Способы нанесения ЛКМ на поверхность

Классификация способов окраски:

- пневматическое распыление;

- гидравлическое распыление;

- окунание и облив;

- валковый способ;

- электростатическое распыление;

- электрофоретическое осаждение;

- ручные способы нанесения жидких ЛКМ;

- получение тонких покрытий из газовой фазы;

- способы нанесения порошковых материалов.

Наиболее экономичными и экологичными на сегодняшний день являются методы безвоздушного распыления и электростатического напыления порошков.

Метод нанесения оказывает значительное влияние на срок службы покрытия. Так, срок службы покрытий желтой алкидной эмалью ПФ-115 при нанесения в электрополе-12 лет, пневмораспылением-11 лет, безвоздушным распылением-10 лет, струйным обливом-9 лет, а окунанием-8 лет.

Пневматическое распыление-один из наиболее распространенных способов окраски. Его достоинства – универсальность, относительно высокая производительность, простота технического осуществления, достаточно хорошее качество получаемых покрытий. Особенно хорош этот способ для нанесения быстросохнущих ЛКМ – эфироцеллюлозных, перхлорвиниловых, полиакрилатных и др. Недостатки пневматического распыления – неэкономичность, повышенная пожарная опасность, плохие санитарно-гигиенические условия труда персонала при ручном варианте нанесения. Так, потери ЛКМ в зависимости то сложности окрашиваемых изделий составляют 25-55%. Кроме того, этот способ связан с большим расходом растворителей для доведения ЛКМ до требуемой относительно небольшой вязкости. Сущность способа пневматического распыления заключается в образовании аэрозоля путем дробления жидкого ЛКМ струей сжатого газа (обычно воздуха). Образующийся аэрозоль движется в направлении газовой струи и при ударе о деталь коагулирует; капли сливаются, образуя на поверхности слой жидкого лака или краски. Для распыления материала применяют форсунки с кольцевым газовым каналом и наружным смешением жидкости и газа. Распыление происходит при скорости истечения газа W> 300-450 м / с. При этом давление газа при выходе из форсунки должно быть не менее 0, 19 МПа. Обычно для хорошего распыления применяют несколько большее давление, а именно 0, 2-0, 6 МПа. Оптимальные значения вязкости ЛКМ составляют 17-35 с по вискозиметру ВЗ-4. В этих условиях образуются аэрозольные частички диаметром 6-80 мкм.

Качество покрытий во многом зависит от правильного выбора технологических режимов нанесения ЛКМ. Наиболее важными параметрами являются: давление и расход сжатого воздуха, соотношение объемов воздуха и распыляемого ЛКМ, расстояние от краскораспылителя до окрашиваемого изделия. Высокое давление воздуха, подаваемого на распылитель (более 0, 5-0, 6 МПа), благоприятствует распылению, однако вызывает повышенный унос материала. Вследствие быстрого испарения растворителей покрытия нередко получаются матовыми, при медленном высыхании ЛКМ возможно сдувание жидкого слоя краски с поверхности. Низкое давление воздуха (менее 0, 20 МПа) способствует образованию грубодисперсного аэроэоля, что также неблагоприятно сказывается на формировании покрытия.

Распыление удовлетворительно идет при соотношениях расходов воздуха и краски 0, 3 - 0, 6. Оптимальное расстояние от кромки распылителя до окрашиваемого объекта составляет 200-400 мм. Распыление рекомендуется проводить при температуре не ниже 18-20 С и влажности окружающего воздуха не более 65%.

Для нанесения ЛКМ применяют ручные краскораспылители марок: КР-10, КРУ-1М, ЗИЛ, ГАЗ, О-37А и др. Их производительность по краске от 4 до 30 кг/ч при расходе воздуха от 2000 до 22000 л/ч. Краскораспылители имеют сменные сопла. Например, в комплект краскораспылителя О-37А входит 3 сопла с диаметрами отверстия 0, 4; 0, 6 и 1, 2 мм. Производительность их при окраске в ручном режиме от 100 до 500 м²/ч. Скорость перемещения краскораспылителя относительно окрашиваемой поверхности: для ручных распылителей 15-20 м/мин, для автоматических 30-60 м/мин при расчетной ширине полосы 0, 4-0, 6 и коэффициенте перекрытия 0, 7-0, 8.

Форма струи может быть круглой или овальной, вытянутой в горизонтальном или вертикальном направлении.

Питание распылителей сжатым воздухом производится от индивидуального компрессора при малых объемах работ или от общей заводской сети. Обязательна очистка подаваемого воздуха от влаги, масла и механических загрязнений в масловодоотделителе. ЛКМ может подаваться в распылитель из стакана, помещенного на краскораспылителе, из красконагнетательного бака, установленного на рабочем месте, или из системы централизованной подачи (при поточных способах окраски) под давлением 0, 02-0, 2 МПа.

Дефекты покрытий: потеки, матовость, волнистость, сорность и др.

При пневмораспылении температура ЛКМ при выходе из сопла форсунки резко снижается. Понижение температуры при испарении растворителей зависит от их летучести, теплоты парообразования и давления при распылении, влияющего на суммарную поверхность аэрозольных частиц. Так, при распылении нитратцеллюлозных красок при 20⁰ С и давлении 0, 4-0, 5 МПа температура факела снижается до 6-8⁰ С. Снижение температуры в зоне распыления и частичное улетучивание растворителей приводит к значительному повышению вязкости распыленного материала, что неблагоприятно сказывается на его растекании. Поэтому нередко приходится наносить лаки и краски с заведомо более низкой вязкостью, чем это требуется из условий распыления.

Снижение вязкости ЛКМ может быть достигнуто их нагреванием или подогревом покрываемой поверхности. Оптимальные температуры нагрева ЛКМ составляют 55-70⁰ С. Одновременно нагревают и воздух, поступающий на распыление. Из экономических соображений более целесообразно нагревать материалы, содержащие дорогие и дефицитные растворители, например нитратцеллюлозные лаки и эмали. Не рекомендуется нагревать высокореакционные ЛКМ. Способы отвержения покрытий: тепловое отвержение покрытий (конвективный, индукционный и терморадиационный способы), отвержение покрытий под действием УФ излучения и радиационное отвержение покрытий.