Elektrostatisches Lackieren ist das Auftragen von Farbe auf die Oberfläche unter Verwendung der Wechselwirkungskräfte zwischen elektrischen Festpunktladungen (Coulomb-Kraft). Das Lackmaterial (meistens auf Wasserbasis, es gibt jedoch Optionen mit einem organischen Lösungsmittel) wird mit einer speziellen Spritzpistole aufgetragen.
Technologie
Der elektrostatische Zerstäuber wurde erstmals 1941 vom amerikanischen Erfinder G. Ransburg eingesetzt. Die Technik implizierte die Verwendung elektrischer Felder, entlang derer sich geladene Farbpartikel bewegen. Das flüssige Lackmaterial interagiert mit der in der Pistole befindlichen Elektrode, wodurch eine negative Hochspannungsladung (60-100 kW) auf den Lack übertragen wird. Aus der Düse der Spritzpistole austretende geladene Partikel werden entlang der Linien des elektrostatischen Feldes zum geerdeten Produkt geleitet, auf das der Lack aufgetragen wird.
Der Lackierbrenner entsteht durch die gegenseitige Abstoßung der geladenen Partikel des Lackmaterials. Ein wichtiger Unterschied zwischen dieser Technologie und anderen Methoden besteht darin, dass kein bunter Nebel erforderlich ist, da Partikel entlang vorgegebener Linien gerichtet sind. Der Farbübertragungskoeffizient kann zwischen 70 und 98 Prozent liegen. Die Übertragungsrate hängt von der Leitfähigkeit des zu lackierenden Materials, der Form des Produkts und anderen indirekten Faktoren ab.
Die elektrostatische Methode reduziert den Lackverbrauch und der Lackierprozess selbst erleichtert dies. Wenn Sie Metallrohre auf herkömmliche Weise lackieren, müssen Sie das Produkt mehrmals umdrehen. Bei einer elektrostatischen Pistole muss das Teil nicht gedreht werden, da die geladenen Partikel entlang der Kraftlinien geführt werden und leicht um Hindernisse herumgehen. Die Färbung erfolgt sehr gleichmäßig, da die Farbe an der bereits verarbeiteten Stelle überschüssiges Material abweist.
zum Inhalt ↑Sprühtypen
Es werden zwei Arten der elektrostatischen Zerstäubung verwendet - klassische und Kaskade. Der Klassiker schlägt vor, dass ein Hochspannungskabel einen Gleichstrom mit hoher Spannung zu einer elektrostatischen Spritzpistole empfängt. Das klassische Schema weist eine Reihe wesentlicher Nachteile auf. Zunächst geht es um Spannungsinstabilität in der Pistolenelektrode. Außerdem ist das Lackieren ziemlich unpraktisch, da ein großes Kabel die Bedienung erschwert und das Ausschalten der Stromversorgung jedes Mal zum Transformator führen muss.
Bei einer Kaskadentechnik wird Hochspannung nicht außerhalb, sondern in der Pistole selbst gebildet. Eine Spannung von nur 12 V wird über ein Niederspannungskabel an die Pistole geleitet, und im Gerät findet bereits eine Hochspannungserzeugung statt. Die Umwandlung erfolgt an der Kaskade der Spritzpistole. Das verwendete Kabel ist dünn und flexibel, was das Arbeiten sehr bequem macht.
Mit der Kaskadenmethode können Sie den Stromfluss unabhängig vom Generator abschalten sowie den Spannungspegel steuern und das geeignete Material für einen bestimmten Typ auswählen. Die Spannung selbst ist sehr stabil, was den Lackverbrauch erheblich reduzieren kann. Der Hauptnachteil des Kaskadenspritzens sind die hohen Gerätekosten. Die Kosten zahlen sich jedoch aufgrund der Wirtschaftlichkeit dieser Technologie schnell aus.
Das elektrostatische Sprühen weist einige Einschränkungen auf, die durch die folgenden Umstände bedingt sind:
- Eigenschaften des Lackmaterials. Damit der Lack ordnungsgemäß auf die Elektrode geladen werden kann, ist ein Widerstand von mindestens 30 kOhm erforderlich. Andernfalls wird die Lackiereffizienz im elektrostatischen Bereich drastisch reduziert. Als Beispiel für ein Lack- und Lackmaterial mit geringer Beständigkeit können Zusammensetzungen mit signifikanten Zusätzen von Metallpulver angeführt werden (dazu gehören Metalllacke). Bis vor kurzem wurde beim Auftragen wasserlöslicher Farben keine elektrostatische Färbung angewendet, da aufgrund der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit ein hohes Kurzschlussrisiko bestand. Mit den neuesten Modellen von Geräten zur elektrostatischen Färbung können Sie mit wasserlöslichen Beschichtungen arbeiten.
- Materialeigenschaften. Nicht leitende Produkte wie Kunststoff und Holz sind schwer zu lackieren. Der Prozess kann mit Hilfe spezieller leitfähiger Grundierungen (bei Kunststoff) oder Benetzung (bei Holz) erleichtert werden.
- Die Form des zu lackierenden Teils. Wie oben erwähnt, können Sie mit der elektrostatischen Methode Produkte unterschiedlicher Form lackieren. In einem geschlossenen leitenden Stromkreis ist die Spannung des elektrostatischen Feldes jedoch Null. Daher gibt es in tiefen Vertiefungen kein elektrisches Feld, wodurch Partikel des Farbmaterials nicht auf solche Bereiche fallen. Darüber hinaus konzentriert sich die Farbe, ohne in alle Arten von Vertiefungen zu gelangen, in anderen Bereichen (z. B. an den Rändern), was zur Bildung einer zu dicken Überzugsschicht führt. Um solche Probleme zu vermeiden (sie werden als Faraday-Schaltung bezeichnet), wird die Färbung von unzugänglichen Stellen mit einer herkömmlichen Spritzpistole durchgeführt - luftlos oder pneumatisch.
Airbrush "Star 3001"
Schauen wir uns als Beispiel die Star 3001-Spritzpistole an. Dieses Gerät verwendet ein Kaskadenverfahren zur Erzeugung von Hochspannung. Es werden sowohl mechanische als auch automatische Gerätemodifikationen vorgenommen. Beide Modelle können sowohl mit Airless-Spray als auch mit Luftgemisch arbeiten.
Separate Modifikationen existieren auch für wasserlösliche Beschichtungen und für Farben auf Lösungsmittelbasis. Jedes Modell kann sich je nach Verwendungszweck erheblich in den verwendeten Materialien unterscheiden und hat auch seine eigenen Designmerkmale.
Daher ist die Auswahl an Geräten groß. Vor dem Kauf müssen Sie entscheiden, wie die elektrostatische Pistole verwendet werden soll. Das Gerät "Star 3001" ist für die Verwendung mit Beschichtungen auf Wasserbasis ausgelegt. Dies bedeutet, dass das Gerät gegen Kurzschluss geschützt ist, da die Struktur aus speziellem Material besteht. Da Star 3001 jedoch nicht für die Arbeit mit einem organischen Lösungsmittel geeignet ist, müssen Sie nach einer Modifikation suchen, deren Gehäuse gegenüber Lösungsmitteln inert ist.
Das Problem mit der Faraday-Schaltung im Zerstäuber dieses Modells wird durch Ausschalten der Stromversorgung gelöst. Ohne Strom wird der Lack nur unter Druck gesprüht. Der Spannungsregelschlüssel befindet sich direkt am Gehäuse der Spritzpistole, was sehr praktisch ist. Außerdem können Sie den Druck mit Ihren eigenen Händen steuern - drücken Sie einfach den Abzug. Die Pistole ist außerdem mit einem Speicher ausgestattet, dank dessen bis zu drei elektrostatische Feldoptionen für jeden Farbtyp unterstützt werden.
Ein wichtiger Parameter eines aufgetragenen Lackmaterials ist der elektrische Widerstand. Zusammen mit dem Star 3001-Gerät wird eine Sonde geliefert, die die Lackmaterialien auf Widerstand prüft und so den besten Indikator für das elektrostatische Feld liefert.
Trotz der technischen Ausstattung ist eine solche Spritzpistole leicht zu warten.Der Koffer lässt sich leicht zerlegen, wonach alle Mechanismen zur visuellen Beobachtung zur Verfügung stehen. Im Falle eines Ausfalls müssen alle Teile der Waffe ausgetauscht werden. Dieser Umstand ermöglicht es, Reparaturarbeiten zu vereinfachen und deren Kosten zu senken.
Es sei auf das geringe Gewicht des Gerätes hingewiesen - nur 900 Gramm. Aufgrund seines geringen Gewichts ist es nicht schwierig, mit dem Gerät zu arbeiten, aber aufgrund des ergonomischen Griffs ist es auch praktisch.
Für industrielle Anwendungen wurde eine Modifikation von „LARIUS 2 Paint Systems“ entwickelt. In einem solchen System wird eine Doppelmembran verwendet, aufgrund derer die Farbe unter niedrigem Druck gepumpt wird.
zum Inhalt ↑Anwendung von Technologie in Russland
Die Technologie der elektrostatischen Lackierung zeichnet sich durch viele Vorteile aus. Unter russischen Bedingungen hat die Verwendung der elektrostatischen Zerstäubung jedoch noch keine breite Anwendung gefunden. Hauptgrund ist der Mangel an ausreichend qualifizierten Fachkräften. Das Gerät selbst zeichnet sich durch ein komplexes Gerät aus, es muss in der Lage sein, es zu verwenden, andernfalls wird anstelle des elektrostatischen Sprühens die Farbe auf die übliche Weise gesprüht, was nicht den geplanten Effekt ergibt.
Eine weitere Schwierigkeit ist die Suche nach Beschichtungen mit der gewünschten elektrischen Leitfähigkeit. Wenn der Indikator vom Satz abweicht, kann er geändert werden. In jedem Fall können Sie jedoch nicht auf die anfänglichen Informationen verzichten. Gleichzeitig ist es oft unmöglich, den Grad der elektrischen Leitfähigkeit von Verkäufern oder Herstellern herauszufinden. Daher besteht der einzige Ausweg darin, Beschichtungen aus westlicher Produktion zu kaufen, die erheblich teurer sind als inländische Muster.
Der nächste wichtige Faktor ist die Gewährleistung einer guten Erdung. In den meisten Fällen ist diese Bedingung nicht ordnungsgemäß erfüllt. Ohne Erdung malt der Maler nicht nur die Oberfläche, sondern auch sich selbst.
Es sollte auch über ein weit verbreitetes Missverständnis gesprochen werden: Viele Maler glauben, dass die Oberfläche umso schneller gestrichen wird, je größer die Fackel ist. In der Praxis ist dies jedoch nicht der Fall, und durch Erhöhen des Brenners wird der elektrostatische Apparat nur zu einer normalen Airbrush.
Die elektrostatische Färbung hat natürlich große Anwendungsaussichten. Die notwendige Ausrüstung wird zum Verkauf angeboten und die Technologie ist gut studiert. Um elektrostatische Farben weiter zu verbreiten, ist es jedoch erforderlich, das Wissen in der Praxis speziell zu trainieren und anschließend zu testen.
