La pintura electrostática es la aplicación de pintura a la superficie utilizando las fuerzas de interacción entre cargas eléctricas de punto fijo (fuerza de Coulomb). El material de pintura (generalmente basado en agua, pero hay opciones con un solvente orgánico) se aplica usando una pistola especial.
Tecnología
El atomizador electrostático fue utilizado por primera vez en 1941 por el inventor estadounidense G. Ransburg. La técnica implicaba el uso de campos eléctricos a lo largo de los cuales se mueven las partículas cargadas de pintura. El material de pintura líquido interactúa con el electrodo ubicado en la pistola, como resultado de lo cual se transfiere una carga negativa de alto voltaje (60-100 kW) a la pintura. Las partículas cargadas que salen de la boquilla de la pistola de pulverización se envían a lo largo de las líneas del campo electrostático al producto conectado a tierra, en el que se aplica la pintura.
La antorcha de pintura surge debido a la repulsión mutua de las partículas cargadas del material de pintura. Una diferencia importante entre esta tecnología y otros métodos es que no hay necesidad de niebla colorida, ya que las partículas se dirigen a lo largo de líneas predeterminadas. El coeficiente de transferencia de pintura puede variar del 70 al 98 por ciento. La velocidad de transferencia depende de la conductividad del material que se pinta, la forma del producto y otros factores indirectos.
El método electrostático reduce el consumo de pintura, y el proceso de pintura lo hace más fácil. Al pintar tubos de metal de la manera tradicional, debe voltear el producto varias veces. En el caso de una pistola electrostática, no hay necesidad de girar la pieza, ya que las partículas cargadas son guiadas a lo largo de las líneas de fuerza y rodean fácilmente los obstáculos. La tinción se lleva a cabo de manera muy uniforme, ya que en el lugar ya procesado la pintura repele el exceso de material entrante.
al contenido ↑Tipos de spray
Se utilizan dos tipos de atomización electrostática: clásica y en cascada. El clásico sugiere que un cable de alto voltaje recibe corriente continua a alto voltaje a través de una pistola rociadora electrostática. El esquema clásico tiene una serie de inconvenientes significativos. En primer lugar, estamos hablando de inestabilidad de voltaje en el electrodo de pistola. Además, es bastante incómodo pintar, ya que un cable grande hace que sea difícil de operar, y para apagar la alimentación, debe llegar al transformador cada vez.
En una técnica en cascada, el alto voltaje se forma no afuera, sino en el arma misma. Un voltaje de solo 12 V se dirige a la pistola a través de un cable de bajo voltaje, y la generación de alto voltaje ya está teniendo lugar dentro del dispositivo. La conversión se lleva a cabo en la cascada de la pistola pulverizadora. El cable utilizado es delgado y flexible, por lo que es muy conveniente trabajar con él.
El método en cascada le permite apagar el flujo de electricidad independientemente del generador, así como controlar el nivel de voltaje, eligiendo el material adecuado para un tipo particular. El voltaje en sí es altamente estable, lo que puede reducir significativamente el consumo de pintura. La principal desventaja de la pulverización en cascada es el alto costo del equipo. Sin embargo, los costos se amortizan rápidamente debido a la rentabilidad de esta tecnología.
La pulverización electrostática tiene algunas limitaciones dictadas por las siguientes circunstancias:
- Propiedades del material de pintura. Para que la pintura se cargue correctamente en el electrodo, es necesaria una resistencia de al menos 30 kOhm. De lo contrario, la eficiencia de la pintura en el campo electrostático se reduce drásticamente. Como ejemplo de un material de pintura y barniz con un bajo nivel de resistencia, se pueden citar composiciones con aditivos significativos de polvo metálico (que incluyen esmaltes metálicos). Hasta hace poco, la tinción electrostática no se usaba al aplicar pinturas solubles en agua, ya que existía un alto riesgo de cortocircuitos debido a la conductividad eléctrica del líquido. Los últimos modelos de equipos para tinción electrostática le permiten trabajar con recubrimientos solubles en agua.
- Propiedades del material Los productos no conductores como el plástico y la madera son difíciles de pintar. El proceso puede facilitarse con la ayuda de imprimaciones conductoras especiales (en el caso del plástico) o humectación (para madera).
- La forma de la pieza a pintar. Como se mencionó anteriormente, el método electrostático le permite pintar productos de diferentes formas, sin embargo, en un circuito conductor cerrado, el voltaje del campo electrostático es cero. Por lo tanto, en los huecos profundos no hay campo eléctrico, por lo que las partículas de material de pintura no caen sobre dichas áreas. Además, sin entrar en todo tipo de depresiones, la pintura se concentra en otras áreas (por ejemplo, en los bordes), lo que conduce a la formación de una capa de recubrimiento excesivamente gruesa. Para evitar tales problemas (se les llama circuito de Faraday), la tinción de lugares inaccesibles se lleva a cabo con una pistola pulverizadora convencional, sin aire o neumática.
Aerógrafo "Star 3001"
Como ejemplo, echemos un vistazo a la pistola pulverizadora Star 3001. Este dispositivo utiliza un método en cascada para generar alto voltaje. Se realizan modificaciones tanto mecánicas como automáticas del equipo. Ambos modelos pueden funcionar tanto con spray sin aire como con mezcla de aire.
También existen modificaciones separadas para recubrimientos solubles en agua y para pinturas a base de solventes. Cada modelo, dependiendo de su propósito, puede diferir significativamente en los materiales utilizados en él, y también tiene sus propias características de diseño.
Por lo tanto, la gama de equipos es amplia, por lo que antes de comprar debe decidir cómo se usará la pistola electrostática. El dispositivo "Star 3001" está diseñado para trabajar con recubrimientos a base de agua. Esto significa que el dispositivo está protegido contra cortocircuitos, porque la estructura está hecha de material especial. Pero Star 3001 no es adecuado para trabajar con un solvente orgánico, por lo que debe buscar una modificación cuya carcasa sea inerte con respecto a los solventes.
El problema con el circuito de Faraday en el atomizador de este modelo se resuelve apagando la alimentación. En ausencia de energía, la pintura se rocía solo bajo la influencia de la presión. La tecla de control de voltaje se encuentra directamente en el cuerpo de la pistola, lo cual es muy conveniente. Además, puede controlar la presión con sus propias manos, simplemente apriete el gatillo. La pistola también está equipada con una memoria, gracias a la cual se admiten hasta tres opciones de campo electrostático para cada tipo de pintura.
Un parámetro importante de cualquier material de pintura aplicado es la resistencia eléctrica. Junto con el aparato Star 3001, se suministra una sonda que prueba la resistencia de los materiales de la pintura, proporcionando así el mejor indicador para el campo electrostático.
A pesar del equipo técnico, una pistola de este tipo es fácil de mantener.El caso se desmonta fácilmente, después de lo cual todos los mecanismos están disponibles para la observación visual. En caso de avería, cualquier parte de la pistola debe ser reemplazada. Esta circunstancia hace posible simplificar el trabajo de reparación, así como reducir su costo.
Cabe señalar el bajo peso del dispositivo: solo 900 gramos. Debido a su peso ligero, no es físicamente difícil trabajar con el dispositivo, pero también es conveniente debido al mango ergonómico.
Para aplicaciones industriales, se ha desarrollado una modificación de "Sistemas de pintura LARIUS 2". En dicho sistema, se usa un doble diafragma, debido al cual la pintura se bombea a baja presión.
al contenido ↑Aplicación de tecnología en Rusia
La tecnología de la pintura electrostática se caracteriza por muchas ventajas. Sin embargo, en condiciones rusas, el uso de la atomización electrostática aún no ha encontrado una aplicación generalizada. La razón principal es la falta de un número suficiente de especialistas calificados. El equipo en sí se distingue por un dispositivo complejo, debe poder usarlo, de lo contrario, en lugar de la pulverización electrostática, la pintura se pulverizará de la manera habitual, lo que no dará el efecto previsto.
Otra dificultad es la búsqueda de recubrimientos con el nivel deseado de conductividad eléctrica. Si el indicador difiere del conjunto, se puede cambiar, pero en cualquier caso, no puede prescindir de la información inicial. Al mismo tiempo, a menudo es imposible determinar el nivel de conductividad eléctrica de los vendedores o de los fabricantes. Como resultado, la única salida es comprar recubrimientos de fabricación occidental, que son significativamente más caros que las muestras nacionales.
El siguiente factor importante es garantizar una buena conexión a tierra. En la mayoría de los casos, esta condición no se cumple adecuadamente. En ausencia de conexión a tierra, el pintor pintará no solo la superficie, sino también a sí mismo.
También debe decirse sobre un concepto erróneo popular: muchos pintores creen que cuanto más grande sea la antorcha, más rápido se pintará la superficie. Sin embargo, en la práctica, esto no es así, y el aumento de la antorcha solo convierte el aparato electrostático en un aerógrafo normal.
La coloración electrostática, por supuesto, tiene grandes posibilidades de aplicación. El equipo necesario está a la venta y la tecnología está bien estudiada. Sin embargo, para extender la pintura electrostática más ampliamente, es necesario entrenar especialmente y luego probar el conocimiento en la práctica.
