Окраска валковым методом заключается в равномерной подаче лакокрасочного материала на вращающийся валок, который затем переносит его на движущуюся подложку. Окраска валками широко распространена в полиграфической промышленности. В последнее время она получила большое признание при отделке и защите рулонного металла как высокопроизводительный автоматизированный процесс. Оборудованием для осуществления этого метода служат валковые и печатные машины разной конструкции.
Валковые машины состоят из двух или трех окрасочных и одного опорного валков. Трехвалковые машины имеют наносящий, регулирующий и питающий валки, у двухвалковых машин функции питающего и регулирующего валков совмещены в одном. Регулирующий, питающий и опорный валки изготавливают из стали с последующим хромированием поверхности. Для увеличения количества захватываемого лакокрасочного материала питающий валок иногда выполняют с винтовой нарезкой. Наносящий валок обтягивается резиной
или другим эластичным материалом, стойким к действию растворителей и к механическим воздействиям. При этом эластичное покрытие наносящего валка способствует компенсации разнотолщинности покрываемой подложки.
Лакокрасочный материал может подаваться в валковую машину различными способами (рис. 140): в пространство между регулирующим и наносящим валками (рис. 140, а) на регулирующий валок дозирующим устройством, выполненным в виде емкости, которая образует с поверхностью валка регулируемую щель (рис. 140, б); питающим валком, погруженным в ванночку с лакокрасочным материалом (рис. 140, в). При этом окраска плоского изделия может производиться как с одной стороны (рис. 140, a-в), так и одновременно с обеих сторон (рис. 140, г).
а-г — прямой ротации; д, е — обратной ротации;
1 — наносящий валок; 2 — регулирующий валок; 3 — питающий валок; 4 — опорный валок; 5 — изделие
По способу нанесения лакокрасочных материалов на поверхность — изделия валковые машины подразделяются на два типа: машины прямой (рис. 140, а-г) и обратной (рис. 140, д, ё) ротации. Эти типы машин различаются между собой направлением вращения наносящего валка относительно направления перемещения изделия. У машин прямой ротации направление вращения наносящего валка совпадает с направлением движения изделия. Эти машины применяют для получения тонких покрытий с использованием низковязких лакокрасочных материалов.
Нанесение лакокрасочных материалов машинами прямой ротации (рис. 140, в, г) осуществляется следующим образом. Лакокрасочный материал увлекается питающим валком 3 и направляется к зазору между питающим 3 и регулирующим 2 валками. Избыток материала отжимается регулирующим валком 2, а прошедший слой лакокрасочного материала распределяется между регулирующим и питающим валками. В после
дующем зазоре происходит распределение лакокрасочного материала между наносящим 1 и регулирующим 2 валками. Таким образом осуществляется подача лакокрасочного материала в зону нанесения, в которой при контакте наносящего валка 1 с подложкой происходит ее окраска. Скорость вращения наносящего валка в машинах прямой ротации обычно соответствует скорости перемещения подложки.
В машинах обратной ротации направление вращения наносящего валка противоположно направлению движения подложки. Лакокрасочный материал в этом случае не проходит в зазорах между регулирующим и наносящим валками, а также между подложкой и наносящим валком, что позволяет получать гладкую ровную поверхность покрытия. Привод наносящего валка в машинах обратной ротации имеет плавную регулировку скорости и более высокую мощность, чем в машинах прямой ротации, так как из-за различного направления движения и отсутствия зазоров возрастает сопротивление вращению валка. Машинам обратной ротации отдают предпочтение при получении более толстых покрытий (15-300 мкм).
Универсальные валковые машины, предназначенные для нанесения лакокрасочных материалов широкого ассортимента, оборудуются индивидуальным реверсивным приводом валков с плавной регулировкой скоростей и зазоров между ними. В качестве привода применяют асинхронные электродвигатели с вариаторами и редукторами, электродвигатели постоянного тока и гидравлические приводы.
Окраска рулонного и листового металла осуществляется на сложных окрасочных линиях, в комплект которых наряду с валковыми машинами входит оборудование для подачи и выравнивания металла, подготовки его поверхности, отверждения (сушки) покрытий.
Печатные машины, применяемые для высокой или типографской печати, также работают на принципе передачи лакокрасочного материала на подложку (бумага, полимерная пленка, ткань, фольга, картон) с помощью системы валков. Применяют два вида печатных (типографских) машин: плоскопечатные и ротационные. Первые служат для нанесения отпечатков на плоскую печатную форму, вторые — на круглую. Ротационные машины являются более быстроходными и, соответственно, более высокопроизводительными.
Современные печатные машины представляют собой достаточно сложные агрегаты, основным узлом которых является красочный аппарат — система обрезиненных или выполненных из эластичного полимерного материала красочных валков и промежуточных раскатных
металлических валков (цилиндров). Общее число валков в различных печатных машинах может достигать 20 и более’. Толщина слоя лакокрасочного материала в отпечатках обычно не превышает 3 мкм.