Нанесение лакокрасочных материалов методом окунания и струйного облива. Суть методов, достоинства и недостатки. Методы окраски - целлюлозные лаки Окраска на валковых машинах

Метод окраски погружением (окунанием) это высоко экономичный и экологический способ окрашивания, относящийся к наисовременнейшим технологиям обработки поверхности. Главной областью в которой находит применение данный метод является автомобильная промышленность (окраска кузовов автомобилей и их частей).

Данный метод так же широко применяется для окраски домашних бытовых приборов (холодильников, стиральных машин, радиаторов, и т.д.), сельскохозяйственной техники, металлической мебели, строительных конструкций и т.д.

Соблюдение очень жестких требований к качеству поверхности можно достичь применяя электрофоретические методы окраски (главным образом катафорезный метод KTL), которые благодаря свойствам процесса и свойствам получаемого покрытия не имеют в настоящее время, в определенных отраслях, сравнительной конкуренции.

KOVOFINIŠ предлагает полную линейку оборудования для окраски погружением как окунанием в классических или водоразбавляемых красках так и окраску методом электрофореза (катафорез и анафорез). По требованию заказчика наша фирма готова предложить оборудование как тактового действия так и проходного (непрерывного).

Линии тактового типа, характеризуются высокой гибкостью работы. Их выгодно применять для маленького объема, часто меняющейся формы изделий, а так же для изделий больших размеров. Линии непрерывного действия удобно применять при необходимости высокой производительности, массовое производство или крупно серийное производство подобных деталей.

Наша фирма осуществляет поставки данного оборудования “под ключ” включая оборудование для предварительной обработки, обжига лака (краски), очистку отработанного воздуха, манипуляционную технику и системы транспортирования, системы управления, визуализации технологического процесса а так же оборудование для подготовки воды для процессов и очистку отработанных вод.

Мы поставляем:

• линии катафорезной окраски (KTL)
• линии анафорезной окраски (ANL)
• линии окраски окунанием и напылением

Методы окраски

К атегория:

Целлюлозные лаки

Методы окраски

Старейшим методом окраски является окраска кистью.

Окраска кистью

При попытке применить этот метод окраски для нанесения нитроцеллюлозных и других целлюлозных лаков встретились значительные затруднения, поэтому целлюлозные лаки вначале и не имели успеха. В то время не были еще известны медленно испаряющиеся растворители и добавки, которые замедляли бы слишком быстрое высыхание лака. На практике в настоящее время целлюлозные лаки наносят преимущественно не кистью, а прежде всего пульверизацией.

История развития целлюлозных лаков, а особенно лаков на основе нитроцеллюлозы, показывает, что именно эти лаки способствовали разработке метода пульверизации как нового способа окраски. Поэтому оба понятия-целлюлозный лак и пульверизация-исторически и практически между собой связаны. Это объясняет, почему название «лак для пульверизации» в первую очередь означает целлюлозный лак.

При современных условиях выбора растворителей, пластификаторов и смол изготовить кистевой лак уже не представляет трудности. При изготовлении таких лаков нужно обращать внимание на два существенных момента, а именно:
1) применение большого количества медленно испаряющегося растворителя и
2) применение химически высыхающего пленкообразователя, например алкидной смолы, модифицированной маслом.

Соблюдение обоих этих условий практически не всегда возможно. Так как медленно испаряющийся растворитель всегда дороже испаряющегося со средней или большой скоростью, то замедление высыхания введением медленно испаряющегося растворителя оказывается часто экономически невыгодным.

На практике растворители характеризуют не скоростью испарения (медленно и быстро), а температурой кипения (высокая, средняя и низкая). На стр. 45 уже было указано, что скорость испарения и температура кипения растворителя совершенно не связаны. Но скорость испарения растворителя является величиной, определяющей скорость высыхания лака и связанный с этим метод окраски. Поэтому практически целесообразнее различать растворители не по пределам их кипения, а по скорости испарения.

Второй способ получить лак, хорошо наносимый кистью, заключается в добавке смол, высыхающих полностью или частично в результате химических процессов. В качестве таких смол для нитроцеллюлозных лаков применяют в первую очередь модифицированные маслом алкидные смолы, мочевинные смолы и другие аналогичные типы смол. Так как при этом пленкообразование происходит в результате химических процессов и к концу испарения растворителя еще не заканчивается, то такую пленку сравнительно продолжительное время можно растушевывать кистью. Правда, и в этом случае почти не удается избежать повышения себестоимости лака, так как эти смолы являются высококачественными и стоимость их относительно высока.

Кроме модифицированных алкидных, существует еще ряд смол, которые удлиняют продолжительность высыхания, но не вследствие химических процессов пленкообразования, а вследствие более длительного удерживания части растворителей, особенно медленно испаряющихся. К таким смолам относятся, например, некоторые полимеризационные смолы, как поливиниловые эфиры, эфиры полиакриловой кислоты, поливинилацетат и т. п. Эти смолы придают пленке целлюлозного лака после нанесения вязкую консистенцию, которую можно заметить по способности пленки тянуться нитями. Такие лаки наносить пульверизацией трудно или даже совсем нельзя, но для кистевых лаков такую консистенцию следует считать нормальной.

Целлюлозный кистевой лак должен иметь определенную вязкость-примерно между 130-140 секундами по воронке DIN при 20°, а время высыхания такого лака должно быть отрегулировано так, чтобы пленка высыхала от пыли не слишком быстро.

Важнейшим способом окраски целлюлозными лаками является

Окраска пульверизацией

Этот метод окраски, типичный для целлюлозных лаков, был разработан первоначально в Америке; в течение последних десятилетий он видоизменялся, но и в настоящее время еще не получил окончательного развития. Об этом свидетельствуют появляющиеся в последнее время новые приборы и методы.

Простейшая установка для пульверизации состоит из аппарата для получения сжатого воздуха, прибора для пульверизации и вентиляционной установки.

Сжатый воздух должен выбрасывать поступающий в пульверизатор материал через сопло под определенным, равномерным и регулируемым давлением. Установка для получения сжатого воздуха состоит из компрессора или (в простейшем случае и для небольших и редко выполняемых окрасочных работ) из стального баллона с редуктором, понижающим давление выходящего из баллона воздуха. В компрессоре, работающем от мотора, воздух засасывается, сжимается и затем подается под постоянным, устанавливаемым давлением в пульверизатор. Компрессор может быть передвижным или стационарным, установленным на определенном месте в помещении для окраски. Мотор этой установки приводится в движение электрическим током, т. е. он подключается непосредственно к сети (особенно у стационарных установок) или приводится в движение бензином или маслом.

В последнее время разработан безмоторный компрессор, у которого воздух подается в воздушную камеру пульверизатора не окольным путем в результате работы мотора и сжатия воздуха, а непосредственно электродинамическим путем. Преимущества такого компрессора очевидны, так как при его применении отпадает потеря энергии вращения быстроходного мотора и превращения электроэнергии в движение компрессорных поршней. При включении в цепь селенового выпрямителя из сети переменного тока принимаются только положительные импульсы, в результате чего в катушке возникает 50 раз в секунду силовое поле, которое и приводит в движение поршень, являющийся якорем. Вследствие периодичности переменного тока поршень делает 50 движений в секунду, в результате чего образуется равномерный воздушный поток. Для этого нового компрессора характерно, что при полной его нагрузке и даже перегрузке потребление им тока меньше, чем при недогрузке. Это зависит оттого, что его катушка при полном ходе поршня работает как дроссельная катушка. Таким образом, потребление тока в этом случае уменьшается. Такие компрессоры изготовляются для переменного тока различных напряжений с 50 периодами (фабрика насосов Urach, Урах-Вюртемберг).

Производительность установки для получения сжатого воздуха зависит от того, сколько к ней приключено пульверизаторов. Компрессорные установки, работающие на масле или бензине, более подвижны, чем приводимые в движение электроэнергией, но компрессорные установки с электрическим приводом создают условия для чистой и практически непрерывной работы. Производительность компрессорной установки характеризуется родом привода, числом цилиндров, мощностью мотора, величиной резервуара для сжатого воздуха, весом, габаритами и конструкцией пульверизатора. На работу и производительность установки для сжатого воздуха оказывает влияние также и вязкость лака.

Аппараты для пульверизации выпускаются разнообразных конструкций.

При пульверизации различают работу высоким давлением (2-4 атм), средним давлением (1 -2 атм) и низким давлением (ниже 1 атм). Давление устанавливают редукционным вентилем, включенным между установкой сжатого воздуха и пульверизатором.

Сопло, через которое пульверизуется лакокрасочный материал, может быть различной величины и формы; сопло для круглой струи имеет диаметр 0,5-3 мм; сопло для плоской струи, из которого лак выходит через овальное отверстие, имеет диаметр 1-3,5 мм.

Пульверизаторы, поступающие в продажу, оборудованы соплами для круглой или плоской струи. Многие типы пульверизаторов приспособлены для замены одного сопла другим,и для установки сопел с отверстиями различных диаметров.

Пульверизатор снабжен стаканом, из которого лакокрасочный материал давлением воздуха засасывается в сопло и выдавливается из него. Обыкновенные пульверизаторы снабжены вертикально установленным стаканом емкостью от 300 до 500 мл для подачи лака в пульверизатор самотеком. Стакан приходится периодически наполнять лаком. Такие перерывы в работе для наполнения стакана, естественно, неудобны и поэтому в настоящее время конструируют приборы для пульверизации, распыляющие большое количество материала без перерыва. К таким приборам относятся емкости для краски, работающие под давлением (R. С. Walther, Вупперталь-Вовинкель, Josef Mehrer, Балин-ген-Вюртемберг и др.). По мере надобности они изготовляются емкостью от 20 до 120 кг распыляемого материала и снабжены приспособлением, которое подает материал в пульверизатор под постоянным давлением. Таким образом,эти приборы являются запасными емкостями для лака, из которых лак может непосредственно наноситься приключенным пульверизатором; для удобства смены наносимого материала они снабжены заменяемыми вставными сосудами. Емкости для краски, работающие под давлением, выпускаются переносными (емкость до 7,5 кг), перевозными или стабильными. Для предупреждения неоднородности лака, обусловленной осаждением пигмента, эти емкости иногда снабжают мешалками, которые вращаются вручную или от электрического привода (Josef Mehrer).

Комбинацией емкости с установкой для пульверизации является также разработанная в США аппаратура, известная под названием «Nu-Spray».

В США сконструирован также пульверизатор, который дает возможность одновременно наносить два раствора. Такая кон-струьцр1я пульверизатора особенно полезна для нанесения лака, состоящего из двух компонентов.

Разработанный в Англии распылитель, работа которого основана на действии центробежной силы, известен под названием «Egaspray». Он приводится в действие маленьким мотором. Этот пульверизатор может работать в очень небольших помещениях.

К новинкам в области аппаратуры для нанесения лаков и эмалей следует отнести также электрический распылитель «Sprivi» (Eichenauer, Франкфурт на Майне). Он работает без сжатого воздуха, вентилятора и мотора. Этот распылитель может работать от осветительной сети и потребляемая им мощность составляет всего 30 вт.

Правильное применение и правильный выбор пульверизатора являются обязательными предпосылками для экономичной работы. Расход воздуха зависит от его давления в сети (работа высоким, средним или низким давлением), размеров и формы сопла, вязкости и температуры лакокрасочного материала. При правильном выборе этих параметров можно значительно уменьшить образование красочного тумана, который происходит вследствие разбрызгивания по сторонам мельчайших частиц лака, не достигающих окрашиваемой поверхности. Следует также обращать внимание на правильный выбор расстояния от пульверизатора до окрашиваемой поверхности.

Для пульверизации нитроцеллюлозной эмали с вязкостью 20-40 сек. можно принять следующую приведенную в табл. 42 зависимость между диаметром сопла, давлением воздуха и расстоянием от пульверизатора до окрашиваемой поверхности.

При данных, приведенных в этой таблице, и при расходе материала 100 г/м2 можно достигнуть производительности: для плоской струи-1,4 м2/мин; для круглой струи-0,9 м2/мин.

Нормальным расстоянием между пульверизатором и окрашиваемой поверхностью считается 20-25 см. Если это расстояние меньше, то образуются так называемые «натеки», а когда оно больше, то происходит так называемое «сухое распыление». Рекомендуется окрашиваемое изделие помещать на достаточной высоте от пола для того, чтобы пульверизация производилась под углом 30-45°.

Образование тумана с повышением давления воздуха в общем увеличивается, а при низком давлении воздуха туман практически не образуется. При некоторых методах лакировки образование тумана даже желательно, в частности, например, когда верхний слой лакировки под конец покрывают мельчайшими капельками лака для получения хорошего внешнего вида и блестящей поверхности. Туман для этих целей можно получить соответствующей регулировкой пульверизатора.

Третьей частью полной установки для пульверизации является кабина и смонтированная вместе с ней вентиляция. Величина и форма кабины для окраски зависят от требований каждого предприятия. Удаление воздуха из кабины производится вытяжным вентилятором. Отсасывающее приспособление должно быть смонтировано так, чтобы красочный туман отсасывался из кабины симметрично и выше середины кабины. Из отсасываемого воздуха капельки краски отфильтровывают. Фильтрация отсасываемого воздуха производится так называемым отражательным листом или вмонтированным слоем пористого материала, например древесной шерсти и др. Отсос воздуха из кабины должен происходить без образования вихрей. Чтобы предупредить засорение отсасывающего приспособления, следует особое внимание обращать на возможность легкой его очистки. Выбор кабин и вентиляционных установок настолько разнообразен, что всегда есть возможность выбрать установку, удовлетворяющую всем требованиям производства.

Значительным развитием метода пульверизации в последние годы является так называемая

Горячая пульверизация

Этот метод заключается в том, что лак нагревают до 40-80°, и в таком состоянии он поступает на пульверизацию. Очевидно, что такой метод работы обладает существенными преимуществами, а именно: вязкость целлюлозного лака при повышении температуры значительно падает. Так, целлюлозный лак, содержащий около 50% сухого остатка, при 80° имеет еще достаточно низкую вязкость. Поэтому при однократном нанесении пульверизацией нагретого лака получается еше достаточно толстая пленка. В большинстве случаев при этом получается пленка хорошего внешнего вида и с высоким блеском. Следует отметить, что при горячей пульверизации имеет место и экономия растворителя. Пленка, образующаяся при окраске горячей пульверизацией, вследствие значительной толщины плотнее и менее пориста. Она в этом случае высыхает сравнительно быстро, так как ее высыхание происходит в результате не только испарения летучих компонентов, но и процесса отвердевания.

Лак для горячей пульверизации должен, естественно, содержать только такие растворители, которые испаряются в заметных количествах, при температурах, выше температуры распыления, т. е. 40-80°. В этом заключается второе преимущество горячего распыления, так как отпадает необходимость в применении легкогорючих растворителей, испаряющихся при низ.-ких температурах, но при этом выявляется и экономическая нецелесообразность метода горячей пульверизации, так как высококипящие растворители, как было указано выше, значительно дороже низкокипящих и кипящих при средних температурах.

По мнению авторитетных специалистов, особенно железнодорожного ведомства, горячая пульверизация не создает экономических выгод; преимущества этого метода заключаются в экономии времени и работы вследствие нанесения однослойных покрытий, хранении на складе меньших количеств растворителей, упрощении мер безопасности при работе с легкогорючими растворителями, более высоком качестве лаковых слоев и др.

Установки для горячего распыления изготовляются рядом фирм. В установке Therm-o-Spray (Kurt Freytag, Гамбург-Ванд-сбек) сжатый воздух подается в распределитель через электрический подогреватель, температура которого регулируется реостатом. Подогреватель воздуха конструируется взрывобезопас-ным; температура воздуха может в нем повышаться до 150°. Нагретый в подогревателе воздух подается в теплообменник подогревателя лака, где он отдает свое тепло лаку и после этого еще используется в пульверизаторе для распыления подогретого лака. Лак проходит через нагретый аппарат всего за 30 секунд. Подогреватель лака и подводящие шланги содержат около 0,2 л лака. В противоположность аппаратам, работающим по прин-. ципу циркуляции, лак в этом аппарате подвергается воздействию тепла только короткое время, вследствие чего он практически не портится. Лак находится под постоянным давлением. Это повышает температуру кипения растворителя и уменьшает склонность низкокипящих составных частей к образованию пузырей.

Таким образом, метод горячего распыления, как и всякий другой, обладает своими достоинствами и недостатками. Для многих целей этот метод завоевал себе прочное место в лакокрасочной промышленности.

Электростатическая пульверизация

Основное отличие метода электростатической пульверизации от описанных выше заключается в том, что при работе по этому методу лак не выбрасывается на лакируемое изделие пульвери-. затором, а притягивается электростатическими силами к лакируемому изделию в виде отдельных частиц, выбрасываемых пульверизатором. В соответствии с этим установка для электростатической пульверизации состоит из: 1) пульверизаторов, разбрызгивающих лак в лакировочном пространстве; 2) положительного и отрицательного полюсов для получения электрического поля и 3) приспособления для передвижения лакируемого изделия через пульверизационную кабину.

К этому следует добавить, что такую установку целесообразно монтировать с большим числом распылителей для того, чтобы лак равномернее разбрызгивался в пространстве со всех сторон. Для создания электрического поля лакируемое изделие, являющееся одним из полюсов, заземляют, а второй полюс в виде металлической сетки помещают на расстоянии 1 м от первого полюса. Напряжение между обоими полюсами составляет несколько тысяч вольт. Если окрашиваемое изделие сделано не из металла и поэтому не может служить полюсом электрического поля, то позади изделия надо поместить специальное металлическое приспособление таким образом, чтобы оно обеспечивало притягивание частиц лака.

Вскоре после успеха, которым сопровождалось открытие этого нового метода пульверизации, выяснилось, что для получения безупречной лакировки этим методом нужно соблюдение ряда условий, частью трудно осуществимых.

Помимо того, что в камере определенного размера практически можно лакировать только предметы одинаковой величины и формы, часто еще и форма поверхности лакируемого изделия создает значительные трудности. Электростатическое притяжение зависит от расстояния между электродами, и поэтому на углублениях, выпуклостях и вообще на закругленных местах различного радиуса кривизны частицы краски осаждаются с различной интенсивностью, зависящей от расстояния этих мест до второго полюса электрического поля. Лаковый слой вследствие этого получается неравномерным. Такие неправильности лакировки можно исправить: так, например, переключением полюсов лак с таких мест можно «снять», но это слишком осложняет метод. Вся установка должна быть отрегулирована по лакируемому изделию. Регулировка заключается в установке: необходимой вязкости лака, расстояния до окрашиваемого изделия, электрического напряжения, интенсивности пульверизации, создания определенной температуры в камере, нужной скорости движения лакируемого изделия и ряда других факторов. При смене лака.все эти факторы нужно устанавливать заново. Этот метод может быть использован для производственной массовой лакировки определенных изделий. Значительное его преимущество заключается в непрерывности процесса пульверизации. Установка работает практически без перерыва, так как подача лака производится равномерно и без задержек; обслуживание ее можно производить вспомогательной рабочей силой, так как лакировка происходит совершенно автоматически. Расход электроэнергии незначителен. При обычно применяемом напряжении в 100-120 кв сила тока составляет всего 1 -1,5 ма. Образование тумана при работе почти совсем исключается, так как только очень небольшая часть лака не достигает лакируемого изделия. Использование лака достигает 95% и более. Производительность установки в семь раз больше, чем при ручной пульверизации; стоимость ее эксплуатации незначительна. Регулированием ее можно приспособить для нанесения других материалов, наносимых пульверизацией, например пассиваторов, масел и т. п.

В новых конструкциях аппаратов для электростатической пульверизации лак подается насосом к вращающейся шайбе. Шайба подключена к высокому напряжению и электростатически разбрызгивает лак’в виде тонкой туманной завесы в направлении к изделию. На практике этот так называемый метод Рансбурга № 2 успешно применяется. Подробности о нем приведены в соответствующей литературе.

Недавно компания AEG выпустила новый электростатический пульверизатор под названием «электрическая кисть» (Elektropinsel) (рис. 23). При применении этого аппарата распыляемый материал превращается в тонкую пыль, которая притягивается к окрашиваемому изделию электростатическими силами. Пульверизируемый материал находится в цилиндрическом сосуде, на крышке которого укреплены циркуляционный насос и сосуд для пульверизации лака. Распыляемый материал подается насосом в сосуд для пульверизации, избыток лака стекает оттуда через переливную трубу обратно в запасной сосуд. При создании между краем сосуда и окрашиваемым изделием напряжения около 100 кв наносимый лак распыляется и движется к окрашиваемому изделию.

Другие методы, например распыление перегретым паром, а также пламенное распыление для нанесения целлюлозных лаков мало пригодны и практически еще не применяются. Относительно возможности применения этих методов имеется ряд статей в специальной литературе.

Окраска окунанием

Окраска окунанием дает возможность получить на окрашиваемом изделии равномерное лаковое покрытие. Этот метод работы пригоден только для окраски легко передвигаемых изделий и дает хорошие результаты лишь при окраске изделий определенной формы. Неровная поверхность окрашиваемого изделия может создать при окраске окунанием значительные трудности.

Правильная окраска окунанием зависит от трех условий: формы изделия, консистенции лака и скорости погружения изделия в лак.

Форма изделия является фактором заданным и не подлежащим изменению, следовательно окунанием можно окрашивать только изделия определенной формы. Окрашиваемое изделие следует правильно погружать в лак. При соблюдении некоторых существенных условий удается окунанием окрашивать такие изделия, к которым этот метод кажется первоначально неприменимым. Прежде всего, важно подвесить окрашиваемое изделие так, чтобы лак мог стекать со всех участков поверхности наиболее простым и коротким путем. Лучше всего лак стекает в тех случаях, когда на нижних частях изделия имеются острые края или ребра. На этих местах лак легко собирается и стекает каплями, не оставляя на окрашенной поверхности изъянов.

На качество окраски окунанием оказывают влияние консистенция лака и скорость погружения окрашиваемого изделия в лак. Оба эти условия должны быть соответственно подобраны. Между ними существует взаимосвязь, которая заключается в следующем: лак, покрывающий поверхность окрашиваемого изделия, после его извлечения из ванны стекает, естественно, вниз. Одновременно начинается процесс испарения лакового растворителя. Лак вследствие этого не может стекать равномерно: по мере стекания он густеет и, наконец, внизу повисает бахромой. Поэтому изделие следует вытаскивать из ванны со скоростью, равной или немного меньшей скорости стекания лака с поверхности изделия. При такой скорости извлечения изделия из ванны бахрома не образуется, а лак медленно стекает обратно в ванну, и окрашиваемая поверхность получается совершенно ровной. Следовательно, зависимость между вязкостью лака и скоростью погружения окрашиваемого изделия в лак несомненно существует, так как лак с небольшой вязкостью, естественно, стекает быстрее, чем лак с высокой вязкостью, и поэтому при погружении изделия в лак небольшой вязкости его можно извлекать из ванны соответственно быстрей. Таким образом, скорость погружения окрашиваемого изделия в лак должна быть тем меньше, чем больше вязкость лака.

При погружении изделия в густой, высоковязкий лак на нем образуется толстый слой лака и в большинстве случаев для окраски оказывается достаточным двукратное и даже однократное погружение изделия в лак. При погружении в жидкий лак на изделии остается тонкий слой лаКа. В зависимости от требований производства можно применять жидкий или густой лак. При рациональном применении метода окраски окунанием ванны устраивают таким образом, чтобы в них можно было одновременно погружать большое число окрашиваемых изделий.

При окраске окунанием надо осторожно и с определенной скоростью производить не только извлечение окрашиваемых изделий из ванн, но и их погружение, так как при несоответствующей скорости погружения на окрашиваемой поверхности могут появиться пузыри.

Следует также вести наблюдение и за температурой лака ванне, так как даже небольшие колебания температуры могут значительно изменить вязкость лака, вследствие чего получается плохое качество окраски; выяснить же причины плохой окраски часто очень трудно.

Из лака, находящегося в ванне, часть растворителя со временем испаряется. Во избежание изменения вязкости лака нужно следить, во-первых, чтобы ванна открывалась только тогда, когда в нее погружаются окрашиваемые изделия и, во-вторых, чтобы для компенсации испарившейся части растворителя в ванну своевременно добавлялся растворитель.

Добавке растворителей следует уделять особое внимание. При таких добавках растворителя нужно следить не только за тем, чтобы сохранился первоначальный состав лака, но и учитывать различную скорость испарения отдельных составных частей смеси растворителей. Компонент, испаряющийся быстрее, следует добавлять в количествах больших, чем это соответствует даже первоначальному составу смеси растворителей.

Установки для окраски окунанием изготовляются различной величины и формы. Выбор соответствующей установки зависит от характера окрашиваемых изделий и требуемых покрытий. Установки для окраски окунанием изготовляются от небольших размеров для мелких изделий до больших, полностью автоматизированных установок, скомбинированных с установками для обезжиривания и сушки. Более подробные сведения о таких установках имеются в проспектах фирм-изготовителей (Веппо Schilde A. G., Бад Герсфельд).

Окраска в барабанах

Окраска в барабанах основана на тех же методах, которые раньше применялись для мытья, чистки, обезжиривания и удаления ржавчины с мелких металлических деталей. С течением времени оказалось, что преимущества этого метода работы могут быть с успехом использованы и для окраски.

Окраску в барабанах производят преимущественно при повышенной температуре, т. е. лаками горячей сушки. Но этим методом можно пользоваться и для окраски целлюлозными лаками при обычной температуре.

При работе по этому методу лакируемые изделия, преимущественно очень мелкие, например кнопки и т. п., загружают в аппарат, имеющий вид продырявленного барабана. Этот аппарат помещается в металлической емкости, на дне которой находится некоторое количество лака. Специальным приспособлением продырявленный барабан может быть настолько погружен в лак, чтобы загруженные изделия покрылись им. Затем аппарат приводят во вращение, в ‘результате чего изделия перекатываются и с них сходит излишек лака; скомбинированное с аппаратом приспособление для обогрева сушит их.

При окраске изделий целлюлозными лаками можно получить в результате длительного вращения барабана, продолжающегося иногда несколько дней, шелковистый блеск окрашенной поверхности. Различный внешний вид окрашенной поверхности может быть получен вследствие дополнительной обработки изделий протравой, воском или другими веществами.

Окраской в барабанах пользуются для покрытия изделий из дерева, стали и других материалов. Особенно пригоден этот метод для окраски предметов массового производства. Окрашиваемые изделия по возможности не должны иметь больших плоских поверхностей, так как при наличии таких поверхностей они могут спекаться. Изделия не должны также сильно отличаться по форме, так как в этом случае они сцепляются.

Лак, применяемый для окраски в барабанах, должен быть низковязким, чтобы погружаемые в него изделия быстро смачивались. Ускорение испарения растворителя достигается специальным приспособлением для обогрева барабана. Растворитель должен испаряться возможно легче. Преимущество окраски в барабанах заключается прежде всего в экономии лака. -Для работы по этому методу достаточно очень небольшое количество лака, так как пленка на окрашенном изделии получается очень тонкой. При работе по этому методу могут быть достигнуты различные эффекты. Так, например, при окраске деревянных шариков красками, содержащими алюминиевую и бронзовую пудру, получается поверхность, которую трудно отличить от металлической.

Фирма Carl Kurt Walther (Вупперталь-Вовинкель), изготовляющая ряд моделей для окраски в барабанах, разработала модель, которая названа «Lackier-Tauchzentrifuge» (лакировочная погружающаяся центрифуга). У этой модели приспособления для погружения и центрифугирования скомбинированы таким образом, что загрузочная корзина специальной ручкой погружается в лак, а затем подымается для удаления избытка лака центробежной силой. В этой конструкции впервые загрузочные корзины вставляются и вынимаются сверху, а не сбоку. Их замена производится очень быстро и без потери лака. Аппараты этой конструкции снабжены приводом с вариатором. В них можно окрашивать крупные детали различной формы, что до изобретения этого аппарата считалось невозможным.

Эта новая модель является улучшенным образцом аппаратов, применяемых для окраски центрифугированием.

Окраска центрифугированием

Окраска центрифугированием отличается от окраски в барабанах скоростью вращения барабана. Если при окраске в барабанах эта скорость сравнительно невелика, то при окраске центрифугированием скорость вращения изделия с барабаном достигает 500 об/мин., поэтому при окраске центрифугированием процесс окраски заканчивается в значительно более короткий срок. Расход материала при этом методе окраски также очень мал.

Окраска проталкиванием

Этот метод окраски пригоден для отделки длинных и прямых изделий, например карандашей, палок, стержней и т. п. При окраске по этому методу изделия пропускают через емкость, наполненную лаком. Из емкости изделие выходит через приспособление, снимающее избыток лака. Окрашиваемые изделия проталкиваются или протягиваются через ванну с лаком. Протягивание применяется преимущественно для окраски гнущихся изделий, например проволок, кабелей, полос и т. п. Лакокрасочный материал, применяемый для покрытия проталкиванием, должен сохнуть возможно быстрее, так как этот метод окраски применяют преимущественно при поточном производстве. Для получения пленки достаточной толщины окрашиваемое изделие нужно пропустить через ванну два и даже несколько раз.

Окраска поливом

Для окраски некоторых изделий наиболее целесообразным оказался метод окраски поливом. При работе по этому методу лак подводится от бака к месту окраски шлангом и рабочий только направляет лак на окрашиваемое изделие. Последнее установлено таким образом, что стекающие капли и струи лака собираются в сосуд, из которого лак возвращается в бак. Другая разновидность этого метода заключается в лакировке вращающихся изделий. В результате вращательного движения окрашиваемого изделия на нем образуется сразу ровное покрытие.

Окраска на валковых машинах

На ровную плоскую поверхность лак можно наносить так называемой валковой лакировочной машиной. В этой машине имеется большое количество валиков, которые принимают лак из бака и наносят его ровным слоем на окрашиваемую поверхность. Соответствующей установкой валиков можно получить слой лака или’краски любой толщины. Этот метод дает возможность производить быструю окраску в первую очередь ленточных материалов, например металлических лент.

За последние годы было разработано несколько новых методов окраски, которые оказались однако мало пригодными для нанесения целлюлозных лаков и поэтому о них можно здесь не упоминать. К таким новым методам относятся, например, ополаскивание лаком, лакировка проволоки, пламенное распыление и лакировка труб.

В соответствии с характером книги описание отдельных методов приведено здесь по возможности кратко. Исчерпывающее сопоставление отдельных методов окраски и лакировки имеется в справочнике для малярных цехов издания 1954 г.

Нанесение лакокрасочных материалов окунанием - простой и произ­водительный метод, который может быть с успехом применен как в механизированном, так и в немеханизированном производстве.

Сущность метода заключается в том, что отделываемые изделия погружают в ванну, заполненную лакокрасочным материалом, затем извлекают из ванны и выдерживают в течение определенного времени над ванной или лотком для стекания избытка лакокрасочного мате­риала с поверхности Качество и толщина покрытия определяются свойствами поверхности, а также химическими и структурно-механичес­кими характеристиками Наносимого материала.

Условием применения этого метода является простая, хорошо обте­каемая форма изделия, без внутренних гнезд и полостей, в которых могли бы задерживаться лакокрасочные материалы. Таким методом можно отделывать профильно-погонажные изделия, ножки стульев, столов, корпусных изделий, рукоятки ножей, инструментов, спиннин­гов, гнуто-клееные элементы диванов, кресел, детали сельхозмашин, вагонов, автомобилей и др.

Схема на­несения жидких материалов методом окунания на примере плоской пластины представлена схематически на рис. 4.13. При погружении скорость окунания деталей в ванну, однако, не должна быть большой, так как при быстром погружении деталь увлекает за собой воздух, который образует пузырьки на покрытии детали при ее извлечении из ванны.

При извлечении изделия из жидкости с постоянной скоростью v в увлекается не только слой адсорбированной жидкости; вследствие адгезии и внутреннего трения F движение будет передаваться парал­лельным слоям лака

При окунании в высыхающие жидкости, какими являются лакокра­сочные материалы, процесс усложняется непрерывным изменением вязкости нанесенного слоя, вследствие чего стекание его замедляется, а затем прекращается. Очевидно, что быстросохнущие лакокрасочные материалы при прочих условиях образуют более неравномерные и толс­тые покрытия, чем медленносохнущие.

Нанесение лакокрасочных материалов методом окунания может осуществляться в различных вариантах. В условиях, когда объем окра­сочных работ невелик, а окрашиваемые изделия имеют небольшие массу и габаритные размеры, применяют ванны, в которые изделия погружают и извлекают вручную.

Вязкость свежего лака должна быть 30 ... 40 с по ВЗ-246, вязкость лака в рабочей ванне в процессе работы 40 ... 70 с. Температуру лака в ванне необходимо поддерживать за счет охлаж­дения 16.. .20°С.

Отделка изделий из древесины методом окунания имеет следующие преимущества: не требуется сложное оборудование, а также высококва­лифицированный персонал для обслуживания установок; возможность полного механизирования; одновременная отделка наружных и внут­ренних поверхностей большого числа различных изделий; практически отсутствие потерь лакокрасочных материалов; возможность создания покрытия с высокими показателями качества за одну технологическую операцию без облагораживания; совмещение операций грунтования и лакирования на одном и том же оборудовании.

К недостаткам метода могут быть отнесены возможность отделки изделий только обтекаемой формы без внутренних полостей и уступов; неравномерность покрытия по толщине; потребность создания специаль­ных условий повышения жизнеспособности реакционных систем; необ­ходимость больших объемов рабочих растворов лакокрасочных мате­риалов; потери растворителей с открытого зеркала ванны.

На изделие несложной формы без внутренних углов ЛКМ можно наносить методам струйного облива. Применяются медленно сохнущиеся ЛКМ (алкидные, меланиновые).Используют грунтовки, эмали, краски, лаки не используют.

Данный способ используют для отделки строительных изделий (окна, двери).

Схема установки струйного облива

I – входной тамбур, II – камера облива, III – паровой туннель.

1 – подвесной конвейер, 2 – изделие, 3 – воздушная завеса, 4- емкость с ЛКМ,

5 – насос, 6 – трубопровод для подачи ЛКМ, 7 – стек для ЛКМ.

В поровом туннели сушка не происходит, а наоборот происходит разжижение ЛКМ, для стека лишнего ЛКМ.

Применяется при отделке изделий обтекаемой формы:ножек стульев, шкафов, буфетов.Сущность: изделия погружают в емкость, наполненную ЛКМ, а затем после непродолжительной выдержки в ней извлекают и выдерживают до окончательного стекания излишков ЛКМ. Излишки собираются в специальные емкости после очистки и разведения растворителем до раб.вязкости повторно используется. Качество отделки зависит от:скорости погружения и извлечения детали, вязкость и тем-ра ЛКМ, сухого остатока ЛКМ, формы детали.

Рассматриваемый метод обдадает достоинствами:сокращаются потери ЛКМ(т.к. используются избытки после стекания)

Снижается кол-во наносимых слоев(использование ЛКМ вс большим сухим остатком), процесс отделки поддается автоматизации и механизации.

Недостаток- трудность получения покрытий равномерной толщины по высоте средних и крупных деталей, особенно длиной свыше 300 мм.

При массовом производстве окрашивание окунанием является простым и рентабельным способом, не требующим высококвалифицированной рабочей силы и сложного оборудования. Изделия, подлежащие окрашиванию способом окунания, должны иметь обтекаемую форму, благодаря чему происходит равномерное распределение краски по всей поверхности ровным слоем.

Изделия, имеющие при сложной конфигурации различные углубления, не следует окрашивать окунанием, так как краска может в углублениях задерживаться и неравномерно распределяться на поверхности.

Изделия несложной конфигурации, небольшого веса и размеров окунают вручную в небольшие ванны (рис. 33).

При массовой окраске мелких изделий способом окунания применяют специальные сетчатые корзины или короба (рис. 34).

Для погружения корзин в ванну и выгрузки их, а также и для более тяжелых изделий, применяются пневматические подъемники.

Для изделий, поступающих на окраску непрерывным потоком по конвейеру, ванны размещают в камере, оборудованной вентиляцией и совмещенной с сушильной системой. На подвески конвейера навешивают изделия, которые по ходу конвейера погружаются на определенную глубину в ванну с краской (рис. 35).

После окунания окрашенные изделия по ходу конвейера постепенно выходят из красочной ванны и поступают в сушильную камеру.

Таким образом, конвейерный способ окраски окунанием полностью механизирован.

Обслуживание красочной ванны сводится только к навеске изделий на конвейер и к снятию их после сушки с конвейера.

Размер и емкость ванны должны соответствовать размеру окрашиваемых изделий, обеспечивая полное их погружение в краску.

Увеличивать размеры ванны сверх требуемых нецелесообразно, так как с большого зеркала краски быстро улетучивается растворитель, изменяется вязкость, происходит загустевание краски и в помещении увеличивается концентрация паров, что может вызвать пожар.
Ванны большой емкости оборудованы приводными мешалками для устранения седиментации (осаждения) пигмента. Размешивающие лопасти мешалки находятся под предохранительной решеткой.

Перемешивание краски в ванне осуществляется циркуляцией, т.е. посредством выкачивания краски из ванны-сборника и подачи ее насосом в верхний приемный бак, как это показано на рис. 36.

Из бака-приемника краска через фильтры самотеком поступает в рабочую красочную ванну, в которой поддерживается постоянная рабочая вязкость.

В случае изменения вязкости краски в ванну добавляют соответствующее количество того или иного растворителя. Рабочую вязкость краски в ванне проверяют не менее двух раз в смену.

Недопустимо перемешивание краски воздухом по принципу барботажа, так как при этом пленкообразователь окисляется, растворитель быстро улетучивается с воздухом, а краска густеет и желатинизируется.

Окунание и облив – наиболее простые и издавна применяемые способы окрашивания. Они позволяют наносить различные лакокрасочные материалы и получать покрытия достаточно хорошего качества при использовании простого оборудования. Окуная изделие в лакокрасочный материал, или обливая им изделие, удается прокрашивать практически все участки поверхности, в том числе и скрытые от глаза человека, что не достигается с помощью других способов.

Окунание и облив применяют главным образом для получения грунтовочных и однослойных покрытий на изделиях разной сложности небольших и средних размеров. Они используются во многих отраслях промышленности (автомобильной, приборостроительной, сельскохозяйственном машиностроении и др.), поскольку позволяют механизировать и автоматизировать процессы окрашивания.

Недостатки способов: неравномерность толщины покрытий по высоте изделий, невозможность окрашивания изделий, имеющих карманы и внутренние полости, относительно большие потери лакокрасочных материалов, нередко доходящие до 20% и более. Многие из этих недостатков, однако, исключаются, если объектом окрашивания служат плоские изделия (деревянные щиты, металлические листы, рулонный материал), уложенные горизонтально. Лакокрасочный материал при этом наносят с помощью лаконаливных (лакообливочных) машин. Именно при окраске таких изделий, особенно щитовой мебели, нашел применение способ облива.

Уменьшение потерь лакокрасочных материалов и разнотолщинности покрытий при одновременном улучшении их декоративного вида достигается при выдержке свежеокрашенных изделий в парах растворителей. Этот способ, как разновидность способа облива, под названием струйный облив получил широкое распространение в промышленности. Аналогичным образом можно улучшить покрытия, нанесенные способом окунания. Другие разновидности способа окунания - окрашивание длинномерных изделий протягиванием и покрытием мелких изделий во вращающихся барабанах.

Окунание и облив в любых вариантах исполнения представляют особый интерес при нанесении водоразбавляемых лакокрасочных материалов в связи с возможностью организации поточных пожаробезопасных технологических процессов.

Основы способов . Принцип нанесения окунанием и обливом основан на смачивании окрашиваемой поверхности жидким лакокрасочным материалом удерживании его на ней в тонком слое за счет адгезии и вязкости материала. Качество и толщина покрытий при окрашивании окунанием и обливом определяются свойствами поверхности, а также структурно-механическими характеристиками наносимого материала.

Рассмотрим процесс нанесения жидкой краски путем окунания в нее изделия, например, плоской пластинки (рис. 8.13). Первоначальный акт – погружение изделия в жидкий материал, т. е. установление адгезионного контакта. В зависимости от вязкости материала и характера поверхности длительность этого процесса может составлять секунды или минуты. Одновременно с установлением контакта происходит адсорбционное взаимодействие жидкости с твердой поверхностью.

Рис. 8.13. Схема сил, действующих на жидкость при извлечении из нее изделия

Рис. 8.14. Распределение скоростей в слое жидкости при извлечении из нее изделия

При извлечении изделия, например со скоростью w0, будет увлекаться не только слой адсорбированной жидкости; вследствие адгезии и внутреннего трения F движение будет передаваться параллельным слоям жидкости, но со скоростью wп. Кроме силы F эти слои будут испытывать силы тяжести P, вызывающей опускание (стекание) жидкого материала со скоростью wр. суммарная скорость движения каждого элементарного слоя wх, находящегося на расстоянии х от поверхности изделий, т.о. будет равна:

wх = wп - wр. (8.10)

При условии ламинарного движения и исключении силы тяжести скорость отдельных слоев изменяется равномерно по мере удаления от изделия на расстояние, и становится равной нулю. При этом зависимость wп =f(x) прямолинейна (рис. 8.14), а градиент скорости dwn /dx = const.

В реальных условиях, когда воздействует сила тяжести Р, характер зависимости изменяется, объем жидкости, извлеченной изделием, всегда меньше (на рис. 8.14 он показан в виде заштрихованной области).

Если принять ширину слоя за единицу, а толщину – за dx, то dV составит: dV= wх×dx, а объем всей жидкости, увлеченной таким изделием в единицу времени, будет равен:

V=wх×dx. (8.11)

После извлечения изделия из жидкости часть ее стекает, и, если это нелетучая жидкость, то независимо от скорости извлечения на поверхности остается слой, толщина которого определяется вязкостью, плотностью и энергетическими факторами, взаимодействия жидкости с поверхностью твердого тела.

При окунании в лакокрасочные материалы процесс усложняется непрерывным изменением вязкости нанесенного на изделия слоя, вследствие чего стекание его замедляется, а затем и совсем прекращается.

Нетрудно убедиться, что толщина и степень неравномерности пленки будут тем больше, чем выше скорость извлечения изделия (рис. 8.15), вязкость лакокрасочного материала и скорость ее нарастания в момент стекания. Из низковязких материалов (20 с по ВЗ-4 и менее) формируются относительно тонкие покрытия с небольшим разбросом толщин по высоте изделия. Тот же эффект достигается при малых скоростях извлечения изделий из лакокрасочного материала – 0,1м/мин и менее (рис. 8.16). Однако на практике это приводит к снижению эффективности окрашивания: с уменьшением вязкости материалов повышается расход растворителей и в ряде случаев появляется необходимость нанесения нескольких слоев покрытия. Уменьшение скорости извлечения изделий снижает производительность работы установок.

Рис. 8.15. Зависимость толщины покрытий из масляной краски от скорости извлечения изделий из ванны при различной вязкости краски (по ВЗ-4) при 20°С

Рис. 8.16. Изменение толщины покрытий из нитратцеллюлозного лака по длине изделия при различных скоростях извлечения его из ванны

При нанесении лакокрасочных материалов способом облива закономерности, свойственные окунанию сохраняются. Слой жидкости, подаваемой на единицу поверхности при обливе, в отличие от распыления, превосходит предельную толщину, при которой жидкость может удерживаться на вертикальных поверхностях за счет сил адгезии и внутреннего трения. Поэтому ее избыток обязательно стекает, оставляя на подложке неравномерный по толщине слой, а на нисходящей ее кромке – натеки в виде капель. Продолжительность стекания в основном определяется вязкостью лакокрасочного материала и скоростью испарения входящих в его состав растворителей и для разных типов лаков и красок составляет 5-15мин.

Испарение растворителей можно замедлить или исключить, поместив изделие с нанесенным слоем лакокрасочного материала в атмосферу, содержащую пары растворителей в относительно высокой концентрации. В результате этого замедляется или прекращается нарастание вязкости и поверхностного натяжения лакокрасочного материала и создаются условия для его растекания и удаления избытка с поверхности (рис. 8.17). Изменяя вязкость исходного материала, концентрацию паров растворителя, продолжительность выдержки в нем окрашенных изделий, можно в широких пределах регулировать толщину получаемых покрытий, одновременно улучшая их равномерность (рис. 8.18).

Рис. 8.17. схема выравнивания слоя лакокрасочного материала при воздействии паров растворителя: 1 - профиль покрытия при обычном окунании; 2 - профиль покрытия при окунании с выдержкой в парах растворителя

Рис. 8.18. Зависимость толщины алкидных покрытий от продолжительности выдержки в парах растворителей при вязкости лакокрасочного материала 20 с по ВЗ-4 и разной концентрации паров (а), концентрации паров растворителей 18 г/м 3 и разной вязкости лакокрасочного материала

Как видно из рис. 8.18, толщина покрытия уменьшается тем интенсивнее, чем выше концентрация паров растворителей в паровой камере. Естественно, материалы с меньшей вязкостью формируют более тонкие покрытия. Опытным путем установлено оптимальное время выдержки покрытий в парах растворителей, при котором сохраняется достаточная толщина и одновременно обеспечивается удовлетворительная равномерность покрытий по высоте изделий.

При вязкости лакокрасочных материалов 20-40 с по ВЗ-4 и концентрации паров растворителей 15-25 г/м3 это время составляет 8-14 мин.

Нанесение лакокрасочных материалов окунанием . Варианты окрашивания окунанием весьма разнообразны по аппаратурному и технологическому оформлению.

Рис.8.19. Схемы установок для окрашивания окунанием:

а - с ручным погружением изделий; б - с погружением изделий на пульсирующем конвейере с помощью опускного механизма; в - с погружением изделий на конвейере непрерывного действия;

1 - ванна; 2 - насос; 3 - карман; 4 - сточный лоток; 5 - изделие

В условиях мелкосерийного производства применяют стационарные ванны; изделия погружают в них с помощью подъемников, тельферов или вручную (рис. 8.19, а). Для предотвращения испарения растворителей в окружающую среду такие ванны, как правило, оборудуются бортовым отсосом. При массовом производстве изделия в ванну подают конвейером периодического или непрерывного действия (рис. 8.19, б, в), ванну же (стационарную или поднимающуюся) помещают в камеру, оборудованную вытяжной вентиляцией. Ванна непрерывного действия имеет сточный лоток для сбора стекающего с изделий лакокрасочного материала и насосов для перемешивания (в случае пигментированных составов). Перемешивание красок осуществляется их отбором из верхней части ванны или из кармана и подачи через трубу с отверстиями в нижнюю часть; кратность циркуляции материала 3-5 об/ч. Перемешивать краску в ванне можно также с помощью мешалок или сжатого воздуха; последний способ не распространен.

Окунание с выдержкой в парах растворителей проводится в ваннах, оборудованных паровым туннелем. В зависимости от габаритов окрашиваемых изделий объем ванн колеблется от нескольких литров до нескольких десятков кубических метров. Особенно большие по размеру ванны используют для окрашивания сварных конструкций, мачт электропередач, пола кузовов и кабин автомобилей, щитовых изделий. Ванны для окунания, имеющие объем 0,5 м3 и более снабжены аварийным сливом – трубой и подземным баком для эвакуации огнеопасного лакокрасочного материала в случае аварийной ситуации. Скорость движения конвейеров непрерывного действия при окрашивании окунанием обычно не превышает 2,5 м/мин.

Способом окунания можно наносить любые стабильные при хранении лакокрасочные материалы: битумные, глифталевые, пентафталевые, мочевино - и меламиноформальдегидные, эпоксидные и др. При окрашивании мелких изделий часто применяют нитратцеллюлозные лаки и эмали. Более удобными для нанесения окунанием являются непигментированные лакокрасочные материалы.

Окрашивание плоских изделий способом налива . Налив представляет собой разновидность способа облива, при котором лакокрасочный материал подается на плоские (или слегка изогнутые) горизонтально уложенные изделия в строго дозированном количестве. Дозирование предусматривает подачу на единицу поверхности одинакового количества материала, именно такого, при котором исключается его стекание и одновременно достигается хорошее разравнивание (растекание) на горизонтальной поверхности. С этой целью лак или краску наносят на поверхность в виде плоской струи (завесы), перекрывающей всю ширину изделия. Такую завесу можно получить, сливая жидкость через горизонтальный порог (плотину), или узкую щель в стенке или дне сосуда. Если завесу равномерно, с определенной скоростью пронести над изделием или изделие пропустить через завесу (что технически более удобно), то поверхность будет покрыта равномерным слоем лакокрасочного материала. На этом принципе основано лакирование и окрашивание многих видов изделий: щитовой мебели, древесностружечных и древесноволокнистых плит, картона, фанеры, дверных полотен, лыж, брусковых материалов и пр.

Отличительные особенности способа налива – высокая производительность, малые потери лакокрасочных материалов, возможность нанесения за один слой разных по толщине покрытий (до 300 мкм) – позволяют отнести его к наиболее перспективным способам окрашивания.

Для нанесения наливом применяют разные по конструкции лаконаливные машины. Принцип их работы понятен из рис.8.20.

Рис. 8.20. схема работы лакона наливной машины: 1 - наливочная головка; 2 - покрываемое изделие; 3 - транспортирующие устройства; 4 - приемный лоток; 5 - отстойный бак; 6 - насос; 7 - фильтр

Лакокрасочный материал подается на изделие из наливочной головки. Не попавший на изделие материал (протяженность завесы обычно больше ширины изделия) стекает через приемный лоток в отстойный бак, откуда, освободившись от пузырьков увлеченного им воздуха, вновь возвращается в цикл. Процесс осуществляется непрерывно. Окрашиваемые изделия перемещаются автоматически с помощью транспортирующих устройств. Наиболее ответственная деталь лаконаливных машин – наливочная головка. Она определяет профиль вытекающей струи и расход лакокрасочного материала. Нашли применение наливочные головки с донной щелью (наиболее распространенный тип), со сливной плотиной, со сливной плотиной и экраном; оптимальное расстояние от наливочной головки до изделия составляет 50-100 мм.

Регулирование подачи красок на изделия в лаконаливных машинах осуществляется путем изменения ширины щели, давления или объема поступающего в наливочную головку материала.

Толщину покрытий также можно изменять, меняя скорость движения транспортирующих изделие устройств. При окрашивании и лакировании мебельных изделий широко применяется лаконаливная машина ЛМ-3. Она имеет две наливочные головки и позволяет окрашивать как плоские части, так и кромки изделий шириной до 2,2 м скорость движения изделий можно варьировать в пределах 10-170 м/мин.

Лаконаливные машины (ЛМ-3, ЛМ-140-1, ЛМК-1 и др.) – весьма производительный и экономичный вид окрасочного оборудования. При автоматизированных подаче и съеме изделий с транспортера производительность по окрашиваемой поверхности может достигать десятков тысяч квадратных метров в час.

При нанесении способом налива принципиально нет ограничений в применении любых жидких материалов. Так как способ налива применяется в основном для отделки изделий из древесины, освоено нанесение в первую очередь мебельных лаков и эмалей нитратцеллюлозных (I) и полиэфирных (II). Ниже приводятся основные технологические параметры их нанесения:

Рабочая вязкость по ВЗ-4, с 80 55-100

Скорость движения изделия, м/мин 60-90 50-80

Средний расход материалов, г/м2 120-200 400-500

Толщина однослойных покрытий, мкм 25-40 200-300

Компоненты полиэфирных лаков смешивают непосредственно перед нанесением (в случае машин с одной головкой) или в процессе нанесения (при использовании машин с двумя наливочными головками). Способом налива можно наносить однослойные и многослойные, однородные и разнородные покрытия. При нанесении окрашивается только одна сторона изделия – верхняя. Если необходимо окрасить обратную сторону или торцы (кромки) изделий, их переворачивают и процесс повторяют. Наиболее часто встречающийся дефект покрытий – газонаполнение. Он возникает в результате попадания воздуха в струю краски или ее микродиспергирования при соприкосновении с быстродвижущейся поверхностью. Устранение этого и других дефектов достигается изменением параметров лакокрасочного материала (вязкости, поверхностного натяжения) и режимов работы машин. В процессе налива или при последующем транспортировании изделий до сушилки происходит испарение растворителей или мономеров. Поэтому в конструкциях лаконаливочных машин предусматривают местный отсос, и помещения, где проводится окрашивание, оборудуют общей вентиляцией.

Окрашивание длинномерных изделий способом протягивания . Длинномерные изделия, имеющие постоянное поперечное сечение по длине (карандаши, плинтусы, карнизы, проволока, отрезки труб небольшого диаметра), удобно окрашивать путем их протягивания через ванну с лакокрасочными материалом (рис. 8.21).

Рис. 8.21. Схема окрашивания карандашей способом протягивания:

1 - подающие валки; 2 - карандаш; 3 - ванна с лакокрасочным материалом; 4 - ограничительные шайбы; 5 - сушильный транспортер

Излишки материала при этом удаляются ограничительными кольцами (шайбами из резины) перекрывающими вход и выход изделий из ванны. Роль ванны может пористый материал (поролон, фетр, тканевый пакет), плотно обжимающий покрываемую поверхность. Дозирование лака или краски на пористый материал осуществляют через трубку или фитильным способом. При протягивании изделий через пористый материал, пропитанный лаком, последний откладывается тонким слоем на поверхности изделия. Этим способом проводят, в частности, лакирование проводов на предприятиях электротехнической промышленности.

Для лакирования и окрашивания способом протягивания применяют как быстро-, так и медленносохнущие лакокрасочные материалы: нитратцеллюлозные, масляные, алкидные, полиэфирные, эпоксидные (одноупаковочные) и др.

Так, карандаши покрывают нитратцеллюлозными лаками и эмалями с относительно высокой вязкостью и содержанием сухого остатка 50-60%. Вытолкнутый у ванны карандаш поступает на приемный (сушильный) транспортер.

Для покрытия проволоки в основном применяют лаки с низколетучими растворителями (керосин, уайт-спирит, крезолы и др.); покрытия отверждают в сушилках конвективного или индукционного типа при высоких температурах. Толщина однослойных покрытий при протягивании небольшая 2-5 мкм, поэтому предусматривается нанесение нескольких слоев – от 2 до 12.

Способ протягивания производителен, достаточно экономичен, позволяет механизировать и автоматизировать окрасочный процесс, однако имеет большие ограничения по форме покрываемых изделий.

Нанесение лакокрасочных материалов в барабанах . Наиболее простым и экономически выгодным для мелких изделий массового изготовления (пистоны для обуви, крючки, петли, пряжки, болты, гайки, рукоятки для инструмента, детали пишущих машин и др.) является способ окрашивания в барабанах. Применяют барабаны с механическим приводом. Они обеспечивают слив лакокрасочного материала и нередко высушивание изделий при вращении. В последнем случае предусмотрена подача в барабан теплого воздуха и отвод из него паров растворителей. Изделия загружают в барабан обычно на 1/2-2/3 объема. Лакокрасочный материал заливают с таким расчетом, чтобы полностью смочить изделия. Время вращения барабана 5-7 мин, частота вращения 75-120 об/мин. Если покрытия высушивают вне барабана, то изделия выгружают на сетки и после стекания избытка краски направляют в сушилку.

Имеются конструкции барабанов, в которых окрашивание изделий осуществляются не погружением в лакокрасочный материал, а его распылением. При этом, в случае термореактивных лаков и красок, возможно их многослойное нанесение с сушкой каждого слоя непосредственно в барабане при его вращении. Вместо барабанов могут быть использованы центрифуги. Изделия загружают в перфорированную корзину центрифуги, опускают в емкость с краской и после изъятия из нее центрифугу приводят во вращение для удаления избытка краски и высушивания изделий.

Для нанесения в барабанах и центрифугах применяют преимущественно быстросохнущие лакокрасочные материалы – битумные и нитратцеллюлозные лаки и эмали, в каждом конкретном случае подбирают опытным путем. Покрытия имеют невысокий класс отделки (не выше III), встречаются дефекты в местах соприкосновения изделий, возможны потеки.