Appliceringsteknik i målningssystem omfattar de processer och system som används för att finfördela färgmaterial och överföra det till arbetsstyckets ytor. Den påverkar beläggningskvalitet, materialförbrukning, processstabilitet och appliceringseffektivitet avsevärt.
Automatiserade målningssystem använder en mängd olika appliceringssystem. Valet av system beror på faktorer som komponentgeometri, färgmaterial, produktionsvolym och kraven på ytkvalitet och processstabilitet.
Viktiga teknologier inkluderar höghastighetsroterande finfördelare, luftförstoftande sprutpistoler och elektrostatiska appliceringsmetoder.
Finfördelare med hög rotation
Höghastighetsroterande finfördelare är bland de mest effektiva appliceringssystemen i automatiserade målningslinjer. Färgmaterialet matas in på en roterande klocka, på vars yta en tunn färgfilm bildas tack vare den höga rotationshastigheten. Vid klockans brytkant bryts denna film ner i fina färgdroppar, som sedan transporteras till arbetsstycket.
I kombination med elektrostatisk laddning kan hög appliceringseffektivitet uppnås under lämpliga förhållanden, eftersom de laddade färgpartiklarna attraheras till det jordade arbetsstycket.
Typiska egenskaper
- mycket fin och reproducerbar atomisering
- Hög ytkvalitet med stabila processparametrar
- Hög materialeffektivitet genom elektrostatiskt stöd
- Flera oberoende styrbara styrluftvägar möjliggör flexibel justering av sprutmönstret.
- Lämplig för primers, baslacker och klarlacker
- Lämplig för användning med 2K- och 3K-färger samt vattenbaserade och lösningsmedelsbaserade färger.
- lämplig för system med färgbyte eller piggingteknik
På grund av sin höga reproducerbarhet används höghastighetsrotationsförstoftare främst i automatiserade serieprocesser, till exempel inom bilindustrin eller vid industriell serielackering.
Luftförstoftande färgpistoler (typ INHP)
Luftförstoftande sprutpistoler används i automatiserade målningssystem när flexibilitet i hanteringen av förändrade komponenter, material eller processkrav är av största vikt. De är lämpliga för både helautomatiserade seriemålningssystem och applikationer med ofta växlande medier eller mycket varierande komponentgeometrier.
Beläggningsmaterialet finfördelas med hjälp av tryckluft. Luften bryter ner materialflödet i droppar som sedan överförs till arbetsstyckets ytor. Sprutmönstret och droppstorleken kan justeras exakt via lufttryck, materialtryck, munstycksgeometri, luftmunstyckets design och materialflöde.
Typiska egenskaper
- Jämna lagertjocklekar med stabilt sprutmönster
- Mycket varierade sprutmönster tack vare många kombinationer av luftmunstycken och munstycken
- separat reglering av horn- och förångarluft
- Anpassade luftmunstyckesgeometrier stöder hög applikationseffektivitet.
- Kompatibel med vattenbaserade och lösningsmedelsbaserade färger, lim och 2K- och 3K-blandningar
- Lämplig för system med kulörväxlingsteknik tack vare flödesoptimerade, korta färgförande kanaler och god sköljbarhet
- modulärt system för drift på robotar och områdesautomationssystem
Elektrostatisk beläggning
Vid elektrostatisk målning laddas färgpartiklar elektriskt och attraheras av det jordade arbetsstycket. Denna så kallade omlindningseffekt förbättrar materialöverföringen, ökar appliceringseffektiviteten och möjliggör även beläggning av svåråtkomliga områden.
I praktiken används elektrostatiska metoder huvudsakligen i kombination med höghastighetsrotationsförstoftare. Luftförstoftningssystem kan i princip också drivas elektrostatiskt, men kräver betydligt mer teknisk ansträngning och används därför huvudsakligen i specifika tillämpningar.
Två huvudvarianter används i industriella målningsanläggningar.
- Direktladdning: Hela förångaren har hög spänningspotential, och beläggningen laddas mycket effektivt när den flödar genom direktkontakten. Denna metod resulterar i en särskilt hög appliceringseffektivitet. Samtidigt ökar kraven på isolering, jordning och systemdesign, till exempel behovet av ett potentialisoleringssystem för ledande beläggningar. En förångare med direkt- eller kontaktladdning är ett kompakt alternativ som kan fungera även i trånga utrymmen mellan komponenter.
- Extern laddning: Utan direkt kontakt mellan beläggningen och komponenter med hög spänningspotential sker laddning via externa elektroder. Detta gör laddningen av beläggningen mindre effektiv, och den lägre laddningsnivån resulterar i jämförelsevis lägre appliceringseffektivitet. Denna metod kan även användas med ledande beläggningar med minimal teknisk ansträngning eftersom inget potentialisoleringssystem krävs. Emellertid gör elektroderna som är placerade externt på förångaren förångaren större och begränsar dess användbara yta.
Användningen av elektrostatiska system beror i hög grad på material, systemdesign och säkerhetskrav.
Styrluft och sprutmönsterkontroll
Formluften, även kallad styrluft, påverkar sprutstrålens form, bredd och stabilitet och därmed sprutmönstrets reproducerbarhet.
Flera oberoende styrbara styrluftkanaler gör att sprutmönstret kan anpassas exakt till olika komponentgeometrier och processkrav.
Korrekt justerad styrluft bidrar avsevärt till:
- för att uppnå jämna lagertjocklekar
- för att minska översprutning
- för att säkerställa en stabil droppbana till arbetsstycket
Smutsiga eller skadade styrluftringar är bland de vanligaste orsakerna till instabila sprutmönster och bör kontrolleras regelbundet.
Färgklockor – design och urval
Färgklockor bildar det centrala finfördelningselementet i en höghastighetsroterande finfördelare. Färgmaterialet sprider sig över den roterande klockytan som en tunn film och bryts upp i droppar vid brottkanten.
Bakkantens geometri påverkar avsevärt hur färgfilmen delar sig och vilka droppstorlekar som bildas. Detta påverkar direkt sprutmönstret, droppspektrumet och ytkvaliteten.
- Slät avrivningskant: Med en slät avrivningskant rivs färgfilmen sönder utan ytterligare texturering. Detta resulterar i droppar av varierande storlek. Denna design används ofta för applikationer med måttliga krav på ytkvalitet och kännetecknas av lågt slitage.
- Fodrad kant: Vid räfflad sprutning delas färgfilmen upp i definierade vätsketrådar innan den rivs av. Detta resulterar i en jämnare droppfördelning och ett bättre kontrollerat sprutmönster.
- Korsknuten: Den korsformade strukturen delar upp färgfilmen med exceptionell precision, vilket resulterar i jämnt formade droppar. Denna design används ofta för högkvalitativa ytbehandlingar, särskilt i klarlacker. Den kan också bidra till att minska luftinneslutningar och mikrobubblor i färgen, vilket leder till ett mer homogent ytutseende.
Vilken avrivningskant som är det bästa valet beror alltid på samspelet mellan flera faktorer: färgmaterial och viskositet, materialflöde, klockans rotationshastighet, styrluft, komponentgeometri, önskad ytkvalitet, samt klockans diameter och processparametrar.
Även mindre kontaminering eller skador på urformningskanten påverkar droppstorleken och sprutmönstret och kan försämra processstabiliteten.
Förutom avrivningskanten påverkar även klockdiametern sprutmönstret. Mindre klockor används ofta för komplexa geometrier eller mindre komponenter, medan större klockor är bättre lämpade för stora ytor med högre materialgenomströmning.
Inverkan av applikationsteknik på orderhanteringens effektivitet
Överföringseffektiviteten beskriver hur stor andel av det applicerade beläggningsmaterialet som faktiskt hamnar på arbetsstycket. Den påverkas av flera faktorer: appliceringsteknik, elektrostatisk hjälp, sprutmönster och droppstorlek, komponentgeometri, systemparametrar och processstabilitet.
Höghastighetsroterande finfördelare kan uppnå hög applikationseffektivitet under lämpliga förhållanden. Luftförstoftningssystem, å andra sidan, erbjuder hög flexibilitet för varierande applikationer.
Att välja rätt applikationsteknik innebär därför alltid en avvägning mellan materialeffektivitet, processflexibilitet, ytkrav, teknisk ansträngning och investeringskostnader.
När är höghastighetsrotationsförstoftning ett bättre val än luftförstoftning?
Höghastighetsroterande finfördelare är särskilt lämpliga för automatiserade produktionslinjer med hög genomströmning och stabila processförhållanden. Hög avsättningseffektivitet kan uppnås i kombination med elektrostatik. Luftförstoftning är å andra sidan ofta den bättre lösningen för varierande medier eller komplexa geometrier.
Vilken inverkan har valet av klocka på beläggningsresultatet?
Klockdiametern och bakkantens geometri påverkar sprutmönstret, droppspektrumet och ytkvaliteten. Mindre klockor är lämpliga för komplexa geometrier, större klockor för större ytor och högre materialgenomströmning.
Vad är skillnaden mellan direkt och extern laddning?
Direktladdning genererar högspänningen direkt vid förångaren, vilket möjliggör särskilt hög applikationseffektivitet. Extern laddning, å andra sidan, använder externa elektroder, vilket gör systemet enklare att integrera i befintliga system.
Vilka faktorer avgör appliceringseffektiviteten i måleriverkstäder?
Appliceringseffektiviteten påverkas av faktorer som appliceringsteknik, elektrostatiskt stöd, sprutmönster, komponentgeometri och processparametrarnas stabilitet.
Vilken applikationsteknik används inom bilindustrin?
Inom bilindustrin används främst höghastighetsrotationsförstoftare med elektrostatisk hjälp eftersom de möjliggör hög ytkvalitet och hög avsättningseffektivitet i stabila serieproduktionsprocesser.
Konsulttjänster inom applikationsteknik
Att välja rätt appliceringsteknik är en avgörande faktor för stabila målningsprocesser, hög ytkvalitet och effektiv materialanvändning.
INDUSTRA hjälper till med att välja lämpliga applikationskomponenter och tillhandahåller konsulttjänster i befintliga måleriverkstäder. Implementeringen sker projektspecifikt i samarbete med anläggningstillverkare och integrationspartners.