. 3.

1- Без дополнительных каналов

2- С двумя дополнительными боковыми каналами

3- С четырьмя дополнительными боковыми каналами

4- С восьмью дополнительными боковыми каналами

Рис. 3 Формы красочного факела пневматических краскораспылителей с различными распылительными головками

Овальный факел образует головка, имеющая кроме центрального отверстия дополнительные боковые каналы. Струи сжатого воздуха, выходя из боковых каналов, сжимают окрасочный факел и придают ему овальную форму. Боковые каналы могут располагаться под разными углами и на разном расстоянии от центрального. Обычно сжатый воздух подается по раздельным каналам к центральному и боковым, благодаря чему количество воздуха подаваемое на сжатие факела можно регулировать, получая как круглый, так и овальный отпечаток факела.

На практике для нанесения ЛКМ применяют ручные и автоматические краскораспылители различной производительности: по краске от 0,05 до 0,8 л/мин, по воздуху от 0,03 до 0,6 м3/мин. Эти аппараты обеспечивают производительность при окрашивании от 20 до 600м2/ч.

Подачу сжатого воздуха осуществляют от централизованной сети или от передвижного компрессора. Подаваемый воздух должен очищаться от воды, масла и механических загрязнений в масловодоотделителе.

Пневматическим распылением в большинстве случаев наносят ЛКМ с относительно низкой вязкостью (14-60с по вискозиметру ВЗ-246-4) и низким сухим остатком. Этот метод позволяет получать покрытия высокого класса с точки зрения их декоративного вида и, в большинстве случаев, применяется для нанесения верхних (косметических) слоев финишных эмалей, а также для декоративного окрашивания небольших изделий.

В то же время, метод пневматического распыления является наименее экономичным по расходу ЛКМ. Потери ЛКМ при нанесении пневмораспылением в зависимости от сложности окрашиваемого изделия могут составлять 20-40%, что должно обязательно учитываться при расчете потребности в материале.

При окраске изделий ручными пневматическими краскораспылителями особое внимание должно уделяться получению равномерного покрытия при его заданной толщине с минимальными потерями ЛКМ.

Равномерность получаемого покрытия, а также экономичность окрашивания в каждом отдельном случае будет зависеть от правильного выбора распылительной головки, диаметра отверстия материального сопла, формы факела, модели краскораспылителя, его производительности и скорости его перемещения при окрашивании.

Следует помнить, что каждая распылительная головка используется наиболее эффективно в определенном диапазоне расхода ЛКМ и подаваемого сжатого воздуха.

Высокое давление воздуха, подаваемое на распылитель (для большинства краскораспылителей – более 5-6 атм.) способствует хорошему распылению, но вызывает интенсивное туманообразование и большие потери ЛКМ. Низкое давление (для большинства краскораспылителей – менее 2 атм.) вызывает образование грубодисперсного аэрозоля, что отрицательно сказывается на качестве получаемого покрытия.

При настройке давления сжатого воздуха обязательно следует учитывать возможные потери в шлангах его подачи на краскораспылитель.

В таблице 1 приведены приблизительные значения потерь давления сжатого воздуха в зависимости от внутреннего диаметра и длинны шлангов при работе краскораспылителем снабженном головкой с соплом диаметром 1,8 мм. (.07).

Внутренний диаметр шланга, мм. (дюймы)

Давление, атм.

Потеря давления, атм. по длине шланга, м.

1,5

3,0

4,5

6,0

7,5

15,0

6,0 (.24)

9,0 (.35)

Необходимый расход воздуха определяется диаметром сопла распылителя и давле- нием воздуха. Оптимальное распыление происходит при обеспечении соотношения расходов воздуха (м3/мин) и краски (л/мин) в пределах 0,3-0,6. При этом оптимальным расстоянием от сопла до окрашиваемой поверхности считается 200-400 мм в зависимости диаметра сопла, через которое подается ЛКМ, и от формы факела.

Таким образом, для достижения требуемого качества получаемого покрытия, настройка распылителя сводится к подбору оптимальных параметров его работы под определенную вязкость используемого ЛКМ:

На практике наибольшее распространение получили краскораспылители, которые комплектуются головками со сменными соплами, диаметр которых находится в пределах 1,0-3,0 мм. (.04-.12). Меняя сопла можно наносить ЛКМ с различной вязкостью и изменять производительность при распылении.

При необходимости нанесения ЛКМ с очень низкой вязкостью (14-20с по вискозиметру ВЗ-246-4) в малых количествах применяют специальные краскораспылители (аэрографы), отличающиеся очень малым диаметра отверстия материального сопла (в пределах 0,3-1,0 мм (.012-.040)) и соответственно небольшими размерами и массой. Аэрографы образуют, как правило, только круглый факел и работают при подаче сжатого воздуха не более 2 атм.

При нанесении шпатлевок, мастик, пластизолей и иных ЛКМ с очень высокой вязкостью (до 200с по вискозиметру ВЗ-236-4) слоем толщиной 0,5-2,0 мм также применяют краскораспылители специальной конструкции. В отличие от обычных, краскораспылители для нанесения высоковязких материалов имеют большие проходные сечения каналов, подводящих ЛКМ к соплу, а также распылительные головки внешнего и внутреннего смешения с увеличенным диаметром материального сопла (до 6-10 мм. (.24-.40)). Такие краскораспылители работают только при подаче в них материала под давлением.

При нанесении шпатлевок и мастик с вязкостью по ВЗ-246-4 более 200с. применяют специальные распылительные головки внутреннего смешения с диаметром материального сопла 10-12 мм. (.40-.47). Подачу материала в такие аппараты осуществляют с помощью плунжерных, шестеренчатых, винтовых и других насосов. Устройство плунжерных насосов с пневмоприводом аналогично устройству агрегатов высокого давления в установках безвоздушного распыления. Однако, в отличие от последних размеры насоса, клапанов и диаметры шлангов подачи материала увеличены, чтобы подавать на краскораспылитель высоковязкие ЛКМ в требуемом количестве. Распыление высоковязких материалов производят при давлении воздуха до 6 атм., что обеспечивает производительность нанесения до 6000 г/мин.

В последнее десятилетие все большее распространение стали получать методы пневматического распыления, обеспечивающие низкое туманообразование при нанесении ЛКМ. В первую очередь, это связано с развитием законодательства по защите окружающей среды и с совершенствованием конструкций т.н. распылителей низкого давления (в зарубежной терминологии High Volume Low Pressure (HVLP) – «большой объем при низком давлении»).

Принцип действия HVLP-распылителей основан на создании внутри распылительной головки относительно низкого (примерно 0,7 атм.) давления при потребности несколько большего, по сравнению с традиционным распылением, расхода воздуха. Конструкционно понижение давления в распылительной головке достигается посредством специального воздушного преобразователя вмонтированного непосредственно в распылитель. Дополнительные или видоизмененные каналы в головке HVLP-распылителей обеспечивают почти такое же качество распыления, как и при использовании лучших моделей традиционных распылителей. При этом, за счет снижения потерь ЛКМ на туманообразование производительность HVLP-распылителей достигается на 5-30% выше.

Вне зависимости от выбранной модели, при окраске изделий ручными краскораспылителями необходимо соблюдать следующие основные правила:

Наносить ЛКМ нужно последовательно накладываемыми параллельными полосами. Первую полосу наносят, как правило, сверху вниз до конца окрашиваемой площади поверх- ности. Затем, предварительно выключив краскораспылитель, переносят его вправо (или влево) и вторую полосу наносят снизу вверх, третью – сверху вниз и т.д.

Рис. 4 Схема правильного движения краскораспылителя при окрашивании плоской поверхности

Правильное движение руки, держащей краскораспылитель при окрашивании изделия, схематически изображено на рис. 4. Стрелки показывают направление движения руки, а кружочками отмечены положения, где краскораспылитель выключают (или включают).

Выключать краскораспылитель перед переходом от одной полосы к другой следует для того, чтобы дважды не проводить окраску по одному и тому же месту. Для получения равномерного слоя последующая наносимая полоса ЛКМ должна на 1/3 перекрывать ранее нанесенную. Скорость перемещения краскораспылителя должна бать равномерной и составлять 14-18 м/мин.

Для равномерного окрашивания поверхности в два и более слоев рекомендуется наносить ЛКМ по двум взаимно перпендикулярным направлениям: если первый слой был положен при перемещении краскораспылителя в вертикальной плоскости, то второй должен наноситься перемещением краскораспылителя в горизонтальной плоскости.

В зависимости от формы и размеров окрашиваемой поверхности следует подбирать и распылительные головки, формирующие факелы различного сечения.

Плоский факел образующий овальный отпечаток обычно применяют при окрашивании больших сплошных поверхностей, т.к. он обеспечивает более широкую полосу окраски и позволяет работать более производительно. Изделия небольших размеров и сложной формы следует окрашивать краскораспылителями формирующими круглый факел.

С целью уменьшения потерь ЛКМ на туманообразование расстояние от краскораспы- лителя до окрашиваемой поверхности при плоском факеле должно составлять 250-350 мм в зависимости от вязкости распыляемого ЛКМ (оно меньше для высоковязких и больше для низковязких материалов). При круглом факеле расстояние может быть увеличено до 400 мм.

Краскораспылитель следует стараться располагать так, чтобы факел распыляемого материала был направлен перпендикулярно окрашиваемой поверхности. При окрашивании выступающих частей и углов изделий краскораспылитель следует вести вдоль выступающих частей, не выводя факел за контур изделия.

В большинстве случаев причинами плохого качества получаемого покрытия при пневматическом распылении являются неверная регулировка распылителя, грязь и засохшая краска в каналах и соплах, высокое содержание влаги и масла в подаваемом в распылитель воздухе, вызванное неэффективной работой масловодоотделителя. Присутствие избыточной влаги в сжатом воздухе, что особенно критично при окрашивании пневмораспылением ЛКМ на основе уретановых связующих.

Ссылка на основную публикацию