Elektrostatický lak je aplikace barvy na povrch pomocí interakčních sil mezi elektrickými náboji s pevným bodem (Coulombova síla). Nátěrový materiál (nejčastěji založený na vodě, ale existují i varianty s organickým rozpouštědlem) se nanáší pomocí speciální stříkací pistole.
Technologie
Elektrostatický rozprašovač byl poprvé použit v roce 1941 americkým vynálezcem G. Ransburgem. Tato technika zahrnovala použití elektrických polí, po kterých se pohybují nabité částice barvy. Kapalný nátěrový materiál interaguje s elektrodou umístěnou v pistoli, v důsledku čehož je do nátěru přenesen vysokonapěťový záporný náboj (60 až 100 kW). Nabité částice vycházející z trysky stříkací pistole jsou posílány podél linií elektrostatického pole do uzemněného produktu, na který je nanesena barva.
Lakovací hořák vzniká vzájemným odpuzováním nabitých částic materiálu barvy. Důležitým rozdílem mezi touto technologií a jinými metodami je to, že není potřeba barevná mlha, protože částice jsou směrovány podél předem určených linií. Koeficient přenosu barvy se může pohybovat od 70 do 98 procent. Rychlost přenosu závisí na vodivosti lakovaného materiálu, tvaru produktu a dalších nepřímých faktorech.
Elektrostatická metoda snižuje spotřebu laku a samotný proces lakování usnadňuje. Při malování kovových trubek tradičním způsobem je třeba produkt několikrát otočit. V případě elektrostatické pistole není třeba část otáčet, protože nabité částice jsou vedeny podél linií síly a snadno procházejí překážkami. Barvení se provádí velmi rovnoměrně, protože na již zpracovaném místě barva odpuzuje přebytečný vstupní materiál.
na obsah ↑Typy postřiků
Používají se dva typy elektrostatické atomizace - klasické a kaskádové. Klasika naznačuje, že vysokonapěťový kabel přijímá stejnosměrný proud při vysokém napětí do elektrostatické stříkací pistole. Klasické schéma má řadu významných nedostatků. Nejprve mluvíme o nestabilitě napětí v pistolové elektrodě. Kromě toho je poměrně nepohodlné malovat, protože velký kabel ztěžuje obsluhu a vypíná napájení, kdykoli se musíte dostat k transformátoru.
V kaskádové technice se vysoké napětí netvoří venku, ale v samotné zbrani. Napětí pouze 12 V je směřováno do pistole přes nízkonapěťový kabel a uvnitř zařízení již probíhá generování vysokého napětí. Převod se provádí na kaskádě stříkací pistole. Použitý kabel je tenký a pružný, takže je velmi výhodné s ním pracovat.
Kaskádová metoda umožňuje vypnout tok elektřiny bez ohledu na generátor a také ovládat úroveň napětí a vybrat vhodný materiál pro konkrétní typ. Napětí samotné je vysoce stabilní, což může výrazně snížit spotřebu nátěru. Hlavní nevýhodou kaskádového postřiku jsou vysoké náklady na vybavení. Náklady se však rychle vyplatí díky nákladové efektivitě této technologie.
Elektrostatický postřik má některá omezení diktovaná následujícími okolnostmi:
- Vlastnosti materiálu barvy. Pro správné nabití barvy na elektrodě je nutný odpor alespoň 30 kOhm. Jinak je účinnost malování v elektrostatickém poli drasticky snížena. Jako příklad barvy a laku s nízkou úrovní odolnosti lze uvést kompozice s významnými přísadami kovového prášku (mezi něž patří kovové smalty). Až donedávna nebylo elektrostatické barvení používáno při nanášení barev rozpustných ve vodě, protože zde bylo vysoké riziko zkratů v důsledku elektrické vodivosti kapaliny. Nejnovější modely zařízení pro elektrostatické barvení vám umožňují pracovat s povlaky rozpustnými ve vodě.
- Vlastnosti materiálu. Nevodivé výrobky, jako je plast a dřevo, je obtížné malovat. Proces může být usnadněn použitím speciálních vodivých primerů (v případě plastů) nebo smáčením (na dřevo).
- Tvar součásti, která má být malována. Jak bylo uvedeno výše, elektrostatická metoda vám umožňuje malovat výrobky různých tvarů, avšak v uzavřeném vodivém obvodu je napětí elektrostatického pole nulové. Proto v hlubokých prohlubních není elektrické pole, kvůli kterému částice materiálu barvy na takové oblasti nespadají. Kromě toho, aniž by došlo ke všem druhům prohlubní, je barva koncentrována v jiných oblastech (například na okrajích), což vede k vytvoření příliš silné vrstvy povlaku. Aby se těmto problémům zabránilo (nazývají se Faradayův okruh), je obarvení nepřístupných míst prováděno konvenční stříkací pistolí - bezvzduchovou nebo pneumatickou.
Airbrush "Star 3001"
Jako příklad se podívejme na stříkací pistoli Star 3001. Toto zařízení používá kaskádovou metodu generování vysokého napětí. Jsou provedeny mechanické i automatické úpravy zařízení. Oba modely mohou pracovat s bezvzduchovým stříkáním i se směsí vzduchu.
Zvláštní úpravy existují také pro nátěry rozpustné ve vodě a pro nátěrové hmoty na bázi rozpouštědel. Každý model se v závislosti na svém účelu může výrazně lišit v použitých materiálech a má také své vlastní konstrukční vlastnosti.
Rozsah vybavení je tedy široký, takže před nákupem se musíte rozhodnout, jak bude elektrostatická zbraň použita. Zařízení "Star 3001" je navrženo pro práci s povlaky na vodní bázi. To znamená, že zařízení je chráněno proti zkratu, protože struktura je vyrobena ze speciálního materiálu. Ale Star 3001 není vhodný pro práci s organickým rozpouštědlem, takže musíte hledat modifikaci, jejíž kryt je vůči rozpouštědlům inertní.
Problém s obvodem Faraday v atomizéru tohoto modelu je vyřešen vypnutím napájení. Při nepřítomnosti energie se lak nanáší stříkáním pouze pod vlivem tlaku. Ovládací klíč napětí je umístěn přímo na těle stříkací pistole, což je velmi výhodné. Kromě toho můžete ovládat tlak pomocí vlastních rukou - stačí stisknout spoušť. Zbraň je také vybavena pamětí, díky které jsou podporovány až tři možnosti elektrostatického pole pro každý typ barvy.
Důležitým parametrem všech použitých nátěrových hmot je elektrický odpor. Spolu s přístrojem Star 3001 se dodává sonda, která testuje odolnost lakových materiálů, čímž poskytuje nejlepší indikátor elektrostatického pole.
Navzdory technickému vybavení se taková stříkací pistole snadno udržuje.Pouzdro se snadno rozebere a poté jsou k dispozici všechny mechanismy pro vizuální pozorování. V případě poruchy musí být vyměněny všechny části zbraně. Tato okolnost umožňuje zjednodušit opravy a snížit jejich náklady.
Je třeba poznamenat, nízká hmotnost zařízení - pouze 900 gramů. Vzhledem ke své nízké hmotnosti není fyzicky obtížné pracovat se zařízením, ale díky ergonomické rukojeti je také výhodné.
Pro průmyslové aplikace byla vyvinuta modifikace „LARIUS 2 Paint Systems“. V takovém systému se používá dvojitá membrána, díky které je barva čerpána pod nízkým tlakem.
na obsah ↑Aplikace technologie v Rusku
Technologie elektrostatického lakování se vyznačuje mnoha výhodami. Za ruských podmínek však použití elektrostatické atomizace dosud nenašlo široce rozšířené použití. Hlavním důvodem je nedostatek dostatečného počtu kvalifikovaných odborníků. Samotné zařízení se vyznačuje složitým zařízením, musí být schopno ho použít, jinak bude místo elektrostatického stříkání barva stříkána obvyklým způsobem, což nedává plánovaný efekt.
Dalším problémem je hledání povlaků s požadovanou úrovní elektrické vodivosti. Pokud se indikátor bude lišit od sady, lze jej změnit, ale v žádném případě se bez úvodních informací neobejdete. Současně je často nemožné zjistit úroveň elektrické vodivosti od prodejců nebo od výrobců. Výsledkem je, že jedinou cestou ven je nákup nátěrů vyrobených na Západě, které jsou výrazně dražší než domácí vzorky.
Dalším důležitým faktorem je zajištění dobrého uzemnění. Ve většině případů není tento stav správně splněn. Pokud není uzemnění, malíř bude malovat nejen povrch, ale i sám sebe.
To by mělo být také řečeno o jedné populární mylné představě: mnoho malířů věří, že čím větší je pochodeň, tím rychlejší bude povrch. V praxi to však tak není a zvyšování hořáku pouze mění elektrostatický aparát na normální vzduchový kartáč.
Elektrostatické zbarvení má samozřejmě velké vyhlídky na použití. Potřebné vybavení je v prodeji a technologie je dobře prozkoumána. Aby se však šíření elektrostatického nátěru rozšířilo ještě více, je nutné speciálně procvičit a následně otestovat znalosti v praxi.
