Elektrostatičko slikanje je nanošenje boje na površinu pomoću sila interakcije između električnih naboja sa fiksnom tačkom (Coulomb-sila). Materijal za lakiranje (najčešće se temelji na vodi, ali postoje mogućnosti s organskim otapalom) nanosi se pomoću posebnog pištolja za prskanje.
tehnologija
Elektrostatički raspršivač prvi je put 1941. upotrijebio američki izumitelj G. Ransburg. Tehnika je podrazumijevala uporabu električnih polja duž kojih se kreću napunjene čestice boje. Tekući materijal za boje djeluje u interakciji s elektrodom koja se nalazi u pištolju, zbog čega se visoki napon negativnog naboja (60-100 kW) prenosi u boju. Napunjene čestice, napuštajući mlaznicu pištolja, šalju se duž linija elektrostatičkog polja na uzemljeni proizvod, na koji se nanosi boja.
Slikarska baklja nastaje zbog međusobnog odbijanja nabijenih čestica materijala boje. Važna razlika između ove tehnologije i drugih metoda je u tome što nema potrebe za šarenom maglom, jer su čestice usmjerene duž unaprijed određenih linija. Koeficijent prijenosa boje može se kretati od 70 do 98 posto. Brzina prijenosa ovisi o vodljivosti materijala koji se slika, obliku proizvoda i drugim neizravnim čimbenicima.
Elektrostatička metoda smanjuje potrošnju lakiranja, a sam postupak lakiranja olakšava. Prilikom lakiranja metalnih cijevi na tradicionalan način, proizvod morate nekoliko puta okrenuti. Kod elektrostatičkog pištolja nema potrebe za okretanjem dijela, jer se nabijene čestice vode duž sila i lako se kreću oko prepreka. Bojenje se izvodi vrlo ravnomjerno, jer na već obrađenom mjestu boja odbija višak dolaznog materijala.
do sadržaja ↑Vrste prskanja
Koriste se dvije vrste elektrostatičke atomizacije - klasična i kaskadna. Klasik sugerira da visokonaponski kabel prima direktnu struju pri visokom naponu u elektrostatički pištolj za raspršivanje. Klasična shema ima niz značajnih nedostataka. Prije svega, govorimo o nestabilnosti napona u elektrodi pištolja. Pored toga, slikati je prilično nezgodno jer veliki kabel otežava rad, a da biste isključili napajanje, uvijek morate doći do transformatora.
U kaskadnoj tehnici visoki napon nastaje ne vani, već u samom pištolju. Napon od samo 12 V usmjerava se u pištolj putem niskonaponskog kabela, a unutar uređaja se već odvija stvaranje visokog napona. Pretvorba se provodi na kaskadi pištolja za raspršivanje. Korišteni kabel je tanak i fleksibilan što ga čini vrlo prikladnim za rad.
Kaskadna metoda omogućuje vam isključivanje protoka električne energije bez obzira na generator, kao i kontrolu nivoa napona, odabir prikladnog materijala za određenu vrstu. Sam napon je vrlo stabilan, što može značajno smanjiti potrošnju lakiranja. Glavni nedostatak kaskadnog prskanja su visoki troškovi opreme. Međutim, troškovi se brzo isplaćuju zbog isplativosti ove tehnologije.
Elektrostatičko prskanje ima određena ograničenja koja diktiraju slijedeće okolnosti:
- Svojstva materijala za boje. Da bi se boja pravilno napunila na elektrodi, potreban je otpor od najmanje 30 kOhm. Inače se učinkovitost slikanja u elektrostatskom polju drastično smanjuje. Kao primjer materijala boje i laka s niskom razinom otpornosti, mogu se navesti sastavi s značajnim dodacima metalnog praha (koji uključuju metalne emajle). Donedavno se elektrostatičko bojenje nije primjenjivalo pri nanošenju boja topivih u vodi, jer je postojao veliki rizik od kratkog spoja zbog električne vodljivosti tekućine. Najnoviji modeli opreme za elektrostatsko bojenje omogućuju vam rad s premazom topljivim u vodi.
- Svojstva materijala. Neprovodne proizvode poput plastike i drveta teško je slikati. Postupak se može olakšati korištenjem posebnih provodljivih temeljnih premaza (u slučaju plastike) ili vlaženja (za drvo).
- Oblik dijela koji se slika. Kao što je već spomenuto, elektrostatička metoda omogućuje vam slikanje proizvoda različitih oblika, međutim, u zatvorenom provodnom krugu napon elektrostatskog polja je nula. Stoga u dubokim udubljenjima ne postoji električno polje zbog kojeg čestice materijala za boje ne padaju na takva područja. Štoviše, ne upadajući u sve vrste udubljenja, boja se koncentrira na drugim područjima (na primjer, na rubovima), što dovodi do stvaranja prekomjerno debelog sloja obloge. Da bi se izbjegli takvi problemi (oni se nazivaju Faradayev krug), bojenje nepristupačnih mjesta vrši konvencionalni pištolj za raspršivanje - bez zraka ili pneumatika.
Airbrush "Star 3001"
Kao primjer, pogledajmo pištolj za raspršivanje Star 3001. Ovaj uređaj koristi kaskadnu metodu generiranja visokog napona. Izvode se mehaničke i automatske izmjene opreme. Oba modela mogu raditi i sa bezračnim raspršivačem i sa zračnom smjesom.
Odvojene modifikacije postoje i za vodotopive premaze i za boje na bazi otapala. Svaki se model, ovisno o svojoj namjeni, može značajno razlikovati u materijalima koji se u njemu koriste, a također ima i svoje dizajnerske značajke.
Dakle, raspon opreme je širok, pa prije kupnje trebate odlučiti kako će se koristiti elektrostatski pištolj. Uređaj "Star 3001" dizajniran je za rad s premazima na bazi vode. To znači da je uređaj zaštićen od kratkog spoja, jer je struktura izrađena od posebnog materijala. Ali Star 3001 nije prikladan za rad s organskim otapalom, tako da trebate potražiti modifikaciju čije je kućište inertno u odnosu na otapala.
Problem s Faradayjevim krugom u raspršivaču ovog modela rješava se isključivanjem napajanja. U nedostatku snage, lakiranje se raspršuje samo pod utjecajem pritiska. Tipka za kontrolu napona nalazi se izravno na tijelu pištolja, što je vrlo povoljno. Osim toga, možete kontrolirati pritisak vlastitim rukama - samo povucite okidač. Pištolj je također opremljen memorijom, zahvaljujući kojoj su podržane do tri opcije elektrostatičkog polja za svaku vrstu boje.
Važan parametar bilo kojeg nanesenog materijala za lakiranje je električni otpor. Zajedno s aparatom Star 3001 isporučuje se sonda koja ispituje otpornost materijala na boje, pružajući najbolji pokazatelj za elektrostatsko polje.
Unatoč tehničkoj opremi, takav pištolj za raspršivanje jednostavno je održavati.Slučaj se lako rastavlja, nakon čega su svi mehanizmi dostupni za vizualno promatranje. U slučaju kvara, bilo koji dio pištolja mora biti zamijenjen. Ova okolnost omogućuje pojednostavljenje radova na popravljanju, kao i smanjenje njihovih troškova.
Treba napomenuti malu težinu uređaja - samo 900 grama. Zbog svoje male težine, fizički nije teško raditi s uređajem, ali zbog ergonomske ručke također je zgodan.
Za industrijsku primjenu razvijena je modifikacija “LARIUS 2 sustava boja”. U takvom se sustavu koristi dvostruka dijafragma, zbog koje se boja pumpa pod niskim tlakom.
do sadržaja ↑Primjena tehnologije u Rusiji
Tehnologiju elektrostatskog slikanja karakteriziraju mnoge prednosti. Međutim, u ruskim uvjetima, primjena elektrostatske atomizacije još nije našla široku primjenu. Glavni razlog je nedostatak dovoljnog broja kvalificiranih stručnjaka. Sama oprema se odlikuje složenim uređajem, mora se moći koristiti, inače će se umjesto elektrostatičkog prskanja boja prskati na uobičajeni način, što neće dati planirani učinak.
Druga poteškoća je potraga za prevlakama s željenom razinom električne vodljivosti. Ako se indikator razlikuje od postavljenog, to se može promijeniti, ali u svakom slučaju, ne možete bez početnih podataka. Istodobno, često je nemoguće otkriti razinu električne vodljivosti bilo od prodavača ili od proizvođača. Kao rezultat toga, jedini izlaz je kupovina premaza zapadnih proizvoda koji su znatno skuplji od domaćih uzoraka.
Sljedeći je važan čimbenik osiguravanje dobrog uzemljenja. U većini slučajeva ovaj uvjet nije pravilno ispunjen. U nedostatku uzemljenja, slikar će slikati ne samo površinu, već i sebe.
Treba reći i o jednoj popularnoj zabludi: mnogi slikari vjeruju da što je veća baklja, to će se brže oslikati površina. Međutim, u praksi to nije tako, a povećavanjem baklje samo se elektrostatski aparat pretvara u običnu zračnu četku.
Naravno, elektrostatičko bojanje ima velike izglede za primjenu. U prodaji je potrebna oprema, a tehnologija je dobro proučena. Međutim, za širenje elektrostatičke boje potrebno je posebno uvježbati, a zatim provjeriti znanje u praksi.
