Профессиональная подготовка воздуха для покраски краскопультом авто и других поверхностей

Покраска крыла автомобиля

В промышленных условиях покраска автомобилей, метизов и даже мебели проходит в специализированных камерах для покраски. Гораздо чаще используются пневматические краскопульты, несмотря на доступность компактных электрических аналогов — именно пневмопистолеты способны обеспечить идеальную профессиональную окраску поверхностей, они более эффективны, а также позволяют использовать практически все типы лакокрасочных материалов. Эти преимущества пневматических малярных пистолетов компенсируют необходимость дополнительного места в автомастерских не только под компрессором для сжатия воздуха, но и оборудованием для очистки и подготовки воздуха.

Почему воздух после компрессора необходимо очищать?

В зависимости от места забора всасываемый компрессором атмосферный воздух содержит до 180×10 ⁶ частиц пыли размером от 0.01 до 100 мкм, 23 г газообразной воды и 0,03 мг аэрозолей масел на один кубометр. Пропорционально степени сжатия воздуха возрастает массовая доля примесей на метр кубический воздух.

Рост концентрации примесей при сжатии

Все виды загрязнений отрицательно влияют на качество покраски и приводят к возникновению различных дефектов при покраске авто и других поверхностей.

• зернистость из-за пылевых крупинок под краской, попавших туда с воздухом в процессе окрашивания;
• наличие мелких лопнувших пузырей;
• появление на свежеокрашенной поверхности небольших круглых впадин-картеров, также известных как "рыбий глаз";
• помутнение глянцевой поверхности после окрашивания.

До какой степени необходимо очищать воздух перед покраской?

Как правило, необходимая степень очистки указывается в техническом паспорте на краскопульт в виде класса чистоты воздуха согласно ISO 8573-1:2010. В этом случае требования указываются в квадратных дужках после указания стандарта. К примеру обозначение ISO 8573-1:2010 [1:4:1] означает:

• 1 класс чистоты по твердым частицам: на кубометр плотного воздуха допускается менее 20'000 частиц размером не более 0,5 мкм;
• 4 класс по содержанию влаги: температура точки росы не выше 4° С (влажность не более 35% при 20° С);
• 1 класс чистоты по содержанию масел: не более 0,01 мг/м³.

Производители могут непосредственно указывать предельно допустимое количество содержимого – так, для нанесения порошковых лакокрасочных материалов качественным считается воздух с твердыми включениями размером менее 0,3 мкм и содержанием масла не более 0,1‰ (промилле).

Прямая зависимость качества покрытия от чистоты воздуха делает пневматические системы в покрасочных камерах более требовательными к очистке сжатого воздуха, чем общепроизводственные.

Какой компрессор лучше использовать для окрашивания?

Если Вы занимаетесь покрытием краской поверхностей в небольших объемах и больше нет других потребителей сжатого воздуха, то Вам может подойти маломощный поршневой компрессор. Если же вы занимаетесь покраской профессионально, то однозначно следует выбирать винтовой компрессор.

Ранее мы писали статью о выборе компрессоров и перечислим преимущества винтовых компрессоров, которые важны именно для темы подготовки воздуха к краскопультам:

• Меньше компрессорной смазки. Во время работы винтовой компрессор вносит меньше смазки в воздух, чем поршневой.
• Низкая температура воздуха. Винтовые компрессоры имеют более низкую температуру выходного воздуха, что значительно облегчает процесс его очистки от влаги, так как для удаления излишней воды воздух нужно охладить.

Конечно, у винтовых компрессоров гораздо больше преимуществ над поршневыми, но именно эти два основных фактора обуславливают выбор винтового типа компрессора с точки зрения качества воздуха. К тому же, рост технологичности и объемов производства привел к тому, что цены на винтовые компрессоры в последние годы значительно снизились.

Купить винтовой компрессор

• Винтовые компрессоры

Подготовка воздуха для окрашивания

Ресивер

После компрессора воздух необходимо подать к ресиверу. Объем воздуха, способный накапливать ресивер, должен превышать или хотя бы равняться производительности компрессора. Если Ваш компрессор рассчитан на потребление воздуха 1000 л/мин при максимальном давлении 7 бар, идеальным решением будет ресивер объемом 1 м³.

Для подготовки воздуха перед покраской мы рекомендуем устанавливать ресивер как можно больший. Кроме своих основных функций (накопление воздуха и сглаживание пульсаций в пневмосистеме), ресивер большого объема также способствует охлаждению воздуха. Чем больший ресивер, тем дольше воздух будет находиться в нем и остывать после компрессора, что упрощает дальнейшее отделение влаги в сепараторных влагоотделителях и может устранить необходимость в дополнительных охладителях воздуха.

Не забывайте устанавливать автоматический клапан сброса конденсата в ресивер.

Охладитель воздуха

Хотя винтовые компрессоры "Специалист" имеют внутренний радиатор и рефрижератор для охлаждения, но если нет возможности использовать ресивер достаточного объема или расход воздуха слишком велик, то может потребоваться дополнительный внешний охладитель воздуха. Он представляет собой радиатор, обдуваемый вентилятором.

Внешний охладитель необходим для повышения эффективности работы холодильных осушителей, требующих температуры входного воздуха не выше 40° C.

Холодильный осушитель

Только после предварительного охлаждения сжатого воздуха до 40° C его можно подавать в осушитель холодильного типа, заполненный фреоном. Он охлаждает воздух до точки росы, чтобы влага сконденсировалась и её можно было удалить, используя магистральный влагоотделитель-сепаратор.

Магистральный сепаратор для удаления конденсата

После охлаждения воздуха влага в нем конденсируется в очень мелкие капли, которые подхватывает и несёт дальше поток воздуха. Магистральный сепаратор эффективно удаляет этот конденсат с минимальными потерями давления.

Последовательная установка ресивера и магистрального сепаратора может удалить до 60% всей влаги в сжатом воздухе. Некоторым промышленным задачам будет достаточно этого уровня подготовки воздуха, но с целью качественной подготовки воздуха перед покрасочными работами необходимо установить дополнительное оборудование.

Давление воздуха и качество окрашивания

Подготовка воздуха перед покраской авто или других деталей заключается не только в очистке воздушного потока от влаги и загрязнений, но и поддержке давления, подаваемого к краскопульту, на заданном уровне. Изменение давления в процессе окрашивания сказывается на окрашивании:

1. высокое давление может привести к эффекту матовости поверхности, шероховатости (опылу), небольшим пузырькам;
2. низкое — к появлению подтёков и неровностей, так называемый эффект "апельсиновой корки".

Таким образом, без использования блока подготовки воздуха для окрашивания невозможно добиться ровно окрашенной поверхности. Конечно, на качество покраски авто или другой поверхности влияют не только перечисленные факторы, но и сама технология нанесения лакокрасочных покрытий.

Обычно для регулировки давления перед пистолетом окрашивания используют небольшие фильтр-регуляторы или регуляторы.

Большинство из распылителей краски работают при сравнительно невысоком для пневматики избыточном давлении воздухе — от 0,7 до 5 бар. Номинальное значение указывается производителем в инструкции по эксплуатации и может корректироваться маляром под конкретный вид и наносимую вязкость лакокрасочного покрытия.

Для окрасочных работ часто используют только простые общепромышленные фильтры-регуляторы и регуляторы, поскольку они относительно дешевы и эффективны. Однако надо учитывать, что в этих устройствах существует значительное отклонение давления от настроенного значения и для большинства технических задач это допустимо и не играет особой роли, но при нанесении лакокрасочного и, особенно, порошкового покрытия, ровное давление является сверхважным. Для этих случаев может потребоваться дополнительная покупка более дорогих, но высокоточных прецизионных регуляторов.

Фильтр-регулятор давления воздуха с манометром для краскопульта

Фильтр-регулятор выполняет одновременно и пред-фильтрацию твердых частиц, и удаление влаги, успевшей сконденсироваться в трубопроводе, и снижение выходного давления до заданного уровня.

Как и обычные пневморегуляторы, фильтр-регуляторы сильно зависят от расхода воздуха. Если настройка проходит без потребления на выходе, то в работе давление фактически окажется меньше, так как рост затрат всегда приводит к падению исходного давления, в результате чего возникает отклонение P до -1 бар. Эту зависимость иллюстрируют графики зависимости давления от расхода.

Снижение исходного давления ΔP можно компенсировать, выставив явно большее значение на фильтр-регуляторе. Например, если расход сжатого воздуха краскопультом составляет 400 нл/мин, то для получения давления 2&npsp;бар при отсутствии расхода настраивается 2,6 бар, а при работе давление снизится до необходимого уровня 2 бар.

Однако этот метод иногда не позволяет обеспечить высокую точность регулировки, необходимую для краскопультов. Нижний предел регулирования давления большинства фильтр-регуляторов и регуляторов находится в районе 1.5 бар, поэтому они не способны обеспечить заданное давление для краскопультов, работающих от 0,7 до 1,5 бар. В этом случае в блок подготовки воздуха для окрашивающей камеры следует установить дополнительный высокоточный прецизионный регулятор.

Прецизионный регулятор давления для окрасочного пистолета.

Прецизионный регулятор позволяет получить точное заданное значение давления от 0,05 бар за счет более сложного принципа работы. Уменьшение и увеличение расхода не влияет на исходное давление.

Подготовка воздуха для покраски. Выводы.

1. Используйте винтовой компрессор.
2. После винтового компрессора обязательно устанавливайте ресивер достаточного объема с автоматическим сбросом конденсата.
3. После ресивера устанавливаете магистральный сепаратор.
4. За сепаратором устанавливайте осушитель холодильного типа.
5. После осушителя холодильного типа устанавливается дополнительный магистральный сепаратор, убирающий влагу сконденсированную в холодильнике.
6. Далее монтируется блок фильтров, убирающих твердые частицы размером до 5 микрон или менее, если этого требует ваша задача.
7. Всю разводку магистралей сжатого воздуха выполняйте пластиковыми трубами.
8. В составе блока подготовки воздуха перед краскопультом используйте прецизионный регулятор.