Професійні блоки підготовки повітря для фарбування авто й других поверхонь

Фарбування крила автомобіля

У промислових умовах фарбування автомобілів, металовиробів і навіть меблів проходить у спеціалізованих камерах для фарбування. Набагато частіше використовуються пневматичні фарбопульти незважаючи на доступність компактних електричних аналогів — саме пневмопістолети здатні забезпечити ідеальне професійне фарбування поверхонь, вони ефективніші, а також дозволяють використовувати практично всі типи лакофарбових матеріалів. Ці переваги пневматичних малярських пістолетів компенсують необхідність додаткового місця в автомайстернях не тільки під компресор для стиснення повітря, а й обладнання для очищення та підготовки повітря.

Чому необхідне очищення повітря для фарбування?

Залежно від місця забору атмосферне повітря, що всмоктується компресором, містить до 180×10⁶ частинок пилу розміром від 0.01 до 100 мкм, 23 г газоподібної води і 0,03 мг аерозолів мастил на один кубометр. Пропорційно до ступеня стиснення повітря зростає масова частка домішок на метр кубічний повітря.

Зростання концентрації домішок при стисканні

Всі види забруднень негативно впливають на якість фарбування та призводять до виникнення різних дефектів при фарбуванні авто та інших поверхонь:

• зернистість через пилові крупинки під фарбою, які потрапили туди з повітрям у процесі фарбування;
• наявність дрібних бульбашок, що частково лопнули;
• поява на свіже фарбованій поверхні невеликих круглих западин-картерів, також відомих як "риб'яче око";
• помутніння глянсової поверхні після фарбування.

Види дефектів при неякісному повітрі

До якої міри необхідно очищати повітря перед фарбуванням?

Як правило, необхідний ступінь очищення вказується в технічному паспорті на фарбопульт у вигляді класу чистоти повітря згідно з ISO 8573-1:2010. В цьому випадку вимоги вказуються в квадратних скобках після вказівки стандарту. До прикладу позначення ISO 8573-1:2010 [1:4:1] означає:

• 1 клас чистоти по твердим частинкам: на кубометр щільного повітря допускається менше 20'000 частинок розміром не більше 0,5 мкм;
• 4 клас за вмістом вологи: температура точки роси не вище 4° С (вологість не більше 35% при 20° С);
• 1 клас чистоти за вмістом мастила: не більше 0,01 мг/м³.

Виробники можуть безпосередньо вказувати гранично допустиму кількість вмісту — так, для нанесення порошкових лакофарбових матеріалів якісно вважається повітря з твердими включеннями розміром менше 0,3 мкм і з вмістом масла не більше 0,1‰ (проміле).

Пряма залежність якості покриття від чистоти повітря робить пневматичні системи в фарбувальних камерах більш вимогливими до очищення стисненого повітря ніж загальновиробничі.

Який компресор краще використовувати для камери фарбування?

Якщо Ви займаєтеся покриттям фарбою поверхонь в невеликих об'ємах і більше не маєте інших споживачів сжатого повітря, то Вам може підійти малопотужний поршневий компресор. Якщо ж ви займаєтеся фарбуванням професійно, то однозначно варто обирати гвинтовий компресор.

Раніше ми писали статтю про вибір компресорів, тож перерахуємо переваги гвинтових компресорів, які важливі саме для теми підготовки повітря до фарбопультів:

• Менше компресорного мастила. Під час роботи гвинтовий компресор вносить менше мастила у повітря, ніж поршневий.
• Низька температура повітря. Гвинтові компресори мають нижчу температуру вихідного повітря, що значно полегшує процес його очищення від вологи, бо для видалення зайвої води повітря потрібно охолодити.

Звичайно, у гвинтових компресорів значно більше переваг над поршневими, але саме ці два основних фактори зумовлюють вибір гвинтового типу компресора з погляду якості повітря. До того ж зростання технологічності й обсягів виробництва призвело до того, що ціни на гвинтові компресори в останні роки значно знизилися.

Купити гвинтовий компресор

• Гвинтові компресори

Підготовка повітря для фарбування

Ресивер

Після компресора повітря необхідно подати до ресивера. Обсяг повітря, що здатен накопичувати ресивер, повинен перевищувати або хоча б дорівнювати продуктивності компресора. Якщо Ваш компресор розрахований на споживання повітря 1000 л/хв при максимальному тиску 7 бар, то ідеальним рішенням буде ресивер об'ємом 1 м³.

Для підготовки повітря перед фарбуванням ми рекомендуємо встановлювати ресивер якомога більший. Окрім своїх основних функцій (накопичення повітря та згладжування пульсацій в пневмосистемі) ресивер великого об'єму також сприяє охолодженню повітря. Чим більший ресивер, тим довше повітря знаходитиметься у ньому й остигатиме після компресора, що спрощуватиме подальше відділення вологи у сепараторних вологовідділювачах та може зняти необхідність у додаткових охолоджувачах повітря.

Не забувайте встановлювати автоматичний клапан скидання конденсату в ресивер.

Охолоджувач повітря

Хоча гвинтові компресори "Спеціаліст" й мають внутрішній радіатор й рефрижератор для охолодження, але якщо немає можливості використовувати ресивер достатнього об'єму або витрати повітря занадто великі, то може знадобитись додатковий зовнішній охолоджувач повітря. Він уявляє собою радіатор, що обдувається вентилятором.

Зовнішній охолоджувач потрібен щоб підвищити ефективність роботи холодильних осушувачів, які вимагають температури вхідного повітря не вище 40°C.

Холодильний осушувач

Лише після попереднього охолодження стисненого повітря до 40°C його можна подавати в осушувач холодильного типу, заповнений фреоном. Він охолоджує повітря до точки роси, щоб волога сконденсувалась і її можна було видалити, використовуючи магістральний вологовідділювач-сепаратор.

Магістральний сепаратор для видалення конденсату

Після охолодження повітря волога в ньому конденсується в дуже дрібні краплі, яке підхоплює й несе далі потік повітря. Магістральний сепаратор ефективно видаляє цей конденсат з мінімальними втратами тиску.

Послідовна установка ресивера та магістрального сепаратора може видалити до 60% усієї вологи в стиснутому повітрі. Деяким промисловим завданням цього рівня підготовки повітря буде достатньо. Але з метою якісної підготовки повітря перед фарбувальними роботами необхідно встановити додаткове обладнання.

Тиск повітря та якість фарбування

Підготовка повітря перед фарбуванням авто або інших деталей полягає не тільки в очищенні повітряного потоку від вологи та забруднень, але і підтримці тиску, що подається до фарбопульту, на заданому рівні. Зміна тиску в процесі фарбування позначається на фарбуванні:

1. високий тиск може призвести до ефекту матовості поверхні, шорсткості (запилу), невеликих бульбашок;
2. низьке — до появи патьоків і нерівності, так званої "апельсинової кірки".

Таким чином, без використання блоку підготовки повітря для фарбування неможливо досягти рівно забарвленої поверхні. Звичайно, на якість фарбування авто або іншої поверхні впливають не тільки перелічені фактори, а й сама технологія нанесення лакофарбових покриттів.

Зазвичай для регулювання тиску перед пістолетом фарбування використовують невеликі фільтр-регулятори або регулятори.

Більшість з розпилювачів фарби працюють за порівняно невисокого для пневматики надлишкового тиску повітря — від 0,7 до 5 бар. Номінальне значення вказується виробником в інструкції з експлуатації і може коригуватися маляром під конкретний вигляд і в'язкість лакофарбового покриття, що наноситься.

Для фарбувальних робіт часто використовують лише прості загальнопромислові фільтри-регулятори і регулятори, оскільки вони відносно дешеві й ефективні. Однак треба враховувати, що в цих пристроях існує значне відхилення тиску від налаштованого значення і для більшості технічних завдань це є допустимим і не відіграє особливої ролі, але при нанесенні лакофарбового і, особливо, порошкового покриття, рівний тиск є надважливим. Для цих випадків може знадобитись додаткова купівля дорожчих, але високоточних прецизійних регуляторів.

Фільтр-регулятор тиску повітря з манометром для фарбопульта

Фільтр-регулятор виконує одночасно і перед-фільтрацію твердих частинок, і видалення вологи, яка встигла конденсуватись у трубопроводі, і зниження вихідного тиску до заданого рівня.

Як і звичайні пневморегулятори, фільтр-регулятори сильно залежать від витрат повітря. Якщо налаштування проходить без споживання на виході, то у роботі тиск фактично виявиться меншим, бо зростання витрат завжди призводить до падіння вихідного тиску, в результаті чого виникає відхилення ΔP до -1 бар. Цю залежність ілюструють графіки залежності тиску від витрат.

Зниження вихідного тиску ΔP можна компенсувати, виставивши явно більше значення на фільтр-регуляторі. Наприклад, якщо витрати стисненого повітря фарбопультом складають 400 нл/хв, то для отримання тиску 2 бар за відсутності витрат налаштовується 2,6 бар, а під час роботи тиск знизиться до необхідного рівня 2 бар.

Однак цей метод іноді не дозволяє забезпечити високу точність регулювання, необхідну для фарбопультів. Нижня межа регулювання тиску більшості фільтр-регуляторів і регуляторів знаходиться в районі 1.5 бар, тому вони не здатні забезпечити заданий тиск для фарбопультів, що працюють від 0,7 до 1,5 бар. Окрім цього, ввімкнення-вимкнення інших споживачів повітря та інші причини можуть приводити до коливань тиску у всій пневмосистемі. У цих випадках в блок підготовки повітря для камери для фарбування варто встановити високоточний прецизійний регулятор.

Прецизійний регулятор тиску для пістолетів для фарбування

Прецизійний регулятор має більш складний принцип роботи і дозволяє отримати точне задане значення тиску від 0,05 бар. Зменшення та збільшення витрати не впливає на його вихідний тиск.

Підготовка повітря для фарбування. Висновки.

1. Використовуйте гвинтовий компресор.
2. Після гвинтового компресора обов'язково встановлюйте ресивер достатнього об'єму з автоматичним скиданням конденсату.
3. Після ресивера встановлюєте магістральний сепаратор.
4. За сепаратором встановлюйте осушувач холодильного типу.
5. Після осушувача холодильного типу встановлюється додатковий магістральний сепаратор, який прибирає вологу з конденсованою в холодильнику.
6. Далі монтується блок фільтрів, що прибирають тверді частинки розміром до 5 мікрон або менше, якщо цього вимагає ваше завдання.
7. Все розведення магістралей стисненого повітря виконуйте пластиковими трубами.
8. У складі блоку підготовки повітря перед фарбопультом використовуйте прецизійний регулятор.