Elektrostatisk maling - design og funktionsprincip

Den elektrostatiske malingssprøjte blev første gang patenteret mellem 1941 og 1944 af den amerikanske videnskabsmand og forsker Harald Ransburg. Før han patenterede sin opfindelse og efter at han patenterede de første versioner af den, eksperimenterede Ransburg indgående i laboratoriet og perfektionerede den elektrostatiske malingpåføringsmetode, han havde opfundet.

Så i 1951 modtog opfinderen patent US 2697411 for en anordning til påføring af maling ved elektrostatisk sprøjtning, som blev prototypen på moderne værktøjer. I samme år stiftede Harald virksomheden Ransburg, som stadig beskæftiger sig med produktion og forbedring af elektrostatisk malerudstyr.

Grundlæggende er metoden som følger. Det flydende materiale til maling og lak sprøjtes som sædvanligt med en sprøjte, men med en ekstra betingelse. Når den passerer gennem sprøjtepistolen, oplades malingen, i kontakt med en speciel elektrode nær sprøjtepistolens dyse, til en høj negativ spænding, hvis niveau når 100.000 volt.

Efter at have forladt dysen, skynder de negativt ladede malingpartikler i retning af feltlinjerne elektrostatisk felt til det jordede malingsprodukt. Det vil sige, at der påføres en højspænding mellem sprøjtepistolen og det produkt, der skal males.

Sprøjtning af malingen udføres ved hjælp af trykluft, dvs. pneumatisk metode eller luftfri sprøjtning, hvor tryksat maling haste gennem dyseåbningen. Dette er de to traditionelle sprøjtemønstre til påføring af elektrostatisk maling. Der er også kombinerede systemer.

Ydermere frastøder malingpartiklerne med ens ladning, der flyver ud af dysen, hinanden i henhold til elektrostatikkens lov og danner naturligt en malerbrænder. Brænderen af ​​partikler skyndes af kræfterne af elektrostatisk tiltrækning til den jordede del, og partiklerne, der bevæger sig langs linjerne af intensiteten af ​​det elektrostatiske felt, dækker delen ensartet. Som sådan er der ingen blækketågeeffekt, og overførselskoefficienten for maling og lakmaterialet på produktet når 98%.

Denne påføringsmetode giver dig mulighed for betydeligt at spare maling og lakmateriale og fremskynder generelt malingsprocessen markant. Ved maling af store genstande som fx rør på sædvanlig vis skal de vendes flere gange under malingsprocessen, så malingen ligger jævnt og til alle sider.

Men med elektrostatisk påføring er dette allerede overflødigt, da de ladede malingpartikler bevæger sig langs det elektriske felts linjer af sig selv, bøjer sig rundt om produktet fra alle sider, og et pas med en sprøjtepistol er nok til at få den nødvendige høje kvalitet resultat.

Elektrostatiske pistoler er forskellige, men har også noget til fælles med traditionelle sprøjtepistoler. Først og fremmest er princippet om kanalerne, der leder malingen, det samme. Forskellen ligger i tilstedeværelsen i nogle og i fraværet af andre af en elektrode til opladning af maling og lakmateriale samt højspænding, som giver systemet den nødvendige arbejdsspænding.

Kroppen af ​​den elektrostatiske sprøjtepistol er, i modsætning til den sædvanlige, ikke lavet af stål eller aluminium, men af ​​en kompositplast, der indeholder både ledende og isolerende dele, så arbejderen er maksimalt beskyttet mod utilsigtet elektrisk stød.

Højspændingssystemet i en elektrostatisk pistol kan være klassisk eller kaskade i design. Den klassiske ordning går ud på at forsyne højspænding gennem et kabel fra en kilde (højspændingstransformator) til pistolen, hvilket gør værktøjet let og let at bruge, da der ikke er elektronik i huset.

Obligatorisk kortslutningsbeskyttelse. En sådan spray er billigere og nemmere at reparere. Ulempen ved det klassiske skema er den ustabile spænding af elektroden, manglen på en kontakt på forstøveren.

Kaskadekredsløbet indebærer tilstedeværelsen af ​​en spændingsomformer indbygget i værktøjet (direkte i forstøveren). Pistolen drives af 12 volt DC via et lavspændingskabel, og spændingen inde i værktøjet er nu hævet til et acceptabelt niveau for drift.

Fordelene ved kaskadekredsløbet er ubestridelige: stabil spænding, ensartet opladning, evnen til at justere værktøjets spænding, tilstedeværelsen af ​​en kontakt ved hånden. Ulemperne er større vægt og højere pris.

Elektrostatiske malingssystemer er opdelt i automatiske og manuelle. Både disse og andre kan, som nævnt ovenfor, være luftløse, kombinerede eller pneumatiske. Derudover er de automatiske også disc high-speed, og de manuelle-kopper er lav-speed. Det taler vi om senere.

I det sædvanlige tilfælde forekommer sprøjtning som med traditionelle sprøjtepistoler - luftløse, kombinations- og pneumatiske elektrostatiske sprøjter fungerer i den indledende fase, men de giver økonomi i maling og en høj overførselskoefficient - op til 90% - på grund af virkningen af ​​elektrostatiske kræfter .

Men med forstøvere og skiver sker alt lidt anderledes: Forstøvning sker her på grund af centrifugalkræfter, når skiven eller koppen roterer på forstøveren. Rotationen udvikles ved påvirkning af trykluft på koppen eller skiven og påføres ved elektrostatisk påvirkning. Herved opnås overførsel af op til 98 % af malings- og lakmaterialet.

Håndholdte lavhastigheds kopsprøjter har en kop omdrejningshastighed på kun 600 rpm og selvom de giver 98% malingsoverførsel, er de ikke særlig udbredt i store industrianlæg, fordi deres ydelse er lav, maks. 200 milliliter maling pr. minut.

Men i små industrier, især ved maling af metalgitre, er håndholdte elektrostatiske sprøjter fortjent populære på grund af deres økonomi og effektivitet.

Automatiske højhastighedsmalingssprøjter med komprimeret luft, der blæser rundt i brænderens periferi for at indsnævre den, har en skiverotationshastighed på op til 60.000 omdr./min. og har betydeligt højere produktivitet med høj overførselseffektivitet (op til 90 %). Sådanne elektrostatiske sprøjter er meget udbredt i industrien, for eksempel til maling af bilkarosseridele, husholdningsapparater, metalstrukturer såsom møbler osv.

Den har en elektrostatisk malemetode og sine egne karakteristiske nuancer. For det første er det et højspændingsarbejde. Selvfølgelig er fordelen ved at overføre op til 98% af materialet ekstremt vigtig, men der er også traditionelle begrænsninger her.

Malings- og lakmaterialet skal have en vis minimumsmodstand, så det kan oplades tilstrækkeligt efter at have passeret i nærheden af ​​højspændingselektroden, ellers vil farvekvaliteten falde, for eksempel tilstedeværelsen af ​​metalstøv i emaljens sammensætning ikke har mest - god effekt på farvekvaliteten.

Materialer fortyndet med vand er farlige på grund af kortslutning. I mellemtiden står moderne udstyr ikke stille, det forbedres, og disse begrænsninger er ikke længere uoverstigelige forhindringer for maling.

Separat skal det siges om egenskaberne af de malede overflader. Ikke-ledende materialer, såsom træ, plast eller gummi, kan ikke males blot, der kræves yderligere forarbejde Først påføres en ledende grunder eller materialet fugtes, derefter påføres malingen elektrostatisk.

Formen på det objekt, der skal males, er også meget vigtig.Da malingpartiklerne, ladede og bevæger sig langs feltlinjen, skynder sig mod produktet hovedsageligt i retning af dets mest ladede områder, vil det ikke være muligt at male over hulrummene eller lommerne, fordi der næsten ikke vil være noget elektrisk felt i dem Faraday-bureffekten vil virke. Tværtimod vil skarpe projektioner blive farvet bedst, da den elektriske feltstyrke nær dem vil være størst.

Der er dog en vej ud. Lommer og fordybninger kan males, for dette slukker de blot for højspændingen og maler som en konventionel pneumatisk eller luftløs sprøjtepistol. Alle disse nuancer er vigtige at tage højde for.

Installationer til elektrostatisk maling består af følgende dele: sprøjtepistol, højspændingskilde, slanger til forskellige formål (til luft og til maling), strømkabel, jordkabel, pumpe, tank.

Installationen skal være pålideligt jordet, før arbejdet påbegyndes. Som højspændingskilde kan både et elektrisk netværk og en anden energikilde anvendes, især en mobil pneumatisk konstantspændingsgenerator til autonom drift af installationen i fravær af et konventionelt netværk.

Det er værd at bemærke, at teknologien til elektrostatisk maling kontinuerligt er blevet forbedret gennem årtier, siden Ransburg opfandt sin første elektrostatiske sprøjtepistol. Selv i dag erstatter elektrostatisk maling fortjent den mest økonomiske teknologi til påføring af maling og lak, hvilket opnår maksimal overførsel af malingen til produktet.

Her minimeres affaldsmængden, så både i småskalaproduktion og i store industrivirksomheder, på fabrikker er elektrostatisk maling meget populært i dag.