METODE DE APLICARE A MATERIALELOR DE VOPSIRE SI UTILAJE FOLOSITE

METODE DE APLICARE A MATERIALELOR DE VOPSIRE SI UTILAJE FOLOSITE

Cele mai folosite metode de vopsire sunt:

- vopsirea prin pensulare

- vopsirea prin tamburare

- vopsirea prin imersie (cufundare)

- vopsirea electroferitica - prin actiunea curentului electric continuu de joasa tensiune, asupra unei solutii de saruri minerale (electroliza)

- vopsirea prin stropire (improscare)

- vopsirea prin reflux (flow-coating)

- vopsirea in pat fluidizant

- vopsirea electrostatica

- vopsirea prin pulverizare

VOPSIREA PRIN PULVERIZARE

Vopsirea prin pulverizare consta in aplicarea vopselei sub forma de particule fine divizate, care, depunandu-se pe piese in aceasta stare, se unesc din nou formand o pelicula.

Pelicula obtinuta prin pulverizare se deosebeste de cea obtinuta prin pensulare numai in ce priveste aspectul suprafetei. Pensula lasa urme paralele; prin pulverizare se obtin o multime de proeminente intrepatrunse de dimensiuni foarte mici. Cu cat capacitatea de intindere este mai buna, cu atat aceste urme se atenueaza. La o vopsea cu capacitate de intindere perfecta, nu s-ar putea distinge o pelicula obtinuta prin pulverizare de una obtinuta prin pensulare.

Vopsirea prin pulverizare este preferata altor metode, deoarece prin pulverizare se asigura o distributie mult mai uniforma a particulelor, indiferent de directie si ca atare se realizeaza o grosime constanta; de asemenea nu este prea complicata.

Cu cat finetea particulelor de vopsea este mai mare, cu atat calitatea peliculei este mai buna. Dimensiunea particulelor pulverizate oscileaza intre 6 si 20 μm. Valoarea minima se obtine pentru vascozitati mici si valoarea maxima pentru vascozitati ridicate. Din acest motiv, pulverizarea cu vopsele diluate asigura o calitate mai ridicata, vascozitatea scazuta influenteaza pozitiv si capacitatea de intindere.

Exista mai multe procedee de a distribui vopseaua sub forma de particule, fin pulverizate: pulverizarea pneumatica prin ejectie, pulverizarea hidraulica la joasa si inalta presiune, pulverizarea centrifugala.

Pulverizarea pneumatica prin ejectie se bazeaza pe proprietatea aerului comprimat ca prin expandare sa absoarba si sa divizeze in particule foarte fine firul de vopsea care iese dintr-un ajutaj (duza) de diametru mic (1 - 2,5 mm).

Pulverizarea hidraulica consta in divizarea jetului de vopsea care iese dintr-un ajutaj de forma speciala, in momentul cand se izbeste de aerul atmosferic.

Pulverizarea centrifugala se realizeaza prin intermediul fortei centrifuge care tinde sa desprinda pelicula de vopsea de pe o suprafata de rotatie; cu cat forta centrifuga este mai mare, cu atat finetea particulei este mai avansata.

Avantaje si dejavantaje. Vopsirea prin pulverizare asigura o pelicula uniforma ca aspect si grosime, se poate aplica pe orice suprafata, utilizand toata gama de materiale de vopsire, dirijand si grosimile peliculei, dupa dorinta. Prin pulverizare se pot suprapune mai multe pelicule, chiar daca dizolvantul ultimei are actiune dizolvanta asupra primei. In privinta productivitatii, in functie de marimea pistoalelor, se pot realiza viteze de lucru comparabile cu ale procedeelor de aplicare foarte productive.

Vopsirea prin pulverizare pneumatica. Pisoalele de pulverizare pneumatica pot fi clasificate dupa mai multe criterii. Din punctul de vedere al alimentarii cu vopsea, se disting pistoale cu alimentare externa si pistoale cu alimentare interna.

Din prima categorie fac parte pistoalele cu alimentare de la o statie centralizata de vopsea, prin intermediul unui furtun. Acestea pot lucra continuu.

La pistoalele cu alimentare interna exista o cupa, fie inferioara fie superioara, ca pozitie fata de pistol, care se incarca periodic cu vopsea, iar din aceasta se alimenteaza mai departe pistolul. Capacitatea cupei superioare este de obicei, de 0,5 l, iar a cupei inferioare poate creste pana la 1 l.

Din punctul de vedere al fortei care face ca vopseaua sa ajunga in pistol, exista pistoale cu alimentare prin gravitatie, aspiratie si presiune. Cele cu cupa superioara se alimenteaza prin gravitatie, cele cu cupa inferioara prin aspiratie, iar cele cu alimentare externa, vopseaua intra in pistol cu o oarecare presiune [(0,3 - 1) x 10⁵ N/m²]

Orice pistol se compune din: corpul pistolului, mecanismele de reglare si comanda, capul de pulverizare si alte parti. Corpul se construieste din aliaje de aluminiu, iar celelalte piese din aliaje de alama si otel.

Partea cea mai importanta a pistolului este capul de pulverizare care consta in ajutajul (duza) pentru materialul de vopsire si ajutajul pentru aerul comprimat. Totdeauna ajutajul pentru material este asezat in interiorul celui de aer, in pozitie concentrica.

Ajutajele se confectioneaza din otel tratat, pentru a rezista la actiunea abraziva a pigmentilor. Diametrul ajutajului pentru material variaza in limitele 1 - 2,5 mm. Acul de inchidere se confectioneaza tot din otel tratat.

In figura 153 se reprezinta o sectiune printr-un pistol pneumatic. Se observa ajutajul pentru materialul de vopsire 3, al carui orificiu este inchis de acul 6. Ajutajul pentru aer este concentric cu cel pentru material. El poate fi fata de axa pistolului intr-o pozitie oarecare cu piulita 2. in el sunt practicate o serie de gauri sub diverse unghiuri.

Jetul de vopsea pulverizata are vorma conica, cu varful catre axa pistolului. Datorita gaurilor suplimentare din ajutajul pentru aer, se poate modifica sectiunea jetului de vopsea de la forma circulara pana la una eliptica. Exista pistoale care prezinta numai doua orificii pentru aplatisarea jetului. Ajutajele cu mai multe orificii permit o reglare mai buna si ajuta si la divizarea mai fina a particulelor, care sunt mai grosolane decat cele de pe centru.

Gradul de aplatisare a elipsei se regleaza modificandu-se debitul de aer comprimat cu surubul 12.

Debitul de vopsea se regleaza prin surubul 15, care regleaza acul, obligandu-l sa se retraga mai mult sau mai putin fata de ajutaj.

In momentul apasarii pe tragaci, prin actiunea tijei 17 se deschide supapa care permite intrarea aerului comprimat si apoi cu acul 6, cand incepe pulverizarea propriu-zisa.

Pistoalele se caracterizeaza prin latimea urmei vopsite, viteza de trecere, pasul de pulverizare si distanta de pulverizare.

Latimea urmei vopsite pentru pistoalele obisnuite este cuprinsa intre 200 si 300 mm.

Viteza de trecere se socoteste de cca 20 m/min.

Pasul de pulverizare reprezinta latimea cu care s-a avansat cu ocazia celei de a doua treceri; el este mai mic decat latimea urmei vopsite deoarece straturile se suprapun pe margini, care sunt mai putin pline. De obicei, pasul se ia egal cu 70% din latimea urmei vopsite.

Distanta de pulverizare constituie distanta optima la care trebuie sa se tina pistolul fata de obiect pentru a avea o productivitate maxima la o calitate superioara si o pierdere minima de vopsea. Distanta optima depinde de marimea ajutajului pistolului, presiunea aerului, calitatea vopselei, etc. Valorile ei sunt cuprinse intre 150 si 400 mm. Caracteristicile mentionate determina productivitatea pistoalelor care variaza intre 100 si 500 mp/h suprafata vopsita.

Vopsirea prin pulverizare hidraulica. Daca un lichid tinut sub compresiune ridicata este lasat sa curga printr-un orificiu de dimensiuni mici, se observa tendinta de transformare a jetului intr-un fascicul de particule pulverizate. Cu cat presiunea lichidului este mai mare cu atat pulverizarea este mai avansata. Finetea pulverizarii mai este ajutata si de forma ajutajului prin care este refulat lichidul.

Pulverizarea hidraulica este operatia de transformare a unui lichid in particule pulverizate sub actiunea presiunii transmise prin masa lichidului.

La pulverizarea hidraulica particula are viteza maxima chiar la parasirea ajutajului; ea se micsoreaza treptat, pana la anulare, datorita izbirii de aerul atmosferic. In consecinta singura conditie ca particula sa se depuna pe obiect este de a avea energie inmagazinata suficient pentru a atinge obiectul. In acest caz, gradul de utilizare a vopselei este mai mare, iar cantitatea de ceata mai redusa.

Presiunile utilizate frecvent pentru acest procedeu de pulverizare oscileaza intre 10 si 80 x 10⁵ N/m² . utilizarea presiunilor catre valoarea maxima este in functie de posibilitatile practice de realizare.

Utilajul se compune dintr-o pompa de inalta presiune, furtunul de alimentare si pistolul propriu-zis. Pompa se compune din doi cilindri coaxiali 1 si 6 in care oscileaza cate un piston 2 si 7; pistoanele sunt legate intre ele cu o tija 3. in primul cilindru cu diametrul mare se introduce alternativ pe fiecare fata a pistonului aer comprimat la presiunea obisnuita a retelei [(2-4) x 10⁵ N/m² avand rolul de motor oscilant, iar al doilea cilindru serveste ca pompa. Raportul suprafetelor celor doua pistoane este de circa 30 l ceea ce inseamna ca utilizandu-se o presiune a aerului de 2 x 10⁵ N/m²    se realizeaza o presiune a vopselei de 60 x 10⁵ N/m² .

Furtunul pentru alimentarea pistonului cu diametrul interior foarte mic, este invelit intr-o tesatura metalica pentru a rezista la presiune inalta.

Pistolul hidraulic este mai simplu decat cel pneumatic. Piesa cu cel mai mare rol functional este ajutajul de pulverizare; aceasta prezinta o deschidere ovala (pentru a obtine un fascicul plat) cu raportul axa mare la axa mica de 0,2/0,1 mm. Pentru a rezista actiunii abrazive a pigmentilor se confectioneaza din compusi foarte duri (carbura de wolfram).

Avantaje si dezavantaje. Vopsirea prin pulverizare hidraulica este superioara celei pneumatice deoarece ceata de vopsea care se formeaza in timpul lucrului este mai redusa; de asemenea, gradul de utilizare a vopselei este mai ridicat realizandu-se astfel economie de vopsea.

Desi nu se utilizeaza aer comprimat direct in procesul de pulverizare, se utilizeaza insa la actionarea pompei.

Ca dezavantaj se mentioneaza faptul ca finetea pulverizarii hidraulice mai ales la presiuni mai scazute este inferioara celei pneumatice.

Pistoale hidraulice speciale. Vopsirea pneumatica sau hidraulica, cu compresor sau pompa, ca agregate separate, este greoaie deoarece presupune existenta unor utilaje, destul de grele la locul de munca. Exista cazuri in care este dificil sau neeconomic sa se deplaseze aceste instalatii (vopsiri de reparatie etc) in acelasi timp se cere ca lucrarea sa fie efectuata cat mai curat cu o cantitate de ceata cat mai redusa.

Pentru aceste scopuri s-au realizat pistolul electromagnetic si pistolul cu perna de gaz.

Efectul de pulverizare pentru ambele tipuri de pistoale se obtine tot prin presiunea hidraulica exercitata asupra vopselei.

Pistolul electromagnetic, ca forma, este asemanator cu pistolul pneumatic insa cu dimensiuni mai mari. Presiunea se realizeaza ca si la pompele hidraulice cu un piston care se misca intr-un corp de pompa, prevazut cu o serie de supape. Miscarea pistonului este asigurata de un electromagnet care atrage un miez mobil si, prin intermediul unei tije impinge pistonul. Readucerea pistonului in pozitie normala este asigurata de un arc .

Presiunea realizabila cu acest pistol poate oscila intre 3 si 30 x 10⁵ N/m² , cu o productivitate de 170 g vopsea in timp de 1 min.

Pistolul cu perna de gaz se compune dintr-o butelie metalica cu o capacitate de 350 - 500 ml. La partea superioara este montat corpul de pulverizare care comunica cu interiorul buteliei printr-un tub, care ajunge pana la fund. Tot in interior se mai pune si o bila metalica care ajuta la omogenizarea vopselei inainte de utilizare.

Capacul de pulverizare se compune dintr-o carcasa la care este montat ajutajul de pulverizare. Functionarea este conditionata de apasarea pe clapeta din cap care deschide ventilul.

Butelia se incarca numai la fabrica furnizoare. Perna de gaz de deasupra lichidului are o presiune de [(6-7) x 10⁵ N/m² s]. Gazul trebuie sa fie inert fata de liantul vopselei (sa nu reactioneze cu el) si este preferabil ca, partial sa se dizolve in vopsea. In acest fel prin functionare, in momentul cand particula de vopsea a iesit din gazul de pulverizare la presiunea atmosferica, gazul dizolvat expandeaza si ajuta la o divizare mai fina a particulelor.

Avantaje si dezavantaje. Aceste tipuri de pistoale (pulverizatoare, deoarece cel de al doilea nu seamana cu un pistol) prezinta un mare avantaj deoarece permit pulverizarea fara compresor, functioneaza prompt, au greutati reduse, nu produc ceata.

Ca dezavantaje se mentioneaza ca utilizarea pistolului electromagnetic nu este recomandabila pentru lucrari de serie, ci numai pentru cele ocazionale, iar a pulverizatorului cu perna de gaz numai pentru reparatii sau vopsiri pe suprafete mici (maximum 2 - 4 mp).

Pompe hidraulice pentru vopsire. La instalatiile moderne de vopsire, alimentarea pistolului de pulverizare nu se mai realizeaza prin simpla gravitatie sau aspiratie, din cupa cu care face corp comun, ci de la o statie exterioara, care trimite vopseaua cu presiune. Ca atare, se pune problema utilizarii unor pompe. Exista doua categorii de pompe, deosebite ca principiu de functionare: pompe cu pinioane si pompe cu piston. Ambele sunt de tip hidraulic, deoarece transmit direct lichidului (vopselei) presiunea exercitata de pinioane sau piston.

DEFECTE SI REMEDIEREA LOR LA LUCRARILE DE VOPSITORIE

In procesul tehnologic de vopsire, din cauza nerespectarii diversilor parametri, apar o serie de defectiuni cu repercursiuni grave asupra calitatii peliculei. Cele mai frecvente sunt date in tabelul urmator.

Defectele cele mai frecvente intalnite la aplicarea vopselelor

MASURI DE PROTECTIA MUNCII LA LUCRARI DE VOPSITORIE

VOPSIREA CU PENSULA

Vopsirea cu pensula se poate executa in hale de lucru cu alt specific, cu conditia ca in apropiere sa nu existe surse de aprindere, iar ventilatia generala a halei sa fie in functiune si sa fie suficienta pentru a evacua cantitatea de dizolvant care se evapora.

VOPSIREA PRIN IMERSIE

Baile cu vopsea trebuie sa fie dotate cu un sistem de ventilatie locala, pentru evacuarea degajarilor vatamatoare. Baile trebuie sa fie prevazute cu capace care sa se inchida automat, daca se aprinde vopseaua aflata in baie.

De asemenea, trebuie sa fie prevazute, local, cu instalatie de stingere a incendiilor cu bioxid de carbon.

Cand pentru vopsirea pieselor se foloseste ca mijloc de transport un conveier suspendat, se vor prevedea un jgheab pentru scurgerea vopselei si colectarea ei, precum si dipsozitive de captare si evacuare a degajarilor vatamatoare. Este interzis sa se amplaseze bai imerse descoperite in spatii comune cu alte ateliere.

Baile cu vopsea trebuie sa se intretina astfel:

- in timpul nefunctionarii, baile mici vor fi inchise cu capace, iar din baile mari, vopseaua va fi evacuata in rezervoare aflate in afara atelierului;

- jgheaburile de scurgere a vopselei vor fi curatate zilnic, prin spalarea ramasitelor de vopsea cu white - spirit.

Vopsirea prin pulverizare trebuie sa se efectueze in mod obligatoriu, in instalatii special ventilate, prevazute cu filtre umede sau uscate pentru retinerea peliculelor de vopsea sau de platforme de vopsire cu absortie prin pardoseala. Piesele mici si mijlocii vor fi vopsite in nise speciale cu absortie.

Muncitorii care lucreaza la vopsirea prin pulverizare sunt obligati sa poarte echipamentul de protectie prevazut in normativul pentru acest loc de munca.

Nu se admite lucrul, daca instalatia de ventilatie nu functioneaza in bune conditii. Instalatiile vor fi prevazute cu un sistem de siguranta care inchide astfel admisia aerului in pulverizatoare, in cazul nefunctionarii instalatiei de ventilatie.

Daca ventilatia nu este suficient de eficienta, vopsitorul va purta masca importiva gazelor sau cel putin impotriva prafului.

Vopsirea electrostatica se executa in instalatii inchise. Personalul de deservire va respecta cu strictete instructiunile de functionare si intretinere, elaborate de constructorul instalatiei si de normele privind lucrul cu curentii de inalta tensiune.

In timpul functionarii, accesul la instalatie este interzis. Usile de acces vor fi blocate automat in timpul functionarii utilajului. Instalatia va fi prevazuta cu aparatura speciala pentru stingerea scanteilor care s-ar putea produce in timpul procesului de vopsire electrostatica si cu stingatoare cu bioxid de carbon care se vor declansa automat in caz de incendiu.

Cabina propriu-zisa va functiona cu ventilatie mecanizata pentru evitarea concentratiilor periculoase, care pot da nastere la incendii sau explozii.