Selektywne malowanie logo Instytutu Fraunhofera metodą digital painting.
Malowanie selektywne w technologii kropli na żądanie (drop-on-demand)
Instytut Fraunhofera IPA niedawno pomyślnie zakończył projekt dotyczący technologii selektywnego malowania. Jest to szczególnie ważne w czasach, gdy indywidualizacja produktów masowych i rozwój technologii produkcji, które efektywnie gospodarują zasobami, są głównymi zagadnieniami w technologii malowania. Przejawia się to między innymi w różnorodnych wysiłkach zmierzających do ulepszenia procesów powlekania rozpylającego w zakresie ich zapotrzebowania energetycznego i zużycia materiałów produkcyjnych. Ponadto na znaczeniu zyskuje wysoki stopień indywidualizacji powłoki pojazdów poprzez wielokolorowe wykończenie. Również ta dziedzina wymaga obecnie przeprowadzania kosztownych procesów, np. w przypadku zindywidualizowanych projektów powlekania powierzchni we wnętrzach pojazdów.
Malowanie selektywne
Selektywne powlekanie metodą drop-on-demand lub w skrócie malowanie cyfrowe (digital painting) ma potencjał, aby rozwiązać te problemy w znaczącym stopniu, a tym samym sprostać wymaganiom rynku. Ta dziedzina badań jest intensywnie rozwijana w Instytucie Fraunhofera IPA.
W przypadku malowania cyfrowego tworzone są pojedyncze krople farby, które są następnie w sposób ukierunkowany wystrzeliwane na lakierowany element i dzięki inteligentnemu nakładaniu łączą się w linie i całe powierzchnie. Metoda drop-on-demand umożliwia całkowite malowanie bez konieczności maskowania, z wyraźnie zaznaczonymi konturami oraz bez tworzenia się mgły lakierniczej.
Każda kropla przyczynia się do końcowego efektu malowania. Można całkowicie zrezygnować z maskowania i czasochłonnego czyszczenia instalacji. Ponadto to elastyczne podejście do malowania zapewnia różnorodne możliwości realizacji projektów i dekorów (patrz zdjęcie). Szczególna zaleta tej technologii polega na tym, że znane powszechnie materiały malarskie wymagają jedynie niewielkiej modyfikacji, aby zachować wszystkie właściwości powłoki, takie jak trwałość i właściwości optyczne.
W nowej technologii aplikacji dwie cechy procesu mają szczególne znaczenie i wyraźnie różnią się od powszechnie znanych metod: z jednej strony kropla powinna odrywać się prawidłowo (patrz rysunek nr 1), a z drugiej poszczególne krople powinny dobrze się ze sobą zlewać tak, aby poszczególne punkty nie były widoczne. Odrywanie się kropli zapewnia wysoki poziom stabilności procesu, jeśli kropla farby jest tworzona bez długich przewężeń i bez tzw. kropel-satelitów. Ostatecznie chodzi o to, aby warstwa farby miała jednorodną, gładką powierzchnię.
Połączenie symulacji numerycznych, dogłębnych analiz procesów aplikacji oraz zastosowanie nowych metod charakteryzowania farb pozwoliło na osiągnięcie bardzo dobrej charakterystyki procesu. Symulacje numeryczne opierają się na tzw. objętości płynu (VoF- volume of fluid) – metodzie dynamiki płynów – i wykorzystują realistyczne modele lepkości farb w oparciu o dane pomiarowe. W badaniu procesów aplikacji skuteczna okazała się w szczególności kamera o wysokiej prędkości rejestrowania. Oprócz tradycyjnych metod zastosowano reometr kapilarny do scharakteryzowania farby w celu określenia lepkości przy dużym ścinaniu i wydłużaniu.
Komentarze (0)