इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग - डिझाइन आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत

इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंट स्प्रेअरचे प्रथम पेटंट अमेरिकन शास्त्रज्ञ आणि संशोधक हॅराल्ड रॅन्सबर्ग यांनी 1941 ते 1944 दरम्यान केले होते. त्याने त्याच्या शोधाचे पेटंट घेण्यापूर्वी आणि त्याच्या पहिल्या आवृत्त्यांचे पेटंट घेतल्यानंतर, रॅन्सबर्गने प्रयोगशाळेत मोठ्या प्रमाणावर प्रयोग केले, त्याने शोध लावलेल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंट ऍप्लिकेशन पद्धतीला परिपूर्ण केले.

तर, 1951 मध्ये, शोधकर्त्याला इलेक्ट्रोस्टॅटिक फवारणीद्वारे पेंट लागू करण्यासाठी उपकरणाचे पेटंट यूएस 2697411 प्राप्त झाले, जे आधुनिक साधनांचे प्रोटोटाइप बनले. त्याच वर्षांत, हॅराल्डने रॅन्सबर्ग कंपनीची स्थापना केली, जी अजूनही इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग उपकरणांचे उत्पादन आणि सुधारणा करण्यात गुंतलेली आहे.

मूलभूतपणे, पद्धत खालीलप्रमाणे आहे. पेंट आणि वार्निशसाठी द्रव सामग्री नेहमीप्रमाणे स्प्रेअरसह फवारली जाते, परंतु एका अतिरिक्त स्थितीसह. स्प्रे गनमधून जात असताना, स्प्रे गनच्या नोजलजवळ असलेल्या विशेष इलेक्ट्रोडच्या संपर्कात, उच्च नकारात्मक व्होल्टेजपर्यंत पेंट चार्ज केला जातो, ज्याची पातळी 100,000 व्होल्टपर्यंत पोहोचते.

नोजलमधून बाहेर पडल्यानंतर, नकारात्मक चार्ज केलेले पेंट कण फील्ड लाईन्सच्या दिशेने धावतात. इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड ग्राउंड पेंट उत्पादनासाठी. म्हणजेच, स्प्रे गन आणि पेंट केले जाणारे उत्पादन यांच्यामध्ये उच्च व्होल्टेज लागू केले जाते.

पेंटची फवारणी संकुचित हवेच्या मदतीने केली जाते, म्हणजे. वायवीय पद्धत किंवा वायुविहीन फवारणी, जेथे नोझल ओपनिंगमधून दाबलेला पेंट घाईघाईने केला जातो. इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंट लागू करण्यासाठी हे दोन पारंपारिक स्प्रे नमुने आहेत. एकत्रित प्रणाली देखील आहेत.

शिवाय, इलेक्ट्रोस्टॅटिक्सच्या नियमानुसार नोजलमधून बाहेर पडणारे समान चार्ज असलेले पेंट कण एकमेकांना मागे टाकतात, नैसर्गिकरित्या पेंट टॉर्च तयार करतात. इलेक्ट्रोस्टॅटिक आकर्षणाच्या शक्तींद्वारे कणांची मशाल जमिनीच्या भागाकडे धावते आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्डच्या तीव्रतेच्या रेषेने हलणारे कण समान रीतीने भाग व्यापतात. यामुळे, कोणताही शाई धुके प्रभाव नाही आणि उत्पादनावरील पेंट आणि वार्निश सामग्रीचे हस्तांतरण गुणांक 98% पर्यंत पोहोचते.

अनुप्रयोगाची ही पद्धत आपल्याला पेंट आणि वार्निश सामग्रीची लक्षणीय बचत करण्यास अनुमती देते आणि सर्वसाधारणपणे, पेंटिंग प्रक्रियेस लक्षणीय गती देते. मोठ्या वस्तू जसे की पाईप्स, नेहमीच्या पद्धतीने पेंट करताना, पेंटिंग प्रक्रियेदरम्यान ते अनेक वेळा वळले पाहिजेत जेणेकरून पेंट समान रीतीने आणि सर्व बाजूंनी असेल.

परंतु इलेक्ट्रोस्टॅटिक ऍप्लिकेशनसह, हे आधीच अनावश्यक आहे, कारण चार्ज केलेले पेंट कण स्वतःहून इलेक्ट्रिक फील्डच्या रेषांवर फिरतात, उत्पादनाभोवती सर्व बाजूंनी वाकतात आणि आवश्यक उच्च-गुणवत्तेसाठी स्प्रे गनसह एक पास पुरेसे आहे. परिणाम

इलेक्ट्रोस्टॅटिक गन भिन्न आहेत, परंतु पारंपारिक स्प्रे गनमध्ये काहीतरी साम्य आहे. सर्व प्रथम, पेंट आयोजित करणार्या चॅनेलचे तत्त्व समान आहे. पेंट आणि वार्निश सामग्री चार्ज करण्यासाठी इलेक्ट्रोडच्या काहींमध्ये आणि इतरांच्या अनुपस्थितीत, तसेच उच्च व्होल्टेजच्या उपस्थितीत फरक आहे, जे सिस्टमला आवश्यक कार्यरत व्होल्टेज प्रदान करते.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रे गनचे शरीर, नेहमीच्या विपरीत, स्टील किंवा अॅल्युमिनियमपासून बनलेले नाही, परंतु कंपोझिट प्लास्टिकचे असते ज्यामध्ये प्रवाहकीय आणि इन्सुलेट दोन्ही भाग असतात, जेणेकरून कामगार अपघाती विद्युत शॉकपासून जास्तीत जास्त सुरक्षित राहतो.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक गनची उच्च व्होल्टेज प्रणाली डिझाइनमध्ये क्लासिक किंवा कॅस्केड असू शकते. क्लासिक स्कीममध्ये स्रोत (उच्च व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर) पासून बंदुकीला केबलद्वारे उच्च व्होल्टेजचा पुरवठा करणे समाविष्ट आहे. हे उपकरण हलके आणि वापरण्यास सोपे बनवते, कारण घरामध्ये कोणतेही इलेक्ट्रॉनिक्स नाहीत.

अनिवार्य शॉर्ट सर्किट संरक्षण. अशी स्प्रे स्वस्त आणि दुरुस्त करणे सोपे आहे. क्लासिक योजनेचा तोटा म्हणजे इलेक्ट्रोडचा अस्थिर व्होल्टेज, नेब्युलायझरवर स्विच नसणे.

कॅस्केड सर्किट टूलमध्ये तयार केलेल्या व्होल्टेज कन्व्हर्टरची उपस्थिती दर्शवते (थेट पिचकारीमध्ये). कमी व्होल्टेज केबलद्वारे तोफा 12 व्होल्ट डीसीद्वारे चालविली जाते आणि टूलमधील व्होल्टेज आता ऑपरेशनसाठी स्वीकार्य पातळीवर वाढवले ​​जाते.

कॅस्केड सर्किटचे फायदे निर्विवाद आहेत: स्थिर व्होल्टेज, चार्जिंगची एकसमानता, टूलचे व्होल्टेज समायोजित करण्याची क्षमता, हातात स्विचची उपस्थिती. तोटे अधिक वजन आणि उच्च किंमत आहेत.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंट सिस्टम स्वयंचलित आणि मॅन्युअलमध्ये विभागली जातात. हे आणि इतर दोन्ही, वर नमूद केल्याप्रमाणे, वायुहीन, एकत्रित किंवा वायवीय असू शकतात. याव्यतिरिक्त, स्वयंचलित डिस्क हाय-स्पीड आहेत आणि मॅन्युअल-कप कमी-स्पीड आहेत. त्याबद्दल आपण नंतर बोलू.

नेहमीच्या बाबतीत, फवारणी पारंपारिक स्प्रे गन प्रमाणे होते - वायुविहीन, संयोजन आणि वायवीय इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रेअर सुरुवातीच्या टप्प्यात कार्य करतात, परंतु ते पेंटची अर्थव्यवस्था आणि उच्च हस्तांतरण गुणांक प्रदान करतात - 90% पर्यंत - इलेक्ट्रोस्टॅटिक शक्तींच्या क्रियेमुळे. .

परंतु अॅटमायझर्स आणि डिस्क्ससह, सर्वकाही थोडे वेगळे होते: जेव्हा डिस्क किंवा कप अॅटोमायझरवर फिरते तेव्हा केंद्रापसारक शक्तींमुळे अणुकरण येथे होते. रोटेशन कप किंवा डिस्कवरील संकुचित हवेच्या क्रियेद्वारे विकसित केले जाते आणि इलेक्ट्रोस्टॅटिक क्रियेद्वारे लागू केले जाते. हे पेंट आणि वार्निश सामग्रीच्या 98% पर्यंत हस्तांतरण प्राप्त करते.

हँड-होल्ड लो-स्पीड कप स्प्रेअर्सचा कप रोटेशन स्पीड फक्त 600 rpm असतो आणि जरी ते 98% पेंट ट्रान्सफर देतात, परंतु मोठ्या औद्योगिक प्लांटमध्ये ते फार मोठ्या प्रमाणावर वापरले जात नाहीत कारण त्यांचे उत्पादन कमी आहे, जास्तीत जास्त 200 मिलीलीटर पेंट प्रति मिनिट

तथापि, लहान-उद्योगांमध्ये, विशेषत: मेटल ग्रिड रंगवताना, हाताने धरलेले इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रेअर त्यांच्या अर्थव्यवस्थेमुळे आणि कार्यक्षमतेमुळे योग्यरित्या लोकप्रिय आहेत.

ऑटोमॅटिक डिस्क हाय-स्पीड पेंट स्प्रेअर, ज्यामध्ये टॉर्चच्या परिघाभोवती संकुचित हवा वाहते ते अरुंद करण्यासाठी, 60,000 rpm पर्यंत डिस्क रोटेशन गती असते आणि उच्च हस्तांतरण कार्यक्षमतेसह (90% पर्यंत) लक्षणीय उच्च उत्पादकता असते. अशा इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रेअर्सचा मोठ्या प्रमाणावर उद्योगात वापर केला जातो, उदाहरणार्थ, कारचे मुख्य भाग पेंटिंग, घरगुती उपकरणे, फर्निचर सारख्या धातूच्या संरचना इ.

यात इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग पद्धत आणि स्वतःच्या विशिष्ट छटा आहेत. प्रथम, हे एक उच्च-व्होल्टेज काम आहे. अर्थात, 98% पर्यंत सामग्री हस्तांतरित करण्याचा फायदा अत्यंत महत्वाचा आहे, परंतु येथे पारंपारिक मर्यादा देखील आहेत.

पेंट आणि वार्निश सामग्रीमध्ये विशिष्ट किमान प्रतिकार असणे आवश्यक आहे जेणेकरून उच्च-व्होल्टेज इलेक्ट्रोडच्या जवळ गेल्यानंतर ते पुरेसे चार्ज केले जाऊ शकते, अन्यथा रंगाची गुणवत्ता कमी होईल, उदाहरणार्थ, मुलामा चढवणे च्या रचनेत धातूच्या धूळांची उपस्थिती नाही रंग गुणवत्तेवर सर्वाधिक - चांगला प्रभाव पडतो.

शॉर्ट सर्किटमुळे पाण्यात मिसळलेले साहित्य धोकादायक आहे. दरम्यान, आधुनिक उपकरणे स्थिर राहत नाहीत, ती सुधारतात आणि या मर्यादा यापुढे चित्रकलेसाठी दुर्गम अडथळे नाहीत.

पेंट केलेल्या पृष्ठभागाच्या गुणधर्मांबद्दल स्वतंत्रपणे सांगितले पाहिजे. लाकूड, प्लॅस्टिक किंवा रबर सारख्या गैर-संवाहक साहित्य, फक्त पेंट केले जाऊ शकत नाही, अतिरिक्त प्राथमिक कार्य आवश्यक आहे. प्रथम, एक प्रवाहकीय प्राइमर लागू केला जातो किंवा सामग्री ओलावली जाते, नंतर पेंट इलेक्ट्रोस्टॅटिकली लागू केली जाते.

पेंट करायच्या वस्तूचा आकार देखील खूप महत्वाचा आहे.फील्ड लाईनच्या बाजूने चार्ज केलेले आणि हलणारे पेंटचे कण मुख्यतः त्याच्या सर्वाधिक चार्ज झालेल्या भागाच्या दिशेने उत्पादनाकडे धावत असल्याने, व्हॉईड्स किंवा पॉकेट्सवर पेंट करणे शक्य होणार नाही, कारण त्यांच्यामध्ये जवळजवळ कोणतेही विद्युत क्षेत्र नसते. फॅराडे पिंजरा प्रभाव कार्य करेल. याउलट, तीक्ष्ण अंदाज सर्वोत्तम रंगीत असतील, कारण त्यांच्या जवळील विद्युत क्षेत्राची ताकद सर्वात मोठी असेल.

तथापि, बाहेर एक मार्ग आहे. पॉकेट्स आणि रिसेसेस पेंट केले जाऊ शकतात, यासाठी ते फक्त उच्च व्होल्टेज बंद करतात आणि पारंपारिक वायवीय किंवा वायुविहीन स्प्रे गनसारखे पेंट करतात. या सर्व बारकावे विचारात घेणे महत्वाचे आहे.

इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंगच्या स्थापनेमध्ये खालील भाग असतात: स्प्रे गन, उच्च व्होल्टेज स्त्रोत, विविध कारणांसाठी होसेस (हवा आणि पेंटसाठी), पॉवर केबल, ग्राउंडिंग केबल, पंप, टाकी.

काम सुरू करण्यापूर्वी इन्स्टॉलेशनला विश्वसनीयरित्या माती लावणे आवश्यक आहे. उच्च व्होल्टेजचा स्त्रोत म्हणून, इलेक्ट्रिकल नेटवर्क आणि उर्जेचा दुसरा स्त्रोत दोन्ही वापरला जाऊ शकतो, विशेषत: पारंपारिक नेटवर्कच्या अनुपस्थितीत इंस्टॉलेशनच्या स्वायत्त ऑपरेशनसाठी मोबाइल वायवीय स्थिर व्होल्टेज जनरेटर.

हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की रॅन्सबर्गने त्याच्या पहिल्या इलेक्ट्रोस्टॅटिक स्प्रे गनचा शोध लावल्यापासून अनेक दशकांमध्ये इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग तंत्रज्ञानामध्ये सातत्याने सुधारणा होत आहे. आजही, इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग पेंट्स आणि वार्निश लागू करण्यासाठी सर्वात किफायतशीर तंत्रज्ञानाची योग्य जागा घेते, ज्यामुळे उत्पादनात पेंटचे जास्तीत जास्त हस्तांतरण होते.

येथे, कचऱ्याचे प्रमाण कमी केले जाते, म्हणून लहान-उत्पादनात आणि मोठ्या औद्योगिक उपक्रमांमध्ये, कारखान्यांमध्ये, इलेक्ट्रोस्टॅटिक पेंटिंग आज खूप लोकप्रिय आहे.