La verniciatura elettrostatica è l'applicazione della vernice sulla superficie usando le forze di interazione tra cariche elettriche a punto fisso (forza di Coulomb). Il materiale di verniciatura (il più delle volte a base di acqua, ma ci sono opzioni con un solvente organico) viene applicato utilizzando una pistola a spruzzo speciale.
tecnologia
L'atomizzatore elettrostatico fu usato per la prima volta nel 1941 dall'inventore americano G. Ransburg. La tecnica implicava l'uso di campi elettrici lungo i quali si muovono particelle cariche di vernice. Il materiale di vernice liquida interagisce con l'elettrodo situato nella pistola, a seguito del quale una carica negativa ad alta tensione (60-100 kW) viene trasferita alla vernice. Le particelle cariche che escono dall'ugello della pistola a spruzzo vengono inviate lungo le linee del campo elettrostatico al prodotto collegato a terra, su cui viene applicata la vernice.
La torcia per pittura nasce a causa della reciproca repulsione delle particelle cariche del materiale di pittura. Una differenza importante tra questa tecnologia e altri metodi è che non c'è bisogno di nebbia colorata, poiché le particelle sono dirette lungo linee predeterminate. Il coefficiente di trasferimento della vernice può variare dal 70 al 98 percento. La velocità di trasferimento dipende dalla conducibilità del materiale da verniciare, dalla forma del prodotto e da altri fattori indiretti.
Il metodo elettrostatico riduce il consumo di vernice e il processo di verniciatura stesso lo rende più semplice. Quando si dipingono tubi metallici in modo tradizionale, è necessario capovolgere il prodotto più volte. Nel caso di una pistola elettrostatica, non è necessario ruotare la parte, poiché le particelle cariche sono guidate lungo le linee di forza e aggirano facilmente gli ostacoli. La colorazione viene eseguita in modo molto uniforme, poiché nel luogo già trattato la vernice respinge il materiale in entrata in eccesso.
al contenuto ↑Tipi di spray
Vengono utilizzati due tipi di atomizzazione elettrostatica: classica e a cascata. Il classico suggerisce che un cavo ad alta tensione riceve corrente continua ad alta tensione attraverso una pistola a spruzzo elettrostatica. Lo schema classico presenta numerosi inconvenienti significativi. Prima di tutto, stiamo parlando dell'instabilità di tensione nell'elettrodo a pistola. Inoltre, è piuttosto scomodo dipingere, poiché un grande cavo rende difficile il funzionamento e per spegnere l'alimentazione, è necessario accedere al trasformatore ogni volta.
In una tecnica a cascata, l'alta tensione non si forma all'esterno, ma nella pistola stessa. Una tensione di soli 12 V è diretta alla pistola tramite un cavo a bassa tensione e la generazione di alta tensione è già in atto all'interno del dispositivo. La conversione viene eseguita sulla cascata della pistola a spruzzo. Il cavo utilizzato è sottile e flessibile, il che lo rende molto comodo da lavorare.
Il metodo a cascata consente di disattivare il flusso di elettricità indipendentemente dal generatore, nonché di controllare il livello di tensione, scegliendo il materiale adatto per un tipo particolare. La tensione stessa è altamente stabile, il che può ridurre significativamente il consumo di vernice. Il principale svantaggio della spruzzatura a cascata è l'elevato costo delle attrezzature. Tuttavia, i costi pagano rapidamente grazie all'efficacia in termini di costi di questa tecnologia.
La spruzzatura elettrostatica presenta alcune limitazioni dettate dalle seguenti circostanze:
- Proprietà del materiale di pittura. Affinché la vernice sia caricata correttamente sull'elettrodo, è necessaria una resistenza di almeno 30 kOhm. Altrimenti, l'efficienza di verniciatura nel campo elettrostatico è drasticamente ridotta. Come esempio di un materiale di vernice e vernice con un basso livello di resistenza, possono essere citate composizioni con additivi significativi di polvere metallica (questi includono smalti metallici). Fino a poco tempo fa, la colorazione elettrostatica non veniva utilizzata durante l'applicazione di vernici idrosolubili, poiché vi era un alto rischio di cortocircuiti a causa della conduttività elettrica del liquido. Gli ultimi modelli di apparecchiature per la colorazione elettrostatica consentono di lavorare con rivestimenti idrosolubili.
- Proprietà del materiale. I prodotti non conduttivi come plastica e legno sono difficili da verniciare. Il processo può essere facilitato con l'aiuto di speciali primer conduttivi (nel caso della plastica) o bagnatura (per il legno).
- La forma della parte da dipingere. Come accennato in precedenza, il metodo elettrostatico consente di verniciare prodotti di forme diverse, tuttavia, in un circuito conduttivo chiuso, la tensione del campo elettrostatico è zero. Pertanto, nei recessi profondi non vi è alcun campo elettrico, a causa del quale particelle di materiale pittorico non cadono su tali aree. Inoltre, senza entrare in tutti i tipi di depressioni, la vernice è concentrata in altre aree (ad esempio ai bordi), il che porta alla formazione di uno strato di rivestimento troppo spesso. Per evitare tali problemi (sono chiamati circuito di Faraday), la colorazione di luoghi inaccessibili viene eseguita da una pistola a spruzzo convenzionale - airless o pneumatica.
Aerografo "Star 3001"
Ad esempio, diamo un'occhiata alla pistola a spruzzo Star 3001. Questo dispositivo utilizza un metodo a cascata per generare alta tensione. Vengono apportate modifiche sia meccaniche che automatiche alle apparecchiature. Entrambi i modelli possono funzionare sia con spray airless che con miscele d'aria.
Esistono anche modifiche separate per i rivestimenti idrosolubili e per le vernici a base solvente. Ogni modello, a seconda del suo scopo, può differire in modo significativo nei materiali utilizzati in esso e anche avere le proprie caratteristiche di design.
Pertanto, la gamma di attrezzature è ampia, quindi prima di acquistare è necessario decidere come verrà utilizzata la pistola elettrostatica. Il dispositivo "Star 3001" è progettato per funzionare con rivestimenti a base d'acqua. Ciò significa che il dispositivo è protetto dal corto circuito, poiché la struttura è realizzata in materiale speciale. Ma Star 3001 non è adatto per lavorare con un solvente organico, quindi è necessario cercare una modifica il cui alloggiamento è inerte rispetto ai solventi.
Il problema con il circuito di Faraday nell'atomizzatore di questo modello è risolto spegnendo l'alimentazione. In assenza di energia, la vernice viene spruzzata solo sotto l'influenza della pressione. La chiave di controllo della tensione si trova direttamente sul corpo della pistola a spruzzo, il che è molto conveniente. Inoltre, puoi controllare la pressione con le tue mani: basta premere il grilletto. La pistola è inoltre dotata di una memoria, grazie alla quale sono supportate fino a tre opzioni di campo elettrostatico per ogni tipo di vernice.
Un parametro importante di qualsiasi materiale di vernice applicato è la resistenza elettrica. Insieme all'apparato Star 3001, viene fornita una sonda che verifica la resistenza dei materiali di verniciatura, fornendo così l'indicatore migliore per il campo elettrostatico.
Nonostante l'attrezzatura tecnica, una tale pistola a spruzzo è facile da mantenere.Il caso viene facilmente smontato, dopodiché tutti i meccanismi sono disponibili per l'osservazione visiva. In caso di guasto, è necessario sostituire qualsiasi parte dell'arma. Questa circostanza consente di semplificare i lavori di riparazione, nonché di ridurne i costi.
Va notato il peso ridotto del dispositivo - solo 900 grammi. A causa della sua leggerezza, non è fisicamente difficile lavorare con il dispositivo, ma grazie alla maniglia ergonomica è anche conveniente.
Per applicazioni industriali, è stata sviluppata una modifica di “LARIUS 2 Paint Systems”. In un tale sistema, viene utilizzato un doppio diaframma, grazie al quale la vernice viene pompata a bassa pressione.
al contenuto ↑Applicazione della tecnologia in Russia
La tecnologia della verniciatura elettrostatica è caratterizzata da numerosi vantaggi. Tuttavia, in condizioni russe, l'uso dell'atomizzazione elettrostatica non ha ancora trovato un'applicazione diffusa. Il motivo principale è la mancanza di un numero sufficiente di specialisti qualificati. L'apparecchiatura stessa si distingue per un dispositivo complesso, deve essere in grado di usarlo, altrimenti invece di spruzzare elettrostatica, la vernice verrà spruzzata nel solito modo, il che non darà l'effetto previsto.
Un'altra difficoltà è la ricerca di rivestimenti con il livello desiderato di conducibilità elettrica. Se l'indicatore differisce dal set, può essere modificato, ma in ogni caso non è possibile fare a meno delle informazioni iniziali. Allo stesso tempo, è spesso impossibile scoprire il livello di conducibilità elettrica dai venditori o dai produttori. Di conseguenza, l'unica via d'uscita è acquistare rivestimenti di fabbricazione occidentale, che sono significativamente più costosi dei campioni domestici.
Il prossimo fattore importante è garantire una buona messa a terra. Nella maggior parte dei casi, questa condizione non è soddisfatta correttamente. In assenza di messa a terra, il pittore dipingerà non solo la superficie, ma anche se stesso.
Va anche detto di un malinteso popolare: molti pittori credono che più grande è la torcia, più veloce sarà la vernice. Tuttavia, in pratica, non è così, e aumentare la torcia trasforma l'apparato elettrostatico in un normale aerografo.
La colorazione elettrostatica, ovviamente, ha grandi prospettive di applicazione. L'attrezzatura necessaria è in vendita e la tecnologia è ben studiata. Tuttavia, al fine di diffondere maggiormente la vernice elettrostatica, è necessario addestrare in modo specifico e quindi testare le conoscenze pratiche.
