Линии и комплексы порошковой окраски

Порошковое окрашивание представляет собой способ нанесения пигментного полимерного покрытия на металлические изделия. Технологический процесс такого окрашивания включает ряд различных процедур: от предварительной подготовки изделий к нанесению краски до полимеризации напыления для придания материалу прочности. С целью автоматизации или роботизации процесса окрашивания заготовок могут быть сформированы производственные линии или приобретены специальные комплексы порошковой окраски.

Элементы линии порошковой окраски

Базовые элементы производственной линии окрашивания включают оборудование для подготовки изделий к окрашиванию, установки напыления краски (включая краскопульты и аппараты для подачи порошка), печи для её полимеризации, соединенные транспортной системой. По мере необходимости возможно включение другого оборудования в производственную линию.

В качестве оборудования для подготовки к окрашиванию выступают агрегаты химической подготовки, струйно-абразивные или дробеструйные системы. Данные установки предназначены для удаления с поверхности заготовок масляно-жировых загрязнений, частиц коррозии, пыли и пр.

После того, как заготовка была обработана и обезжирена, она помещается в печь для сушки, где под воздействием повышенной температуры с поверхности изделия удаляются остатки влаги перед нанесением порошковой краски. Камеры для предварительной просушки могут быть разного типа и выбираются исходя из размеров изделий, подлежащих окрашиванию, предпочтений заказчиков. Среди наиболее популярного оборудования: печи колокольного и тупикового типов, системы с воздушными завесами.

Центральной частью комплексов для окрашивания являются камеры нанесения порошковой краски. В закрытом пространстве осуществляется процесс напыления пигмента электростатическим способом. Окрашивание деталей может проводиться автоматическими установками или вручную специалистом.

По завершению напыления краски на заготовку, она отправляется в печь полимеризации, где происходит расплавление полимерного порошка для равномерного покрытия изделия. Воздух камеры, в которую помещается изделие, начинает равномерно нагреваться до температуры 160-240 градусов. Длительность полимеризации и температурный режим выставляются в соответствии с требованиями, указанными производителем краски. В зависимости от типа топлива, нагрев может быть электрическим, газовым или дизельным. Газовые печи полимеризации являются наиболее экономными в разрезе расходуемой энергии, однако их установка требует наличие газа на производстве, проведенного согласно всем требованиям и нормам.

Транспортная система служит для формирования связи между элементами производства - соединение пути заготовки в единую цепочку от одного этапа до другого. Автоматизированная транспортная линия снижает временные затраты на перемещение деталей и ускоряет производственный цикл, что, в свою очередь, уменьшает простои оборудования и экономит средства на обеспечение его функционирования. Транспортные системы могут быть сформированы на любом производстве, предполагающем возможность автоматической подачи и перемещения деталей: например, в машиностроительной сфере, станкостроительной, химической и металлургической отраслях. При этом, внедрение линии транспортировки заготовок позволяет высвободить свободные площади в производственном цехе, повысить безопасность труда и исключить ошибки при транспортировке деталей. Параметры транспортной системы зависят от габаритов заготовок, требуемой скорости движения и возможности её регулировки, графика работы производства, системы управления и т.д.

Направляющие транспортной системы могут быть верхнего или нижнего типа, а также совмещенными.

«Мозгом» комплекса порошкового окрашивания является пульт управления. Для реализации простого управления системой напыления порошковой краски пульт может быть оснащен интеллектуальной системой управления, иметь дисплей и русскоязычное меню. С помощью сенсорного дисплея можно устанавливать настройки системы, указывать параметры рабочего цикла, определять скорость движения заготовок.

Комплекс порошкового окрашивания должен быть оснащен термодатчиками, терморегуляторами, датчиками тока и преобразователями энергии, системой контроля перенапряжения с возможностью отключения оборудования в случае возникновения риска выхода установки из строя. На экране дисплея могут отображаться текстовые сообщения о возникновении ошибки в системе (с указанием источника ошибки), об определении выгоревших ТЭНов.

Интеллектуальная система управления позволяет контролировать окрашивание на каждом этапе благодаря отражению на дисплее актуальной стадии процесса. Например: полимеризация, 150 градусов, 6 минут. Кроме этого система может быть оснащена световой и/или звуковой сигнализацией.

Грамотно сформированная линия порошкового окрашивания позволяет обеспечить эффективность функционирования производства и снизить затраты на эксплуатацию оборудования.

Виды линий порошковой окраски

Конфигурация производственных комплексов может быть различна и зависит от возможности формирования на производстве транспортной системы, номенклатуры изделий, подлежащих окрашиванию, размеров цеха и т.д.:

Линейные линии - оборудование для порошкового окрашивания устанавливается вдоль одной оси.

Кольцевые линии - транспортные тележки двигаются по кругу, что обеспечивает высокую производительность в процессе окрашивания.

Г-образные линии - расположение предусматривает наличие поворотной балки.

Полукольцевые линии - оборудование и технологические камеры расположены полукругом.

Цикл окрашивания

В качестве примера следует рассмотреть цикл окрашивания на полукольцевой транспортной линии напыления порошковой краски:

• первым шагом происходит загрузка заготовок в транспортную систему. Изделия могут загружаться вручную, поступать на линию с предыдущего производственного процесса или со складского помещения;
• на втором шаге происходит запуск процессе предварительной обработки изделия;
• после этого чистая обезжиренная заготовка поступает в камеру напыления, где и происходит окрашивание детали с одной, двух (иногда и более) сторон;
• четвёртым шагом является перемещение заготовки в печь полимеризации;
• параллельно перемещению заготовки в полимеризационную камеру происходит запуск следующего изделия на подготовительный этап.

В мелко- и среднесерийном производстве комплексы порошковой окраски базируются на ручном или полуавтоматическом управлении, в крупносерийном - на автоматической системе. В зависимости от потребностей производства, могут быть использованы стандартные комплексы порошковой окраски или индивидуально спроектированные линии.

Использование линий и комплексов порошковой окраски имеет ряд преимуществ:

• наличие системы рекуперации в комплексе порошкового окрашивания снижает количество отходов красящего вещества до 1%: остатки краски могут повторно использоваться после очистки;
• высокий уровень автоматизации системы облегчает процедуру обучения сотрудников;
• изделия и заготовки окрашенные методом напыления порошковой краски с последующей полимеризацией покрытия не требуют особого ухода;
• экономия времени за счет подачи и перемещения заготовок по связанной в единую систему транспортной линии. Процесс полимеризации краски обычно занимает 10-15 минут, что существенно меньше чем просушка окрашенного покрытия другими способами. Общая длительность окрашивания порошковой краской с этапом подготовки - примерно 30 минут;
• метод порошкового окрашивания является экологичным, а использование современного оборудования дает возможность минимизировать выбросы вредных веществ в окружающую среду.

Осуществления окрашивания в производстве с использованием линий и комплексов для порошкового напыления является простым, высокоэффективным и рентабельным способом покрытия изделий, кроме того, это повышает прочность деталей.