Вы здесь

Выбор краскопульта

Краскопульт
GTi PRO

Краскопульт
Advance HD G

Краскопульт
Advance HD PS

Краскопульт
JGA HD

Краскопульт
JGA HD

 

Краскопульт
JGA HD

 

Краскопульт
JGA HD

 

Краскопульт
JGA HD

 

Краскопульт
Compact COM-G

 

Краскопульт
COM-S

 

Краскопульт
Compact COM-P

 

Краскопульт
PRi PRO

 

Краскопульт
SRi HD

 

Краскопульт JJ

 

Краскопульт
FLG-5

 

Краскопульт
GFG HD

На нашем сайте мы уже писали о диагностике и методах оптимальной настройки пневматических краскопультов. В этой статье мы рассмотрим рекомендации по выбору краскопульта, в том числе его важнейших элементов - воздушной головы и сопла.

История развития устройств для распыления жидких лакокрасочных материалов (ЛКМ) струей воздуха, то есть пневмокраскораспылителей, насчитывает уже более ста лет. Ежегодно в мире продаются миллионы пневмокраскораспылителей. Несмотря на успешное использование других технологий распыления краски (безвоздушное, механическое, электростатическое распыление и их всевозможные комбинации), классический метод пневмораспыления из-за своей простоты и технологичности, которые сочетаются с высоким качеством диспергирования и возможностью работать с материалами в широком диапазоне вязкостей, остается безусловным лидером по объему использования.

Развитие технологии окраски жидкими ЛКМ привело к появлению специализированных пневмокраскораспылителей, обеспечивающих максимальную эффективность распыления ЛКМ с различными свойствами (плотностью, вязкостью, особыми тиксотропными свойствами и т. д.), то есть оптимизированных для нанесения покрытий разных типов (грунтование, тонирование, нанесение лаков, «металликов»). Кроме того, краскораспылитель должен соответствовать требованиям, предъявляемым формой изделия, его размерами, частотой смены цвета в краскораспылителе и проч.

На отечественном рынке существует широкий выбор воздушных голов для профессиональных серий краскопультов. Так, для легендарной серии краспораспелителей DeVilbiss JGA в каталоге производителя представлены 15 типов воздушных голов. Современная индустриальная серия краскораспылителей Compact производства ITW DeVilbiss предлагает большое количество вариантов воздушных голов с различными характеристиками (табл. 1). С учетом того, что типоразмеров сопел к ним также больше десяти, выбор оптимальной комбинации воздушной головы и сопла краскопульта может занять значительное время.

Таблица 1

Номер воздушной головы505500R590510523522513430443497470
Технология пневмораспыления:                      
Классическая
(конвенциональная)
              * * * *
HVLP * *                  
Trans-Tech (LVLP)     * * * * *        
Способ подачи ЛКМ:                      
верхний бачок * *   *       * *    
нижний бачок * *   *       * *    
под давлением * *   *       * *    
Рабочее давление, бар 2,0 2,0 1,5 2,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0
Расход воздуха, л/мин 500 280 180 275 520 530 540 290 330 500 460
Расход краски,                      
мл/мин 150-200 50-150 10-150 150-250 200-400 200-800 200-800 150-300 200-300 200-800 500-200 0
Форма факела:                      
Вытянутый эллипс *     * * *     * *  
Короткий эллипс               *      
Полоса со скругленными концами     *       *       *
Круг   *                  
Рекомендованное расстояние краскораспылителя
от окрашиваемой поверхности, мм
200 50-450 100 200 200 305 305 200 200 305 305
Размер факела, высота, мм х ширина, мм на
рекомендованном расстоянии
270 х
60
D=70 150 х
30
270 х
60
310 х
80
350 х
80
350 х
80
200 х
80
300 х
60
350 х
80
380 х
75

Естественно, сориентироваться в таком разнообразии и сделать правильный выбор краскопульта возможно лишь при полном понимании физических принципов пневматического распыления. Прежде всего необходимо отличать распыление с внешним смешиванием (о котором в основном и пойдет речь) от распыления с внутренним смешиванием потоков воздуха и ЛКМ. При распылении с внутренним смешиванием основное взаимодействие воздуха и материала происходит внутри воздушной головы. Этот тип распыления применяется в основном для нанесения покрытий из высоковязких материалов, не требующих высокого качества: мастик, гелькоутов, композитных материалов. Данный тип распыления энергетически очень выгоден, поскольку в стесненных условиях внутри воздушной головы идет интенсивное взаимодействие жидкости и газа, в результате чего практически вся энергия воздушного потока тратится на распыление материала.

При внешнем типе смешивания взаимодействие воздуха и ЛКМ происходит вне воздушной головы. Главным фактором, определяющим разрушение струи краски при пневматическом распылении с внешним смешиванием, является воздействие скоростного потока газа (воздуха), выходящего из канала с большой скоростью (несколько десятков, а иногда и более сотни метров в секунду), в то время как скорость истечения материала из сопла краскопульта сравнительно невелика. При большой относительной скорости потоков возникает трение между струями газа и жидкости, вследствие чего струя жидкости, как бы закрепленная с одной стороны, вытягивается в отдельные тонкие нити. Эти нити быстро распадаются в местах утончения, образуя мелкие капли (рис. 4).

Длительность существования статистически неустойчивой формы в виде нитей зависит как от относительной скорости воздушного потока (чем больше относительная скорость, тем тоньше нить, меньше период ее существования и тем более дисперсным получается распыл), так и от физических свойств материала, в первую очередь - от его вязкости и поверхностного натяжения. Чем больше энергия воздушного потока (она зависит от уровня давления в воздушной голове и объема воздуха, идущего на распыление), тем выше производительность и качество распыления.
Качество диспергирования и, что самое важное, коэффициент переноса материала зависят не только от скорости воздушного потока, но и от эффективности использования его энергии. Последнее в значительной степени определяется конструкцией распылителя, его геометрическими размерами и характером взаимодействия потоков воздуха и краски. Было подсчитано, что при пневматическом распылении с внешним смешиванием собственно на процесс диспергирования тратится лишь 1-2% общей энергии воздушного потока.

Каждый тип воздушной головы характеризуется определенным диапазоном расхода краски (табл. 2), которая может распыляться с оптимальным качеством (то есть с заданным средним диаметром капель в факеле) и оптимальным коэффициентом переноса. Как видно из рис. 1, существует рабочая зона, где диаметр капель практически не изменяется при варьировании интенсивности подачи краски в сопло. Выход за пределы рабочей зоны приводит либо к ухудшению качества распыления (увеличению диаметра капель в факеле), либо к значительному уменьшению коэффициента переноса материала. С максимальным расходом краски, под который спроектирована воздушная голова, напрямую связана такая характеристика воздушной головы, как максимальный размер отпечатка факела.

Таблица 2

Область примененияРасход ЛКМ,
мл/мин
Подача ЛКМ из
нижнего бачка,
диаметр сопла,
мм
Подача ЛКМ из
верхнего бачка
диаметр сопла,
мм
Подача
материала под
давлением
диаметр сопла,
мм
Небольшие клеевые соединения 10—100 0,85—1,2 0,7—1,0 0,5—0,7
Мобильные телефоны 50—150 1,0—1,4 0,85—1,2 0,5—0,7
Тара для парфюмерии 100—200 1,2—1,6 1,0—1,4 0,85—1,2
Общепромышленная окраска 150—250 1,4—1,8 1,2—1,6 1,0—1,4
Мебель 200—300 1,6—2,0 1,4—1,8 1,2—1,6
Авиастроение, керамическая посуда 250—350 1,8—2,2 1,6—2,0 1,4—1,8
Железнодорожный транспорт 300—400 Не используется 1,8—2,2 1,6—2,0
Окраска кожи 350—500 Не используется Не используется 1,8—2,2
Антикоррозионные покрытия 400—600 Не используется Не используется 2,0—2,4
Смазочные покрытия 600—800 Не используется Не используется 2,2—2,6
Сантехническая керамика 700—1 000 Не используется Не используется 2,4—2,8

Помимо производительности, воздушные головы классифицируются по форме отпечатка факела: факел эллиптической формы (различают короткий и вытянутый эллипс), факел с прямыми краями и скругленными концами отпечатка, отпечаток круглой формы. Общие рекомендации по применению той или иной формы факела суммированы в табл. 3.

Таблица 3

 
Форма факелаВытянутый эллипсКороткий эллипсПрямые края/скругленные концы
Эффективна для - окрашивания с неперпендикулярным
расположением краскораспылителя
относительно поверхности изделия;
- ЛКМ со спецэффектами: металликов и
т. д.;
- ЛКМ с низкой вязкостью;
- нанесения тонких покрытий;
- окраски автоматическими
краскораспылителями перекрытием
слоев окраски.
- нанесения грунта с высоким
сухим остатком.
- окрашивания с перпендикулярным
расположением краскораспылителя
относительно поверхности изделия;
- строительных водоимульсионных
красок;
- покрытия типа «soft touch»;
- окрашивания в несколько цветов
резкой границей изменения
цвета высокоукрывистых ЛК М и
некоторых металликов.
Не эффективна для - строительных водоимульсионных
красок;
- некоторых специальных типов
покрытий (покрытие типа «soft touch»);
- окрашивания изделия в несколько
цветов с резкой границей изменения
цвета.
- ЛКМ со спецэффектами:
металликов и т. д.;
- ЛКМ с низкой вязкостью;
- нанесения тонких покрытий;
- окрашивания больших
поверхностей.
 

Также при выборе воздушной головы должно быть соблюдено соответствие типа головы и метода подачи ЛКМ. В частности, подача ЛКМ из нижнего или верхнего бачка предполагает использование комбинации воздушной головы и сопла, создающей достаточный эффект инжекции для засасывания материала на распыление. Для этого сопло должно на доли миллиметра выступать за воздушную голову (рис. 2, Compact с воздушной головой № 510). Рядом (рис. 3) изображен тот же краскораспылитель Compact c воздушной головой, предназначенной для распыления ЛКМ, подаваемых под давлением (№ 522, табл. 1).

рис.2

рис.3

рис.4

Хорошо видно, что сопло немного утоплено в тело воздушной головы. При этом процесс начинает приобретать некоторые черты распыления с внутренним смешиванием с характерными для него высокими энергетическими показателями.

Отметим, что воздушные головы, предназначенные для подачи материала из верхнего и нижнего бачков, могут быть использованы и при распылении подаваемого под давлением ЛКМ. Однако производительность распыления и ширина факела в этом случае будут уступать тем же показателям для «правильных» типов воздушных голов.

Систематизировать вышесказанные рекомендации можно на основе семи вопросов (табл. 4), четкие ответы на которые вы должны дать сами перед выбором воздушной головы и сопла, наиболее подходящих для решения конкретной технологической задачи по окраске. Последовательность вопросов в данном случае никакой роли не играет.

Таблица 4

ВОПРОС 1
Какой тип краско-
распылителя по
виду подачи мате-
риала будет опти-
мален для вашей
задачи?
В течение всего дня вы используете одну и ту же
краску или часто меняете тип ЛКМ либо пере-
ходите на другой цвет? Сложную или простую
форму имеет окрашиваемое изделие?
Некоторые типы краскораспылителей лучше
других отвечают особенностям окраски изделий
сложной формы, а также смены цветов и типов
ЛКМ. Например, при частой смене типа ЛК М
наиболее подходит краскораспылитель с верхним
бачком.
     
ВОПРОС 2
Какая требуется про-
изводительность?
В общем случае,
чем больше размер
сопла, тем выше
расход краски
(табл. 2).
Каждый тип воздушной головы обеспечивает
эффективное распыление материала в опреде-
ленном диапазоне расходов. К аков требуемый
расход материала в мл/мин в вашем случае?
Размер сопла должен обеспечить необходимый
расход материала.
Краскораспылители с нижним бачком могут
обеспечить лишь небольшой расход мате-
риала. К раскораспылители с верхним бачком
обладают чуть большей производительностью.
Краскораспылители с подачей материала под
давлением обеспечивают максимальный расход.
     
ВОПРОС 3
Каковы необходи-
мые размеры отпе-
чатка факела?
Максимальная эффективность работы крас-
кораспылителем достигается при работе с
максимальным размером отпечатка факела.
Необходимо учитывать, что максимальный
размер факела может быть получен лишь при
достаточной подаче ЛКМ.
Изделия с большой площадью окрашивания, как
правило, предполагают окраску более широким
факелом. И, наоборот, для проведения неболь-
шого объема окрасочных работ требуется крас-
кораспылитель с нешироким факелом. Помните,
что рекомендованный размер отпечатка достига-
ется при определенном расстоянии краскораспы-
лителя от окрашиваемой поверхности.
     
ВОПРОС 4
Какова необходимая
форма факела?
Требуется ли вам для повышения эффектив-
ности окраски специальная форма факела?
В большинстве случаев особая форма факела не
требуется. Однако некоторые типы материалов
можно наносить более эффективно и с меньши-
ми проблемами при использовании специаль-
ной формы факела (табл. 3).
       
ВОПРОС 5
Какова вязкость и
содержание сухого
остатка в ЛКМ?
ЛКМ большой вязкости и с высоким
содержанием сухого остатка требует
распыления повышенной интенсивности.
Так как интенсивность распыления пропорци-
ональна расходу воздуха, то использование
материалов большой вязкости и с высоким
сухим остатком предполагает распыление на
воздушных головах, спроектированных для
высокого потребления воздуха.
     
ВОПРОС 6
Какова производи-
тельность вашего
компрессорного
участка?
При выборе воздушной головы всегда
соотносите требования к потреблению сжатого
воздуха с производительностью вашего
компрессора.
  Не забывайте также о других инструментах
вашего производства, потребляющих сжатый
воздух.
     
ВОПРОС 7
Какова оптимальная
технология распы-
ления?
Что является для вас приоритетным:
эффективность переноса материала,
экологические требования или максимальная
интенсивность распыления?
   

В заключение хотелось бы подчеркнуть рекомендательный характер данной статьи. Как неоднократно подчеркивалось производителями окрасочного оборудования, область успешного применения любой воздушной головы не ограничивается первоначальной, для которой она разрабатывалась. Так что ЭКСПЕРИМЕНТИРУЙТЕ!

См. также: