Lukisan elektrostatik - reka bentuk dan prinsip operasi

Penyembur cat elektrostatik pertama kali dipatenkan antara 1941 dan 1944 oleh saintis dan penyelidik Amerika Harald Ransburg. Sebelum dia mempatenkan ciptaannya dan selepas dia mempatenkan versi pertamanya, Ransburg bereksperimen secara meluas di makmal, menyempurnakan kaedah aplikasi cat elektrostatik yang diciptanya.

Jadi, pada tahun 1951, pencipta menerima paten US 2697411 untuk peranti untuk menggunakan cat dengan penyemburan elektrostatik, yang menjadi prototaip alat moden. Pada tahun yang sama, Harald mengasaskan syarikat Ransburg, yang masih terlibat dalam pengeluaran dan penambahbaikan peralatan lukisan elektrostatik.

Pada asasnya, kaedahnya adalah seperti berikut. Bahan cecair untuk cat dan varnis disembur seperti biasa dengan penyembur, tetapi dengan satu syarat tambahan. Apabila melalui senapang semburan, cat dicas, bersentuhan dengan elektrod khas berhampiran muncung senapang semburan, kepada voltan negatif yang tinggi, tahapnya mencapai 100,000 volt.

Selepas keluar dari muncung, zarah cat bercas negatif meluru ke arah garisan medan medan elektrostatik kepada produk cat yang dibumikan. Iaitu, voltan tinggi dikenakan antara pistol semburan dan produk yang akan dicat.

Penyemburan cat dilakukan dengan bantuan udara termampat, i.e. kaedah pneumatik atau penyemburan tanpa udara, di mana cat bertekanan disalurkan melalui bukaan muncung. Ini adalah dua corak semburan tradisional untuk menggunakan cat elektrostatik. Terdapat juga sistem gabungan.

Tambahan pula, zarah cat dengan cas yang sama terbang keluar dari muncung menolak satu sama lain mengikut undang-undang elektrostatik, secara semula jadi membentuk obor cat. Obor zarah dilarikan oleh daya tarikan elektrostatik ke bahagian yang dibumikan, dan zarah, bergerak di sepanjang garis keamatan medan elektrostatik, menutupi bahagian itu secara seragam. Oleh itu, tiada kesan kabus dakwat, dan pekali pemindahan bahan cat dan varnis pada produk mencapai 98%.

Kaedah permohonan ini membolehkan anda menjimatkan bahan cat dan varnis dengan ketara dan, secara amnya, mempercepatkan proses pengecatan dengan ketara. Apabila melukis objek besar, seperti paip, dengan cara biasa, mereka mesti diputar beberapa kali semasa proses mengecat supaya cat terletak sama rata dan pada semua sisi.

Tetapi dengan aplikasi elektrostatik, ini sudah tidak diperlukan, kerana zarah cat yang dicas bergerak di sepanjang garis medan elektrik dengan sendirinya, bengkok di sekeliling produk dari semua sisi, dan satu pas dengan pistol semburan sudah cukup untuk mendapatkan kualiti tinggi yang diperlukan hasil.

Senapang elektrostatik adalah berbeza, tetapi juga mempunyai persamaan dengan senapang semburan tradisional. Pertama sekali, prinsip saluran yang menjalankan cat adalah sama. Perbezaannya terletak pada kehadiran dalam beberapa dan jika tidak ada elektrod yang lain untuk mengecas bahan cat dan varnis, serta voltan tinggi, yang menyediakan sistem dengan voltan kerja yang diperlukan.

Badan pistol semburan elektrostatik, tidak seperti biasa, tidak diperbuat daripada keluli atau aluminium, tetapi daripada plastik komposit yang mengandungi kedua-dua bahagian konduktif dan penebat, supaya pekerja dilindungi secara maksimum daripada kejutan elektrik yang tidak disengajakan.

Sistem voltan tinggi senapang elektrostatik boleh menjadi klasik atau reka bentuk lata. Skim klasik melibatkan pembekalan voltan tinggi melalui kabel daripada sumber (pengubah voltan tinggi) ke pistol. Ini menjadikan alat ini ringan dan mudah digunakan, kerana tiada elektronik di dalam perumah.

Perlindungan litar pintas mandatori. Semburan sedemikian lebih murah dan mudah dibaiki. Kelemahan skema klasik adalah voltan elektrod yang tidak stabil, kekurangan suis pada nebulizer.

Litar lata membayangkan kehadiran penukar voltan yang dibina ke dalam alat (secara langsung dalam pengabut). Pistol dikuasakan oleh 12 volt DC melalui kabel voltan rendah, dan voltan di dalam alat kini dinaikkan ke tahap yang boleh diterima untuk operasi.

Kelebihan litar lata tidak dapat dinafikan: voltan stabil, keseragaman pengecasan, keupayaan untuk menyesuaikan voltan alat, kehadiran suis di tangan. Kelemahannya adalah berat yang lebih besar dan harga yang lebih tinggi.

Sistem cat elektrostatik dibahagikan kepada automatik dan manual. Kedua-dua ini dan lain-lain boleh, seperti yang dinyatakan di atas, tanpa udara, gabungan atau pneumatik. Di samping itu, yang automatik juga adalah cakera berkelajuan tinggi, dan cawan manual adalah kelajuan rendah. Kita akan bercakap tentang itu kemudian.

Dalam kes biasa, penyemburan berlaku seperti senapang semburan tradisional - penyembur elektrostatik tanpa udara, gabungan dan pneumatik berfungsi pada peringkat awal, tetapi ia memberikan penjimatan cat dan pekali pemindahan yang tinggi - sehingga 90% - disebabkan oleh tindakan daya elektrostatik. .

Tetapi dengan pengabus dan cakera, semuanya berlaku sedikit berbeza: pengabusan berlaku di sini disebabkan oleh daya emparan apabila cakera atau cawan berputar pada pengabus. Putaran dibangunkan oleh tindakan udara termampat pada cawan atau cakera dan digunakan oleh tindakan elektrostatik. Ini mencapai pemindahan sehingga 98% bahan cat dan varnis.

Penyembur cawan berkelajuan rendah pegang tangan mempunyai kelajuan putaran cawan hanya 600 rpm dan walaupun ia memberikan pemindahan cat sebanyak 98%, ia tidak digunakan secara meluas dalam loji industri besar kerana pengeluarannya rendah, maksimum 200 mililiter cat setiap minit .

Walau bagaimanapun, dalam industri berskala kecil, terutamanya apabila mengecat grid logam, penyembur elektrostatik pegang tangan sememangnya popular kerana ekonomi dan kecekapannya.

Penyembur cat berkelajuan tinggi cakera automatik, dengan udara termampat bertiup di sekeliling pinggiran obor untuk menyempitkannya, mempunyai kelajuan putaran cakera sehingga 60,000 rpm dan mempunyai produktiviti yang jauh lebih tinggi dengan kecekapan pemindahan yang tinggi (sehingga 90%). Penyembur elektrostatik sedemikian digunakan secara meluas dalam industri, contohnya, dalam mengecat bahagian badan kereta, perkakas rumah, struktur logam seperti perabot, dll.

Ia mempunyai kaedah lukisan elektrostatik dan warna tersendiri. Pertama, ia adalah kerja voltan tinggi. Sudah tentu, kelebihan memindahkan sehingga 98% bahan adalah sangat penting, tetapi terdapat juga batasan tradisional di sini.

Bahan cat dan varnis mesti mempunyai rintangan minimum tertentu supaya ia boleh dicas secukupnya selepas melepasi berhampiran elektrod voltan tinggi, jika tidak, kualiti warna akan berkurangan, sebagai contoh, kehadiran habuk logam dalam komposisi enamel tidak mempunyai kesan yang paling - baik pada kualiti warna.

Bahan yang dicairkan dengan air adalah berbahaya kerana litar pintas. Sementara itu, peralatan moden tidak berhenti, ia bertambah baik, dan batasan ini bukan lagi halangan yang tidak dapat diatasi untuk mengecat.

Secara berasingan, ia harus dikatakan tentang sifat-sifat permukaan yang dicat. Bahan bukan konduktif, seperti kayu, plastik atau getah, tidak boleh dicat dengan mudah, kerja awal tambahan diperlukan. Mula-mula, primer konduktif digunakan atau bahan itu dilembapkan, kemudian cat digunakan secara elektrostatik.

Bentuk objek yang hendak dilukis juga sangat penting.Oleh kerana zarah cat, dicas dan bergerak di sepanjang garis medan, tergesa-gesa ke arah produk terutamanya ke arah kawasan yang paling banyak dicas, ia tidak akan dapat mengecat di atas lompang atau poket, kerana hampir tiada medan elektrik di dalamnya. kesan sangkar Faraday akan berkesan. Sebaliknya, unjuran tajam akan diwarnakan dengan terbaik, kerana kekuatan medan elektrik berhampiran mereka akan menjadi yang paling hebat.

Namun, ada jalan keluar. Poket dan ceruk boleh dicat, untuk ini mereka hanya mematikan voltan tinggi dan mengecat seperti pistol semburan pneumatik atau tanpa udara konvensional. Semua nuansa ini penting untuk diambil kira.

Pemasangan untuk pengecatan elektrostatik terdiri daripada bahagian berikut: pistol semburan, sumber voltan tinggi, hos untuk pelbagai tujuan (untuk udara dan untuk cat), kabel kuasa, kabel pembumian, pam, tangki.

Pemasangan mesti dibumikan dengan pasti sebelum memulakan kerja. Sebagai sumber voltan tinggi, kedua-dua rangkaian elektrik dan satu lagi sumber tenaga boleh digunakan, khususnya penjana voltan malar pneumatik mudah alih untuk operasi autonomi pemasangan tanpa ketiadaan rangkaian konvensional.

Perlu diingat bahawa teknologi pengecatan elektrostatik telah terus bertambah baik selama beberapa dekad sejak Ransburg mencipta pistol semburan elektrostatik pertamanya. Malah pada hari ini, lukisan elektrostatik sepatutnya menggantikan teknologi paling ekonomik untuk menggunakan cat dan varnis, yang mencapai pemindahan maksimum cat kepada produk.

Di sini, jumlah sisa diminimumkan, jadi baik dalam pengeluaran berskala kecil dan dalam perusahaan perindustrian besar, di kilang, lukisan elektrostatik sangat popular hari ini.