Промышленная жидкая окраска: технологический процесс

Жидкая окраска — это технологический процесс

Распыление — лишь самая заметная часть. Оно не определяет результат само по себе. Качество покрытия зависит от состояния изделия, подготовки поверхности и ЛКМ, стабильности процесса и того, как проходит формирование покрытия после нанесения.

Проектирование начинается с требований к изделию и системе покрытия. Сначала формулируются условия эксплуатации, требования к внешнему виду и производственная программа. Затем под них выстраивается технологическая цепочка и подбирается оборудование.

Значение имеют материал основы, геометрия и габариты изделия, масса, требования к внешнему виду покрытия и условия дальнейшей эксплуатации. Для разных изделий даже при использовании жидких ЛКМ могут потребоваться разные способы подготовки, нанесения и формирования покрытия.

Сама система ЛКМ также задаёт требования к процессу. Грунт, промежуточный и финишный слои могут отличаться по подготовке материала, способу нанесения, межоперационным интервалам и условиям сушки или отверждения.

Это не универсальная последовательность операций: состав и порядок стадий определяются конкретной производственной задачей.

Подготовка поверхности и подготовка ЛКМ — разные задачи

После того как требования к изделию определены, работа идёт в двух направлениях: изделие доводится до нужного состояния по поверхности, а материал готовится по своей технической документации. Параметры процесса задаёт система покрытия, а уточняются они под конкретные производственные задачи.

Подготовка поверхности может включать очистку от загрязнений, химическую или механическую обработку и другие операции, необходимые перед нанесением покрытия. Их состав определяется исходным состоянием изделия и требованиями выбранной системы покрытия.

Подготовка ЛКМ может включать смешивание компонентов, приведение лакокрасочного материала в рабочее состояние и фильтрацию. Конкретный набор операций зависит от самого материала и требований его технической документации.

Для отдельных материалов имеют значение вязкость, жизнеспособность смеси и стабильность подачи. При этом универсальных значений для «жидкой краски вообще» нет: способ измерения и рабочие параметры должны быть связаны с конкретным ЛКМ и его технической документацией.

По той же причине нельзя использовать единый процент разбавления для разных материалов. Допустимость разбавителя, его количество и условия применения определяются производителем системы покрытия.

Способ нанесения — часть системы, а не отдельный выбор

Выбор между пневматическим, безвоздушным и комбинированным распылением зависит от материала, геометрии изделия, требуемого качества и производительности. В одной линии могут сочетаться разные методы нанесения, а детальный подбор оборудования остаётся отдельной инженерной задачей.

Пневматическое распыление использует воздух для формирования факела. При безвоздушном нанесении материал распыляется за счёт давления самого ЛКМ. В комбинированных системах давление материала сочетается с дополнительным воздухом.

Электростатический принцип может применяться совместно с различными способами распыления: частицы ЛКМ получают электрический заряд и притягиваются к заземлённому изделию.

Здесь нет задачи выбрать один способ как универсально лучший. Метод нанесения должен работать вместе с конкретным материалом, требованиями к покрытию и организацией всего участка.

Окрасочная камера формирует управляемую среду нанесения

Её задача — локализовать процесс и организовать движение воздуха.

При распылении часть ЛКМ не попадает на изделие и образует окрасочный туман. Одновременно в воздух могут поступать летучие компоненты материала. Окрасочный туман связан с уносом частиц ЛКМ при нанесении, а летучие компоненты — с испарением материала. Поэтому задачи их удаления из воздуха решаются по-разному.

Параметры камеры и вентиляции рассчитываются под конкретный процесс. Они зависят от материала, способа нанесения, размеров изделия, организации рабочей зоны и требований безопасности. Расчёт этих систем — отдельная инженерная задача.

После нанесения покрытие ещё не сформировано

В зависимости от способа нанесения и системы ЛКМ может потребоваться время на растекание покрытия, стекание излишков материала, межоперационная выдержка или flash-off, а затем — сушка или отверждение.

Набор операций и их режимы зависят от конкретной системы ЛКМ и того, как выстроен процесс на производстве. Единой схемы для всех жидких покрытий нет.

При этом важно различать несколько операций, которые в производстве часто объединяют общим словом «сушка».

Если перед окраской используются водные стадии подготовки поверхности, изделию может потребоваться отдельная сушка влаги. Она относится к подготовке изделия и не является сушкой уже нанесённого покрытия.

Межоперационная выдержка нужна там, где этого требует последовательность нанесения или свойства материала. Для некоторых систем ЛКМ предусматривается период flash-off — время перед следующей операцией, необходимое для изменения состояния нанесённого слоя и удаления части летучих компонентов.

Сушка или отверждение уже нанесённого покрытия решает другую задачу — формирование его требуемых свойств. Необходимые температура, продолжительность и другие параметры определяются конкретной системой ЛКМ.

Почему линии жидкой окраски отличаются друг от друга

Реальные проекты хорошо показывают, почему линии жидкой окраски отличаются друг от друга.

В линии роботизированной окраски электродвигателей сочетаются ручное и роботизированное нанесение с последующей сушкой.

В текущем проекте для автокомпонентов предусмотрены многостадийная подготовка, маскирование, нанесение, выдержка, сушка и охлаждение.

А в комплексе с жидким грунтованием материал наносится погружением, после чего предусмотрены стекание и сушка перед порошковой окраской.

Эти примеры показывают разные варианты построения процесса, но не являются готовыми схемами для других производств. Состав операций каждый раз определяется изделием, системой покрытия и производственной задачей.

Контроль в ходе процесса

До нанесения проверяется состояние поверхности. В процессе — параметры нанесения. После — условия сушки. Финальная проверка подтверждает качество готового покрытия.

Для ЛКМ контролируют правильность подготовки материала, вязкость, жизнеспособность смеси и другие параметры, предусмотренные документацией производителя. При нанесении важны характеристики процесса, влияющие на формирование слоя.

Отдельно контролируется толщина покрытия. При этом мокрая и сухая плёнка — не одно и то же, а способы их измерения различаются. Целевые значения определяются требованиями конкретной системы покрытия и изделия.

После нанесения контролируются предусмотренные технологией интервалы и условия формирования покрытия. Универсальная таблица параметров здесь не заменяет документацию ЛКМ и технологические требования производства.

При изменении материала, изделия или производственной задачи пересматриваются сам процесс и контрольные точки. Универсальных решений не бывает.

Что нужно определить до проектирования линии

До выбора оборудования нужно понимать, какие изделия будут окрашиваться, какие требования предъявляются к покрытию и в каких условиях оно будет работать.

Далее определяются система ЛКМ, подготовка поверхности, способ нанесения и последовательность технологических операций. Только после этого можно обоснованно подбирать камеры, системы подготовки и подачи материала, сушильное оборудование и другие элементы линии.

Отдельно учитывается производственная программа: габариты и масса изделий, темп выпуска, организация ручных операций, транспорт между стадиями и необходимый уровень автоматизации.

Не менее важны ограничения площадки — доступное пространство, существующие инженерные сети, обслуживание оборудования и возможность безопасной эксплуатации.

Проектирование линии начинается с технологической задачи, а не с набора оборудования.

Порошковая или жидкая окраска?

Выбор между порошковой и жидкой технологией — отдельный вопрос. Он зависит от изделия, материала основания, требований к покрытию, условий эксплуатации и организации производства.

Здесь мы рассматриваем устройство именно процесса жидкой окраски. Подробное сравнение технологий вынесено в отдельный материал.

Порошковая или жидкая окраска: что выбрать

→

От технологического процесса — к составу линии

Когда понятны требования к изделию и системе покрытия, можно определять необходимые операции и состав линии.

Мы не предлагаем решения, подходящие всем. Если обсуждаем задачу, сначала разбираемся в исходных данных. Если задача не сформулирована, помогаем определить объём работ по технологическому процессу и состав необходимых данных.

Линии жидкой окраски под ключ

Проектирование технологической цепочки под изделие, систему покрытия, производительность и площадку.

Перейти к линиям жидкой окраски →