fraser_01

Wysoka wydajność malowania dzięki metodzie natrysku elektrostatycznego

Jedną z najbardziej efektywnych metod natrysku farb jest metoda natrysku elektrostatycznego. Wykorzystuje ona efekt ładowania cząsteczek farb, które są przyciągane do malowanego elementu.

JAK FUNKCJONUJE NATRYSK ELEKTROSTATYCZNY?

W tej metodzie, podczas natrysku drobinki materiału natryskiwanego są ładowane ujemnie  przez prąd o stałym napięciu i natężeniu. Ponieważ przeznaczone do powlekania przedmioty są,
wskutek uziemienia, naładowane przeciwnie, w czasie natrysku wytwarza się pole elektrostatyczne. Cząstki lakieru wędrują w tym polu do przedmiotu malowanego i przylegają do jego powierzchni. Dzięki temu efektowi elementy o niewielkich rozmiarach obejmowane są przez pole elektrostatyczne, co umożliwia ich powlekanie przez natrysk z jednej strony. W takich przypadkach odwracanie elementu i malowanie z drugiej strony nie będzie potrzebne. W momencie malowania większych elementów wytworzone pole może być na tyle słabe, że nie będziemy w stanie pomalować całego elementu natryskując farbę tylko z jednej strony.

Innym problemem podczas malowania większych elementów o skomplikowanej konstrukcji będzie występowanie efektu Faradaya. Problem z efektem Faradaya polega na tym, że naładowane cząsteczki farby będą przyciągane do najbliżej położonej powierzchni. Wówczas utrudnione będzie malowanie np. wewnętrznych części elementów. Aby było możliwe domalowanie trudno dostępnych miejsc, należy wyłączyć elektrostatykę i wykonać natrysk na konwencjonalnych zasadach.

SPRZĘT DO APLIKACJI ELEKTROSTATYCZNEJ

Na rynku można znaleźć kilkunastu producentów sprzętu do natrysku elektrostatycznego. Zanim zdecydujemy się na zakup sprzętu powinniśmy przeanalizować go pod kątem procesu technologicznego (chodzi o rodzaj pompy podającej materiał) oraz sprawdzić jego kompatybilność z proponowanymi farbami. Rodzajów sprzętu jest kilka, gdzie proces ładowania farby może odbywać się w generatorze lub w pistolecie. Bardzo ważnym aspektem jest wybór sprzętu z odpowiednią pompą.

Najlepiej funkcjonujące układy to:

  • niskociśnieniowa pompa membranowa z pneumatycznym pistoletem – najlepszy układ
  • pompa pracująca w zakresie średnich ciśnień z natryskiem AIRMIX – układ powszechny, ale dający słabszy efekt wizualny
  • pompa wysokociśnieniowa z natryskiem AIRLESS – układ, w którym praca będzie trudna lub niemożliwa.

KOMPATYBILNOŚĆ SPRZĘTU Z FARBAMI

Drugim ważnym aspektem doboru sprzętu jest zakres pracy, który wyraża się poprzez oporność. Sprzęty najbardziej popularnych producentów pracują w zakresie pomiędzy 200-800 kΩ, przy czym może to być zakres np. 200-400 kΩ lub inny sprzęt w zakresie 600-800 kΩ. Dlatego ważna jest konsultacja z dostawcą farb i przeanalizowanie jaką oporność posiadają proponowane farby, aby nie okazało się, że sprzęt będzie pracował w innym zakresie niż możliwości arby. Takie niebezpieczeństwo często występuje w przypadku farb epoksydowych, w których żywice mają niską oporność rzędu około 200 k i nie na każdym sprzęcie praca będzie optymalna lub w ogóle możliwa.

FARBY I ICH PRZYGOTOWANIE

Aby farba była przydatna i pracowała w układzie elektrostatycznym w sposób efektywny musi posiadać odpowiednią oporność. Zazwyczaj farby posiadają wysoką oporność (z wyjątkiem wcześniej wspomnianych epoksydowych) i zadaniem producenta farby jest obniżanie jej oporności aż uzyska się oporność z zakresu pracy sprzętu.

Obniżanie oporności farby rozpoczyna się już w momencie dodania utwardzacza. Zazwyczaj po wymieszaniu składników A+B oporność farby spada. Dalsze obniżanie oporności wykonuje się przy pomocy odpowiednich rozcieńczalników (polarnych i niepolarnych) oraz specjalnego korektora oporności (jeśli rozcieńczalniki nie są w stanie zbić oporności). Największym problemem producentów farb jest takie dobranie rozcieńczalników, aby jednocześnie obniżały oporność farby i obniżyły lepkość farby do lepkości aplikacyjnej.

Najczęściej stosowanymi farbami są rożnego rodzaju gruntoemalie nazywane DTM (Direct To Metal), zarówno rozcieńczalnikowe, jak i wodne. Zazwyczaj aplikuje się jedną warstwę, ponieważ powtórne malowanie elementu będzie utrudnione lub niemożliwe. To utrudnienie wynika z tego, że położona wcześniej powłoka stanowi swego rodzaju izolację elementu i zasada elektrostatyki nie będzie już działała poprawnie. Również bardzo istotne jest utrzymanie w czystości lakierni i konwojera, do którego podczepione są elementy i transportowane przez kabinę lakierniczą. Czystość kabiny, konwojera, a w szczególności zawiesi są warunkiem podstawowym do prawidłowego działania elektrostatyki.

elektrostatyka 1

PRODUKTY BESA DLA NATRYSKU ELEKTROSTATYCZNEGO

GRUPA CSV, będąca wyłącznym dystrybutorem na Polskę farb antykorozyjnych marki BESA, ma w ofercie szeroką gamę produktów lakierniczych, które można stosować przy natrysku elektrostatycznym. Są to produkty zarówno jednoskładnikowe, jak i dwuskładnikowe na bazie rozcieńczalników i wody.

Przed doborem farby do natrysku elektrostatycznego należy pamiętać, że ta metoda natrysku sprawdza się przy malowaniu niedużych elementów pracując w ciągłości. Pozwala to na jak najefektywniejsze wykorzystanie sprzętu i farby.

Są branże, w których natrysk  elektrostatyczny nie sprawdza się ze względu na gabaryty i oczekiwane wysokie zabezpieczenie antykorozyjne, ale również są branże, które idealnie spełniają warunki do stosowania elektrostatyki. (Wszystkie poniższe produkty pracują w zakresie pracy najbardziej popularnych sprzętów z linii Graco i Wagner.)

  • URKI-RAPID/70 – gruntoemalia alkidowa w półpołysku
  • F-450 – gruntoemalia alkidowa w półmacie
  • F-422 – gruntoemalia alkidowa w macie

elektrostatyka 5

Zestaw gruntoemalii alkidowych w rożnych połyskach. Idealnie sprawdzają się do  malowania elementów, gdzie wymaga się odporności na warunki atmosferyczne przy jednoczesnym utrzymaniu niskich kosztów. Tego typu produktami Grupa CSV obsługuje klientów z branży koszy i paletokoszy.

  • ALFAPUR 3795 – gruntoemalia poliuretanowa 2K w połysku
  • ALFAPUR 3798 – gruntoemalia poliuretanowa 2K w półpołysku

Zestaw gruntoemalii poliuretanowych 2K dające wysokie walory estetyczne. ALFAPUR 3795 posiada certyfikat firmy MANITOU i odporność w kategorii C3-M zgodnie z ISO 12944. ALFAPUR 3798, zgodnie z wewnętrznymi badanami, uzyskała wytrzymałość w kategorii C3-H. Oba produkty to farby nie tylko o wysokich walorach estetycznych, ale również wysokiej odporności na warunki zewnętrzne, czego potwierdzeniem są badania zgodnie z ISO 12944. Produkty te zawierają fosforan cynku jako inhibitor korozji.

Idealne rozwiązanie do malowania elementowa eksploatowanych w sposób ciągły na zewnątrz. Bardzo dobrze sprawdzają się przy malowaniu elementów maszyn rolniczych, elementy okien czy też siłowników.

  • BESA-NATO – gruntoemalia poliuretanowo-akrylowa 2K w połysku
  • BESA-NATO/SAT – gruntoemalia poliuretanowo-akrylowa 2K w półmacie.

Główną zaletą tych gruntoemalii jest przyczepność do wielu  rożnych podłoży, takich jak stal, aluminium, cynk, stal nierdzewna, ZnAl i inne niemetaliczne  podłoża typu PCV, PMMA, ABS, PC i inne. Możliwość mieszania ze sobą obu produktów w celu uzyskania połysków pośrednich. Występują w formie bezbarwnego konwertora, co pozwala stosować produktów jako lakiery bezbarwne.

Taka wszechstronność zastosowania, szeroka gama kolorystyczna i połysków powoduje, że produkty świetnie sprawdzają się w branży produkcji oświetlenia.

  • URA-CROM 275 – farba bazowa 1K – kolory gładkie
  • URA-COAT 285 – farba bazowa 1K – kolory perłowe i metaliczne

Farby bazowe zaprojektowane do branży rowerowej i pokrewnych. Ich zadaniem jest nadanie odpowiedniego koloru bądź efektu. Są produktami na bazie wody, co powoduje, że klasyfikowane są jako farby ekologiczne.

Niewątpliwie rozwiązanie natrysku elektrostatycznego ma wiele zalet a największą jest obniżanie strat farby do minimum. Dzięki temu oszczędzamy na kosztach farby, a co za tym idzie, mamy mniejsze opłaty środowiskowe. Przed wyborem tego rozwiązania należy pamiętać, że jest to sprzęt dość drogi. Aby elektrostatyka dobrze działała ważne jest utrzymanie wysokiej kultury i czystości pracy. Jeśli nie zadbamy o czystość instalacji, efektywność spadnie i sprzęt nie będzie użytkowany w optymalny sposób.

MGR INŻ. KRZYSZTOF PIEKARSKI
Technolog Grupa CSV