Технологии применения - Порошковые краски подготовка и технология окрашивания

Изделия, выходящие из агрегатов подготовки поверхности, как правило, содержат остаточную влагу. Поскольку для получения желаемого качества покрытий порошковые краски должны наноситься на чистые сухие поверхности, требуется удаление этой влаги, т. е. высушивание изделий.

Количество влаги, остающейся на поверхности изделий, зависит от ряда факторов: способа их навески на конвейере, наличия глухих мест и карманов и др. Деталь следует навешивать под таким углом, чтобы вода стекала, не задерживалась в неровностях ее горизонтальных поверхностей. При наличии карманов следует предусмотреть дренажные отверстия. Последние могут служить для закрепления крючков.

Эти мероприятия могут уменьшить содержание влаги на поверхности, но не исключают ее присутствия совсем. Поэтому требуется принудительное удаление воды - сушка.

Для этой цели на практике применяют два способа: обдув и нагревание в сушильных установках.

Способ обдува чаще используется для удаления излишков воды, остающихся на поверхности детали вследствие ее плохого стекания или задержки в неровностях поверхности, однако он приемлем и для полного высушивания изделий. В этом случае для обдува применяют нагретый воздух.

В некоторых случаях удалить излишки воды настолько трудно, что на выходе из агрегата мокрой очистки приходится устанавливать пневмопушку. Оператор использует ее для сдувания воды, остающейся в неровностях поверхности. Нередко применяется устройство, встряхивающее подвеску с деталью. Эффективность данного подхода зависит от того, насколько прочно данная деталь удерживается на крючке и сколько влаги на ней остается.

Часто оборудование для обдува устанавливается в выходном тамбуре промывочной установки. В типовой конструкции используются нагнетательный вентилятор и труба, имеющая щели или сопла для выдувания воздуха. Его подают со скоростью более 20 м/с. Эта схема применяется в основном для удаления сравнительно больших количеств воды, которая остается в недоступных участках поверхности.

Следует иметь в виду, что деминерализованная вода, часто применяемая для окончательной промывки изделий, может вызывать коррозию углеродистой стали, поэтому в таких случаях оборудование для обдува должно быть выполнено из материалов, не подвергающихся коррозии.

Сушильные установки (печи) - наиболее распространенный вид оборудования для высушивания изделий от воды. Температура в них не должна намного превышать температуру, достаточную для испарения влаги; чаще всего выбирается температура 120 °С. При установке рабочей температуры необходимо принимать в расчет два фактора. Это скорость нагрева детали и время пребывания детали в печи.

Под временем пребывания в печи понимается время, в течение которого деталь в ней находится (исключается время прохождения через входной и выходной тамбуры). Например, время пребывания в печи, необходимое для полного высушивания детали при заданной температуре, может быть недостаточным из-за ограничений, связанных со скоростью конвейера. Так, при скорости конвейера около 0,1 м/с и времени сушки 1 мин при 120 °С требуемая длина печи составит 6 м. Если используется печь меньшей длины, то при данной скорости конвейера должна быть предложена более высокая температура. Но и здесь могут быть ограничения: избыточная теплота может привести к обезвоживанию (дегидратации) фосфатного покрытия (если оно имеется) и ухудшению его качества.

Для высушивания изделий применяют сушильные установки (печи) конвективного и терморадиационного типов.

В конвективных печах для передачи теплоты к детали используется воздух. Скорость воздуха влияет на время сушки. В большей части установок скорость воздуха низкая, хотя при высокой скорости может быть уменьшено время пребывания изделий в печи (например, в случае ограниченной площади цеха). Высокая скорость воздуха может быть достигнута путем использования вентиляторов и воздуховодов для распределения нагретого воздуха по нагреваемой поверхности. На практике производительность вентилятора, требуемая для подвода теплоты к детали с использованием высокой скорости воздушного потока, должна обеспечивать как минимум 15-кратный обмен за 1ч.

Эффективность сушильной печи может быть повышена за счет непосредственного обдува детали воздухом, движущимся с высокой скоростью. Это дает возможность сушильной печи работать при более низкой температуре, снижает потребление энергии и необходимую степень охлаждения деталей перед нанесением покрытия.

Скорость воздуха - важный конструктивный параметр при разработке конвективной сушильной печи. Увеличение скорости воздуха улучшает передачу теплоты к детали, облегчая таким образом, сушку в течение заданного времени. Если сушка детали особенно затруднена, то более высокая скорость воздуха должна использоваться в сочетании с более высокой температурой.

Обычно скорость воздуха в печах принимают не менее 20 м/с. Статическое давление в системе воздуховодов для высокой скорости воздуха должно быть выше, чем при низкой скорости. Повышенная затрата энергии (большая мощность) для привода приточного вентилятора в высокоскоростных системах компенсируется повышенной скоростью сушки.

В сушильных установках с инфракрасным излучением тепловая энергия направляется непосредственно на деталь. Использование ИК лучей в сушильных печах наиболее эффективно для плоских деталей несложной формы с минимальным количеством выступов и внутренних поверхностей. ИК печи достигают рабочих температур за более короткое время по сравнению с конвективными. Как и для других сушильных установок, надлежащее обдувание деталей воздухом является ключевым фактором ускорения процесса сушки.

Перед направлением в окрасочную камеру высушенная деталь должна быть охлаждена. Это важно, поскольку оптимальная температура детали при нанесении порошка обычно ниже 38 °С.

Охлаждение обычно проводят выдерживанием детали при температуре окружающей среды (комнатной). Однако, если необходимое для этого время оказывается недопустимо продолжительным вследствие большой теплоемкости детали, то требуется принудительное охлаждение.

Расчет показывает, что если скорость конвейера составляет около 0,1 м/с и на охлаждение детали от температуры сушки до комнатной требуется 1 мин, то длина конвейерной линии между выходным тамбуром печи и камерой для нанесения порошковой краски должна быть не менее 6 м. Для предприятий, в которых отсутствует кондиционирование воздуха, естественное охлаждение в окружающей среде может оказаться неэффективным, особенно в летние месяцы, когда температура воздуха может достигать 38 °С.. В этом случае желательно устанавливать оборудование для принудительного охлаждения.

Охлаждающее оборудование часто представляет собой ряд вентиляторов, установленных на полу. Если охлаждаемые детали очень массивны или время для охлаждения установлено очень коротким, то может использоваться охлаждающий туннель (рис. 4.3). В него можно подавать кондиционированный, прошедший через фильтр воздух.

В более распространенных установках принудительного охлаждения используется воздух извне или изнутри цеха, в зависимости от того его температура ниже. Этот воздух фильтруется, а в воздухозаборниках устанавливают поглотители влаги. Предусматриваются также вентиляторы для отвода воздуха из туннеля для предотвращения попадания переносимых воздухом загрязнений в туннель. При необходимости вытяжной вентилятор может автоматически переключаться на отвод воздуха внутрь производственного помещения или за его пределы.

В типовой конструкции охлаждающего туннеля используются два вентилятора, подающие равные объемы воздуха.