Урок 11.1ПокрыватьГлава 11 · Покрытия и отделка поверхности

Окраска распылением

Жидкая краска распыляется в мелкий туман, который высыхает или отверждается

Окраска распылением превращает жидкую краску в мелкий туман и наносит её на поверхность тонкой ровной плёнкой. Глянцевый цвет на кузове автомобиля наносят именно так, в основном роботы. Это один из самых распространённых способов придать изделиям цвет и защитить их от ржавчины и непогоды.

Фото: KelvinJM, CC BY-SA 4.0, через Wikimedia Commons

Окраска распылением · пневматический краскопульт, поток воздуха в камере и готовые слоиНомера в кружках соответствуют шагам ниже. Врезка показывает готовые слои в разрезе, без соблюдения масштаба.

Как это работает

Подготовьте поверхность. Удалите масло и пыль, слегка зачистите, чтобы краска схватилась, и заклейте (закройте лентой и бумагой) участки, которые должны остаться неокрашенными. Большинство дефектов покраски начинается с грязной поверхности.
Заправьте пистолет и подключите воздух. Краска, разбавленная до нужной вязкости (сопротивления течению), заливается в бачок. Шланг подводит сжатый воздух, а небольшие ручки регулируют подачу краски, ширину факела и давление воздуха.
Распылите краску. При нажатии на курок тонкая струя краски выходит из жидкостного сопла (сопла для краски). Струи воздуха из воздушной головки дробят её на крошечные капли, этот шаг называется распылением.
Распыляйте ровными проходами. Держите пистолет перпендикулярно поверхности, обычно примерно в 15–20 см. Двигайтесь с ровной скоростью и перекрывайте каждый проход примерно наполовину, чтобы плёнка получилась однородной.
Создайте влажную плёнку. Капли оседают, сливаются и растекаются в гладкую влажную плёнку, обычно 15–50 мкм (микрометров, тысячных долей миллиметра) на слой. Капли, не попавшие на деталь, называемые перераспылом, потоком воздуха в камере затягиваются вниз в фильтры.
Дайте подсохнуть и отвердите. Между слоями растворитель или вода испаряются несколько минут (выдержка). Затем плёнка твердеет на воздухе или в печи: около 60 °C в ремонтных мастерских, примерно 130–150 °C на автомобильных линиях.

Другие пистолеты меняют только распылитель. Пистолеты HVLP (большой объём, низкое давление) используют много воздуха при низком давлении, что снижает перераспыл. Безвоздушные пистолеты подают краску под очень высоким давлением через крошечное отверстие, что подходит для стен и металлоконструкций. Автомобильные линии используют электростатические роторные колокола: чаша, вращающаяся со скоростью десятки тысяч об/мин, разбрасывает электрически заряженные капли. Кузов автомобиля заземлён (соединён с землёй), поэтому притягивает их.

Ключевые факты

Материалы: Жидкие краски, грунты, лаки и прозрачные покрытия на растворителе или на воде; наносятся на металл, пластик, дерево и композиты
Типичные детали: Кузова автомобилей, мебель, бытовая техника, корпуса машин, самолёты, велосипеды
Размер детали: От небольших кронштейнов до целых самолётов; предел задаёт размер камеры
Точность: Толщина плёнки обычно 15–50 мкм на слой; роботы выдерживают её примерно ±5–10 мкм, вручную это зависит от маляра
Качество поверхности: От матового до зеркального глянца; обычно тонкая рябь «апельсиновой корки», которую на дорогих работах полируют
Подходящая партия: От единичного ремонта до сотен кузовов автомобилей за смену
Стоимость оснастки и оборудования: Ручной пистолет стоит от десятков до сотен долларов, профессиональная камера — десятки тысяч; малярный цех автозавода может стоить сотни миллионов
Скорость: От секунд до минут на слой вручную; автомобильная линия красит примерно один кузов в минуту; запекание занимает около 20–40 минут

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Работает почти с любым материалом, размером и формой
Любой цвет, глянец или эффект, включая металлик и перламутр
Дёшево начать, а цвета быстро меняются
Быстро и очень повторяемо с роботами и электростатическими колоколами

Ограничения

Перераспыл тратит краску впустую: простой пневматический пистолет может отправить на деталь заметно меньше половины
Краски на растворителе выделяют ЛОС (летучие органические соединения), поэтому нужны камеры, фильтры и маски
Каждый слой тонок, а острые кромки и глубокие углубления получают меньше краски
Вручную качество зависит от мастерства и чистоты: потёки, «апельсиновая корка» и пылинки — частые дефекты

Где применяется

АвтомобилестроениеКузова автомобилей (грунт, базовый слой, прозрачный лак), бамперы, ремонт в кузовных мастерских
АвиацияОкраска самолётов (схемы покраски), коррозионно-стойкие грунты на планерах
Мебель и деревоЛакированные шкафы и столы, гитары и пианино
Машины и бытовая техникаТракторы, станки, стиральные машины, корпуса электроинструмента
СтроительствоСтальные балки и мосты, стены и потолки, окрашиваемые безвоздушными пистолетами
Потребительские товарыВелосипеды, пластиковые чехлы для телефонов и ноутбуков, игрушки

Как узнать процесс

Гладкая плёнка, скрывающая материал; в отражении часто видна тонкая рябь «апельсиновой корки», как у кожуры апельсина.
Более тонкая краска на острых кромках и в глубоких углах, а иногда потёки или стекание (подтёки) на вертикальных поверхностях.
Скол показывает слои в разрезе: голый металл, затем грунт, цвет и прозрачный лак.
Чёткие линии маскирования там, где встречаются два цвета, иногда с крошечным валиком краски.

Сравните с

Порошковая окраска11.2распыляет сухой заряженный порошок и плавит его в печи; толще и прочнее, без растворителей, но в основном для металлических деталей, помещающихся в печь.Трафаретная печать11.3продавливает краску через трафарет, чтобы напечатать рисунок, а не покрывать всю поверхность.Газотермическое напыление11.10распыляет капли расплавленного металла или керамики для защиты от износа и нагрева, а не краску.

Смотрите

Pittsburgh Spray Equipment Co · Как настроить подачу жидкости, ширину факела и давление воздуха, и основной ход распыления

Behind the Scenics · Части пистолета HVLP и что делает каждая из них

Graco Industrial Equipment · Как вращающийся колокол распыляет краску и заряжает её на заводских линиях

Process Factory • Production Lines & Factories · Роботы красят кузова автомобилей, и печи, отверждающие каждый слой

Смотреть реальные фото

Википедия: Spray painting — обзор распыления HVLP, безвоздушного и электростатического, окрасочные камеры и безопасность
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Краскопульт использует воздух, давление или вращающийся колокол, чтобы раздробить краску на капли, оседающие тонкой плёнкой.
Хороший результат даёт чистая поверхность, ровные проходы и камера, уносящая перераспыл.
Перераспыл — главная потеря; методы HVLP и электростатические отправляют на деталь больше краски.