Оборудование ITW-Binks для нанесения двухкомпонентных лакокраскочных материалов
Двухкомпонентные лакокрасочные материалы (далее для краткости — 2К ЛКМ) превосходят однокомпонентные ЛКМ по многим параметрам: у них меньше время отверждения, выше твердость и износостойкость покрытия, большая величина сухого остатка, их сушку можно эффективно проводить без камер высокотемпературного обогрева. Предприятия различных областей — металлообрабатывающие, мебельные и деревообрабатывающие — останавливают свой выбор на 2К материалах. Однако потери, возникающие из-за ограниченного времени жизни 2К ЛКМ, часто сводят на нет все преимущества их использования. Снизить потери можно при помощи специализированного окрасочного оборудования.
Основной причиной, вызывающей потери при работе с 2К ЛКМ, является необходимость частой промывки оборудования: подающих насосов, шлангов, распылителей. Для стабильной работы оборудования периодичность промывки не должна превышать время жизни готовой смеси.
Даже израсходовав порцию приготовленной смеси быстрее, чем время ее желатинизации, и быстро загрузив в систему краскоподачи новую порцию материала, нельзя избежать необходимости промывки, так как часть ЛКМ из первой порции материала с уже выработанным временем жизни всегда остается и в насосе, и в подающих шлангах, и в распылителе вблизи внутренних стенок материалопроводя-щих каналов. Постепенно в отсутствии регулярной промывки стенки внутренних каналов «зарастают» отвердевшим ЛКМ, и оборудование выходит из строя, поэтому промывать оборудование, работающее с 2К материалами, необходимо всегда, а периодичность этой промывки задается временем жизни 2К ЛКМ.
Необходимо сразу выделить случай, когда время жизни 2К ЛКМ составляет всего несколько минут или даже меньше. Для нанесения таких материалов применяется специализированное распыляющее оборудование, в котором компоненты смешиваются либо непосредственно перед распылителем, либо даже вне распылителя. В качестве примера приведем распылитель BINKS МАСН1 PCX HVLP (рис. 1).
Рис. 1. 2К распылитель Binks МАСН1 PCX HVLP
В распылителе Binks МАСН1 PCX HVLP катализатор подается из отдельного сопла в факел основного материала и их смешивание происходит вне распылителя. Необходимая подача катализатора обеспечивается специальным нагнетательным баком, снабженным расходомером. В качестве второго примера можно привести оборудование на основе распылителя BINKS 7N, хорошо известное всем производителям изделий из искусственного камня на основе акриловых смол, имеющих время желатинизации несколько минут.
Однако большинство современных многокомпонентных материалов обладают более длительным временем жизнеспособности — от 1 ч и более. Для нанесения таких материалов могут быть применены стандартные распылители — ручные или автоматические — совместно со специализированными многокомпонентными дозаторами, в которых компоненты смеси подаются отдельными насосами, а дозирование и смешивание производится непосредственно перед подачей смеси на распыление.
К таким дозаторам относится установка автоматического дозирования ITW-Binks Magic-Mix (рис. 2).
Рис. 2. Установка автоматического дозирования 2К материалов Binks Magic-Mix
По принципам дозирования различают механические и электронные дозаторы. Отличительной особенностью Magic-Mix является то, что его конструкция в определенном смысле комбинирует принципы работы дозаторов обоих типов: механического и электронного. Как в любом электронном дозаторе, в Magic-Mix установлен электронный блок управления, позволяющий отслеживать пропорции смешивания, сохранять в памяти множество рецептур ЛКМ, вести контроль расхода материала и т.д. Задание рецептур, управление и мониторинг процесса смешивания и подачи ЛКМ проводится при помощи сенсорной панели управления. Принцип дозирования в Magic-Mix основан на регулировании частоты и длительности открытия клапана подачи катализатора, что также характерно для современных электронных дозаторов. Основное же отличие заключается в отсутствии расходомеров — наиболее дорогостоящих и сложных в обслуживании элементов многокомпонентных электронных дозаторов. Функции расходомеров в Magic-Mix выполняют сами плунжерные насосы, которые, будучи насосами объемного типа, позволяют вычислить расходы компонентов по частоте работы своих приводов. В этом Magic-Mix унаследовал черты механических дозаторов, в которых расход компонента задается объемными производительностями насосов. Такое решение позволяет значительно уменьшить стоимость оборудования и эксплуатационные расходы (стоимость владения). При этом сохраняется достаточная для стандартной индустрии точность дозирования 2К ЛКМ в диапазоне соотношений компонентов от 1:20 до 0,5:1. Перемешивание основного материала и катализатора происходит в статическом миксере (рис. 3).
Рис. 3. Узел дозирования и смешивания компонентов в установке Magic-Mix
Magic-Mix предназначен для работы с двухкомпонент-ными материалами и всегда комплектуется двумя плунжерными насосами: либо высокого давления — для работы с безвоздушными или комбинированными распылителями, либо низкого давления — для пневмораспыления. По производительности оборудование может поддерживать до 4-х ручных окрасочных постов или комплекта автоматических краскораспылителей в составе окрасочного станка. Опционально установка дооснащается насосом для промывки. В этом случае режимы промывки тоже могут быть автоматизированы. Более 2-х десятков предлагаемых вариантов комплектации Magic-Mix позволяют подобрать оптимальный комплект и вписать его в существующий технологический процесс без существенной модернизации последнего.
Показать эффективность применения оборудования, аналогичного Magic-Mix, можно на следующем примере.
Рассмотрим работу стандартной установки комбинированного распыления при нанесении 2К ЛКМ имеющего жизнеспособность 1 ч. Установка состоит из насоса, шланга и распылителя. Стандартный шланг ЛКМ высокого давления (длина — 7,5 м, внутренний диаметр — 4 мм) и распылитель содержат около 100 мл краски. В то же время суммарный внутренний объем среднего по производительности плунжерного насоса с учетом объема засасывающего шланга и невыбираемого остатка может достигать 500-700 мл и более. Таким образом, потери в случае работы на стандартном (не специализированном для работы с 2К ЛКМ) оборудовании при каждой промывке составляют до 600-800 мл готовой смеси. Дополнительно нужно учесть, что для промывки требуется растворитель, в 2-3-кратном объеме превышающий промываемый, то есть в данном случае 2-3 л, да и длительность проведения промывки пропорциональна величине промываемого объема (по опыту — от 10 минут на одну промывку). Учитывая время жизни ЛКМ, требуется ежечасовая промывка. Итого, при полной 8-часовой рабочей смене нужно быть готовым к технологическим потерям около 5-6 л ЛКМ, 10-15 л растворителя и затратам около 15% рабочего времени на промывку.
Применение в этом случае дозатора Magic-Mix позволяет снизить все три вида потерь (ЛКМ, растворитель и затраты времени на промывку) в 5-7раз, так как постоянной промывки насосов не требуется, а промываются только миксер, подающий шланг и распылитель.
Установка Magic-Mix задумывалась инженерами компании Binks как оборудование типа «Включай и работай», то есть оборудование, максимально подготовленное для установки на рабочих местах. Magic-Mix может с успехом применяться на крупных и на небольших предприятиях и позволит организовать экономичную и высокопроизводительную работу с современными многокомпонентными лакокрасочными материалами.
