З тією самою фарбою, тим самим фарборозпилювачем і тими самими налаштуваннями покриття одного дня виходить рівним, а іншого має ефект апельсинової кірки. Ця різниця має кілька можливих причин, серед яких в’язкість фарби, спосіб нанесення та умови у фарбувальній камері. Вологість повітря є одним із факторів, які потрібно перевірити, коли результат змінюється.
В автомобільній промисловості покриття повинно мати однакову якість на кожному кузові. Тому, крім налаштувань фарборозпилювача, важлива стабільність умов у камері. Condair, виробник обладнання для контролю вологості з портфоліо Texco, описує випадок автомобільного заводу, на якому частка кузовів, прийнятих під час першої перевірки після фарбування, зросла на 10% після покращення контролю вологості.
Для фарб на водній основі тепле й сухе повітря прискорює випаровування. Фарба втрачає воду під час розпилення та після того, як потрапляє на деталь, і шар має менше часу, щоб рівномірно розтектися. У статті пояснюється, що змінюється разом із вологістю і як встановлюються відповідні умови для стабільного результату.
Що відбувається з фарбою між фарборозпилювачем і деталлю?
Фарборозпилювач розпилює фарбу на дрібні краплі, які рухаються до деталі. Випаровування починається на цьому шляху і триває після того, як фарба осідає на поверхні.
Швидкість випаровування залежить від температури та вологості повітря, а також від його циркуляції. У теплому, сухому та добре провітрюваному повітрі вода з фарб на водній основі випаровується швидше. У вологому повітрі випаровування повільніше.
Фарби на водній основі особливо чутливі до цих змін, оскільки вологість повітря безпосередньо впливає на випаровування води з їхнього складу. Умови в камері важливі й для фарб на основі розчинників, зокрема через вплив на статичну електрику та осідання пилу. Вплив на покриття залежить від складу фарби та способу нанесення.
Яка вологість потрібна у фарбувальних камерах?
У деяких процесах із використанням фарб на водній основі підтримується відносна вологість 65-75%. Цей діапазон допомагає контролювати випаровування під час розпилення. Умови, необхідні для кожного процесу, встановлюються відповідно до технічного паспорта матеріалу.
Ґрунт, базовий шар і лак можуть мати різні вимоги, навіть якщо їх наносять на одній лінії.
Значення вологості оцінюється разом із 2 іншими факторами:
- Температура повітря. Відносна вологість залежить від температури. Якщо повітря нагрівається без надходження додаткової водяної пари, відсоток, який показує датчик, знижується, хоча кількість води в повітрі залишається приблизно такою самою.
- Циркуляція повітря. Повітря, що подається в камеру, і повітря, що видаляється, впливають на випаровування. Дві камери з однаковою температурою та однаковою відносною вологістю можуть мати різний час висихання, якщо повітря по-різному циркулює навколо деталей.
Що відбувається, коли повітря занадто сухе або занадто вологе?
Занадто сухе повітря
Для фарб на водній основі швидке випаровування скорочує час, протягом якого шар розтікається по деталі. Частина крапель втрачає забагато води, перш ніж досягти поверхні, і сприяє утворенню фарбового пилу.
Дуже сухе повітря сприяє накопиченню статичної електрики. Через це частинки пилу легше притягуються до поверхонь, підготовлених до фарбування. Для деяких фарб із металевим ефектом занадто швидке висихання впливає на розташування частинок, які створюють візуальний ефект шару.
Занадто вологе повітря
Висока вологість подовжує випаровування води з фарби та час, необхідний між шарами. Залежно від матеріалу та товщини нанесеного шару іноді виникають патьоки або відмінності у вигляді покриття.
Потрібно перевіряти й температуру деталей. На деталі, принесеній із холодного цеху, утворюється конденсат, якщо температура її поверхні нижча за точку роси повітря в камері. Точкою роси називають температуру, нижче якої водяна пара з повітря починає перетворюватися на воду на холодній поверхні.
Описані дефекти мають і інші причини. Вологість оцінюється разом із в’язкістю фарби, товщиною шару, підготовкою поверхні та параметрами нанесення.
Як перевірити, чи впливає вологість на покриття?
Дефект фарбування сам по собі не вказує на проблему з вологістю. Її варто досліджувати насамперед тоді, коли коливання якості збігаються зі змінами погоди, пори року або температури в цеху.
Зверніть увагу, чи:
- дефекти частіше трапляються взимку, коли зовнішнє повітря нагрівається перед надходженням у камеру, або в спекотні й вологі дні;
- результат відрізняється між ранковою та післяобідньою змінами, хоча матеріал і налаштування залишилися тими самими;
- збільшується кількість фарбового пилу в камері або витрата матеріалу;
- оператори частіше коригують нанесення в певні періоди року;
- збільшується кількість деталей, які потребують шліфування або перефарбування.
Фіксуйте температуру, вологість і виявлені дефекти за партіями або змінами. Потім порівняйте дані з використаним матеріалом, параметрами фарборозпилювача, циркуляцією повітря та підготовкою деталей. Так ви зможете визначити фактори, які змінюються в періоди появи дефектів.
Чому те саме налаштування фарборозпилювача дає різні результати?
Налаштування фарборозпилювача впливає на витрату фарби та спосіб розпилення матеріалу. Умови в камері впливають на те, скільки води фарба втрачає до і після того, як потрапляє на деталь.
Візьмімо налаштування, встановлене в період високої вологості. Коли повітря в камері стає значно сухішим, фарба швидше втрачає воду і потрапляє на деталь сухішою. Фарборозпилювач працює з тими самими параметрами, але умови, за яких формується шар, змінилися.
Документація деяких виробників фарб вказує різні напрями коригування:
Умови в камері | Вплив на фарбу на водній основі | Що аналізується |
Тепле й сухе повітря | Вода випаровується швидше | Нанесення, яке залишає фарбі достатньо часу, щоб розтектися по деталі |
Тепле й вологе повітря | Випаровування повільніше | Кількість матеріалу, нанесеного за один шар, і циркуляція повітря |
Таблиця пояснює принцип, але налаштування встановлюються відповідно до технічного паспорта фарби та випробувань, проведених на конкретній лінії.
На автоматичних лініях параметри розпилення встановлюються під час введення в експлуатацію. Автоматичні фарборозпилювачі Walther Pilot повторюють нанесення за тих самих умов налаштування. Якщо вологість у камері змінюється, фарборозпилювач продовжує працювати із заданими параметрами, але поведінка фарби змінюється. Підтримання умов у камері допомагає зберегти результати, під які було налаштовано процес.
Як контролюється вологість у зоні фарбування?
Обробка повітря, що подається в камеру
В установках, обладнаних центральною установкою обробки повітря, зволожувач можна інтегрувати в установку або в повітропровід. Таким чином повітря надходить у камеру з вологістю, встановленою для процесу.
Для такої конфігурації розглядається кілька технологій:
- Парове зволоження. Вода перетворюється на пару і подається в потік повітря. Condair EL використовує електроенергію, а Condair GS працює на газі. Вибір враховує необхідну продуктивність, доступне джерело енергії та експлуатаційні витрати установки.
- Зволоження та осушення повітря
- Зволоження та осушення повітря
- Випарне зволоження. Повітря проходить крізь зволожений матеріал і поглинає воду шляхом випаровування. Condair ME працює за цим принципом. Обладнання не розпилює краплі в потік повітря і не потребує дистанції поглинання після випарного модуля.
- Зволоження та осушення повітря
Пряме зволоження приміщення
У зонах шліфування та підготовки вологість можна контролювати безпосередньо в робочому просторі. Належний рівень зменшує накопичення статичної електрики та притягування частинок пилу до деталей.
Condair ML розпилює воду під високим тиском безпосередньо в повітря. Форсунки розташовуються так, щоб краплі випаровувалися, перш ніж досягнуть деталей, обладнання чи інших поверхонь. Конфігурація залежить від розміру приміщення та циркуляції повітря.
- Зволоження та осушення повітря
Від чого залежить вибір системи зволоження?
Для конфігурування установки фахівці Texco аналізують кілька характеристик процесу:
- Подача повітря в камеру. Наявність установки обробки повітря та конфігурація повітропроводів впливають на місце інтеграції системи.
- Матеріали, що наносяться. Фарби на водній основі та фарби на основі розчинників мають різні вимоги. Технічні паспорти перевіряються для кожного етапу, від ґрунту до фінішного шару.
- Класифікація зони. Якщо є вибухонебезпечні зони, розміщення обладнання узгоджується з проєктною документацією та чинними вимогами.
- Джерело енергії. Доступність електроенергії або газу та експлуатаційні витрати враховуються в технічній оцінці.
- Сезонні коливання. Зовнішнє повітря змінює свою температуру та вміст водяної пари залежно від пори року. Система розраховується на умови, з якими вона працюватиме під час експлуатації.
- Якість води. Обрана технологія визначає вимоги до водопідготовки та необхідне допоміжне обладнання.
Як працює Texco?
Texco аналізує умови в зоні фарбування, вимоги до використовуваних матеріалів та наявну установку. На основі цих даних фахівці Texco конфігурують систему контролю вологості, визначають її інтеграцію в процес і виконують монтаж.
Якщо оцінка охоплює також нанесення фарби, Texco пропонує обладнання для розпилення Walther Pilot, яке відповідає використовуваному матеріалу та вимогам лінії.
Часті запитання
Чому взимку знижується відносна вологість у фарбувальній камері?
Холодне зовнішнє повітря зазвичай містить менше водяної пари. Коли його нагрівають перед подачею в камеру, відносна вологість знижується, якщо вологість не контролюється. Тому в багатьох установках потреба у зволоженні взимку більша.
Які умови потрібні на етапі сушіння?
Умови сушіння іноді відрізняються від умов, необхідних під час нанесення. Температура, вологість, циркуляція повітря та час між шарами встановлюються відповідно до технічного паспорта матеріалу та процесу, що використовується.
Як зволоження впливає на температуру повітря?
Випарне зволоження охолоджує повітря, оскільки випаровування води забирає тепло з потоку повітря. Парове зволоження по-іншому впливає на температуру, залежно від конфігурації установки. Обидва ефекти враховуються під час проєктування обробки повітря для камери.
Яка вода використовується для зволоження?
Вимоги залежать від обраної технології. Системи, які розпилюють воду безпосередньо в повітря, потребують, залежно від застосування, демінералізованої води або води, очищеної зворотним осмосом. Так запобігають осіданню мінералів на деталях, підготовлених до фарбування.
Чому обладнання перевіряють на наявність силіконових сполук?
Сліди силіконових сполук забруднюють поверхні, підготовлені до фарбування, і можуть спричиняти утворення дрібних кратерів у нанесеному шарі. Для форсункових зволожувачів, що використовуються в зонах фарбування, відсутність силіконових сполук у відповідних компонентах має бути зазначена в технічній специфікації.
