www.lakiernictwo.net Hydrodynamika wysoka sprawność 5 Fot. Julian Ciesielski Aplikacja farb za pomocą pistoletów (cz. 2) Natrysk hydrodynamiczny wywodzi się z USA. Oficjalnie pierwszym patentem na zestaw z pompą pneumatyczną i pistoletem Airless może poszczycić się firma GRACO. Zdarzenie to miało miejsce w 1958 roku. Większość firm zajmujących się produkcją urządzeń malarskich również wprowadziła tę technologię do swojej oferty krótko potem. Dwa słowa na temat suchych parametrów aplikacji Hydrodynamika Airless - straty 40% overspray (zapylenie lakiernicze), prędkość wylotowa zatomizowanej farby wynosi około 1,2 m/s. Zakres ciśnień atomizacji w teorii od 130 do 500 barów. Same pistolety nie zużywają sprężonego powietrza; pompy do zasilania pistoletów Airless potrzebują od 300 do 1200 l/min. (zależy od wielkości pompy i oczekiwanej wydajności w przypadku pomp napędzanych pneumatycznie). Jest to metoda bardzo szybka, wydajna i bezkompromisowa, popularna w przemyśle. Zastosowanie - głównie podczas aplikacji farb antykorozyjnych i ogniochronnych w przemyśle stoczniowym, konstrukcji stalowych, produkcji zbiorników do transportu chemii, popularne również w budownictwie i segmentach przemysłu drzewnego. Aplikacja powłok na mokro od 80 do 1000 mikronów, zakres lepkości materiałów malarskich od 15 do 150 sekund DIN 6 (kubek do pomiaru lepkości DIN 6 mm) i więcej (za wyjątkiem bejc). Drugą odmianą natrysku hydrodynamicznego jest AIR- LESS + POWIETRZE = AIR- MIX. Technologia opracowana i opatentowana przez francuską firmę Kremlin w 1975 roku. Hydrodynamika Airless + powietrze osłonowe (najbardziej znane nazwy to AIRMIX, AIR COMBI, AIR COAT) - straty od 18% do 22% overspray, jest to technika coraz bardziej doceniana, idealna do malowania i lakierowania przemysłowego stali i drewna. Aplikacja hydrodynamiczna w osłonie powietrza - oprócz nazwy AIRMIX stosowane jest też określenie angielskie AAA (Air Assisted Airless), a w Polsce malowanie hydrodynamiczne ze wspomaganiem powietrznym. Ze względu na charakterystyczne dla tej metody ciśnienia materiału lakierniczego nazywana jest też często średniociśnieniową.
6 USZLACHETNIANIE POWIERZCHNI DREWNA Zasada działania Rozpylenie materiału malarskiego przez głowicę pistoletu AAA następuje, podobnie jak w klasycznej metodzie hydrodynamicznej, w wyniku rozprężenia wypływając przez niewielki otwór dyszy następuje atomizacja. Jednak w klasycznej metodzie hydrodynamicznej (bezpowietrznej), prawidłowe rozpylenie materiału na głowicy pistoletu można uzyskać przy relatywnie wysokim ciśnieniu (ok. 145 barów). Przy niższym ciśnieniu materiału jego rozpylenie jest niewłaściwe występuje grubokroplistość albo tzw. rogi strumienia. Jak się okazało można jednak temu zaradzić poprzez doprowadzenie do głowicy pistoletu - oprócz materiału malarskiego - także powietrza, w odpowiedni sposób i poprzez odpowiednio zaprojektowaną dyszę i głowicę co stanowi istotę systemu AAA. Dzięki doprowadzeniu do głowicy pistoletu AAA dodatkowego powietrza (nazywanego również osłonowym) uzyskano możliwość doskonałego rozpylenia materiału malarskiego podawanego z pompy przy ciśnieniach znacznie poniżej 145 barów, w praktyce już od ok. 30 barów Warto wspomnieć, iż w niektórych przypadkach aplikacja hydrodynamiczna może być wspomagana elektrostatycznie. Techniki aplikacji wspomagane elektrostatycznie - straty od 9% do 20% overspray, przy założeniu, iż warunki instalacji spełniają wszystkie niezbędne normy. Dla otrzymania optymalnego efektu elektrostatycznego powinno się pracować z farbami w zakresie lepkości od 20 do 60 sekund CF4, ale dopuszczalną górną granicą jest około 140 sekund CF4. Ważnym czynnikiem determinującym możliwość stosowania elektrostatyki jest rezystywność farby dla większości optymalna zawierająca się od 5 do 50 mega omów. Podstawowe parametry technologii AAA w porównaniu z innymi metodami rozpylania przedstawiamy na wykresie nr 1. Szczególnie zadowoleni będziecie Państwo z faktu, że współczynnik przenoszenia - dochodzący do ok. 80%, góruje nad znakomitą większością innych technik rozpylania. Innym ważnym parametrem to możliwy do uzyskania wydatek materiału malarskiego z pistoletu w większości zastosowań wynosi on od 0,2 do 1,2 l/min., a stosując dysze o odpowiednio większej średnicy równoważnej otworu wypływowego, można uzyskać wydatek materiału malarskiego przekraczający 3l/min. Zasada działania hydrodynamiki AIRLESS Ciśnienie farby 20 barów Ciśnienie farby 50 barów Ciśnienie farby 35 barów Ciśnienie farby 150 barów Skuteczność różnych technologii nakładania farb Współczynnik przenoszenia Jako użytkownicy AIRMIX zauważą Państwo, że współczynnik przenoszenia 81 proc. przewyższa wydajność innych typów natrysku. Maksymalny współczynnik przenoszenia dla każdego z nich jest następujący: Wykres 1. HPA AIRLESS HTi Inne systemy mieszane AIRMIX Elektrostatyczny AIRMIX Zalety technologii hydrodynamicznej w osłonie powietrza AAA Spróbujmy teraz te kilkanaście podanych wyżej suchych cyfr przetłumaczyć na bardziej przystępny i obrazowy język, co pozwoli lepiej zrozumieć zalety metody AAA, szczególnie w kontekście oszczędności materiału malarskiego. Przypuśćmy, że w Państwa firmie malowanie wykonywane jest konwencjonalnym pistoletem pneumatycznym i dla realizacji założonych zadań zużywacie Państwo 1000 kg materiału malarskiego w ciągu roku (jest to ilość materiału malarskiego, którą musicie Państwo kupić i rozpylić pistoletem pneumatycznym, co wcale nie oznacza ilości materiału malarskiego 60 proc. 62 proc. 76 proc. 70 proc. 81 proc. 90 proc. Skuteczność cząsteczek Szybkość natrysku cząstek farby ma bezpośredni wpływ na skuteczność malowania: im jest większa, tym większa mgła natryskowa i wyraźniejszy efekt odbicia, a w konsekwencji stanowisko pracy szybciej ulega zabrudzeniu. Jak pokazuje poniższy schemat, AIRMIX natryskuje cząstki z mniejszą szybkością niż pozostałe systemy: AIRMIX Inne systemy mieszane AIRLESS HTi HPA 0,7 m/s. 0,9 m/s. 1,2 m/s. 7 m/s. 10 m/s. wykorzystywanego efektywnie tzn. ilości materiału osiadającego na detalach, bowiem ta ostatnia efektywna ilość stanowi zaledwie 400 kg. Reszta materiału w ilości 600 kg jest zwykle bezpowrotnie tracona. Emitujemy ponadto niepotrzebnie rozpuszczalniki i rozcieńczacze zawarte w 600 kg traconego materiału i ponosimy koszty z tym związane, często nieodwracalne, bowiem powodujące degradację środowiska naturalnego i zmiany chorobowe). W tabeli nr 1 pokazujemy ile materiału malarskiego możecie Państwo zaoszczędzić zastępując dotychczasowe konwencjonalne malowanie pneumatyczne, innymi technologiami aplikacji w tym technologią AAA i wykonując te same zadania produkcyjne.
www.lakiernictwo.net 7 Rodzaj zastosowanej technologii aplikacji Konwencjonalny natrysk pneumatyczny (rozpylenie powietrzne) Roczne zużycie materiału malarskiego (ilość, którą musimy zakupić) Jak to policzyliśmy? Ponieważ założyliśmy, że każdą z ww. technologii wykonywane będą identyczne zadania (zawsze na detalach osiądzie 400 kg materiału malarskiego) możemy następująco obliczyć, np. roczne zużycie materiału w przypadku stosowania metody Airless: 400 kg 100% 667 kg 60%. Mimo że podane w ww. tabeli wielkości są przybliżone, bowiem potwierdzenie ich w praktyce zdeterminowane jest wieloma czynnikami - takimi jak przestrzeganie parametrów aplikacji i kulturę techniczną personelu malarni, to bez wątpienia oddają one relacje efektywności pomiędzy wymienionymi metodami aplikacji. Podejmując zatem decyzje o wyborze technologii natrysku powłok malarskich warto przytoczone w tabeli dane poważnie potraktować. Nieodłącznym elementem aplikacji hydrodynamicznej są pistolety i pompy, sam pistolet bez pompy jest nieużyteczny (chyba że jest to mini agregat malarski zasilany akumulatorem coś jak duża wkrętarka akumulatorowa, z tym że do malowania. Do zasilania pistoletów hydrodynamicznych stosuje się: pompy tłokowe lub nurnikowe, membranowe napędzane pneumatycznie, pompy tłokowe, membranowe i zębate napędzane elektrycznie oraz pompy tłokowe napędzane spalinowo (tylko Airless). Producenci prześcigają się w innowacyjnych rozwiązaniach. Osobiście zajmuję się sprzętem do wykończenia powierzchni od około 15 lat i zaobserwowałem zjawisko polepszania przez odchudzanie i kosmetyczne zmiany dizajnerskie. Starsze modele pomp, które czasem spotykam u klientów lub trafiają do nas do serwisu, mają po 15-20 lat i dalej pracują, a niektóre nowsze modele ładnie wyglądające padają u tego samego klienta i po kilku miesiącach wymagają kapitalnego remontu. No cóż, takie mamy czasy Pytanie czy pompa ma być ładna czy trwała? Ale to tylko dygresja, więc wracam do meritum. Pompy pneumatyczne zasilane są, jak sama nazwa wskazuje, sprężonym powietrzem, które jest dostarczane do silnika lub silnikiem elektrycznym z korbowodem w przypadku pomp elektrycznych, który z kolei napędza hydraulikę. Obecnie większość producentów oferuje silniki niewymagające smarowania mgłą olejową. Smary stosowane fabrycznie jak również przez serwisy są tak dobre, że wystarczy dokonywać regularnych przeglądów raz do roku. Aby ułatwić pracę silnikowi Rata naniesienia charakterystyczna dla technologii aplikacji (% farby osiadającej na detalach) Ilość materiału malarskiego efektywnie wykorzysta Tabela 1. Test dla płyt o wymiarach 40 100 cm, dla hydrodynamiki zakładamy standardowe dysze jednokomorowe. i wydłużyć jego żywotność powinno się stosować osuszacze powietrza oraz filtry. Kondensat zawarty w sprężonym powietrzu utrudnia pracę pompy powodując przymarzanie silnika i opóźnia reakcję pracy rozrządu, co objawia się pulsacją strumienia na pistolecie. Hydraulika tłokowa i nurnikowa pracująca w pionie Ilość traconego materiału malarskiego 1000 kg 40 % 400 kg 600 kg Airless ~ 667 kg 60 % 400 kg 267 kg Niskie ciśnienie ~ 615 kg 65 % 400 kg 215 kg AAA ~ 513 kg 78 % 400 kg 113 kg AAA/elektrostyczne ~ 444 kg 90 % 400 kg 44 kg Fot. Kremlin lub poziomie układ boxer; rodzaje uszczelnień: standardowe pakiet typu V, z reguły dwie uszczelki i trzy przekładki wargowe dławiące typu U, wargowe zgarniakowe typu U oraz uszczelnienie mieszkowe w jednej hydraulice może występować kila rodzajów uszczelnień. W przypadku pomp membranowych uszczelnienie to membrana. Zawory stosowane, z reguły kulowe, zdarzają się również klapkowe. Pompy z uszczelnieniem mieszkowym i pracujące w układzie boxer z reguły nie wymagają smarowania lubrykantami. Pompy tłokowe z uszczelnieniem pakietowym wymagają stosowania lubrykantów dedykowanych do danej aplikacji medium: inne oleje stosuje się do farb wodnych, inne do rozpuszczalnikowych
8 USZLACHETNIANIE POWIERZCHNI DREWNA Rozmiar dyszy w calach Rozmiar w mm Przepływ przy 70 barach Przepływ przy 100 barach Przepływ przy 150 barach 0,007 0,178 0,160 0,190 0 0,009 0,229 0,230 0 0,300 0,011 0,279 0,300 0,380 0,470 0,013 0,330 0,450 0,570 0,690 0,015 0,380 0,610 0,720 0,910 0,018 0,450 0,950 1,140 1,400 0,021 0,530 1,250 1,560 1,900 0,026 0,660 1,900 2,320 2,800 0,031 0,790 2,840 3,500 4,200 0,036 0,900 3,790 4,560 5,500 Fot. Graco 0,043 1,070 6,690 6,840 8,300 0,052 1,320 7,600 9,120 11,100 Tabela 2. i do farb, i lakierów 2K. Olej jest to potoczne określenie, ponieważ do smarowania hydrauliki pomp olejów się nie stosuje. Stosuje się specjalne środki, które sprawiają wrażenie tłustych! De facto nazywane są lubrykantami są przeźroczyste i bezwonne. W kontakcie z rozpuszczalnikiem, czy też wodą natychmiast się łączą. Jeśli stosujecie Państwo takie środki, mitem jest więc fakt, iż dostają się one do farby i powodują pęcherze, kratery czy tłuste plamy na wymalowanych detalach pod warunkiem stosowania lubrykantów a nie olejów nie ma prawa coś takiego się zdarzyć! Jak dobrać pompę? Większość producentów podaje stosunek sprężania pompy i wielkość hydrauliki w symbolu urządzenia np.: 40-35 pierwsza cyfra mówi nam o stosunku sprężania a druga informuje o wielkości hydrauliki; a jeśli nie to, trzeba o to zapytać lub doczytać. Co nam dają te cyfry? Jeśli znamy stosunek sprężania i wiemy, że wpada do silnika 5 barów to w ww. przypadku ciśnienie medium wyniesie 200 barów na wyjściu z pompy. Druga cyfra informuje nas ile hydraulika ma pojemności, czyli ile wchodzi w układ nie licząc węży i w tym przypadku jest to 350 ml. Czym się kierować dobierając pompę do swoich potrzeb? Stara szkoła mówi, iż pompa nie powinna wykonywać więcej niż 20 cykli ruchu tłoka na minutę i ja się z tym zgadzam, to znaczy, że nasza pompa w pojedynczym cyklu zassie i wypchnie 350 ml medium, więc jej optymalna wydajność wyniesie 7 l/min. W taki sposób mogą Państwo przeliczać wydajność każdej pompy tłokowej? Pisanie że pompa w ww. przypadku ma wydajność 21 l/min byłoby bzdurą, ale byłby to fakt i na pewno przez minutę pompa wytrzymałaby taki sprint. W przypadku pomp membranowych i tłokowych elektrycznych sprawy mają się troszkę inaczej. Z reguły są to pompy pracujące szybko, producenci podają informację o ciśnieniu i wydajności, ale sprawdzić to można tylko w podczas pracy. Wiemy już jak sprawdzić parametry pompy, więc pora dobrać jej odpowiednią wielkość i dopasować technologię do naszych potrzeb. Aby zmontować cały zestaw, należy zagłębić się w rozmiary dysz, które mają takie same rozmiary dla techniki aplikacji Airless i AAA, z tym że niektórzy producenci wolą komplikować sobie i innym życie i wymyślają swoje systemy znakowania dysz. Rozmiar dyszy określamy trzema cyframi. Przykład: 513 w tym wypadku jest to dysza pięćset trzynaście a jej pierwszy człon, czyli 5 informuje nas o szerokości strumienia dyszy. Wyrażany jest w stopniach czyli, a drugi mówi nam jaki jest rozmiar oczka czyli 0,013, z tabeli nr 2 możemy sprawdzić, iż jej wartość przepływu dla wody wynosi 0,57 l na minutę przy 100 barach. Jest to standard dla oznaczeń dysz hydrodynamicznych. Dla unifikacji producenci podają w kartach technicznych informację, z jakiej stałej odległości uzyskujemy daną szerokość strumienia i sam rozmiar dysz w milimetrach oraz wypływ materiału przy danym ciśnieniu w litrach na minutę dla wody. Istnieje również skrócona metoda przeliczania szerokości strumienia i wygląda to mniej więcej tak: w tym przypadku cyfra 5 odpowiada kątowi. Aby uzyskać szerokość strumienia, należy pomnożyć cyfrę opisującą wartość kąta przez 5, czyli: 5 5 = 25 cm szerokości strumienia z odległości około 30 cm. Tabela nr 3 przedstawia przybliżone wartości wypływu wody, im większa lepkość materiału, tym mniejszy uzyskamy przepływ. Im większe ciśnienie atomizacji, tym szerszy strumień. Posiadając takie informacje możemy przystąpić do konfiguracji sprzętu. Jeśli wiemy, jaki materiał chcemy rozpylać, zakładamy dany rozmiar dyszy z tabeli, sprawdzamy wydatek
www.lakiernictwo.net 9 Lepkość materiału malarskiego Średnica otworu dyszy cale mm Kąt rozwarcia (natrysku) Średnica strumienia (cm) Rodzaj medium MAŁA.007.007.007.009.009.009.009 0,17 0,17 0,17 0,22 0,22 0,22 0,22 10 10 8 13 15 8 13 19 24 BEJCE LAKIERY NWIERZCHNIOWE ŚREDNIA 5 15 7 14 18 20 24 12 14 22 25 30 WOSKI, EMALIE LAKIERY PODKŁADOWE Fot. Wagner DUŻA BARDZO DUŻA Tabela 3. Źródło adamir..015.015.015.015.018.018.018.018.021.021.021.021.023.023.032.023.026.026.026.031.031.031.036.036.043.043.043.052.052.052 0,36 0,36 0,36 0,36 0,43 0,43 0,43 0,43 0,5 0,5 0,5 0,5 0,55 0,55 0,55 0,55 0,62 0,62 0,62 0,74 0,74 0,74 0,86 0,86 1 1 1 1,2 1,2 1,2 95 95 17 20 26 31 17 24 31 36 19 29 36 40 20 31 36 45 29 50 29 45 29 34 45 34 45 SZPACHLÓWKI GRUNTY MASTYKI w litrach na minutę. Aby nie komplikować posłużę się wcześniejszym przykładem: dyszą 513 możemy natryskiwać podkłady i lakiery, średnia wydajność 0,7 l/min. dla 120 barów (w 80 % przypadków stosuje się takie nastawy w procesach aplikacji hydrodynamicznej). Dobierając pompę możemy założyć, iż maksymalne potrzebne ciśnienie wyniesie 200 barów, więc wydajność pompy dla uproszczenia może być 1,4 l/ min. przy 20 cyklach - będzie to idealny wybór dla zakładu stolarskiego itp. W przypadku przemysłu i seryjnej produkcji dobrze jest mieć 50% rezerw w mocy i wydajności sprzętu. Jaka hydraulika i jakie przełożenie pompy? Moim zdaniem, nie warto kupować sprzętu na wyrost. W przypadku rzemieślników to rozwiązanie generujące straty. To tak, jak z samochodem, po co kupować duże auto z dużym silnikiem, kiedy jeździmy codziennie tylko po zakupy? Powoduje to duże koszty utrzymania i stratę w różnicy konsumpcji paliwa. Podobnie jest z aplikacjami hydrodynamicznymi. Duża hydraulika pompy wymaga większej ilości rozpuszczalnika do właściwego jej wypłukania, poza tym nigdy w całości nie spuścimy całej zawartości farby z układu. Jeśli zastosujemy pompę z hydrauliką 500 ml to znaczy, że w samej hydraulice będzie się znajdowało około 0,5 litra materiału + pojemność węża ssącego i węża doprowadzającego kolejne minimum 0,5 litra. Przy każdorazowej zmianie materiału stracimy około 0,5 litra materiału i w celu dokładnego wypłukania około 5 litrów rozpuszczalnika to są duże koszty biorąc pod uwagę różnorodność wytwórczą. W takim przypadku lepsza będzie hydraulika pomiędzy 150 a 200 ml strata medium będzie do przyjęcia. Stosunek sprężania w zakresie od 20:1 do 35:1 taki wybór daje dużą elastyczność pozwala pracować praktycznie z każdym materiałem malarskim i la-
10 USZLACHETNIANIE POWIERZCHNI DREWNA kierniczym. Najlepsze są proste pompy z prostą hydrauliką i uszczelnieniem pakietowym typu V z dociskiem samoregulującym na sprężynie (strzykawki). Potrzebują mało powietrza, około 150 do 200 l/min., łatwo się je serwisuje, a części nie kosztują wiele. Niektóre firmy dają pięć lat gwarancji. W przypadku fabryk istotą jest niski poziom awaryjności i kosztów eksploatacji, farby i lakiery w procesie produkcyjnym na jednym stanowisku zmienia się rzadziej, a zakłady stać na zakup urządzeń do destylacji rozpuszczalników i mogą je odzyskiwać bez zbędnego kombinowania i pozornych oszczędności w procesie czyszczenia sprzętu. Warte polecenia są pompy pracujące w układzie boxer lub pompy nurnikowe z uszczelnieniem mieszkowym lub mieszanym. Są to urządzenia pracujące niekiedy po kilka lat bez serwisu mają one określoną cenę, ale na pewno są warte takich nakładów. Mamy klientów, którzy wykonują przegląd takich pomp co dwa lata, a rekordzista pierwszy przegląd wykonał po 5 latach i są to firmy pracujące na dwie zmiany! Wystrzegajcie się natomiast Państwo rozwiązań z antypulsatorami akumulacyjnymi. Jeśli pompa nie jest w stanie zasilać równo pistoletu i potrzebuje takiego wynalazku to po prostu jest nieprzydatna. Pompa dobrej klasy rusza przy małym ciśnieniu około 0,3 bara i zaczyna powoli zaciągać medium. Urządzenia zaczynające pracę od 2-3 barów albo są wadliwe albo źle skonstruowane. Takie objawy powodują dużą niedopuszczalną pulsację i zmianę przepływu na pistolecie. Jeśli silnik pompy się zawiesza, czy szroni, to mogą być dwa powody: albo nabyliście Państwo za małą pompę do swoich potrzeb i wówczas pracuje za szybko lub też macie Państwo tyle kondensatu w instalacji sprężonego powietrza, że sprzęt sobie nie radzi. Dysze w pistoletach Za proces aplikacji odpowiedzialna jest pompa i pistolet - są to dwa ważne ogniwa. Sercem każdego pistoletu jest dysza i to ona odpowiada w 70% za atomizację. Tak jak we wcześniejszej tabeli, możliwość stosowania aplikacji hydrodynamicznej jest bardzo szeroka. Nie polecam hydrodynamiki do aplikacji bejc na twarde gatunki drewna i generalnie bejc szybko schnących, jak również metody Airless do aplikacji na tzw. wysoki połysk. Pistolety hydrodynamiczne przeszły sporą rewolucję, zarówno w przypadku samej metody Airless jak i AAA. Nowoczesne pistolety są bardzo lekkie, spust porusza się gładko i nie wymaga sporej siły nacisku. Aby porównać obydwie metody trzeba zacząć od dysz i sposobów ich wykonania. Same parametry techniczne, czyli rozmiar i kąt są takie same dla obu metod, dysze mogą występować jako dysze płaskie lub dysze obrotowe w wersji: dysze jednokomorowe można stosować do wszystkich aplikacji; dysze dwukomorowe z preatomizerem stosowane są w celu osiągnięcia wysokiej jakości atomizacji. I tu sprawa się troszkę komplikuje, bo moim zdaniem, wygląda to tak, iż pistolet Airless z zastosowaniem dyszy dwukomorowej będzie miał bardzo zbliżone, jak nie te same rezultaty, jak pistolet w osłonie powietrza. Mało tego, przy bejcowaniu krzeseł, czy mebli skrzyniowych lub malowaniu okien będzie lepiej się sprawdzał niż ten z osłoną. Ale jeśli wyposażymy pistolet w osłonie powietrza w dyszę z preatomizerem no to sprawdza się rewelacyjnie. Pamiętajmy jednak, że dysze dwukomorowe z preatomizerem mają również wady - łatwiej się zapychają, trudniej się czyszczą. Stosując takie dysze warto się zaopatrzyć w myjkę do dysz wspomaganą ultradźwiękowo. Dysze obrotowe łatwiej jest przeczyścić malarzowi w momencie zatkania się. Jeśli jednak ta operacja będzie się często powtarzać, to wygeneruje zbyt duże straty, ponieważ podczas kilku sekund każdorazowo tracimy materiał. Czyszczenie dysz igłami przyczynia się do ich rozkalibrowywania. Wszystkie dysze bez wyjątku, choć wykonywane są z bardzo twardych materiałów (węglik spiekany), nawet podczas ich prawidłowej eksploatacji zużywają się. Jest to proces, który warto obserwować! Nowa dysza podczas natrysku ma idealnie szeroki i wąski kształt, po przetłoczeniu 1000 litrów abrazyjnego materiału kształt zmienia się w elipsę, czyli środkiem zaczyna podawać więcej medium, a po bokach mniej. W stosunku do nowej, tej samej dyszy strumień się zwęża na szerokości, a wydatek medium czy też wypływ zwiększa się o 30%. Po kolejnych 1000 litrach proces ten nasila się jeszcze bardziej i strumień z kształtu elipsy zmienia się w koło. To już jest stan agonalny, dysza ma prawdopodobnie rozmiar oczka dwa razy większy niż ten wygrawerowany na niej (patrz rys. 1, 2, 3). Praca na rozkalibrowanych dyszach, szczególnie w dużych fabrykach, generuje duże niepotrzebne straty i utrudnia pracę malarzom. Często, jeśli się oszczędza na dyszach, traci się znacznie więcej farby, czasu, a tym samym pieniędzy. Aby dysze się nie zapychały, ważna jest filtracja materiału, dlatego w zestawach hydrodynamicznych z regu- Fot. Binks
www.lakiernictwo.net 11 Szerokość dyszy Rysunek 1. Rysunek 2. Rysunek 3. NOWA 30 cm Zwiększone zużycie dyszy 28 cm 23 cm Tak zużywają się dysze hydrodynamiczne Nowa dysza 615 Kąt 60 stopni Rozmiar 0,015 Wypływ materiału* app. 0,91 l/min. Szerokość natrysku app. 300 mm Ø 0,015 rozmiar *przepływ przy ciśnieniu 150 barów Tak wygląda natrysk nową dyszą Tak wygląda natrysk rozkalibrowaną dyszą Dysza, która rozpyliła do 400 litrów farby rozkalibrowana została do rozmiaru dyszy 518 app. 1,4 l/min. app. 250 mm Ø 0,018 ZUŻYTA Dysza, która rozpyliła ponad 400 litrów farby rozkalibrowana została do rozmiaru dyszy 421 app. 1,9 l/min. app. 200 mm Ø 0,021 + 53 proc. + 119 proc. 615=60 Ø 0,015 nowa dysza 518= Ø 0,018 100-400 l rozpylonej farby 421= Ø 0,021 400-... l rozpylonej farby 14 cm ły używa się minimum trzy stopnie filtracji - filtr na rurze ssącej, filtr HP wysokociśnieniowy w wyjściu z pompy oraz filtr HP w rękojeści pistoletu. Wszystkie trzy stopnie filtracji są bardzo ważne. Pierwszy zapobiega zaciąganiu dużych frakcji zanieczyszczeń do hydrauliki pompy, pompa nie będzie się blokować, drugi filtr w pompie na wyjściu daje nam 80% gwarancji, iż materiał malarski będzie wolny od zanieczyszczeń a filtr w pistolecie eliminuje zanieczyszczania do 95%. Niektórzy producenci oferują jeszcze dodatkowo filtry pod dysze płaskie, tzw. mikrositka co oczywiście zwiększa pewność iż nic niepożądanego nie przedostanie się przez dyszę na detal. Jak więc zadbać, aby na czas wymienić dyszę i utrzymać jakość i powtarzalność procesu? Najłatwiej jest sprawdzać raz w miesiącu szerokość natrysku danej dyszy na tym samym materiale z tej samej odległości. Można dokonywać pomiaru wzorcowego na nowej dyszy lub po prostu obserwować. W przypadku pistoletów w osłonie powietrza powinniśmy tę operację wykonywać przy zakręconej osłonie i ciśnieniu nie mniejszym niż 120 barów. W dużych zakładach, gdzie wprowadzane są normy pracy i karty technologiczne na stanowiskach, dysze i filtry powinny być kontrolowane przez brygadzistów i wymieniane regularnie. Tabela nr 4 pokazuje jak przy abrazyjnych materiałach zmienia się rozmiar dyszy oraz zmiany wydatków dla jednej dyszy. W przypadku linii automatycznych lub większej ilości zestawów w fabrykach te wartości będą zatrważająco wyższe, a nadmienić trzeba, że obecnie koszt dyszy waha się w granicach od 150 do 250 zł netto. Również warto wspomnieć, iż szlifowanie równo naniesionej farby na nowoczesnych szlifierkach automatycznych jest tańsze, bo jest mniej do zebrania. Podsumowanie Sama metoda hydrodynamiczna w osłonie powietrza skupia niejako w sobie zalety dwóch historycznie poprzedzających ją metod pneumatycznej (o genezie pneumatyki pisałem w ostatnim wydaniu) i hydrodynamicznej, łącząc możliwość nakładania materiału z dużą wydajnością charakterystyczną dla metody Airless z uzyskiwaniem jakości wymalowania i zdolnością do nakładania cienkich warstw charakterystycznych dla nakładania metodami pneumatycznymi, a wszystko przy sprawności nanoszenia lepszej niż w każdej z pozostałych technologii. Stosując metodę hydrodynamiczną: Po pierwsze zużywamy znacznie mniej materiału malarskiego w porównaniu do standardowej pneumatyki. Znaczne ograniczenie ilości generowanej mgły lakierniczej i możliwość stosowania materiałów o znacznie wyższych lepkościach roboczych (zawierających wówczas mniej substancji lotnych) jest również szczególnie istotne z punktu widzenia spełnienia coraz ostrzejszych wymogów ochrony środowiska. Po drugie uzyskiwana tą metodą atomizacja pozwalana na osiągnięcie jakości i wyglądu powłoki porównywalnej z tradycyjną metodą pneumatyczną. Po trzecie dzięki możliwości stosowania znacznie wyższych lepkości roboczych materiałów malarskich niż stosowane w przypadku natrysku pneumatycznego, możemy uzyskiwać warstwy o znacznie większej grubości, co w wielu przypadkach może skrócić proces malowania (np. poprzez wyeliminowanie nakładania kolejnej warstwy powłoki malarskiej), hydrodynamika jest niezwykle elastyczna i wydajna: mając do dyspozycji zakres ciśnień od ok. 30 do 200 barów (przy odpowiednim doborze pompy) i bardzo bogaty asortyment wielkości oraz geometrii dysz, możemy w tej technologii nakładać bardzo różne materiały z wydajnością już od 0,2 l/min. (a więc realizować stosunkowo delikatne i finezyjne prace malarskie) do ponad 3l/min. (a zatem malować bardzo szybko duże powierzchnie). Po czwarte pracując z hydrodynamiką uzyskujemy jednolitą i powtarzalną powierzchnię, eliminujemy emisję części lotnych, zmniejszamy i skracamy ilość i czas operacji. Eliminujemy duże prawdopodobieństwo występowania przeszlifów. eliminujemy niedomalowania w trudno dostępnych miejscach
12 USZLACHETNIANIE POWIERZCHNI DREWNA Dysza 615 nowa po 350 l 518 po 700 l 421 Przepływ farby zatomizowanej 54 +/- l/h 83 +/- l/h 118 +/- l/h Koszt 1 litra farby 10 zł/l 10 zł/l 10 zł/l Koszt całkowity farby 540 zł 830 zł 1180 zł Różnica w zużyciu farby 290 zł 640 zł Tabela 4. Co zyskujemy w konkretach w danych aplikacjiach: Bejcowanie, zakładając stałość kolorystyczną po stronie dostawcy, uzyskujemy jednolite wybarwienie i powtarzalność kolorów, eliminujemy niedobejcowanie na łączeniach, szczególnie widoczne przy meblach skrzyniowych i krzesłach. Olejowanie - eliminujemy niebezpieczny overspray, sprowadzamy do minimum zagrożenia związane z tym procesem, możemy stosować gęstsze materiały mniej pylące. Aplikacja podkładu - możemy stosować gęstsze podkłady i jednorazowo nakładać więcej. Eliminujemy przeszlify i skracamy czas operacji. Lakierowanie - uzyskujemy jednorodną powierzchnię, możemy stosować grubszą warstwę na raz. Przy aplikacji na elementy szkieletowe eliminujemy zapylenie, które w przypadku lakierów wodnych dyskryminuje wysoka jakość. Malowanie - duża powtarzalność kolorów, wysoka jakość domalowań w trudno dostępnych miejscach. Wspólny mianownik dla atrybutów to oszczędność materiałów lakierniczych i malarskich z tytułu redukcji zapylenia lakierniczego i konsumpcji materiałów malarskich i lakierniczych, powtarzalność, podniesienie jakości i skrócenie czasu między operacjami, redukcja zapotrzebowania na sprężone powietrze, większa wydajność produkcyjna. Niższe koszty eksploatacji stanowisk odciągowych, redukcja odpadów, redukcja LZO dbamy o środowisko naturalne. Nie pisałem o aplikacjach elektrostatycznych, nie zagłębialiśmy się w techniczne i technologiczne wątki, nie wymienialiśmy systemów aplikacji 2-K i 3-K; jest to obszerny temat, więc mogą Państwo liczyć na kolejne artykuły bądź na moją bezstronną pomoc i opinię na temat urządzeń malarskich i lakierniczych. Polecam klientom to, co najlepsze i zawsze jest to wybór sprawdzonych urządzeń lakierniczych i malarskich. Radosław Osiński www.topfinish.pl tel. +48 606 234 428 Facebook - http://pl-pl. facebook.com/pages/topfinish/180729648630562 youtube - http://www.youtube. com/user/topfinishpl - można tam znaleźć sporo ciekawych publikacji, filmów i porad REKLAMA