정전기 도장 - 설계 및 작동 원리

정전기 페인트 분무기는 미국 과학자이자 연구원인 Harald Ransburg가 1941년에서 1944년 사이에 처음으로 특허를 받았습니다. Ransburg는 자신의 발명품에 대한 특허를 받기 전과 첫 번째 버전에 대한 특허를 받은 후에 실험실에서 광범위하게 실험하여 자신이 발명한 정전기 페인트 적용 방법을 완성했습니다.

그래서 1951년에 발명가는 현대 도구의 원형이 된 정전기 분무로 페인트를 도포하는 장치에 대한 특허 US 2697411을 받았습니다. 같은 해에 Harald는 정전기 페인팅 장비의 생산 및 개선에 종사하는 Ransburg 회사를 설립했습니다.

기본적으로 방법은 다음과 같습니다. 페인트 및 바니시용 액상 재료는 평소와 같이 분무기로 분무하지만 한 가지 추가 조건이 있습니다. 스프레이 건을 통과할 때 페인트는 스프레이 건 노즐 근처의 특수 전극과 접촉하여 100,000볼트에 이르는 높은 음의 전압으로 충전됩니다.

노즐에서 나온 후 음전하를 띤 페인트 입자는 필드 라인 방향으로 돌진합니다. 정전기장 접지된 페인트 제품에. 즉, 스프레이 건과 도장할 제품 사이에 고전압이 인가된다.

페인트 스프레이는 압축 공기의 도움으로 수행됩니다. 공압 방식 또는 에어리스 스프레이 방식으로 가압된 페인트가 노즐 개구부를 통해 돌진됩니다. 정전기 페인트를 적용하기 위한 두 가지 전통적인 스프레이 패턴입니다. 결합된 시스템도 있습니다.

또한 노즐에서 튀어나온 같은 전하의 페인트 입자는 정전기의 법칙에 따라 서로 반발하면서 자연스럽게 페인트 토치를 형성합니다. 입자 토치는 정전기 인력에 의해 접지 부분으로 돌진하고 입자는 정전기 장의 강도 선을 따라 이동하여 부품을 균일하게 덮습니다. 따라서 잉크 미스트 현상이 없으며 제품의 페인트 및 니스 재료의 전달 계수는 98%에 이릅니다.

이 적용 방법을 사용하면 페인트 및 바니시 재료를 크게 절약하고 일반적으로 페인팅 프로세스 속도를 크게 높일 수 있습니다. 파이프와 같은 큰 물체를 칠할 때 일반적인 방법으로 칠하는 동안 페인트가 모든 면에 고르게 놓이도록 여러 번 돌려야 합니다.

그러나 정전기 적용의 경우 대전 된 페인트 입자가 스스로 전기장의 선을 따라 움직이고 모든면에서 제품 주위를 구부리고 스프레이 건으로 한 번 통과하면 필요한 고품질을 얻기에 충분하기 때문에 이것은 이미 불필요합니다. 결과.

정전기 건은 다르지만 기존 스프레이 건과 공통점도 있습니다. 우선, 페인트를 전도하는 채널의 원리는 동일합니다. 차이점은 시스템에 필요한 작동 전압을 제공하는 고전압뿐만 아니라 페인트 및 바니시 재료를 충전하기 위한 전극의 존재 여부에 있습니다.

정전기 스프레이 건의 몸체는 일반적인 것과 달리 강철이나 알루미늄이 아닌 전도성 부분과 절연 부분을 모두 포함하는 합성 플라스틱으로 만들어 작업자의 우발적 감전으로부터 최대한 보호합니다.

정전기 건의 고전압 시스템은 고전적이거나 캐스케이드 설계일 수 있습니다. 고전적인 방식은 소스(고압 변압기)에서 건까지 케이블을 통해 고전압을 공급하는 것입니다. 하우징에 전자 장치가 없기 때문에 공구가 가볍고 사용하기 쉽습니다.

필수 단락 보호. 이러한 스프레이는 저렴하고 수리하기 쉽습니다. 고전적인 방식의 단점은 전극의 불안정한 전압, 분무기의 스위치 부족입니다.

캐스케이드 회로는 도구에 내장된 전압 변환기(분무기에 직접)가 있음을 의미합니다. 건은 저전압 케이블을 통해 12볼트 DC로 전원이 공급되며 이제 도구 내부의 전압이 작동에 허용되는 수준으로 높아집니다.

캐스케이드 회로의 장점은 부인할 수 없습니다. 안정적인 전압, 균일 한 충전, 도구 전압 조정 기능, 손에 스위치가 있음. 단점은 더 큰 무게와 더 높은 가격입니다.

정전기 페인트 시스템은 자동 및 수동으로 구분됩니다. 이들과 다른 것들은 위에서 언급한 바와 같이 에어리스, 결합 또는 공압식일 수 있습니다. 또한 자동 컵도 디스크 고속이고 수동 컵은 저속입니다. 나중에 이야기하겠습니다.

일반적인 경우 스프레이는 기존 스프레이 건과 같이 발생합니다. 에어리스, 조합 및 공압식 정전기 분무기는 초기 단계에서 작동하지만 정전기력의 작용으로 인해 페인트의 경제성과 높은 전달 계수(최대 90%)를 제공합니다. .

그러나 분무기와 디스크의 경우 모든 것이 약간 다르게 발생합니다. 여기에서 디스크 또는 컵이 분무기에서 회전할 때 원심력으로 인해 분무가 발생합니다. 회전은 컵 또는 디스크에 대한 압축 공기의 작용에 의해 개발되고 정전기 작용에 의해 적용됩니다. 이를 통해 페인트 및 바니시 재료의 최대 98%를 전사할 수 있습니다.

휴대용 저속 컵 분무기는 컵 회전 속도가 600rpm에 불과하고 98%의 페인트 이송을 제공하지만 출력이 낮기 때문에 대형 산업 공장에서는 많이 사용되지 않습니다. 분 .

그러나 소규모 산업, 특히 금속 그리드를 페인팅할 때 휴대용 정전기 분무기는 경제성과 효율성으로 인해 당연히 인기가 있습니다.

토치를 좁히기 위해 토치 주변에 압축 공기를 불어넣는 자동 디스크 고속 페인트 분무기는 최대 60,000rpm의 디스크 회전 속도를 가지며 높은 이송 효율(최대 90% )로 훨씬 더 높은 생산성을 제공합니다. 이러한 정전기 분무기는 자동차 차체 부품, 가전 제품, 가구와 같은 금속 구조물 등을 도장하는 산업 분야에서 널리 사용됩니다.

정전기 페인팅 방식과 고유의 색조가 있습니다. 첫째, 고전압 작업입니다. 물론 재료의 98%까지 이송할 수 있다는 장점이 매우 중요하지만 여기에도 전통적인 한계가 있다.

페인트 및 바니시 재료는 고전압 전극 근처를 통과한 후 충분히 충전될 수 있도록 특정 최소 저항을 가져야 합니다. 그렇지 않으면 색상 품질이 저하됩니다. 색상 품질에 가장 좋은 영향을 미칩니다.

물에 희석된 물질은 단락으로 인해 위험합니다. 한편 현대 장비는 멈추지 않고 개선되며 이러한 제한은 더 이상 페인팅에 극복할 수 없는 장애물이 아닙니다.

별도로 페인트 표면의 속성에 대해 말해야합니다. 나무, 플라스틱, 고무와 같은 비전도성 소재는 단순히 칠할 수 없으며 추가 예비 작업이 필요합니다.먼저 전도성 프라이머를 바르거나 재료를 적신 다음 페인트를 정전식으로 도포합니다.

칠할 물체의 모양도 매우 중요합니다.필드 라인을 따라 대전되고 이동하는 페인트 입자는 주로 가장 대전된 영역의 방향으로 제품을 향해 돌진하기 때문에 전기장이 거의 없기 때문에 공극이나 포켓 위에 페인트를 칠할 수 없습니다. 패러데이 케이지 효과가 작동합니다. 반대로 날카로운 돌기 근처의 전계 강도가 가장 크기 때문에 가장 잘 착색됩니다.

그러나 탈출구가 있습니다. 포켓과 오목한 부분을 칠할 수 있습니다. 이를 위해 단순히 고전압을 끄고 기존의 공압식 또는 에어리스 스프레이 건처럼 칠합니다. 이러한 모든 뉘앙스를 고려하는 것이 중요합니다.

정전기 도장을 위한 설비는 스프레이 건, 고압 소스, 다양한 용도의 호스(공기 및 페인트용), 전원 케이블, 접지 케이블, 펌프, 탱크 등의 부품으로 구성됩니다.

설치는 작업을 시작하기 전에 안정적으로 접지되어야 합니다. 고전압 소스로서 전기 네트워크와 다른 에너지 소스, 특히 기존 네트워크가 없을 때 설비의 자율 작동을 위한 이동식 공압식 정전압 발전기를 모두 사용할 수 있습니다.

Ransburg가 최초의 정전식 스프레이 건을 발명한 이후 수십 년 동안 정전식 페인팅 기술이 지속적으로 개선되었다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 오늘날에도 정전기 페인팅은 페인트와 바니시를 적용하는 가장 경제적인 기술을 대신하여 페인트를 제품으로 최대한 전달합니다.

여기에서 폐기물의 양이 최소화되므로 소규모 생산과 대기업, 공장 모두에서 오늘날 정전기 페인팅이 매우 인기가 있습니다.