Лако-красочные материалы — производство

Схема камеры для автоматического нанесения порошковых ма­териалов в электростатическом поле приведена на рис. 7.47. По принципу работы камера аналогична камере для нанесения Л КМ в электрическом поле. К распылителю 2, закрепленному на изоляционной стойке 1, подводится сжатый воздух из воз­душной сети, порошковая краска из питателя 9 и высокое на­пряжение от генератора 10. При включении распылителя в ра­боту мимо него на конвейере 5 с заданной скоростью переме­щаются изделия 3. Для улавливания частиц порошка, не попавших на изделие, камера снабжена циклоном 8. Порошок, пролетающий мимо изделия, захватывается потоком воздуха и через отверстия в панели 6 попадает в циклон 8, где подверга­ется двухступенчатому осаждению, и вновь через порошковый питатель 9 подается к распылителю 2. Освобожденный от по­рошка воздух из циклона вентилятором 7 направляется в фильт­ры 4, установленные в потоке камеры, вторично очищается и возвращается в камеру.

Метод нанесения порошковых материалов в псевдоожижен — ном слое применяют при защите полимерными покрытиями ма­логабаритных изделий несложной конфигурации. Для нанесения

Рис. 7.47. Схема камеры для автоматического нанесения по­рошковых красок в электроста­тическом поле:

/ — стойка изоляционная; 2 — рас­пылитель; 3 — окрашиваемое изде­лие; 4 — фильтры; 5 — конвейер;

6 — панель; 7 — вентилятор; 8 — циклон; 9 — питатель; 10 — генера­тор высокого напряжения
покрытия изделие, предварительно нагретое до температуры выше температуры плавления наносимого полимера, погружают •в псевдоожиженный слой порошка и выдерживают в нем опре­деленное время (не более 30 с).

Способ характеризуется простотой аппаратурного оформле­ния и легкостью обслуживания установки, высокой производи­тельностью, минимальными потерями порошка. К недостаткам способа относятся необходимость нагревания изделия и невоз­можность получения равномерного по толщине покрытия на поверхности изделий сложной конфигурации из-за неравномер­ного нагрева поверхности. Кроме того, значительные темпера­туры нагрева изделия могут вызвать деструкцию наносимого порошка.

Установки для нанесения порошковых материалов в псевдо — ожиженном слое в зависимости от условий образования взве­шенного слоя имеют различную конструкцию и делятся на установки вихревого, вибрационного и вибровихревого нане­сения.

Установка вихревого нанесения (рис. 7.48) представляет собой ванну 1 диаметром до 0,5 м и высотой до 1 м, изготов­ленную из тонколистовой стали. В нижней части ванны распо­ложена воздушная камера 3, отделенная от ванны пористой перегородкой 2 и связанная с воздушной системой. На пористую перегородку насыпан слой мелкодисперсного порошка. В воз­душную камеру подается сжатый воздух под давлением до 0,5 МПа. Проходя через пористую перегородку, восходящий поток воздуха разделяется на множество струй, которые, воз­действуя на частицы порошка, переводят их во взвешенное (псевдоожиженное) состояние.

Одним из основных элементов установки для вихревого на­несения является пористая перегородка (ложное дно) с разме­ром пор 40—150 мкм, равномерно распределяющая подаваемый воздух по всему сечению ванны и обеспечивающая стабильность псевдоожиженного порошка.

Для изготовления пористой перегородки применяют керами­ческие плиты толщиной 20 мм из кизельгура и стеклянной муки, пористые фильтры, изготовленные из порошков методом спека­ния, стеклоткань с размером пор 50—100 мкм, уложенную в три-четыре слоя между двумя латунными сетками, пористые плитки из поливинилхлоридных смол, технический войлок тол­щиной 30—35 мм и другие материалы. Для предохранения по­ристой перегородки от разрушения ее заключают между двумя жесткими металлическими решетками.

Образование взвешенного слоя в установках вибрационного нанесения происходит в результате воздействия на порошок вынужденных колебаний определенной частоты и амплитуды (вибрации). Конструкция установок вибрационного нанесения

Рис. 7.48. Схема установки вихревого нанесения порошковых красок:

I — ванна псевдоожижения; 2— пористая перегородка; 3 — воздушная камера

Рис. 7.49. Схема установки вибрационного нанесения порошковых красок:

1 — Электромагнит; 2 — вибратор; 3 — эластичное днище; 4 — ванна псевдоожижения:

5 —стойка; 6 —основание

Проста. Вибратор, являющийся главным элементом установки, может быть механическим, пневматическим, электромагнитным и электродинамическим. Установка должна иметь приспособле­ния для регулирования частоты и амплитуды колебаний и соз­дания возмущающего усилия.

Вибрационное нанесение порошков в псевдоожиженном слое по сравнению с вихревым имеет ряд преимуществ: для нанесе­ния не требуется сжатый воздух, температура предварительного нагрева изделия может быть несколько ниже, так как отсутст­вует охлаждение полимерного материала проходящими пото­ками воздуха, а также выдувание частиц порошка, устраня­ется возможность образования воздушных пузырей при нане­сении покрытия на изделия с внутренними полостями. Однако области применения вибрационного нанесения ограничиваются его недостатками: при использовании вибраторов для создания взвешенного слоя предъявляются повышенные требования к дисперсности порошка и подбору компонентов по массе и раз­мерам частиц, чтобы не происходило расслоения смеСи по фрак­циям; наблюдается неравномерность взвешенного слоя по вы­соте и сечению установки, что вызывает неравномерность по­крытия изделия по высоте.

На рис. 7.49 приведена схема установки вибрационного на­несения с электромагнитным вибратором. Установка выполнена в виде стационарной ванны 4 с эластичным днищем 3, установ­ленной с помощью стоек 5 на основании 6. Под днищем смон­тирован якорь вибратора 2, а на определенном расстоянии от

Него (зазор С) на основании установлен сердечник электромаг­нита 1. Аппарат работает на двух частотах сети (50 и 100 Гц), частоту колебаний изменяют в широких пределах регулирова­нием зазора между сердечником электромагнита и якорем вибратора. При работе установки под действием вибратора днище ванны колеблется и переводит порошок в псевдоожижен — ное состояние.

Наилучшие результаты по нанесению порошковых материа­лов в псевдоожиженном слое достигаются при совмещении вих­ревого и вибрационного способов. При вибровихревом нанесе­нии наблюдается более равномерное распределение частиц порошка по его объему, что дает более равномерное по толщи­не покрытие. В этом случае установку для вихревого нанесения устанавливают на мембрану, которая^ при помощи электромаг­нитного вибратора получает вертикальное перемещение с опре­деленной частотой.

Для нанесения порошкового материала в ионизированном псевдоожиженном слое в промышленности применяют установ­ки, конструкции которых аналогичны устройствам для нанесе­ния порошка в псевдоожиженном слое. Установка (рис. 7.50) представляет собой ванну 3, установленную на изоляторах 7 и имеющую в нижней части пористую перегородку (ложное дно)

2, Которая отделяет ванну от воздушной камеры 8. Над порис­той перегородкой расположена система коронирующих электро­дов (ионизаторов) 6, представляющая собой решетку с иглами, сетку или тонкую нихромовую проволоку. Электроды соединены с отрицательным полюсом ИВН 1 (положительный полюс за­землен) .

При подаче в камеру 8 сжатый воздух, равномерно распре­деляясь, проходит через пористую перегородку и образует взвешенный слой порошкового материала. Окрашиваемые изде­лия 5 с помощью подвесного конвейера 4 перемещаются над ванной и погружаются во взвешенный слой. Для осаждения

Рис. 7.50. Схема установки на­несения порошковых красок в ионизированном псевдоожи­женном слое:

1 — ИВН; 2 — пористая перегород­ка; 3 — ванна псевдоожижения; 4 — конвейер; 5—изделие; 6 — ко — ровирующне электроды; 7 — изо­

Ляторы; 8 —воздушная камера

Рис. 7.51. Схема установки на­несения порошковых красок в облаке заряженных частиц:

I — ИВН; Г — пористая перегород­ка; 3 — ванна псевдоожижеиия; 4 — конвейер; 5 — окрашиваемое изделие; 6 — электроды

Порошка равномерным слоем на поверхности холодного изделия и возможности регулирования его толщины в ванне создается электрическое поле. Частицы порошка, получая отрицательный заряд, равномерно покрывают изделие, имеющее противополож­ный заряд, и прочно удерживаются на его поверхности. Толщи­на покрытия определяется временем нахождения изделия в ван­не (от 2 до 10 с) и напряжением электрического поля (от 10 до 50 кВ).

При нанесении порошка в ионизированном псевдоожиженном слое на поверхность изделий сложной конфигурации в ванне размещают дополнительные электроды. Во всех случаях рас­стояние между электродами должно быть не менее 50 мм, а между изделием и ближайшим электродом — не менее 200 мм.

На рис. 7.51 схематически показан принцип работы установ­ки для нанесения порошковых материалов на изделие в облаке заряженных частиц. Установка имеет ванну 3 с пористой пере­городкой 2 и систему электродов 6, соединенную с ИВН 1. Изделия 5 на конвейере 4 проходят над ванной с взвешенным ионизированным слоем порошка, не погружаясь в нее; электро­ды представляют собой решетки с иглами, острия которых под­няты почти до поверхности взвешенного слоя порошка. При работе установки над поверхностью взвешенного слоя образу­ется облако заряженных частиц, проходя через которое зазем­ленное изделие покрывается равномерным слоем порошка.

Поскольку в этом случае окрашиваемые изделия не погру­жаются в ванну, можно увеличить их размеры (по сравнению с размерами изделий при нанесении порошка в ионизированном псевдоожиженном слое), а также скорость конвейера.

В табл. 7.36 приведены основные технические характерис­тики оборудования для нанесения порошковых полимерных красок.