В настоящее время основными методами нанесения порошковых красок являются:

-    нанесение в пвседоожиженном (кипящем) слое;

-    нанесение электростатическим или трибостатическим методами.

(На практике наибольшее распространение получило порошковое обородование с электростатическим методом нанесения).
 

Метод нанесения в псевдоожиженном (кипящем) слое.
Первоначально метод нанесения в кипящем слое был разработан для нанесения термопластических порошковых красок и до сих пор остается одним из наиболее распространенных способов их нанесения. Применение окрасочного оборудования для нанесение термореактивных порошковых ЛКМ в кипящем слое часто ограничивается большой толщиной получаемых покрытий, порядка 250-500 микрон за один цикл нанесения. Обычно такой метод нанесения используют при порошковой окраске крупногабаритных изделий, например клапанов газо- и водопроводов.

Порошковая окраска происходит в ванне кипящего слоя. Через специальное пористое днище ванны подается очищенный сжатый воздух. Под действием этого сжатого воздуха порошковая краска поднимается и, как бы висит в воздухе, образуя кипящий слой, который обладает свойствами сходными с жидкостью. Использование кипящего слоя уменьшает отталкивание порошка от окрашиваемых изделий и обеспечивает получение однородного по толщине порошкового покрытия.

Перед погружением в ванну псевдоожиженного слоя окрашиваемые изделия предварительно нагревают до температуры выше температуры плавления порошка. Толщина покрытия зависит от того, сколько времени изделие находилось в ванне и от его температуры. Если изделие достаточно больших габаритов (т. е. обладает высокой металлоемкостью), то аккумулированного изделием тепла в процессе предварительного нагрева будет достаточно для протекания реакции полимеризации (отверждения). Для менее металлоемких изделий необходимо проводить доотверждение покрытия при помощи печи полимеризации порошковой краски.

1)    Оборудование покраски позволяет за один цикл нанесения и последующего отверждения получить толстослойное порошковое покрытие, обладающее высокой антикоррозийной стойкостью.

2)    При соблюдении технологического цикла нанесения можно регулировать равномерность толщины пленки.

3)    Оборудование покраски имеет низкую первоначальную стоимость.

1)       Для загрузки ванны необходимо большое количество порошка.

2)       Обрабатываемая деталь должна быть предварительно нагрета, а, в некоторых случаях, пройти дополнительную термообработку для получения отвержденного покрытия в специальной печи полимеризации.

3)       Этот метод порошкового нанесения используется только в тех случаях, когда необходимо получить толстослойное покрытие.

4)       Окрашиваемые детали должны быть простой формы.

5)       Некоторые виды металла нельзя окрашивать с помощью этого метода в связи с их низкой жаропрочностью.

Электростатический метод нанесения.
Порошковая краска подается из бункера в виде аэровзвеси в электростатический окрасочный пистолет, где под действием высоковольтного каскада частицы порошковой краски приобретают поверхностный электрический заряд. Вылетая из краскораспылителя, заряженная порошковая краска оседает на поверхности заземленной окрашиваемой детали. Затем изделие поступает в камеру полимеризации, где происходит процесс оплавления и полимеризации порошковой краски. Не осевшая на изделие порошковая краска собирается с помощью специальных фильтров и опять поступает в бункер для повторного нанесения.

1)       Возможность порошковой окраски деталей сложной конфигурации.

2)       Получение пленки толщиной 35-125 микрон за один цикл нанесения.

3)       Простота и низкие затраты нанесения в автоматическом режиме.

4)       Оборудование порошковой окраски дает возможность быстрой смены цвета.

5)       Не требуется предварительное нагревание деталей.

6)       Возможность окраски тонкостенных изделий, например из металлической фольги.

1)     Стоимость такого оборудования выше, чем оборудование для нанесения в псевдоожиженном слое.

2)     На процесс порошкового напыления затрачивается большее количество времени, чем при нанесении жидких ЛКМ.

-    Система загрузки порошка (бункер с загрузочной воронкой).

-    Компрессор с системой подготовки сжатого воздуха.

-    Системы нанесения порошковых ЛКМ - ручные и автоматические (статические, с перемещением).

-    Высоковольтный генератор с выходным напряжением 30-100 кВ.

-    Окрасочная камера с системой сбора порошка для повторного нанесения.

-    Покрасочное оборудование для рекуперации, включающая в себя:

 

 -      циклон

 -      фильтры

 -      фильтровальные пластины

 

-    Ротационный клапан и вибросито для очистки собранного порошка перед его возвратом в систему загрузки.

-    Заземленный конвейер.

-    Камера полимеризации, поддерживающая температуру 160-200°С .
 

Подача порошка.
Существует три способа подачи порошка из системы загрузки в окрасочный пистолет с помощью сжатого воздуха.
 

Подача порошка должна осуществляться таким образом, чтобы он равномерно поступал в покрасочный пистолет без волнообразных движений и пульсирования. Раздельное регулирование объема порошка и воздуха обеспечивает подачу порошковой краски в необходимых пропорциях. Подача порошка должна производиться так, чтобы параметры нанесения (скорость подачи, давление) даже при незначительном расстоянии от пистолета поддерживались на определенном уровне.

Большинство загрузочных систем имеет одинаковую конструкцию конусообразной формы. Зона подачи порошка на окраску может быть различного диаметра в зависимости от используемого способа подачи порошка.

Шнековая (винтовая) система подачи. Подача порошка из загрузочного бункера в нагнетательную пневматическую зону осуществляется с помощью шнека. В пневматической зоне порошок просеивается через вибросито, смешивается с воздухом и затем направляется в пистолет-распылитель. Этот способ подачи очень удобен, так как он обеспечивает постоянное и равномерное движение порошка. Он также позволяет избежать неравномерного нанесения порошка (плевков) после отключения системы на какой-то период времени, которое может возникнуть при использовании других способов распыления.

Подача с помошью трубки Вентури. Трубка Вентури начинает работать при нажатии пускового устройства окрасочного аппарата. Кроме того, дополнительный клапан, регулирующий воздушный поток, обеспечивает вибрацию системы загрузки порошка для предотвращения комкования и застревания порошковой краски в центре воронки, тем самым, препятствуя засорению трубки Вентури. В качестве альтернативы можно использовать специальный вращающийся механизм для размельчения комков порошка.

Третий способ заключается в том, что порошок, находящийся в плоскодонном бункере, псевдоожижается и подается в окрасочные пистолеты под действием вакуума, создаваемого инжектором специальной конструкции (электрическим или пневматическим).

Желательно, чтобы порошковые шланги для подачи порошка в бункере и пистолете были съемными, что позволяет ускорить очистку и переход с одного цвета на другой.
 

Подача высокого напряжения.
Зарядка порошка осуществляется с помощью генератора высокого напряжения мощностью от 30-100 кВ. Генераторы предназначены для обеспечения положительного или отрицательного заряда поверхности частиц порошковой краски. Система нанесения в оборудование для порошковый окраски должна быть обязательно заземлена. Кабель высокого напряжения должен быть с заземленным металлическим экраном или с электроизоляционным покрытием. Высоковольтный каскад должен иметь электроизоляционное покрытие.
 

Оборудование для покраски и системы нанесения порошковых ЛКМ.
В настоящее время производители систем нанесения (ручных и автоматических) предлагают широкий ассортимент своей продукции. Движение порошка внутри системы нанесения должно быть равномерным, т.к. любые перебои и отклонения в подаче могут привести к скоплению порошка в определенной зоне и, следовательно, к засорению, которое приводит к неравномерному нанесению. В конечном итоге неравномерная подача порошка приведет к получению дефектного покрытия с низким комплексом защитных и декоративных свойств.

Обычно форму факела порошковой краски можно регулировать при помощи специальных насадок, получая при этом более широкий факел конусообразной формы или в виде струи (насадки плоской и круглой струи). В зависимости от окрашиваемой детали можно подбирать насадки с различными дефлекторами для формирования факела разной ширины и диаметра.

В настоящее время имеется широкий ассортимент дефлекторов различных форм: конусообразных, вогнутых и выпуклых, с одним или двумя отверстиями. Также насадки с дефлекторами могут иметь специальное ограничение для регулирования подачи и движения заряженной порошковой краски на окрашиваемые изделия при распылении.

Большинство пистолетов имеют высокую производительность порошковой окраски, т.е. высокую скорость напыления порошка на изделие. Тем не менее, чем выше скорость прохождения порошковой краски через распылитель, тем ниже коэффициент ее осаждения на изделие и тем больше порошка необходимо собирать для переработки и повторного использования при помоши специального оборудования порошковой окраски.

Линии нанесения порошковой краски позволяют контролировать и менять расход краски в зависимости от типа окрашиваемого изделия, качества краски и условий нанесения. При низкой величине подачи порошка его расход может составить от 100-200 г/мин (приблизительно 6-12 кг/час), при высокой величине подачи его расход может составить от 500-600 г/мин (приблизительно 30-36 кг/час). При расходе порошковой краски 14 кг/час, при 60% осаждении на изделии и формировании пленки толщиной 50 микрон

можно окрашивать 1,74 м2 поверхности в минуту.

-   Стационарными, т. е. зафиксированными в одном положении.

-   Перемещаемыми, т. е. закрепленными на манипуляторах с возвратно-поступательным механизмом. Манипуляторы могут размещаться по обе стороны камеры порошковой покраски или с одной стороны. Причем, на каждом может находиться один или несколько окрасочных пистолетов.

-   Поворотными (шарнирными) для прохождения над дугой (например «раскачивающиеся пистолеты»).

- Производится окраска изделий сложной формы.

-    Окрашиваемое оборудование и изделия имеют полузакрытые пространства.

-    Окрашиваемое оборудование и изделия имеют труднодоступные участки.

-    Нужно нанести полимерное покрытие на оборудование и изделия небольшого размера, с которым может справиться один оператор.

-   Окрашиваемые изделия имеют простую форму и гладкую поверхность.

-    Требуется нанести полимерное покрытие на изделие очень большого размера.

-    Программа выпуска изделий очень большая (скорость конвейера выше 1,0 м/мин).

Пистолеты в поксочной камере должны устанавливаться таким образом, чтобы они двигались по определенной траектории. Также предусматривается возможность их включения или выключения независимо от других пистолетов. Скорость движения манипуляторов должна быть, как можно, ниже, примерно 20-35 м/мин и регулироваться в зависимости от условий нанесения. Обычно, помимо автоматической системы нанесения в линии порошковой покраски, рекомендуется иметь в наличии ручную систему. Ее можно использовать при пороковой покраске труднодоступных мест, например, углублений, перед нанесением или после нанесения ЛКМ в линии порошковой окраски с автоматическим напылением. Порошковое нанесение получается более эффективным при одновременном использование автоматических и ручных систем. Такое использование существенно улучшает эффективность переноса порошка, лучшую управляемость системами нанесения и позволяет окрашивать детали различных типов и конфигураций.

В последнее время были разработаны камеры порошковой окраски для больших партий изделий сложной конфигурации. В конструкции камеры предусмотрено комбинированное автоматическое и ручное нанесение. Посты ручной порошковой покраски (подкраски) позволяют окрашивать труднодоступные места, а автоматические пистолеты наносят краску по остальной поверхности изделия.
 

Трибо-зарядка создается при контакте и разделении частиц порошковой краски в специальной заряжающей трубке трибо-пистолета. При соприкосновении двух поверхностей электроны передаются с одного твердого тела на поверхность другого. Частицы порошка, которые отдали электроны, приобретают положительный поверхностный заряд и притягиваются к поверхности. Такая фрикционная зарядка, помимо многих параметров, является функциональной зависимостью химической и физической структуры порошка и окрашиваемой поверхности, относительной влажности и скорости движения частиц.

Порошок под действием вакуума, создаваемого воздушным инжектором с формирующей втулкой, поступает в пистолет из системы загрузки (бака флюидизации). Втулка регулирует объем порошка, поступающего в пистолет, а давление, нагнетаемое воздушным инжектором, регулирует скорость движения частиц порошка, которое приблизительно пропорционально результирующему заряду. Так как регулирование электрических параметров нанесения не требуется, оператор контролирует только три параметра:

-    Давление флюидизационного воздуха в загрузочном баке.

-    Давление воздуха поступающего в инжектор (создание вакуума).

-    Равномерную подачу порошка.

1) Низкая стоимость - не требуется высоковольтный генератор.

2) Хорошая проникаемость в глубокие выемки и труднодоступные места.

3) Отсутствие искровых разрядов.

4) Предельная толщина покрытия больше, чем толщина порошкового покрытия полученного при использовании оборудование порошковой покраски с электростатическим методом нанесения.

1) Так как порошковые ЛКМ имеют разный состав (в зависимости от типа пленкообразующего, типа пигмента и его концентрации), то потенциал заряда на частицах может быть различным, а, в некоторых случаях, он может быть настолько низким, что влечет за собой неполное осаждение порошка на окрашиваемую поверхность или полное отсутствие осаждения.

2) Эффективность зарядки снижается с увеличением относительной влажности.

3) Эффективность зарядки снижается с увеличением продолжительности непрерывного применения.

4) Скорость осаждения порошка ниже, чем при использовании установок с обычным электростатическим методом нанесения.
 

Обычно в процессе нанесения порошка частицы приобретают заряд с помощью коронирующего разряда или ионной бомбардировки. Частицы получают заряд около или непосредственно в точке выхода порошка, где находится коронирующий электрод, т.е. в верхней части пистолета. К электроду от высоковольтного генератора подается высокое напряжение, вследствие чего возникает высокий градиент потенциала. Это приводит к возникновению электрического коронирующего эффекта или разрыву электрической цепи в воздухе около электрода. Когда молекулы воздуха, находящиеся в свободном движении, подвергаются электронной бомбардировке, то они становятся проводниками. Те частицы, которые получили заряд противоположный по знаку с электродом, непосредственно притягиваются к электроду, а частицы, имеющие одноименный заряд, отталкиваются от него. Частицы порошковой краски, попадая в воздушное пространство около электрода, получают заряд посредством столкновения с молекулами воздуха или ионной бомбардировки. Вылетая из покрасочного пистолета, заряженные частицы оседают на поверхности заземленной окрашиваемой детали.

-   Регулирование напряжения (повышение или уменьшение).

-   Уровень подачи порошка и скорость напыления.

Эти параметры регулируются в зависимости от:

-    Расстояния между пистолетом и окрашиваемой поверхностью изделия.

-    Размера частиц порошковой краски.

Кроме того, окрасочные аппараты различной конструкции, например, системы двух разных производителей, будут работать по-разному при одинаковых условиях подачи порошка.

Плотность порошковой краски, объем, сопротивление, форма частиц и гранулометрический состав являются основными элементами, влияющими на эффективность осаждения порошковой краски.

Для того, чтобы частица порошковой краски могла нести на своей поверхности максимально возможный заряд, необходимо, чтобы время ее ионизации (зарядки) было, как можно, дольше. Порошок с высоким удельным объемным сопротивлением лучше заряжается и является более предпочтительным, чем порошок с низким сопротивлением, так как порошки с низким сопротивлением не осаждаются на окрашиваемом изделии должным образом, что приводит к диссипации или потере заряда на изделии, в результате чего частицы порошка опадают и получить качественное монолитное покрытие невозможно.

Эффективность переноса порошковой краски можно выразить как отношение массы порошковой краски, нанесенной на изделие, за один производственный цикл, к общей массе порошковой краски, израсходованной за тот же производственный цикл.

На эффективность данного цикла влияют не только свойства порошковой краски и оборудование для порошкового напыления, но и размер, конфигурация окрашиваемого изделия, а также продолжительность нахождения окрашиваемого изделия в камере порошковой окраски. При окрашивании плоских панельных конструкций эффективность переноса порошка более высокая, чем, например, при окрашивании изделий сложной конфигурации, со сварными швами или трубопроводов.

При электростатическом нанесением заряженные частицы порошка вылетают из пистолета и осаждаются на заземленном изделии. Затем на поверхности изделия формируется слой заряженного порошка. По мере того, как порошок осаждается на поверхности изделия, происходит постоянное накопление частиц порошковой краски, формирующих следующий слой. Однако, по мере увеличения толщины слоя порошка эффективность его переносабудет постепенно снижаться. Нанесение порошка будет происходить до тех пор, пока изделие уже не сможет притягивать заряженные частицы. Этот самоограничивающийся фактор считается основным, вызывающим отталкивание заряженного порошка. Было выдвинуто предположение, что эффект обратной ионизации возникает по мере осаждения порошка и увеличения толщины слоя до тех пор, пока ионы не начнут отталкиваться от покрытия и направляться к покрасочному пистолету.

Таким образом, очевидно, что обратная ионизация сопровождается отталкиванием частиц порошка и их перемещением к пистолету. Явление обратной ионизации является причиной возникновения дефектов поверхности, в том числе образования кратеров.
 

Камеры порошковой окраски и их конструкция имеют очень большое значение для достижения максимальной эффективности и экономии порошковой краски в процессе нанесения. Основной принцип конструкции покрасочной камеры состоит в том, что она должна иметь минимально возможные размеры технологических проемов для предотвращения попадания порошка в рабочую зону. Проемы для окрасочных пистолетов и транспортные проемы для окрашиваемых изделий также должны иметь минимально возможные размеры.

Конструкция внутреннего пространства камеры нанесения должна быть, по возможности, наиболее сглаженной, без выступов или углов, так как на (в) них может накапливаться порошковая краска.

Камера порошковой окраски легко очищается резиновым валиком при включенной вытяжной системе вентиляции.

Трасса транспортной системы (монорельса, конвейера) должна быть вынесена над окрасочной камерой так, чтобы в зону порошковой покраски попадали только крюки с подвешенными на них изделиями. Такое конструкционное исполнение необходимо для предотвращения попадания порошковой краски на транспортную систему и в рабочую зону. Звенья транспортной системы, которые подверглись многократному окрашиванию, очень трудно поддаются очистке, поэтому гораздо дешевле изготовить новые крюки для навески изделий.

Воздух системы рекуперации должен проходить по дну камеры нанесения Боковые стороны основания покрасочной камеры должны иметь наклон на вентиляционное отверстие, расположенное на дне камеры, для предотвращения скопления порошковой краски, не осевшей на окрашиваемое изделие. Иногда при ручном окрашивании или при проведении экспериментальных работ по окраске изделий различного типа, рекомендуется использовать съемные или навесные боковые панели для большей эффективности процесса рекуперации порошковой краски.

Покрасочные камеры должны быть оснащены специальным оборудованием для сбора не осевшей на изделие краски, ее переработки (очистка на вибросите и подпитка свежей краской) и возврата в цикл окраски. Таким образом, для эффективной работы камеры нанесения необходимо, чтобы параметры воздушного потока в камере были оптимальными и регулировались в зависимости от условий производства.

В идеале, воздух в окрасочной камере должен быть статическим, таким, чтобы электростатические силы, взаимодействующие с частицами порошка, вылетающими с определенной скоростью из распылителя, притягивали эти частицы к поверхности окрашиваемого изделия.

Однако регулирование воздушного потока внутри камеры порошкового окрашивания является обязательным условием. Этот модулированный воздушный поток поступает из транспортных проемов камеры и проемов для нанесения, проходит над окрашиваемыми изделиями и выходит через отводные каналы в основании камеры.

1.Он поддерживает в камере концентрацию порошка ниже взрывоопасного уровня, т.е. 10 мг порошка на куб.м воздуха.

2.Сокращает количество не осевшего на изделие порошка, который скапливается в камере, а также способствует его транспортировке для очистки и повторного нанесения.

3. В случае возникновения пожара локализует участок возгорания и препятствует его дальнейшему распространению.

4.     Создает разряжение в камере для предотвращения вылета порошка за ее пределы.

5.   Служит для очистки камеры порошковой окраски.

6.   Так как он препятствует вылету порошка за пределы камеры, то в рабочей зоне образуется экологически благоприятная среда, которая не наносит вред здоровью операторов, осуществляющих нанесение покрытия в непосредственной близости от камеры.

Для соблюдения условий 1-го пункта, необходимо учитывать объем отводящегося воздуха, максимальный выход порошка из пистолетов, работающих одновременно и количество порошка, осевшего на изделия в нормальных условиях.

Для выполнения условий пунктов 2-6 необходимо, чтобы оптимальная линейная скорость воздуха при прохождении через проемы камеры была около 0,4-0,5 метров в секунду.

Существует вероятность того, что при соблюдении условий п. 1 скорость воздуха может быть выше чем 0,4-0,5 м/с. Это явление можно устранить с помощью установки панелей воздушных фильтров.

Камеры в составе линии порошковой окраски могут быть изготовлены из металла или пластика. Выбор всего комплекса оборудования для порошковой окраски зависит прежде всего от затрат на оплату труда, ожидаемого срока службы камеры, сложности конструкции, экономичности и промышленных норм. Металлические камеры легко собираются, а их конфигурацию и размер можно легко изменить в зависимости от условий производства. Эти камеры более долговечны и обеспечивают максимальную защиту в случае возникновения пожара.

Металлические стенки и основание камеры порошкового нанесения под воздействием электростатического напряжения притягивают частицы порошковой краски (камера должна быть заземлена), поэтому, при смене цвета или типа краски, во время процесса порошкового напыления, необходимо затратить определенное количество времени на очистку камеры. Металлические камеры понижают эффективность работы пистолетов, так как вероятность появления случайного искрения зависит от массы металла и, непосредственно, от расстояния между пистолетом и металлом.

Пластиковые камеры, сделанные из стекловолокна, акрила, полиэтилена или с бутиратным покрытием легко поддаются очистке, так как порошок не так сильно притягивается к пластику, как к металлической поверхности.

По сравнению с металлическими камерами порошковой покраски, эффективность работы пистолета в пластиковой камере более высокая, а электрический разряд сводится к минимуму. Тем не менее, пластиковые камеры более дорогие и, в отличие от металлических, они сложнее в изготовлении. Основная функция камеры нанесения - улавливать и направлять не осевший на изделия порошок в систему рекуперации для очистки и повторного использования. Обычно, движение потока воздуха в камере осуществляется с помощью вентилятора, укрепленного на фильтре для сбора порошка.

Размер и конструкция окрачочной камеры зависят от размера и формы окрашиваемых изделий, а также от скорости конвейера (т.е. от программы выпуска изделий). Очевидно, что для проектирования автоматических камер нанесения экспериментальные работы по установке пистолетов, их размещению, выбору скорости и траектории перемещения, интенсивности нанесения порошка и формы факелов напыления, необходимо проводить перед тем, как выбрать определенную конструкцию покрасочной камеры.

После того, как конструкция камеры выбрана, необходимо подобрать вытяжной вентилятор и емкость фильтра-сборника, включая размер вытяжного воздуховода и каналов. Фильтр для сбора порошка необходимо установить, как можно, ближе к камере нанесения. Это позволит определить мощность вытяжного вентилятора, необходимого для переноса не осевшего на изделие порошка из объема камеры во всасывающую транспортную систему с минимальной пропускной способностью, а также сократить расходы на длину воздуховодов.

Обычно для эффективного переноса порошка в систему рекуперации, оптимальная скорость воздушного потока должна быть около 20 м/сек.

Движение воздуха в камере нанесения может быть нескольких типов:

-   В нижней части камеры воздух проходит через все отводящие (всасывающие) отверстия, а затем попадает в транспортную систему или воронку, которая находится в основании камеры нанесения. Воронка должна быть прямой для того, чтобы не препятствовать прохождению порошка.

-   На выходе из камеры воздух проходит через ряд распределительных панелей. Направление движения воздуха в камере нанесения таково, что порошок летит в направлении окрашиваемого изделия. Порошок, не осевший на изделие, накапливается на дне камеры. В некоторых камерах предусмотрены два способа циркуляции воздуха.

В камере рекуперации с движущейся фильтровальной лентой, пистолеты и другое порошковое оборудование являются стандартными, а пол камеры представляет собой непрерывно движущуюся фильтровальную ленту. Воздух, содержащий порошок, проходя через эту ленту, очищается и возвращается в атмосферу. Порошок, который находится на фильтровальной ленте и в ее порах, постоянно удаляется под действием сжатого воздуха на участке выхода окрашенных изделий из камеры. Затем порошок направляется в циклонную систему рекуперации. Преимущество этой системы заключается в том, что при такой системе фильтрации требуется очищать намного меньше воздуха, чем при использовании других систем. И, соответственно, такая система фильтрации позволяет уменьшить габаритные размеры оборудования для порошковой окраски.

 

Функция системы рекуперации заключается в сборе не осевшей на изделии порошковой краски, удалению частиц порошка из воздуха перед выбросом его в атмосферу и подготовке порошковой краски к повторному нанесению.

- Системы циклонного типа.

- Системы картриджного типа.

(Существуют комбинированные системы, сочетающие эти два типа.)

Системы циклонного типа.
Забор порошка из камеры осуществляется через входное отверстие циклона, соединенного с камерой нанесения. Выходное отверстие циклона соединено с вытяжным вентилятором. Не осевший на изделие порошок поступает во входное отверстие циклона со скоростью 20 м/сек.

Попадая во внутренне пространство циклона, воздух с порошком движется по касательной с вращательным движением, которое наделяет частицы порошковой краски центробежной силой. Более крупные и тяжелые частицы имеют тенденцию отбиваться (отталкиваться) к стенкам циклона и осаждаться на дне. Более легкие фракции порошка остаются в воздушном потоке, который, попадая на дно, отклоняется в сторону по направлению трассы восходящей спирали, образуя конический шлейф. Трасса восходящей спирали соединена через вытяжную трубу с последующим фильтром.

Для стандартной порошковой краски коэффициент извлечения может составлять более 95%. Для красок с более высоким процентным содержанием частиц размером меньше 10 микрон, коэффициент извлечения при использовании циклонной системы рекуперации снижается до 85%. Поэтому, в комбинации с циклоном используется последующий картриджный фильтр для предотвращения попадания мелкодисперсного порошка в атмосферу.

Несмотря на более низкий коэффициент извлечения порошковой краски с мелкодисперсной фракцией, циклоны широко используются для рекуперации порошка, в основном при частой смене цвета, более того они легче поддаются очистке, чем картриджные фильтры. При использовании автоматических систем нанесения с высокой пропускной способностью материала циклоны дают возможность непрерывно собирать не осевший порошок с нужной скоростью.

Еще одно преимущество системы циклонной рекуперации заключается в том, что благодаря фрикционному контакту частиц и их отталкиванию, порошок не прилипает к стенкам циклона, что особенно важно при смене порошковой краски. Это значит, что при смене краски нужно только тщательно чистить загрузочную систему (бункер). Во многих циклонах используются съемные воронки, которые потребитель может изготовить самостоятельно в зависимости от условий окрасочного производства.

Рекуперированный порошок удаляется из циклона посредством поворотной заслонки и проходит через вибросито для очистки от различных примесей. Затем рекуперированный порошок смешивается с новой краской в определенных пропорциях.

Так как эффективность работы циклона зависит от скорости движения частиц порошка, то конструкция последующего картриджного фильтра, должна быть такова, чтобы в системе все время поддерживалась определенная постоянная скорость движения воздуха.

Фильтрующий материал должен легко очищаться. Чаще всего используют тканевые фильтры, задерживающие порошок внутри тканевого рукава. Но они не отвечают современным технологическим требованиям к оборудованию окраски, так как рукава фильтров приходится периодически очищать.

В оборудование для порошковой покраски наиболее эффективными фильтрами являются картриджные фильтры. Фильтрующий материал картриджных фильтров крепится на металлическом каркасе. Порошковая аэровзвесь втягивается через поверхность фильтра в радиальном направлении. Воздух проходит через поры фильтровального материала, очищается и направляется обратно в цех. Порошковые краски задерживаются фильтровальным материалом и собирается снаружи в складках патронного фильтра. Очистка фильтров протекает под действием реверсивного потока сжатого воздуха через определенный интервал времени (приблизительно каждые 30 секунд). Реверсивное направление движение сжатого воздуха необходимо для обеспечения противотока воздуха к порошковой взвеси. Для обеспечения наиболее эффективной работы рекуперационной системы аэродинамическое сопротивление последующего картриджного фильтра можно регулировать с аэродинамическим сопротивлением циклона.

Картриджная система рекуперации в оборудовании порошковой покраски.
Данный метод рекуперации заключается в том, что не осевшая на изделие порошковая краска из камеры нанесения поступает в фильтровальный блок, в котором находятся несколько картриджных фильтров.

- Бумажные гильзы.

- Сцинтерные пластины (пластик).

- Полиэфирная ткань.

Картриджные фильтры очищают воздух от порошковой краски при прохождении аэровзвеси от внешней стороны картриджа к внутренней через слой фильтрующего материала. Фильтрующий материал задерживает порошок и пропускает очищенный воздух, который выбрасывается в атмосферу.

В процессе фильтрации, рекуперированный порошок накапливается с наружной стороны картриджного фильтра и образует слой, который, позволяя проходить воздуху, увеличивает эффективность фильтрации, за счет увеличенного сопротивления к воздушному потоку. Этот накопившийся слой порошка необходимо постоянно удалять с поверхности фильтра, чтобы контролировать фильтрационную сопротивляемость. Рекуперированные частицы порошка удаляются с поверхности фильтра с помощью воздушного реверсивного пневмоудара, который создается с помощью жиклера. Высокоскоростные, реверсивные жиклеры с высоким давлением работают менее чем 0,2 сек. с интервалом в 30 секунд. Так как они работают с интервалом, то они практически не оказывают никакого влияния на основной воздушный поток и обеспечивают продолжительную фильтрацию.

С поверхности картриджного фильтра (под действием реверсивного пневмоудара) частицы порошковой краски попадают (ссыпаются) в загрузочную систему (бункер), просеиваются и затем возвращаются в производственный цикл окраски.

Картриджные фильтры очень эффективны. Их эффективность составляет около 99%. Степень эффективности зависит от типа используемого фильтра и регулярности его очистки.

Вся система рекуперации должна быть герметичной для предотвращения попадания краски в рабочую зону.