Elektrostatisch schilderen is het aanbrengen van verf op het oppervlak met behulp van de interactiekrachten tussen vaste elektrische ladingen (Coulomb-kracht). Het verfmateriaal (meestal op basis van water, maar er zijn opties met een organisch oplosmiddel) wordt aangebracht met een speciaal spuitpistool.
Technologie
De elektrostatische verstuiver werd voor het eerst gebruikt in 1941 door de Amerikaanse uitvinder G. Ransburg. De techniek impliceerde het gebruik van elektrische velden waarlangs geladen verfdeeltjes bewegen. Het vloeibare verfmateriaal werkt samen met de elektrode in het pistool, waardoor een negatieve hoogspanningslading (60-100 kW) op de verf wordt overgedragen. Geladen deeltjes die uit het mondstuk van het spuitpistool komen, worden langs de lijnen van het elektrostatische veld naar het geaarde product gestuurd, waarop het verfwerk wordt aangebracht.
De verfbrander ontstaat door de wederzijdse afstoting van de geladen deeltjes van het verfmateriaal. Een belangrijk verschil tussen deze technologie en andere methoden is dat er geen behoefte is aan kleurrijke mist, omdat deeltjes langs vooraf bepaalde lijnen worden gericht. De verfoverdrachtscoëfficiënt kan variëren van 70 tot 98 procent. De overdrachtssnelheid is afhankelijk van de geleidbaarheid van het te schilderen materiaal, de vorm van het product en andere indirecte factoren.
De elektrostatische methode vermindert het verfverbruik en het verfproces zelf maakt het gemakkelijker. Wanneer u metalen pijpen op de traditionele manier schildert, moet u het product meerdere keren omdraaien. In het geval van een elektrostatisch pistool is het niet nodig om het onderdeel te draaien, omdat de geladen deeltjes langs de krachtlijnen worden geleid en gemakkelijk om obstakels heen gaan. Het kleuren wordt zeer gelijkmatig uitgevoerd, omdat op de reeds bewerkte plaats de verf overtollig binnenkomend materiaal afstoot.
naar inhoud ↑Spuittypen
Twee soorten elektrostatische verneveling worden gebruikt - klassiek en cascade. De klassieker suggereert dat een hoogspanningskabel gelijkstroom ontvangt op een hoogspanning via een elektrostatisch spuitpistool. Het klassieke schema heeft een aantal belangrijke nadelen. Allereerst hebben we het over spanningsinstabiliteit in de pistoolelektrode. Bovendien is het nogal lastig om te schilderen, omdat een grote kabel het moeilijk maakt om te werken en om de stroom uit te schakelen, je elke keer naar de transformator moet gaan.
In een cascade-techniek wordt hoogspanning niet buiten gevormd, maar in het pistool zelf. Een spanning van slechts 12 V wordt via een laagspanningskabel naar het pistool geleid en er vindt al hoogspanningsontwikkeling plaats in het apparaat. De conversie wordt uitgevoerd op de cascade van het spuitpistool. De gebruikte kabel is dun en flexibel, waardoor het erg handig is om mee te werken.
Met de cascademethode kunt u de stroom van elektriciteit ongeacht de generator uitschakelen en het spanningsniveau regelen, door het geschikte materiaal voor een bepaald type te kiezen. De spanning zelf is zeer stabiel, wat het verfverbruik aanzienlijk kan verminderen. Het grootste nadeel van cascade spuiten zijn de hoge kosten van apparatuur. De kosten worden echter snel terugverdiend vanwege de kosteneffectiviteit van deze technologie.
Elektrostatisch spuiten heeft enkele beperkingen opgelegd door de volgende omstandigheden:
- Eigenschappen van verfmateriaal. Om de verf goed op de elektrode te laden, is een weerstand van minimaal 30 kOhm nodig. Anders wordt de verfefficiëntie in het elektrostatische veld drastisch verminderd. Als een voorbeeld van een verf- en vernismateriaal met een lage weerstand, kunnen samenstellingen met significante additieven van metaalachtig poeder worden aangehaald (deze omvatten metallisch email). Tot voor kort werd elektrostatische kleuring niet gebruikt bij het aanbrengen van in water oplosbare verven, omdat er een groot risico op kortsluiting was vanwege de elektrische geleidbaarheid van de vloeistof. Met de nieuwste modellen van apparatuur voor elektrostatische kleuring kunt u werken met in water oplosbare coatings.
- Materiaaleigenschappen. Niet-geleidende producten zoals plastic en hout zijn moeilijk te verven. Het proces kan worden vergemakkelijkt met behulp van speciale geleidende primers (in het geval van plastic) of bevochtiging (voor hout).
- De vorm van het te schilderen onderdeel. Zoals hierboven vermeld, kunt u met de elektrostatische methode producten van verschillende vormen schilderen, maar in een gesloten geleidend circuit is de spanning van het elektrostatische veld nul. Daarom is er in diepe uitsparingen geen elektrisch veld, waardoor deeltjes verfmateriaal niet op dergelijke gebieden vallen. Bovendien is de verf, zonder in allerlei depressies te komen, geconcentreerd in andere gebieden (bijvoorbeeld aan de randen), wat leidt tot de vorming van een te dikke coatinglaag. Om dergelijke problemen te voorkomen (ze worden het Faraday-circuit genoemd), wordt het kleuren van ontoegankelijke plaatsen uitgevoerd met een conventioneel spuitpistool - airless of pneumatisch.
Airbrush "Star 3001"
Laten we als voorbeeld eens kijken naar het Star 3001-spuitpistool. Dit apparaat maakt gebruik van een cascade-methode voor het genereren van hoogspanning. Er worden zowel mechanische als automatische aanpassingen aan de uitrusting aangebracht. Beide modellen kunnen werken met zowel airless spray als luchtmengsel.
Er zijn ook afzonderlijke modificaties voor in water oplosbare coatings en voor verven op basis van oplosmiddelen. Elk model, afhankelijk van het doel, kan aanzienlijk verschillen in de gebruikte materialen en heeft ook zijn eigen ontwerpkenmerken.
Het assortiment is dus breed, dus voordat u koopt, moet u beslissen hoe het elektrostatische pistool wordt gebruikt. Het apparaat "Star 3001" is ontworpen om te werken met coatings op waterbasis. Dit betekent dat het apparaat is beschermd tegen kortsluiting, omdat de structuur is gemaakt van speciaal materiaal. Maar Star 3001 is niet geschikt voor het werken met een organisch oplosmiddel, dus u moet op zoek gaan naar een aanpassing waarvan de behuizing inert is ten opzichte van oplosmiddelen.
Het probleem met het Faraday-circuit in de verstuiver van dit model wordt opgelost door de stroom uit te schakelen. Bij afwezigheid van kracht, wordt schilderwerk alleen onder invloed van druk gespoten. De spanningscontrolesleutel bevindt zich direct op de behuizing van het spuitpistool, wat erg handig is. Bovendien kunt u de druk met uw eigen handen regelen - trek gewoon aan de trekker. Het pistool is ook uitgerust met een geheugen, zodat maximaal drie elektrostatische veldopties worden ondersteund voor elk type verf.
Een belangrijke parameter van elk aangebracht lakmateriaal is elektrische weerstand. Samen met het Star 3001-apparaat wordt een sonde meegeleverd die de lakmaterialen op weerstand test, waardoor de beste indicator voor het elektrostatische veld wordt verkregen.
Ondanks de technische uitrusting is een dergelijk spuitpistool gemakkelijk te onderhouden.De behuizing kan eenvoudig worden gedemonteerd, waarna alle mechanismen beschikbaar zijn voor visuele observatie. In geval van een storing moeten alle delen van het pistool worden vervangen. Deze omstandigheid maakt het mogelijk om reparatiewerkzaamheden te vereenvoudigen en hun kosten te verlagen.
Opgemerkt moet worden het lage gewicht van het apparaat - slechts 900 gram. Vanwege het lichte gewicht is het fysiek niet moeilijk om met het apparaat te werken, maar vanwege de ergonomische handgreep is het ook handig.
Voor industriële toepassingen is de aanpassing "LARIUS 2 Paint Systems" ontwikkeld. In een dergelijk systeem wordt een dubbel membraan gebruikt, waardoor de verf onder lage druk wordt gepompt.
naar inhoud ↑Toepassing van technologie in Rusland
De technologie van elektrostatisch schilderen wordt gekenmerkt door vele voordelen. Onder Russische omstandigheden is het gebruik van elektrostatische verneveling echter nog niet algemeen toegepast. De belangrijkste reden is het gebrek aan voldoende gekwalificeerde specialisten. De apparatuur zelf onderscheidt zich door een complex apparaat, het moet in staat zijn om het te gebruiken, anders in plaats van elektrostatisch spuiten, zal de verf op de gebruikelijke manier worden gespoten, wat niet het geplande effect zal geven.
Een ander probleem is het zoeken naar coatings met het gewenste niveau van elektrische geleidbaarheid. Als de indicator verschilt van de set, kan deze worden gewijzigd, maar in elk geval kunt u niet zonder de eerste informatie. Tegelijkertijd is het vaak onmogelijk om het niveau van elektrische geleidbaarheid te achterhalen, hetzij van verkopers, hetzij van fabrikanten. Dientengevolge is de enige uitweg om westerse coatings te kopen, die aanzienlijk duurder zijn dan binnenlandse monsters.
De volgende belangrijke factor is zorgen voor een goede aarding. In de meeste gevallen wordt niet correct aan deze voorwaarde voldaan. Bij afwezigheid van aarding zal de schilder niet alleen het oppervlak schilderen, maar ook zichzelf.
Het moet ook gezegd worden over een populaire misvatting: veel schilders geloven dat hoe groter de fakkel, hoe sneller het oppervlak zal worden geverfd. In de praktijk is dit echter niet zo, en door het verhogen van de toorts wordt het elektrostatische apparaat alleen een gewone airbrush.
Elektrostatische kleuring biedt natuurlijk veel toepassingsmogelijkheden. De benodigde apparatuur is te koop en de technologie is goed bestudeerd. Om elektrostatische verf breder te verspreiden, is het echter noodzakelijk om de kennis speciaal te trainen en vervolgens in de praktijk te testen.
