1  Окрасочная камера; 2 – пульт дистанционного управления;

3 – конвейер; 4 – изделие; 5  электростатический распылитель;

6  Дозирующее устройство; 7  кенотронный выпрямитель тока;

8  Электростатический генератор; 9 – вытяжная вентиляция

Конструкции таких установок весьма разнообразны, однако все они содержат следующие основные узлы: электростатический распылитель, дозирующее устройство, источник высокого напряжения постоянного тока, включающий электростатический генератор и кенотронный выпрямитель, искропредупреждающее (или предохранительное) устройство, окрасочную камеру (рис. 8.6).

Электростатический распылитель – один из важных элементов установок. В зависимости от способа распыления лакокрасочных материалов находят применение распылители электростатические: с неподвижной коронирующей кромкой (чашечные ЭР–7, ЭР–8, ЭРВ–1, грибковые дисковые), пневмоэлектростатические (марки КЭП–2, АРЭГ–1), электроультразвуковые (тип УУЭ1), гидроэлектростатические (тип КРГЭ–1).

Электромеханические распылители. Наибольшее распространение при окрашивании изделий в электрическом поле получили электромеханические распылители, в первую очередь чашечные (рис. 8.7). Они компактны, просты по устройству и надежны в эксплуатации. Рабочим органом таких распылителей служит коронирующая насадка в виде чаши диаметром 50–150мм.

Рис. 8.7. Электростатический распылитель (чашечный) ЭР–8:

1 – корпус распылителя; 2 – чаша; 3 – подставка; 4 – кронштейн

Вращение коронирующей насадки осуществляется с помощью электрического привода обычно с частотой 1200–1400об/мин. В последнее время разработаны высокооборотные чашечные и дисковые распылители, имеющие частоту вращения 30–60 тыс. об/мин. В частности, к ним относится распылитель ЭРВ–1. Лакокрасочный материал, поступающий в электромеханический распылитель, обычно приобретает заряд в зарядном устройстве, куда подается высокое напряжение (80120кв); далее он поступает на чашу, на кромке которой диспергируется. Производительность электромеханических распылителей 1,52,5 г/мин на 1см длины коронирующей кромки. Для распылителей ЭР8 в зависимости от диаметра чаши (применяют чаши с диаметром 6010 см) это составляет 1,84,5 кг/ч по краске, или 60150м²/ч по окрашиваемой поверхности.

При больших объемах окрасочных работ установки комплектуют несколькими распылителями (от 2 до 6), которые спаривают механизмами, обеспечивающими их качание или возвратно-поступательное перемещение в вертикальной плоскости (устройства типа «Качалка», «Робот» и др.). Расстояние от коронирующей кромки до изделия обычно 200300 мм.

Пневмоэлектростатические распылители. Пневмоэлектростатические распылители создают более направленное перемещение аэрозоля лакокрасочного материала, чем электромеханические и тем самым позволяют лучше прокрашивать углубления в изделиях.

Распыление красок в них осуществляется с помощью струи сжатого воздуха, подаваемого под давлением 0,050,4 МПа. Производительность по окраске распылителей разных типов колеблется от 30 до 300 г/мин.

Щелевые электростатические распылители. Весьма производительны щелевые электростатические распылители ЩЭР1 и ЩЭР2. Длина их коронирующей кромки равна соответственно 500 и 700 мм, а производительность по краске достигает до – 120 г/мин. Они особенно хорошо зарекомендовали себя при окраске крупногабаритных изделий и объектов с несложным профилем поверхности: железнодорожных и трамвайных вагонов, тепловозов, вагонов метро и др.

Источниками постоянного тока высокого напряжения в автоматизированных установках обычно служат высоковольтная выпрямительная установка УВ1602,5, каскадный или роторный генераторы. (Распылитель АРЭГ1 имеет встроенный в корпус электрогазодинамический генератор, повышающий напряжение с 6 до 45 кВ).

Питание электростатических и электродинамических распылителей жидкими лакокрасочными материалами обеспечивается с помощью дозирующего устройства ДКХ3.

Способом электростатического распыления можно наносить различные виды лакокрасочных материалов: грунтовки, лаки и эмали алкидные, мочевиноформальдегидные, меламиноалкидные, масляно-стирольные, эпоксидные (одноупаковочные) и др. Хорошо наносятся лакокрасочные материалы, у которых , Омм, а вязкость 2570 мПас (по реостату), или 1425 с по В34. Для разведения этих материалов применяют разбавители марки РЭ. Толщина однослойных покрытий при нанесении составляет 1825 мкм. При использовании распылителей с высокой частотой вращения чаши можно применять лакокрасочные материалы с вязкостью 6080 с по В34, при этом на 25-30% возрастает толщина получаемых однослойных покрытий (рис. 8.8).

, с , мкм

n10^4, об/мин

Р ис. 8.8. Зависимость предельных значений вязкости  эмали МЛ12 при нанесении и толщины слоя покрытия от частоты вращения чаши электростатического распылителя

Нанесение лакокрасочных материалов, содержащих высоколетучие растворители, (нитратцеллюлозных, виниловых, акриловых), применяется ограниченно из-за резкого увеличения вязкости на кромке распылителя и повышенной пожаро- и взрывоопасности. Их нанесение допускается только на установках, снабженных искропредупреждающими устройствами. Определенные трудности представляет также нанесение водоразбавляемых лакокрасочных материалов и красок, содержащих металлические пигменты: вследствие высокой электрической проводимости происходит утечка зарядов по слою краски. Это исключает ее зарядку и делает небезопасной работу на установках. Для автоматического пневмоэлектростатического нанесения водорастворимых лакокрасочных материалов с Омм разработан распылитель РВЛМ1.

Способом электростатического распыления, как правило, окрашивают изделия из металла. Возможно нанесение красок и на неметаллические материалы, обладающие поверхностной электрической проводимостью не менее 10^8 см. Так, хорошо наносятся лакокрасочные материалы на древесину с влажностью 1012%, у которой см. При окрашивании древесины с меньшей влажностью применяют специальные меры для повышения ее электрической проводимости: поверхностное увлажнение, обработку растворами ПАВ (например, 510% раствором алкамона ДСМ или КМ в уайт-спирите) или кислот (в частности, фосфорной), нанесение специальных токопроводящих грунтовок.

При окрашивании изделий из пластмасс и резины устанавливают с внутренней стороны изделия металлические экраны или вставки, подводят ток от внешнего источника (способ нейтрализации потенциалов), обрабатывают наружную поверхность растворами ПАВ. Например, осаждение лаков на резиновых сапожках удовлетворительно идет, если на конвейере они навешены на заземленные металлические колодки; полнее осаждаются лакокрасочные материалы на деревянных корпусах радиоприемников и телевизоров с внутренними металлическими вставками.

Большое влияние на равномерность и качество покрытий, получаемых в электрическом поле, оказывает форма окрашиваемых изделий и комплектование их на подвесках. На изделиях сложной конфигурации создается неравномерное электрическое поле: заряды концентрируются на кромках и выступающих частях поверхности, напротив, в углублениях, пазах, они отсутствуют или их плотность ниже. Поэтому лакокрасочный материал осаждается в первую очередь на выпуклых и ровных поверхностях, внутренние углы, полости сосудов, и различные пазы и узкие щели, как правило, не прокрашиваются в электрическом поле. На конвейере экранирование одних изделий другими вызывает неравномерное распределение лакокрасочного материала на поверхности. Для улучшения равномерности часто устанавливают дополнительные не коронирующие электроды или сочетают электростатическое распыление с другими способами нанесения лакокрасочных материалов.

Стационарные электроокрасочные установки снабжены вентиляцией. Скорость движения воздуха внутри камеры небольшая. Обычно не превышает 0,20,3 м/с, в открытых проемах 0,40,5 м/с. В отличие от камер пневматического распыления электроокрасочные камеры не имеют гидрофильтров. Для обеспечения безопасности обслуживания установки снабжены автоблокировочными и сигнальными устройствами.

Нанесение лакокрасочных материалов с применением ручных установок. Ручные электроокрасочные установки применяют тогда, когда объем окрасочных работ невелик и использование стационарных установок становится нерентабельным. Они удобны при окрашивании единичных и крупногабаритных изделий в условиях бесконвейерного производства, а также при ремонтных работах. Особенно эффективно применение ручных установок при окрашивании сеток, решеток, длинномерных и некоторых других изделий.

Их достоинства: портативность, маневренность, сочетающиеся с более экономным (по сравнению с пневматическим распылением) расходованием материалов.

Получили распространение электроокрасочные установки с механическим (центробежным), пневматическим и гидравлическим распылением лакокрасочных материалов: УЭРЦ1, УЭРЦ4, УРЭЦ4, УРЭГ4, УРЭГ2, Ореол100. Все установки передвижные. УРЭГ2 – переносная.

Основные их узлы:

1. электрораспылитель с кабелем высокого напряжения и краскораспыляющим шлангом;

2. высоковольтный генератор;

3. краскоподающее дозирующее устройство.

Установка УЭРЦ4 имеет по два сменных распылителя, один из которых электромеханического, другой пневмоэлектростатического типа. Электромеханический распылитель с вращающейся коронирующей насадкой обеспечивает полноту осаждения красок 9496%. Его удобно применять при окрашивании изделий и объектов с гладкими поверхностями: железнодорожных вагонов, пультов и щитов управления, станков, корпусов сварочных аппаратов, труб и др. Полнота осаждения красок при использовании пневмоэлектростатического распыления меньше (7080%), однако он обеспечивает лучшее прокрашивание изделий сложной формы: частей металлорежущих станков, стоек подшипников, деталей турбин и др. Более высокой производительностью (300600 г/мин по краске) отличаются гидроэлектростатические установки типа УГЭР, наиболее совершенной из них является установка УГЭР4, укомплектованная распылителем КЭВ3; краска распыляется в ней под давлением 68 МПа.

Электроокрасочная установка УРЭГ2, используемая для нанесения лакокрасочных материалов на изделия небольших и средних размеров разной сложности (трубы, решетки, сетки и др.), укомплектована пневмоэлектростатическим распылителем со встроенным электрогазодинамическим генератором. Распыление лакокрасочного материала осуществляется под давлением воздуха 0,450,60 МПа и напряжением не более 45 кВ; производительности по краске 250500 г/мин. С помощью ручных электроокрасочных установок обычно наносят мочевиноформальдегидные, глифталевые и пентафталевые лакокрасочные материалы. Оптимальная их вязкость при нанесении электомеханическими распылителями 1520 с, пневмоэлектростатическими 2025 с по ВЗ4. Нанесение нитратцеллюлозных, перхлорвиниловых, водоразбавляемых лакокрасочных материалов, а так же красок, содержащих алюминиевую пудру (молотковые и др.), способом ручного электростатического распыления в целях безопасности обслуживающего персонала не допускается.

Окрашивание ручными электрораспылителями обычно производится в специальных камерах, оборудованных системой вытяжной вентиляции. Внутренние размеры камер выбираются с таким расчетом, чтобы изделия можно было свободно поворачивать в камере в любом положении до стен и пола камеры не менее 0,8 м. В противном случае краска может осаждаться на стены камеры. Объем воздуха, удаляемого из окрасочных камер, определяется по скорости его движения в открытых проемах, которая при использовании электромеханических распылителей принимается равной 0,30,4 м/с, пневмоэлектростатических 0,40,5 м/с.

При соблюдении необходимых правил пользования ручные электроокрасочные установки не опасны в работе. Конструкции установок исключают искрообразование. Ток короткого замыкания мал и не вызывает опасности для человека. В частности, на установке УРЭГ2 он не превышает 40 мкА, в то время как в автоматических стационарных установках достигает 0,1 А. Предусмотрено тщательное заземление аппаратуры.