Особенности порошковой покраски и создание простейшей камеры для нее

Существует несколько способов покраски кузовных деталей автомобилей, и порошковая покраска является наиболее современным среди них. Однако такая технология весьма сложна, так как требует применения специального оборудования, представленного камерами порошковой окраски, особенности которых рассмотрены в данной статье.

Устройство системы

Порошковая покрасочная камера предназначена, естественно, для реализации одного их этапов процесса покраски. В этой части системы на окрашиваемой поверхности должны оседать частицы распыленного порошка, а уже после этого в специальной печи идет процесс полимеризации, прочно соединяющий краску с поверхностью.

Внешне камера выглядит как сварная цельная коробка из промышленного металла. В ней обязательны:

1. Освещение.
2. Транспортировочные элементы.
3. Пульт контроля и управления.

В такой комплектации это приспособление уже считается профессиональным, предназначенным для работы в течение всего дня.

Большинство покупных камер для порошковой окраски – это боксы из стальных листов, имеющие полимерную облицовку. Их закрепляют на каркасе.

Как сделать систему вентиляции в покрасочной камере своими руками

Покрасочный бокс можно приобрести в готовом виде, однако стоит он недёшево. Более бюджетный вариант – оборудовать такую камеру в гараже своими руками.

Стены рабочего участка для окраски должны быть огнеупорными, чтобы избежать пожара. В самом начале работ необходимо организовать достаточное освещение. Желательно, чтобы источники света были расположены по всему периметру площадки – так маляру буде легче работать. Поверхность ламп также должна быть защищена плотным материалом, который выдерживает воздействие токсичных веществ (красок, растворителей) и высоких температур.

Оборудование пола играет огромную роль. Нужно сделать траншеи, которые будут выводить отработанный воздух, и прикрыть их специальными решётками. В качестве металлических перекрытий подойдёт арматурная сетка, которую можно сделать и самостоятельно.

Следующий этап – установка вентиляции. Главное – правильно рассчитать необходимый воздухообмен. К вентиляторам покрасочной камеры предъявляются высокие требования – они должны постоянно проверяться на исправность и правильность работы.

Вентиляторы, которые будут выводить загрязненный воздух, размещаются внизу, в специальных траншеях под решёткой. Подачу воздуха нужно осуществлять сверху. Также стоит дополнительно установить защиту воздухоотвода обратным клапаном.

Если есть такая возможность, стоит приобрести инфракрасные лампы для сушки готовой работы. Такие лампы сокращают срок сушки в несколько раз, а все мелкие частицы и окрасочный туман удаляются с помощью вентиляции.

Вентиляция в покрасочном цехе должна быть безопасна для оператора.

Важные требования

Большинство составов самой порошковой краски в процессе взаимодействия с кислородом могут быть взрывоопасными. Поэтому важнейшее требование для камеры порошковой окраски – это защита от технического взрыва.

Если рассматривать производственные камеры напыления порошковой краски, то для оператора (маляра) ставят установку для рекупации. Последняя просто необходима для экономии и сбора порошкового состава. Иначе частицы, оставленные красителями, распространяются по всей площади цеха или гаража.

Получается, что рекупатор – это довесок к профессиональной камере порошковой покраски. В нем есть сменные тканевые фильтры, вентиляторы ( отвечают за вытяжную тягу), ресивер и система подачи воздуха под давлением.

Что представляет собой порошковая покраска?

Под этим термином понимают создание высококачественных декоративно-защитных полимерных покрытий путем применения электростатического поля высокого напряжения. Порошковая краска – это колерованный мелкодисперсный порошок с примесями зернистостью 10-100 мкм.

Суть покрасочных работ состоит в нанесении заряжающегося в процессе распыления электризацией при трении или от внешнего источника порошкового материала на противоположно заряженную металлическую поверхность.

Это обеспечивает равномерность нанесения краски на обрабатываемый объект. Порошковая покраска подразумевает применение камеры полимеризации для сушки и окончательного закрепления краски.

Нюансы работы

Работа может разделять на два подвида:

1. Нанесение трибостатического порошка.
2. Или электростатического напылителя.

И нюансы для рекупатора: в процессе покраски работает вытяжка, и полимеры, находящиеся в воздухе, должны оседать на фильтры. Там они очищаются от грязи и примесей, а потом идут в бункер. Именно так экономят расходный материал и защищают рабочие зоны от избытка краски.

Меры безопасности

Безопасность вентиляционной системы обеспечивается правильным выбором оборудования, материалов и мест их установки. При работе пульверизатора образуется туман, насыщенный частицами горючих и взрывоопасных веществ. Чтобы предотвратить воспламенение облака лакокрасочных материалов, вытяжка в гараже для покраски обустраивается калориферами с закрытыми нагревательными элементами.

Помещение необходимо оборудовать пожарной сигнализацией, установив датчики, реагирующие на дым и повышение температуры. Двигатели следует оснастить таймерами, программаторами и термостатами. Эти приборы выключат устройства при обнаружении признаков возникновения аварийной ситуации. В помещении необходимо поставить порошковый огнетушитель для тушения огня при возгорании электроприборов и углекислотный огнетушитель для ликвидации воспламенения машины, одежды и ёмкостей с ЛКМ (лакокрасочными материалами).

Подвиды и их особенности

Сейчас выпускается много подвидов таких камер, и ассортимент только расширяется. Конструкционные составляющие такие:

• Тупиковая.
• Проходная.
• Двухпостовая.
• Однопостовая.
• С картриджным фильтром.

Разберем характеристики некоторых из них.

Однопостовая:

• Имеет рекуператор, оснащенный фильтром в единичном количестве.
• Может обработать до 99% распыленной краски из воздуха.
• Фильтр очищают следующим образом: обдувают вручную или же при помощи автоматического режима.
• Мощность не менее 3 кВт.
• Рабочее пространство (стандарт): 1700 х 1100 х 2000 мм.
• Вес – 390 кг.

Двухпостовая (маркировка КО2):

• Проходного типа.
• Имеет два рекупатора и два сменных фильтра.
• Продумана технология повторной очистки краски (до 99% распыленного состава возвращается в работу).
• Фильтры можно очищать только воздухом под давлением.
• Мощность от 5 кВт.
• Рабочее пространство 1700 х 1100 х 4000 мм.
• Вес – 640 кг.

Такой тип удобнее всего при обработке деталей с нескольких сторон. Изделия проходят проемы для распыления с двух сторон. Это удобно при работе сразу двух операторов системы.

С картриджным фильтром порошковая покрасочная камера оснащена:

• Покрасочной кабиной.
• Системой сменных фильтров.
• Фильтрами-картриджами.
• Ситом на вибромеханизме.
• Емкостью для подбора краски с фильтрами.
• Порошковым инжектором.
• Скребком.
• Системой обдува фильтра на сжатом воздухе.
• Абсолютным фильтром.
• Системой для подачи чистого воздуха.
• Решеткой.

Есть и особые рабочие моменты именно для этого вида. Они заключаются в следующем: за счет тяги подается воздух с порошковой краской. Все это проходит через картриджи. Краска просеивается и осыпается в приемник. Затем уже этот состав подается в пистолет для порошковой покраски. Все лишнее, что осталось на фильтре, устраняется сжатым воздухом. И при недостатке краски в системе загорается датчик.

Чаще покупают и используют именно проходные модели порошковых камер, потому как они входят в покрасочную линию, объединенную в общей транспортной системе.

Дополнительное оборудование для окраски

Наряду с камерами для окраски компания “Дюпонт” предлагает своим клиентам дополнительное оборудование для порошковой окраски, которое значительно упростит и оптимизирует работу с окрашиванием поверхностей красками данного типа.

Система рекуперации на фильтрах

Система рекуперации состоит из двух рекуператоров на базе четырех или пяти картриджных фильтров в каждом, расположенных рядном, они имеют общую производительность аспирации 5000-6000 м3/ч. Подробнее…

Системы улавливания порошка — пылеуловитель Циклон

Работа этих агрегатов основана на завихрении воздуха, содержащего порошок, внутри сепаратора. Такое движение создает центробежную силу, которая наряду с ускорением силы тяжести приводит к отделению частиц порошка от потока воздуха. Но необходимо проводить дополнительную фильтрацию воздуха, выходящего из циклона, чтобы воздух можно было возвращать в помещение. Подробнее…

Рекомендации по выбору

При подборе нужной краски важно обращать внимание на скорость смены цвета. Еще важна чистка, а точнее, сам процесс. Поэтому количество фильтров напрямую связано с оттенками.

Камеры комплектуются различным оборудованием для работы. К примеру, ручной или автоматической системой для распыления. Автоматы закрепляются как неподвижно, так и на манипуляторе. Для последних возможно выбирать несколько степеней свободы.

Получается, что выбирать лучше по таким характеристикам:

• Форма и размер обрабатываемых деталей (изделий для порошковой окраски).
• Расчеты по производительности.
• Скорости смены цвета и их общее количество.
• Энергоноситель.

Только так добиваются выгоды, контролируя затраты и качество покрытий. Да, и еще: цена готовой камеры для порошковой краски напрямую зависит от комплектации и рабочей загрузки при производстве.

Существуют компании, собирающие такие покрасочные камеры по индивидуальным требованиям или предпочтениям.

Любая конструкция имеет конкретные участки для процесса окраски, а также различия по размерам и цене. Если рассмотреть размеры, то здесь важны не габариты, а рабочие объемы камер. Поэтому для конкретных нужд можно заранее выбирать нужный объем. То есть при выборе обязательно ориентируются на рабочие и производственные моменты, на детали, что будут обрабатываться.

Полностью автоматическая линия

Формула расчета производительности

Важно правильно рассчитать необходимую мощность вентсистемы. Расчет делается так: объем помещения в кубометрах умножается на нужную краткость воздухообмена. На всякий случай к результату нужно прибавить 10-20% мощности сверху.

Для примера возьмем цех со следующими параметрами:

• длина – 8 м;
• ширина – 5 м;
• высота – 3 м.

Расчет мощности нагревателя

Поскольку в помещении нужно поддерживать не только воздухообмен, но и температуру, в зимнее время обязательно придется использовать обогреватели. Чтобы рассчитать мощность отопительных приборов, используется формула P = Q х T х 0.36, где:

• Т: разница между температурой уличного воздуха и температурой, которую нужно получить внутри;
• Q: объем помещения, измеряемым в кубических метрах.

Где купить?

Идеальный вариант — покупка всех элементов линии у компании, давно и успешно работающей на рынке в сфере продаж оборудования порошковой покраски. Деятельность поставщика должна быть нацелена на создание, проектирование, поставки комплектации и устройств для выполнения окрашивания порошковыми составами. В каталоге продукции, предлагаемой покупателям, должен присутствовать широкий спектр кабин напыления, камер полимеризации, электрических печей, модульных устройств.

Специалисты компании помогут подобрать оптимальное оборудование в соответствии с требованиями, предъявляемыми заказчиком. В большинстве случаев клиенты останавливают выбор на оборудовании, предназначенном для покраски конструкций из металла. Возможен заказ не только небольших технических единиц, но и полномасштабных установок для крупных цехов. Можно приобрести оборудование, которое будет создано согласно индивидуального проекта.

При производстве особое внимание должно быть уделено безопасности — создание моделей выполняется в соответствии с действующими государственными и мировыми нормативами в области экологии, охраны здоровья, пожарной безопасности.

Примерная стоимость вентсистемы (проектирование + оборудование + монтаж)

Выполним расчет стоимости при обустройстве помещения под покраску:

Итого выходит около 320 тысяч рублей только на вентиляцию (то есть освещение, отделку стен, напольные решетки, заезд, ворота — оплачиваем отдельно). Это не считая услуг специалистов по монтажу и подключению этого оборудования. Конечно, мы считали грубо округленные суммы, и на практике цена может оказаться ниже.

Примерная стоимость готовой камеры с вентсистемой

Готовые окрасочные камеры с вентиляцией (на 1 легковое авто) стоят примерно столько:

1. Colortech CT 7000 (Турция): от 1.3 млн рублей. Размер — 7х4х2.8 м, горелка на 237 кВт, производительность притока и вытяжки — по 18000 м³/ч.
2. Colortech CT 6000 (Турция): от 1.1 млн. Характеристики те же, только размер другой: 6.2х4.08х3.4 м.
3. СК-1 Техносоюз (РФ): от 750 тысяч. Размер — 7.2х4.8х3.5 м, производительность по воздуху — 22000 м³/ч, регулировка температуры — от +20º до +90º.
4. Guangli GL-2000A GL-3 (Китай): от 1 млн. Размер — 6.9х3.9х2.7 м, производительность по воздуху — 24000 м³/ч.
5. Technoline Grand (Китай): от 800 тысяч. Размер — 6.9х4х2.9 м, воздухообмен — 26000 м³/ч, дизельная горелка на 330 кВт.
6. SPK-4.4.3 (РФ): от 2.7 млн. Размер — 4х4х3 м, воздухообмен — 10000 м³/ч, для нагрева воздуха — ТЭН на 282 кВт. Есть программируемый контроллер с сенсорным управлением.
7. Atis Aqua Prima 7.5.4 (РФ): от 900 тысяч. Размер — 6.9х3.9х2.7 м, воздухообмен — 24000 м³/ч, дизельная горелка 218 кВт.
8. Nordberg Standart (Китай): от 975 тысяч. Размер — 6.9х3.9х2.7 м, воздухообмен — 80000 м³/ч, дизельная горелка на 202 кВт.

У всех моделей есть фильтры (набор и их качество — разное), встроенные взрывозащищенные светильники, пожарные датчики, системы управления вентиляцией. В цену не включена доставка и установка.

Получается, что за условный 1 млн рублей можно получить готовую камеру с вентиляцией, освещением, подогревом и фильтрами. Если смотреть самые дешевые модели, или искать Б/У — можно найти оборудование за 500-600 тысяч.

Поэтому проще и быстрее — взять готовую камеру, чем обустраивать ее с нуля. По цене это обойдется чуть дороже или примерно столько же, сколько и обустройство. Но в итоге вы получаете полностью готовый бокс, который позволит правильно применять технологию покраски, не будет загрязнять воздух вредными выбросами, и не создаст опасности для маляра.

Презентация покрасочной камеры Blowtherm (видео, не на русском)

Расчет мощности оборудования и кратность воздухообмена

Рассчитать мощность вентиляторов можно 2 способами:

1. Средняя производительность системы — 800 м³/ч на 1 м² площади. То есть для камеры 6х4 м² мы получаем: 6 х 4 х 800 = 19200 м³/ч.
2. Кратность воздухообмена — 300. То есть для камеры 6х4х3 (объем — 72 м³) воздухообмен должен составлять 300 х 72 = 21600 м³/ч.

Такую мощность (а лучше — чуть больше) должны иметь оба вентилятора (и приточный, и вытяжной).

Как видим — расчет дает разные результаты. Лучше — использовать вторую формулу. Первую — можете применять, если красить планируете нечасто и недолго.

Каковы цены на оборудование порошкового окрашивания?

Производитель всегда предложит более выгодные цены в сравнении со стоимостью, завяленной посредником. В каталоге производителя непременно отыщется немало качественных и доступных по ценам моделей, подходящих конкретным заказчикам. Это могут быть агрегаты, выпускаемые не только отечественными, но и зарубежными фирмами.

Доступные цены на весь спектр оборудования порошковой покраски стали возможными, благодаря тому, что между компанией-поставщиком и заводом-производителем отсутствуют посредники. Для любого клиента вполне реально приобрести качественный высокотехнологичный агрегат, способный прослужить длительный период без каких-либо проблем.

Необходимость улавливания растворителей ЛКМ, аэрозолей и порошка краски на производстве

Важно учитывать, что современные системы промышленной аспирации и вентиляции востребованы не только на участках покраски, где обильная эмиссия нежелательных веществ в производственный климат очевидна, но и на химических и нефтехимических предприятиях по производству лакокрасочных покрытий (ЛКМ), грунтовок, пигментов, основ, растворителей, разбавителей и многих других сопутствующих компонентов жидкой и порошковой природы.

Почти все красящие составы многокомпонентны. Активация красок обычно производится непосредственно перед процессом покраски путем смешивания основ, растворителей (сольвентов), разбавителей и пигментов, (за исключением электростатического напыления).

Промышленный масштаб работ с опасными веществами неизбежно связан с ощутимыми выбросами ядовитых паров и опасных микродисперсных пылей, большинство из которых относится к высочайшему классу опасности. Нередко параллельно идет и процесс термообработки, что придает и без того активным химическим веществам еще более угрожающие свойства.

Улавливание вредных выбросов (очистка воздуха от паров эфиров, спиртов, кетонов) – должно проводиться также на пунктах розлива (фасовки) и на транспортных узлах, где происходит одновременное перемещение крупных объемов ЛКМ (или их прекурсоров).

Последствия взрыва растворителя на (г. Дзержинск), произошедшего во время переливания вещества из цистерны в фасовочные кубы

Рассмотрим в таблице некоторые конгломераты с высокой сольватирующей способностью, проявляющие прямое или опосредованное негативное воздействие на персонал и окружающую среду (и требующие обязательной фильтрации вентвыбросов, нейтрализации или утилизации через аспирационные системы).

Таблица: биологически опасные свойства некоторых сольвентов для ЛКМ

Обычно, когда говорят о растворителях в разрезе вентиляционной вытяжки, имеют в виду органические растворители. Указанные в таблице (и другие сольвенты) можно условно разделить на арены, парафины, галогеноуглеводороды, нитросоединения, спирты, COOH-кислоты, амиды, эстеры, сульфоксиды и некоторые другие.

Неорганическими растворителями являются все другие сольвенты, не имеющие в составе углерода, например, вода, галогены, растворы и расплавы различных оксидов.

Требования к вентиляционным фильтрам для покрасочных камер, цехов и участков

Не секрет, что рынок сегодня пересыщен вентиляционными и аспирационными воздушными фильтрами для камер покраски, но многие ли из них удовлетворяют всем требованиям, выдвигаемых техникой безопасности и нормам качества в отношении покрасочных работ?

Большинство современных пылегазоулавливающих устройств для покрасочных камер (аэрозольного, электростатического, микрополимерного, порошкового типа) содержат сменные / расходные элементы.

Пылекраскоулавливающая картонная «гармошка» (некоторые модели способны задерживать до 15 килограммов красящего вещества на квадратный метр)

Конечно, высокий КПД воздухоочистки позволяет закрывать глаза на необходимость периодической замены фильтрующих полотен, пластин и кассет, но что если можно значительно упростить индустриальный процесс, навсегда избавившись от требований к замене расходных материалов?

Ни в коем случае не принижая достоинств полиэфирных, картонных, электроразрядных, панельных, канальных, тканых и нетканых фильтров для улавливания сольвентов и порошка краски, ООО «ПЗГО» предлагает к рассмотрению скрубберы, абсорберы и адсорберы собственного производства, чья эффективность не только не уступает общераспространенным воздухоочистным решениям, но и может похвастаться внушительным списком преимуществ.

Перечень инструментов, требуемых при ведении работ

Если принято решение об открытии собственного бизнеса, мастерской окрашивания, понадобится детальное изучение требуемых инструментов, которые будут в последствии приобретены.

При сборе линии оборудования обязательно понадобятся следующие позиции:

1. Покупка агрегата, ответственного за распыление, – специального пистолета.
2. Приобретение специальной печи с максимальными габаритами. Она будет выполнять задачу полимеризации покрытий обрабатываемых изделий при условии поддержания температуры + 200 С. В процессе будет выполняться помещение обрабатываемого элемента с нанесённым на его поверхности порошковым составом внутрь камеры на треть часа. После завершения полимеризации изделие должно остыть.
3. Выбор дополнительного оборудования. Ключевая функция отводится подготовке поверхностей к обработке. Важно правильно организовать участок, где будет производиться очистка, полировка окрашиваемой детали. В работе практикуется применение химических веществ. Комплект дополнительного оборудования должен включать вентиляционную систему, качественные осветительные элементы, набор инструментов, счищающих пыль с изделий.

До процедуры покраски осуществляется полная очистка обрабатываемого элемента. Наличие даже самых минимальных дефектов способно привести к браку при окрашивании. Для этого целесообразно использование шлифовальной машинки. Она отлично очистит изделие от пыли.

Освоение навыков работы с оборудованием не составит труда для тех, кто ранее применял в производственной деятельности краскопульт, аэрограф.

Также понадобится приобрести функциональные защитные элементы, которые обезопасят работу глаз, дыхательных путей. В случае, когда с финансированием нет проблем, целесообразной окажется организация естественной и искусственной вентиляции. Она поспособствует сокращению концентрации порошкового вещества в воздушном пространстве цеха. Красящий порошок является не токсичным, однако он способен стать причиной появившегося раздражения.