Проект участка по покраске корпусных деталей

Нанесение конверсионных  покрытий преследует цель улучшить защиту изделий, сделать ее более надежной. Наиболее распространено Фосфотирование черных металлов и оксидирование  цветных, в первую очередь алюминия и его сплавов. Эти способы  используют преимущественно для  изделий, эксплуатирующихся вне  помещения и в условиях переменной влажности и температуры. При  фосфотировании чаще всего используют цинкосодержащие фосфотирующие  концентраты (КФ-1, КФ-3 и др.) Фосфотирование обычно проводят струйным способом в агрегатах мокрой очистки при температуре 50-60°С, продолжительностью обработки 1,5-2,5мин. Химическое оксидирование обычно проводят соединениями, содержащими хром, поэтому операцию называют хроматированием. Наибольшее распространение получили концентраты «Алькон-1», «Алькон-1К», «Формихром». Химическое оксидирование проводят при 20-30°С, с продолжительностью 5-30с. Толщина оксидных покрытий обычно не превышает 1мкм. Завершающей стадией получения конверсионных покрытий, как и любых операций мокрой подготовки поверхности, является сушка изделий от воды. Ее проводят обдувкой горячим воздухом при 110-140°С.

Нанесение слоя порошкового покрытия

Сущность процесса нанесения ПП состоит в следующем. Полимерный порошок поступает из бункера в смеситель, где смешивается  с воздухом в необходимой пропорции, регулируемой блоком вентилей, далее  смесь порошка и воздуха поступает  в распылитель. В распылителе  находится высоковольтный (20 кВ, 200 мкА) источник, питающий разрядник. Проходя  мимо него, пылинки приобретают необходимый  электрический заряд, благодаря  которому, пролетая вблизи покрываемой  детали, которая находится в кабине, прилипают к ее поверхности. Не прилипший  порошок уносится потоком воздуха  в вытяжную вентиляцию, проходя через  циклон, он высаживается сначала на его внутренней поверхности, а затем  осыпается вниз и собирается в  накопительном бункере, откуда опять  поступает на вторичное использование. Толщину слоя, его плотность можно  регулировать параметрами высоковольтного  источника. Для исключения попадания  порошка в рабочую зону, запрещается  работать без общей и локальной  систем вентиляции. Производительность работы определяется, в данном случае, наиболее трудоемкой и плохо поддающейся механизации операцией — завешиванием детали на оснастку (крючки, скобы и т. п.) и их установкой в кабину, а после нанесения слоя ПП, завешивания в печи для запекания. Хорошие результаты дает использование «групповой» оснастки, когда в кабине и в печи устанавливаются сразу несколько деталей. Благодаря тому, что заряженные частицы порошка могут налипать с «тыла» и «флангов» наносить слой можно не со всех сторон, а с нескольких удобных для работы направлений.

Последовательность  операций такова:

— проверить  качество подготовки поверхности деталей;

— завесить всю  партию деталей на крючки и разместить установленные возле кабин вешала;

— проверить  наличие контакта между деталью и крючком;

— провести напыление  порошка;

— после напыления  детали на оснастке (с тем, чтобы  не повредить напыленный слой) завешиваются на выкатываемые из печи тележки;

— тележки осторожно (чтобы не раскачать детали) закатываются в печь.

Теперь подробно рассмотрим зарядку порошка. Электростатическое нанесение ПП основывается на сообщении  частицам сухого порошка электрического заряда. Используется два метода зарядки: зарядка коронным зарядом в электрическом  поле и трибостатическая (фрикционная) зарядка. Оба метода могут эффективно использоваться в технологии нанесения  порошковых красок. Однако существуют различия, которые делают одни случаи применения более подходящими для  зарядки коронным зарядом, а другие — для зарядки трением. Поскольку  от способов зарядки зависит эффективность  нанесения порошков, рассмотрим подробнее  каждый из методов зарядки.

В системах зарядки  коронным зарядом к зарядным электродам распылителя подается высокое напряжение, и между распылителем и заземленной  деталью создается сильное электрическое  поле. В большинстве случаев в  системах зарядки коронным зарядом  используется отрицательная полярность зарядного электрода. Напряженность электрического поля достигает максимального значения у конца зарядного электрода, и при достижении некоторого уровня здесь происходит коронный разряд. Коронный разряд представляет собой тип холодной плазмы, когда в области короны появляются свободные электроны, которые заполняют пространство между распылителем и деталью. Эти электроны присоединяются к молекулам воздуха, создавая, таким образом, отрицательные ионы. Если электрическое поле за пределами области коронного разряда имеет достаточную напряженность, то ионы, в свою очередь будут присоединяться к частицам порошка по мере его распыления.

В результате между  распылителем и деталью создается  облако заряженных частиц порошка и  свободных ионов. Совокупный заряд  частиц порошка и свободных ионов, составляющих облако, называется «пространственным  зарядом». Пространственный заряд создает  свое собственное электрическое  поле, которое взаимодействует с  полем высоковольтного электрода  и помогает осаждению порошка  на заземленную подложку.

Зарядка коронным разрядом является наиболее широко используемой технологией зарядки порошка. Ее популярность обусловлена следующими достоинствами:

— высокая эффективность  зарядки почти всех порошковых материалов;

— высокая производительность систем нанесения покрытий с использованием зарядки — коронным разрядом;

— относительно низкой чувствительностью к влажности  окружающего воздуха; — надежностью  оборудования и низкими затратами  на техническое обслуживание и ремонт.

 Обычные системы  зарядки коронным разрядом имеют  также свои недостатки, которые  обусловлены сильным электрическим  полем между распылителем и  деталью. В некоторых случаях  применения это сильное поле  может затруднить нанесения покрытия в углах и в местах глубоких выемок. Кроме того, неправильный выбор электростатических параметров распылителя и расстояния от распылителя до детали может вызвать обратную ионизацию и ухудшить качество покрытия.

Трибоэлектричество  было самым первым методом сообщения  электростатического заряда материалам. В этом случае электростатический заряд  вырабатывается трением одного материала  о другой.

Материалы с разными  физико-химическими свойствами могут  обмениваться электронами при непосредственном контакте друг с другом. Некоторые  материалы легко отдают электроны, тогда как другие с готовностью  их принимают. Трение улучшает контакт  между материалами и облегчает  обмен электронами. Распылители  с трибостатической зарядкой порошка  сконструированы с таким расчетом, чтобы создать условия для  многочисленных столкновений частиц порошка  с заряжающей поверхностью внутри распылителя. В результате этих многочисленных столкновений между поверхностью и частицами  осуществляется передача электрического заряда.

Различные материалы  могут быть выстроены в так  называемый «трибоэлектрический ряд», в котором материалы классифицируются по тому, насколько легко они воспринимают электроны. Материалы, которые легче  всего отдают электроны (доноры), представлены в верхней части ряда, тогда  как материалы, которые легче  всего принимают электроны (акцепторы), — в нижней части. Если тереть друг о друга два материала, один из которых хороший донор, а другой — хороший акцептор, то электроны  будут переходить от донора к акцептору. Поскольку донор теряет электроны, он приобретает положительный заряд, тогда как акцептор принимает  электроны, становясь при этом заряженным отрицательно. Чем дальше друг от друга  расположены материалы в трибостатическом ряду, тем лучше они заряжаются при трении.

Одним из наилучших  акцепторов в трибоэлектрическом ряду является политетрафторэтилен (тефлон). В распылителях с трибостатической зарядкой важно увеличить число и силу столкновений между частицами порошка и заряжающими поверхностями распылителя. Одна из основных проблем при разработке распылителя с трибостатической зарядкой заключается в создании условий для эффективной передачи заряда при сведении к минимуму износа и налипания частиц на части распылителя под действием ударов. Поскольку тефлон обеспечивает хорошую зарядку большинства порошковых материалов, имеет относительно высокую износостойкость и устойчив к налипанию частиц под действием ударов, его использование в распылителях с трибостатической зарядкой является предпочтительным.

2.5.Оборудование для нанесения порошковых красок

Ручные установки  электростатического нанесения

Рис.1 Электростатический пистолет «Старт-50» с воронкой

Предназначен для мелкосерийного производства с частой сменой цветов краски, отработки технологических процессов.

Преимущества    быстрая смена цвета порошка

Напряжение питания (В/Гц)   220/50

Напряжение на коронирующем электроде (КВ)  60

Потребляемая  мощность (Вт)  2

Ток короткого  замыкания (мкА)  100

Давление сжатого  воздуха (МПа)  0,02-0,1

Скорость окрашивания (м2 /мин)  1,2

Габариты (мм)  280 × 260 × 85

Рис.2 «Торус-Е600»

Универсальный ручной распылитель для нанесения порошковых покрытий в электростатическом поле Универсальный электростатический распылитель «Торус-Е600» выгодно  отличается от своих аналогов наличием дополнительных функциональных возможностей. Это:

- стабилизация  тока коронирующего электрода

- вентиляция  распылительной головки чистым  воздухом

- обдув коронирующего  электрода

- возможность  переключения электрических режимов.

Такими возможностями  обладают, как правило, более дорогие  модели распылителей. Применение блока  питания повышенной мощности в сочетании  с оригинальной схемотехникой позволило  увеличить выходную мощность распылителя  «Торус-Е600» в 1,5-2 раза по сравнению  с аналогичными моделями распылителей других производителей. С целью улучшения стабильности подачи порошкового материала в распылителе применен бункер-минипитатель с пористым дном, по конструкции аналогичный стандартному баку с псевдоожижением.

Конструктивные  особенности распылителя:

- Используя сменные  насадки, можно изменять размер  и форму факела распыла. Это  позволяет окрашивать изделия  различной конфигурации;

- Органы управления  пневматикой, расположенные на  корпусе распылителя, позволяют  оперативно изменять количество  подаваемого порошка, а также  состав воздушно-порошковой смеси,  что создает дополнительные удобства  при работе распылителем;

- Регулируемая  подача воздуха непосредственно  в распылительную головку и  обдув коронирующего электрода,  обеспечивают повышенное качество  распыления и стабильную зарядку  порошка, позволяя получать равномерные  тонкослойные покрытия при пониженном  расходе порошковой краски

- Для питания  электронной схемы распылителя  используется малогабаритный низковольтный  блок питания, снабженный переключателем  режимов работы, индикатором включения  и клеммой заземления

- Имеется дополнительный  режим стабилизации тока зарядки  порошка, что расширяет технологические  возможности распылителя (окрашивание  изделий сложной формы, нанесение  второго слоя)

- Встроенный  индикатор включения высокого  напряжения и эффективная система  искропредупреждения обеспечивают  необходимую безопасность при  работе распылителем

- Полностью разборная  конструкция распылителя позволяет  заменять отдельные детали, вышедшие  из строя, значительно сокращая  стоимость ремонта

- Применение  современных заливочных компаундов  в сочетании с технологией  армирования обеспечивает необходимую  прочность составных элементов  конструкции распылителя.

Рис.3 Вариант с подачей порошковой краски из встроенного бункера

Работа с минимальным количеством порошковой краски, необходимо при окрашивании небольших изделий, при частой смене цвета краски или в лабораторных условиях, например тестировании различных порошковых красок и отработке технологического процесса напыления. 

Рис.4 Вариант с подачей порошка из внешней транспортной тары

Рекомендуется при  окрашивании больших поверхностей с значительным расходом порошковой краски. Устройство для забора порошка, подключается к распылителю при  помощи переходной головки и двух полимерных трубок. Подача и дозировка  порошка осуществляется встроенным в распылитель эжекторным устройством. 

Рис.5 Вариант с подачей порошка от внешнего питателя-дозатора

Максимальная  производительность достигается при  использовании внешнего питателя-дозатора, который подключается к распылителю  при помощи комплекта штуцеров и  полимерных трубок.

Автоматические  установки электростатического  нанесения

Рис.6. KM 100 Электрон

 

 

Рис.7.KM 200 Электрон

 

Рис.8. High — Tech Электрон

 

Описание двухпостовой камеры напыления

Окрасочная камера напыления двухпостовая предназначения для нанесения порошковой краски на окрашиваемые изделия двумя рабочим. Двухпостовая значит что камера напыления имеет два рабочих места.