Malowanie natryskowe, część I
Kiedy w 1870 r. dr Allen De Vilbiss wymyślił, a później opatentował aparat złożony z gumowej gruszki pompującej powietrze do dyszy zasysającej płyn z butelki i rozpylającej go w postaci aerozolu w powietrzu, zapewne nie przypuszczał, że zapoczątkował nowy rozdział w lakiernictwie. Początkowo rozwiązanie miało służyć aplikacji leków do leczenia gardła, bo doktor był laryngologiem. Urządzenie rozwinął i przystosował dla potrzeb lakiernictwa syn Allena Tom. W 1907 roku rozpoczął on próby mające na celu znalezienie dla wynalazku zastosowań w przemyśle. Okazało się, że do aplikacji farb potrzeba znacznie więcej powietrza niż daje go gumowa gruszka. Owocem wielu prób był pierwszy pistolet lakierniczy.
Dzisiaj mamy na rynku tak dużą ilość różnorodnego sprzętu do aplikacji farb, że warto wiedzę o urządzeniach malarskich nieco usystematyzować. W pierwszej kolejności zajmiemy się powietrznymi pistoletami natryskowymi.
Budowę i zasadę działania powietrznego pistoletu natryskowego objaśnia rys. 1.
Zasada działania pistoletu jest dość prosta. Szybko przepływające powietrze wytwarza podciśnienie w dyszy zasysając cząsteczki farby, zjawisko to znane jest w fizyce jako tzw. zwężka Venturiego. W kapturze powietrznym farba jest „mieszana” z powietrzem, tworząc aerozol. Odpowiednie proporcje stosunku farby i strumienia powietrza oraz prędkość przepływu decydują o jakości rozpylenia i kształcie stożka natrysku. Do ustawiania ilości farby służy pokrętło regulacji iglicy (1 – rys. 1), a do ustawienia kształtu stożka pokrętło regulacji dopływu powietrza do kaptura (2). W poprawnie działającym pistolecie spust otwierany jest dwustopniowo, wpierw otwiera się zawór powietrza, a po mocniejszym naciśnięciu spustu - iglica dopływu farby do dyszy. Mimo że zasada działania pistoletu jest prosta i znana od ponad 100 lat, to współczesne pistolety mają na ogół bardzo precyzyjną i często dość skomplikowaną konstrukcję.
System dolnego zasilania jest obecnie rzadziej stosowany w pistoletach malarskich, a częściej w pistoletach do natrysku środków antykorozyjnych, specjalistycznych środków myjących itp.
Pistolety z dołączonym zbiornikiem bardzo dobrze nadają się do malowania stosunkowo małych obiektów i napraw niewielkich powierzchni, dlatego znajdują głównie zastosowanie w zakładach blacharsko-lakierniczych i zakładach rzemieślniczych. Tam, gdzie maluje się dużo, częste przerwy w pracy na uzupełnienie farby są poważną wadą wpływającą na wydajność i jakość malowania. Tej wady są pozbawione pistolety pneumatyczne, do których farba jest doprowadzana drugim przewodem. Takie rozwiązania są stosowane w malarniach przemysłowych. Najczęściej stosuje się dwa rozwiązania. W pierwszym farba jest wypychana ze zbiornika ciśnieniowego przez poduszkę powietrzną (rys. 2), w drugim zasysana jest z opakowania i podawana do pistoletu przez tzw. pompę transferową (rys. 3). Zestawy z ciśnieniowym zbiornikiem powietrza są z reguły tańszym rozwiązaniem, ale ich wadą jest to, że nie widać poziomu farby w puszce, a każdorazowa wymiana puszki lub dolanie farby wymaga dłuższej przerwy, bo trzeba układ „rozprężyć” i odkręcić szczelne zamknięcie pokrywy zbiornika ciśnieniowego.
Jeszcze do niedawna pistolety malarskie pracowały wyłącznie przy ciśnieniach powietrza typowych dla instalacji pneumatycznych stosowanych w sprężarkach lub sieciach warsztatowych, tj. od 4 do 6, a nawet 8 barów. Stosowany obecnie podział i oznaczenie pistoletów powietrznych wynikają z pracy przy określonym ciśnieniu i zapotrzebowaniu powietrza:
HP (wysokie ciśnienie, ang. High Pressure) – ten typ pistoletów potrzebuje stosunkowo dużego ciśnienia powietrza, nawet powyżej 4 barów przy relatywnie niedużym jego zapotrzebowaniu. Zaletą jest możliwość zasilania prawie z każdej sprężarki warsztatowej, natomiast wadą jest niski transfer1 (spore straty farby, ponad 50%) spowodowany bardzo silnym rozpyleniem materiału malarskiego oraz niebezpieczeństwo powstawania tzw. suchego natrysku.
HVLP (duża objętość, niskie ciśnienie, ang. High Volume Low Pressure) – pistolety tego typu rozpylają poprawnie lakier przy niższym ciśnieniu (0,8 – 2,5 bara), jednak wymagają znacznie większej wydajności kompresora, bo zużywają dużo więcej powietrza. Pistolety HVLP mają zdecydowanie lepszy współczynnik transferu od pistoletów HP.
LVMP (mała objętość, średnie ciśnienie, ang. Low Volume Midle Pressure) – to kolejna generacja pistoletów wymagająca mniej powietrza przy zredukowanym ciśnieniu. Jeden z najbardziej znanych producentów pistoletów lakierniczych używa dla tej technologii oznaczenia RP. Transfer uzyskiwany dzięki tego typu pistoletom wzrósł do ok. 65%.
RP (zredukowane ciśnienie, ang. Reduced Pressure) jest również definiowane jako super szybka, zoptymalizowana technologia wysokiego ciśnienia dla jakości nanoszenia lakieru i prac zgodnych z wymogami VOC.
LVLP (mała objętość, niskie ciśnienie; ang. Low Volume Low Pressure) – to najnowsza i najbardziej zaawansowana technologia. Te pistolety pozwalają na uzyskanie współczynnika transferu nawet do 75%.
Kolejnym istotnym zagadnieniem jest dobór odpowiedniej dyszy. Wiele, choć nie wszystkie pistolety, mają wymienne dysze, należy jednak pamiętać, że dysza jest spasowana z iglicą i musi być wymieniana z nią w komplecie (fot. 3). Kaptury powietrzne pasują z reguły do kilku dysz o określonym zakresie średnic. Najczęściej stosowane średnice dysz, w zależności od typu pistoletu i stosowanego materiału, zestawiono w tabeli. Należy pamiętać, że dobór dyszy i pistoletu zależy od rodzaju farb, ich właściwości reologicznych, szczególnie lepkości. Do pośredniego określania lepkości stosuje się najczęściej kubki wypływowe, np. popularny kubek Forda nr 4 (fot. 4).
Każdy producent materiałów lakierniczych powinien podać informacje o sposobie nanoszenia produktu. Producenci bardzo często zamieszczają w kartach technicznych, również na stronach internetowych, odpowiednie zalecenia. Warto też w sprawie właściwego doboru pistoletu i dyszy skonsultować się z przedstawicielem producenta stosowanego przez nas sprzętu, szczególnie gdy posługujemy się pistoletami typu HVLP lub LVLP.
Pistolety nisko- i średniociśnieniowe starszej generacji cechowały się niższą wydajnością, dlatego lakiernikom dość często trudno się było na nie przestawić lub pracowali nimi przy zbyt wysokim ciśnieniu, co powodowało wysokie straty farby i często niższą jakość malowania niż przy pistoletach typu HP. Współczesne pistolety, szczególnie te pochodzące od renomowanych producentów, pozwalają na malowanie z praktycznie tą samą wydajnością przy zredukowanym ciśnieniu i zapotrzebowaniu na powietrze. Przy wyborze pistoletu należy wziąć pod uwagę następujące parametry:
- rodzaje stosowanych farb, ze szczególnym uwzględnieniem zalecanej przez producentów farb lepkości;
- podatność farb na tworzenie tzw. suchego natrysku;
- w przypadku farb dwuskładnikowych ich żywotność;
- typowe gabaryty i kształty najczęściej malowanych przedmiotów;
- częstotliwość malowania, zmiany farb i kolorów itp.
Komentarze (0)