Изучение построения робототехнических комплексов для нанесения лакокрасочных материалов в мебельной промышленности

1. Особенности построения комплексов для нанесения лакокрасочных

покрытий

1.1 Назначение и виды отделки

1.2 Виды защитно-декоративных покрытий

1.3 Подготовка поверхностей к отделке

1.4 Методы нанесения лакокрасочных материалов

1.5 Способы отверждения покрытий

1.6 Типовые технологические процессы прозрачной отделки мебели.

2. Автоматизированные линии отделки. Компоновка РТК

для нанесения лакокрасочных материалов

3. Исследование строения привода окрасочного робота

3.1. Общие сведения

3.2 Требования к рабочей жидкости гидроприводов

3.3 Насосы

3.4 Исполнительные механизмы

3.5 Аппаратура управления

4. Система управления РТК для нанесения лакокрасочных

материалов

4.1 Структура системы управления

4.2 Алгоритм системы управления

Заключение

Список используемой литературы


  1. Введение.

Успешное мебельное производство предполагает предварительный глубокий анализ всех его составных частей, современных тенденций и процессов . Не менее важно знать, в чем конкретно состоит влияние того или иного составляющего на весь комплекс в целом.

В настоящее время имеется большая необходимость в изучении зффективных подходов к повышению качества продукции, и что немало важно к долговременноиу использовагию конечного изделия потребителем. Именно поэтому лакопокраска является доминирующим процессом мебельного производства.


Целью данной работы является изучение построения робототехнических и автоматизированных линий и комплексов на мебельном предприятии.


Оснвными задачами работы являются:


  1. Дать характеристику отделки столярных изделий и рассмотреть основные этапы этого процесса.

  2. Ознакомиться с составляющими элементами производственных линий и их особенностями .

  3. Исследовать эффективность описанных технологических процессов лакопокрасочного участка предприятия.


В работе автор использовал многочисленные издания технической литературы, информационные ресурсы глобальной сети Internet,


Автор работы считает важным уделять должное внимание к внедрению в производство новых автоматизированных линий и робототехнических комплексов, которые будут благоиворно влиять на развитие конкретного предприятия и промышленности в целом.


1. Особенности построения комплексов для нанесения лакокрасочных покрытий


1.1 Назначение и виды отделки


Отделка выполняется с цеВнлью придания поверхноВнстям защитных и декораВнтивных свойств. Она моВнжет быть прозрачной, неВнпрозрачной, имитационВнной, специальной.

Прозрачная отделка представляет собой нанесение на отделываемую поверхность лакоВнкрасочных материалов(ЛКМ), которые создают поВнкрытие, сохраняющее и еще больше проявВнляющее текстуру древесины. Такая отделка применяется при изготовлении мебели из масВнсивной древесины, а также из плитных матеВнриалов, облицованных строганым шпоном или пленками, пропитанными синтетическими смолами.

Непрозрачная отделка заключается в нанеВнсении на отделываемую поверхность пигменВнтированных лакокрасочных материалов (краВнсок, эмалей), которые полностью скрывают текстуру и цвет древесины или другого отдеВнлываемого материала. Непрозрачная отделка применяется при изготовлении бытовой мебеВнли (особенно детской, кухонной и встроенной), офисной и другой мебели для общественных помещений, а также при наружной отделке доВнмов, садово-парковой мебели.

Имитационная отделка представляет собой способ создания декоративного покрытия меВнтодом глубокого крашения, нанесения рисунка текстуры древесины на отделываемую поверхВнность, напрессовывания на основу пленок с напечатанной на них текстурой древесины, мрамора или другого материала. ИмитационВнная отделка с использованием пленок широко применяется при изготовлении массовой сравВннительно дешевой мебели.

Специальная отделка имеет несколько разВнновидностей. Это может быть нанесение на поверхность отделочного слоя из расплавленВнного или порошкообразного металла (металлиВнзация), полимерных и других материалов. К ней можно также отнести пескоструйную обВнработку поверхности, тиснение, выжигание, инкрустацию, резьбу по дереву. Широко расВнпространенная в недалеком прошлом пескоВнструйная обработка поверхностей, особенно стекла, в настоящее время практически не применяется. Инкрустация и еще в большей мере резьба, наоборот, находят все более шиВнрокое применение, особенно при изготовлении художественной мебели


.

1.2 Виды защитно-декоративных покрытий


Эксплуатационные свойства покрытий опреВнделяются в основном свойствами применяемых материалов. В зависимости от вида материалов и технологии отделки различают покрытия лаВнкокрасочные, пленочные и комбинированные, т. е. с использованием пленки и лакокрасочноВнго материала.

По декоративным свойствам различают поВнкрытия прозрачные и непрозрачные, т. е. скрыВнвающие цвет и строение отделываемой поВнверхности. Формируют покрытия методом поВнследовательного нанесения на поверхность различных материалов.

Защитно-декоративные покрытия (ОСТ 13-27-82) на изделиях мебели из древесины и дреВнвесных материалов, эксплуатируемых в закрыВнтых отапливаемых помещениях при отсутствии агрессивных сред, классифицируют по различВнным признакам .

В зависимости от рода основного пленкоВнобразующего материала лакокрасочные поВнкрытия делятся на семь групп: полиэфирные (ПЭ), полиуретановые (УР), меламинные (МЛ), полиакриловые (АК), мочевинные (МЧ), нитроцеллюлозные (НЦ), пентафталевые (ПФ). В зависимости от показателей внешнего вида группы лакокрасочных покрытий подразделяВнются на две подгруппы: А - покрытия с открыВнтыми порами и Б - покрытия с закрытыми поВнрами, в том числе непрозрачные. Группа покрытий, образованная маВнтериалами на основе пропитанных буВнмаг, в зависимости от применяемого пропиточного материала и покровного лака делится на три подгруппы: А -меламиноформальдегидные и мелами-нокарбамидоформальдегидные, карбамидоформальдегидные и их модификаВнции, полиэфирные; Б и В - карбамидоформальдегидные модифицированные с лаковым покрытием.

Обозначение защитно-декоративных покрытий состоит из пяти частей. Первая часть определяет группу покрытия. Для лаВнкокрасочных материалов указывается покровВнный материал по ГОСТ 9825, например лак НЦ-243, для синтетических материалов - род полимера (русскими буквами, например, ТР - термореактивный, ТП - термопластичный). Вторая часть указывает подгруппу (заглавныВнми буквами) и категорию покрытия (арабскими цифрами). Третья часть определяет вид лакоВнкрасочного покрытия в зависимости от проВнзрачности. Она указывается только для лакоВнкрасочных покрытий и обозначается заглавВнными русскими буквами. Четвертая часть обоВнзначает вид покрытия по степени блеска. Она обозначается заглавными русскими буквами. Пятая часть определяет защитные свойства поВнкрытия и обозначается арабскими цифрами.

Части обозначений отделяются друг от друВнга точками. Примеры обозначений покрытий:

Эмаль НЦ-25. Б1. Н. Г. 3 тАФ покрытие нитроцеллюлозной группы, подгруппы Б первой категории, образованное эмалью НЦ-25, неВнпрозрачное, глянцевое, ограниченно водостойВнкое, низкотепло- и низкоморозостойкое; ТР. А2. ПГ. 9 тАФ покрытие, образованное обВнлицовочным материалом на основе бумаг, проВнпитанных термореактивными полимерами подВнгруппы А, второй категории, полуглянцевое, водо-, тепло- и морозостойкое.


1.3 Подготовка поверхностей к отделке


Предназначенные для отделки поверхности должны быть ровными и гладкими. Для полуВнчения таких поверхностей необходима тщаВнтельная предварительная их подготовка.

Подготовка поверхностей к отделке состоит из двух этапов: столярной подготовки и отдеВнлочной подготовки. Первый этап включает устранение дефектов, выравнивание и шлифоВнвание поверхностей, второй - оконВнчательное выравнивание поверхностей шпатВнлеванием и порозаполнением, получение жеВнлаемого цвета, тона и четкости структуры дреВнвесины под прозрачными покрытиями методом отбеливания и крашения. Шпатлевание провоВндится лишь при подготовке к непрозрачной и имитационной отделке, порозаполнение, отбеВнливание и крашение - при подготовке к проВнзрачной отделке. Более высокие требования предъявляются к поверхностям, на которых формируются тонВнкослойные открытопористые покрытия (лакаВнми нитроцеллюлозными, полиуретановыми, кислотного отверждения). При отделке красВнками, эмалями, полиэфирными лаками поверхВнности могут быть менее гладкими, так как эти материалы образуют толстые пленки, обладаюВнщие способностью заполнять мелкие углублеВнния.

Для подготовки поверхностей под прозрачные покрытия необходимо удалить с поверхности ворс, его сначала поднимают, увлажнив поверхность древесины тампоном, смоченным в теплом 3 -5 %-ном растворе глютинового клея, а затем высушивают ее (при температуре 18 - 20 В°С сушить не менее 1,5 ч, при температуре 50 В°С -5-10 мин). Затем ворс удаляют шлифовальной шкуркой № 6. При использовании термопрокаВнта удалять ворс не надо.

При необходимости отбеливания поверхВнность обрабатывают на полировальных станках или вручную тампоном. Для древесины березы и ясеня следует брать

20 %-ный раствор переВнкиси водорода и 20 %-ный водный раствор аммиака в соотношении 10:1. Затем поверхноВнсти сушат при температуре 23 В°С в течение 3 ч и выдерживают после сушки 48 ч.

Крашение осуществляют протравами, краВнсителями и пигментами: вручную (тампоном, кистью), окунанием, пневматическим распыВнлением, распылением при повышенном давлеВннии (ВлсухоеВ»), вальцовым способом.

При подборе цвета и тона окраски поверхВнности готовят растворы исходных красителей, при необходимости их смешивают и ведут пробное крашение образцов. Для приготовлеВнния красящих растворов необходимо испольВнзовать мягкую воду (с добавлением в нее 0,1 -0,5 %-ной кальцинированной соды) или кипяВнченую. Краситель растворяют в горячей воде, фильтруют через два слоя марли и охлаждают до комнатной температуры.

Растворы протрав готовят перемешиванием солей металлов в мягкой чистой воде с послеВндующим фильтрованием и разбавлением водой до необходимой концентрации. Растворы проВнтрав готовят 0,5 - 5 %-ными в зависимости от желаемого тона.

Грунтовочные составы наносят вручную кистью или тампоном, пневматическим распыВнлением, вальцовыми станками, обливом, окунанием. Вручную, т. е. кистью и тампоном, соВнставы наносят при ремонте мебели и индивиВндуальном или мелкосерийном ее производстве. Пневмораспыление используют при отделке деталей и изделий решетчатой формы, изделий в собранном виде и с фасонными поверхноВнстями. При отделке щитовых деталей грунтовВнку наносят лаконаливными машинами типа ЛМ-3, ЛМ-140 или вальцовыми станками типа МЛН 1.03б ВЩ-9, ВЩ-14 с дозирующими устройВнствами (рис.4) при скорости подачи до 30 м/мин. Наиболее производительный и экоВнномичный метод - вальцовый.

После грунтования поверхности сушат и шлифуют для снятия поднявшегося ворса. Для шлифования используют ленточно-шлифовальные, вибрационные и щеточные станки.

Подготовка поверхностей под непроВнзрачные покрытия включает грунтоваВнние и шпатлевание тАФ сплошное и местное.

Грунтование проводят пигментированными глифталевыми (ГФ-032, ГФ-020 и др.), масляВнными, нитроцеллюлозными и другими грунВнтовками. Их наносят вручную тампонами, пневмораспылением, обливом, вальцами, в электрическом поле токов высокого напряжеВнния, струйным обливом, окунанием.

Шпатлевание различают местное (густой шпатлевкой) и сплошное (шпатлевкой жидкой консистенции). Его можно осуществлять вручВнную шпателем, пневматическим распылением (обычно фасонных и криволинейных поверхВнностей), обливом и вальцеванием. При испольВнзовании вальцеракельных станков достигаются высокие качество шпатлевания и производиВнтельность, минимальный расход шпатлевки. После сушки зашпатлеванные поверхности шлифуют


1.4 Методы нанесения лакокрасочных материалов

1.4.1 Нанесение пневматическим распылением

Этот способ применяют при отделке стульев, рамочных изделий, ящиков, деталей криволинейного и сложного профиля, которые нельзя отделать другими способами. РаспылеВннием наносят лаки, краски, эмали, красители, шпатлевки. Этот способ универсален, прост в техническом отношении, но дает большие поВнтери материала и создает повышенную загазоВнванность рабочей среды.

Сущность пневматического распыления соВнстоит в том, что в результате дробления жидВнкости струей сжатого воздуха ЛКМ переходит в состояние аэрозоля, аэрозольные частицы движутся в направлении воздушной среды и на отделываемой поверхности сливаются в сплошной слой. Распыление материала происВнходит в форсунке, которая является основной частью распылителей (рис.1). Скорость воздушной струи на выходе из форсунки должна составлять 300 - 450 м/с, давление воздуха в зависимости от конструкции лакораспылителя 0,25 - 0,55 МПа. Оптимальное знаВнчение вязкости ЛКМ - 25 - 35 с по ВЗ-4, разВнмер аэрозольных частиц при этом составляет 6 - 80 мкм. Различают форсунки с воздушным и материальным соплом.

Методом распыления ЛКМ чаще всего наносят вручную, используя краскораспылители марок КРП-З, КР-20, КР-20, ЗИЛ, С-765 и др. Процесс выполняют в распылительных кабинах, которые должны обеспечивать полную очистку загрязненного воздуха от лакокрасочной пыли, максимальное удаление образуюВнщихся паров и аэрозоля из зоны окраски, пожаробезопасность.

Краскораспылитель, краско- и воздухоподводящие шланги перед началом работы необВнходимо тщательно осмотреть и проверить их исправность. Затем производят настройку краскораспылителя, т. е. устанавливают форму факела в зависимости от площади окрашиваеВнмой поверхности, регулируют подачу воздуха и краски.

Во время перерывов в работе переднюю часть краскораспылителя необходимо держать в растворителе. При смене краски или лака, а также после окончании работы краскораспылитель необходимо промыть растворителем.

Отделку деталей методом распыления выполняют в распылительных кабинах. Кабины служат также для сбора и отсоса летучих элементов, которые образуются в виде тумана.

По способу подачи изделий распылительные кабины бывают тупиковые и проходные. В тупиковых изделия подают и выгружают через один и тот же проем, а в проходных - изделия подают в один проем, а выгружают из другого.

Рис. 1.

Схема пневматического распыВнления жидкости форсункой с кольцевым соплом для воздуха: 1 - кольцо для сжатого воздуха; 2 -материальное сопло; 3 -зона разрежения; 4 - зона избыточного давВнления; 5 - зона распыления; 6 - зона образования тумана


На рис. 2 показана распылительная камера для отделки изделий средних размеров - тумбочек, стульев и т. п. Во время работы воздух с лакокрасочным туманом проходит сначала через краскоуловительную решетку, а затем через камеру с гидрофильтром из двух водяных завес, где очищается от лакокрасочной пыли и частично от растворителей. Далее воздух проходит через сепаратор, который состоит из набора металлических пластин. Здесь он освобождается от избытка влаги, которая стекает в ванну, а затем поступает в систему вытяжной вентиляции и выбрасывается в атмосферу. В ванну стекает и вода, вытекающая из форсунок гидрофильтра. После отстоя вода вновь поступает в гидрофильтр.

Распыление подогретых лаков имеет ряд преимуществ по сравнению с распылением холодных лаков: улучшается растекание лаков с большей вязкостью, уменьшается образование потеков на вертикальных поверхностях, т. е. лаки можно наносить более толстым слоем, а это дает возможность эконоВнмить растворители и увеличивать проВнизводительность труда.

Для подогрева лакокрасочных материалов существуют установки УГО-2МВ, УГО-4М и др. Они обеспеВнчивают температуру ЛКМ на выходе из распылителя 70 - 75 В°С и температуру воздуха на выходе из установки 80 В°С.

К недостаткам отделки методом распыления относятся большие потери ЛКМ (до 40 %), загрязнение воздуха, необходимость использования специВнальных кабин. Избежать ряда недосВнтатков данного метода позволяет споВнсоб безвоздушного распыления. Он осВннован на распылении ЛКМ путем приВнменения высокого давления в лакоподающей системе установки. ЛКМ поВндается к краскораспылителю под высоВнким давлением. При выходе из сопла развивается большая скорость струи лака, превышающая критическую скоВнрость движения при данной вязкости, что и приводит к распылению лака. ТаВнкой метод позволяет наносить ЛКМ повышенной вязкости с получением более качественных покрытий. Существуют холодный и горячий способы безвоздушного распыления. При холодном давление достигает 24 МПа, а при горячем - 4,5 - 7,0 МПа, но лак нагревается в последнем случае до 70-100В°С.

Метод безвоздушного распыления пригоден практически для всех марок лаков, за исключением содержащих ускорители высыхания и имеющих неВнбольшую жизнеспособность.



Рис.2.

Распылительная камера для отделки изделий средних размеров: 1 - каркас; 2 - светильВнник; 3 - вентилятор;

4 - сепаратор; 5 - гидрофильтр6 - ванна;7 -решетка; 8 - повоВнротный стоя; 9 - насос


1.4.2 Нанесение электростатическим распылением


Электростатическое распыление происходит одновременно с приданием аэрозольным частицам отрицательного заряда, вследствие чего они притягиВнваются и осаждаются на положительно заряженное изделие. Этот метод хорош для отделки изделий сложной формы, решетчатых конструкций, например стульев.

Производительность его выВнсокая, потери ЛКМ минимальные. При использовании стационарных устаноВнвок процесс почти полностью автомаВнтизирован. Санитарно-гигиенические условия труда хорошие.

К недостаткам данного способа относится ограниченный ассортимент применяемых ЛКМ, не всегда равномерное их нанесение на все поверх-ности отделываемого изделия, сложность и высокая стоимость аппаратуры и обслуживания.

Распыление ЛКМ при электроокраске возможно пневматическим, гидравлическим, центробежным и электростатическим способами. Последний способ осуществляется в постоянном электрическом поле высокого напряжения (50 -140 кВ), а изделие при этом заземляют. При электроокраске происходят следующие электрофизиВнческие процессы: зарядка ЛКМ, его распыление, образование факела, движение капель жидкости к изделию, осаждение их на изделии. Принципиальная схема электроокрасочной установки с высоковольтным выпрямителем показана на рис. 3.

.

Рис. 3.

Схема установки с высоковольтным выпрямителем для отделки изделий в электростатическом поле высокого напряжения; 1 - высоковольтный трансформатор; 2 -трансформатор накалиВнвания кенотрона; 3 - кеВннотрон; 4 - ограничиВнтельное сопротивление;5 - автоматический разВнрядник; 6 тАФ шинопровод; 7, 9 -- изоляторы; 8 -стойка авторазрядника;

10 - бак с лакокрасочным материалом; 11 - доза тор; 12- распылитель; 13 - изделие, 14 - подвесВнка; 15 - цепной конвейер


Метод нанесения ЛКМ в электрическом поле позволяет уменьшить расход материалов до 50 % по сравнению е пневматическим распылением.

Установки для отделки в электрическом поле могут эксплуатироваться в соответствии с действующими правилами и нормами эксплуатации высоковольтных электротехнических установок и правилами безопасных условий труда и пожарной безопасности. Двери и проемы камеры распыления должны иметь автоблокировку, которая снимает высокое напряжение при входе человека в камеру. Все металлические части установки, находящиеся под напряжением, должны быть заземлены. Перед подачей высокого напряжения и включением конвейера должны подаваться звуковой и световой сигналы. Вытяжная вентиляция должна быть сблокирована с высоковольтным выпрямителем так, чтобы без ее включения нельзя было подать высокое напряжение на распылители.

К обслуживанию установки должны допускаться только лица, которые прошли инструктаж по технике безопасности, пожарной безопасности и охране труда.


1.4.3 Нанесение лакокрасочных материалов вальцами

Нанесение выполняют за один или несколько проходов в зависимости от требуемой толщины покрытия, с одной или с двух сторон. ЛКМ наносится на поверхность с помощью вращающегося вальца. Материал попадает на наносящий валец из ванны с помощью питательного и дозирующего вальцов или из промежутка между дозирующим и наносящим вальцами. Принципиальная схема работы вальцового станка показана на рис. 4 и 5.


Рис. 4.

Схема вальцового лаконаносящего станка:

1 - лаконаносящий валец; 2 -ракель; 3 - дозирующий ваВнлец; 4 - прижимной ролик; 5 - ленточВнный конвейер;

6 - приводной валец; 7 - слой лакокрасочВнного материала на поверхности отдеВнлываемой детали


По конструкции станки бывают разными. Вальцовым методом можно наносить красители, грунтовки, шпатлевки, лаки, печатные рисунки. Для крашения щитов применяют станки марок КЩ, КЩ-9, для нанесения грунтовок, шпатлевок и лаков тАФ отечественные станки МЛН1.03, ВЩ9-1, ОД-58, ШПЩ-9, а также импортные.



Рис.5. Принцип работы машины для окраски полотен методом наката:

1-транспортер;2 полотно; 3 тАФ бачок с краской; 4--струя краски; 5 тАФ валики; 6 тАФ конвекционная сушильная камера; 7-возвратно-поступательный механизм


Преимуществами вальцового метода являются высокая производительность, незначительные потери материала, возможность нанесения материалов различной вязкости, очень тонких слоев, а также легкая встраиваемость станков в автоматические линии.


1.4.4 Нанесение лакокрасочных материалов методом плоского налива

Плоский налив получил широкое распространение, так как он обеспечивает высокую производительность. За одну операцию можно нанести большое количество материала при сравнительно высокой вязкости, т. е. с малым расходом растворителей. Метод налива имеет небольшие потери ЛКМ, правда, он не обеспечивает нанесение малых расходов лака за один проход (менее 90 г/м2), а при встраивании лаконаливных машин в линии требуется применение специальных систем для разгона и торможения деталей, поскольку скорость в машине выше, чем в линии.

Сущность нанесения ЛКМ методом налива состоит в том, что уложенные на движущийся конвейер плоские детали проходят через завесу жидкого материала, который вытекает из наливной головки. Завеса отделочного материала может быть образована различными способами, в зависимости от схемы головок лаконаливных машин (рис. 6).



Рис. 6.

Схема образования завес отделочного материала: а - вытекание из донВнной щели; б - перелиВнвание через сливную плотину; в тАФ переливаВнние со сливной плотиВнны со стенанием с экВнрана; 1 - деталь; 2 - экран; 3 - лакоподающая труба; 4 - поВнкрытие; 5 - конвейер; 6 - лоток; 1 - корпус головки; 8 - сливная плотина; 9 - перегоВнродка; 10 -фильтр


Краткая техническая характеристика наливной машины ЛМН-1М


Вязкость лакокрасочных материалов по ВЗ-4, с............. .... 25тАФ130

Расход лаков, смеси на 1 м2 лакируемой поверхности, г/м2 тАжтАжтАжтАж 30тАФ600

Скорость подачи деталей, м/мин .............................. 10тАФ170

Длина сливной кромки головки, мм ............................ 1400

Диапазон регулирования подъема головок от уровня стола,

мм ..................................................... 30тАФ270

Расстояние между головками, мм ............................. 375

Емкость сливного бака, л .................................... 50

Суммарная мощность электродвигателей, кВт.................. 3,37

Агент подогрева лаковой смеси.......................... . Горячая вода

Габаритные размеры машины, мм ....................... 4000x2200x1350

Масса машины, кг .......................................... 1700


Новая машина обеспечивает лучшее качество покрытия, дает возможность получать тонкие покрытия, снабжена двумя наливочными головками. Дляотделки кромок разработана типовая конструкция наливной машины ЛМК-1.

Брусковые детали можно отделывать на наливных машинах КВ-50-02 и КВ-50-13 (два зеркальных исполнения одной модели), выпускаемых РыбинВнским ЗДС.


Краткая техническая характеристика наливной машины КВ-50-02


Размеры отделываемых деталей, мм ................(450тАФ3000) х (10тАФ150)х (10тАФ150)

Скорость подачи деталей, м/мин .............................. 30тАФ120

Длина сливной кромки головки, мм.............................. 350

Расстояние от сливной кромки головки до

линии переВнсечения образующих роликов и

поверхностей подаюВнщих лент транспортеров, мм ............... 120тАФ400

Установленная мощность, кВт................................... 2,3

Количество наливных головок ................................... 1

Габаритные размеры машины, мм ........................ 6560 (1800) х 1400 х 1400

Масса машины, мм

(с рольгангом) ................................................ 1425


Способом налива можно наносить однокомпонентные и двухкомпонентные лакокрасочные материалы, а также и водно-дисперсионные.

Для отделывания пластин щитов применяют машины типов ЛМ-3, ЛМ-140-1, ЛМ-80-1, для отделывания кромок -ЛМК-1 (двухголовочная) и др.


1.4.5 Нанесение лакокрасочных материалов методом окунания

Окунание применяют для отделки деталей обтекаемой формы. Детали или изделия погружают в ванну с ЛКМ, затем извлекают из нее, выдерживают до отекания излишков лака или краски и сушат.

На толщину и равномерность лакового поВнкрытия оказывают влияние различные фактоВнры. Толщина покрытия тем больше, чем выше вязкость лака, содержание нелетучих, скорость испарения растворителей и вытягивание из ванны и чем меньше плотность лака.

Метод окунания производительный, ЛКМ используются экономно, хорошо поддается меВнханизации и автоматизации. Его недостаток -неравномерное по толщине покрытие по всей длине детали, так как с верхней части детали стекает больше лака, чем с нижней. С увеличеВннием скорости вытягивания увеличивается неВнравномерность покрытия по длине детали.

В производстве мебели окунанием наносят красители, грунтовки, шпатлевки, нитроцеллюлозные лаки и эмали, реже - беспарафиноВнвые полиэфирные лаки. Таким способом отдеВнлывают ножки столов, плоскоклееные и гнуто-клееные боковины стульев, кресел и т. п.


1.4.6 Нанесение лакокрасочных методом протягивания

Протягивание (экструзию) используют для нанесения ЛКМ на детали постоянного сечеВнния, например на палочки детских кроватей. Деталь проходит через закрытую камеру с ЛКМ сквозь резиновые шайбы (фильеры), коВнторые обжимают деталь и не дают лаку вытеВнкать из камеры (рис. 7). Детали должны поВндаваться торец в торец, без остановки. Лаки должны иметь высокую вязкость - около 300 тАФ 350 с по ВЗ-4. Так как лаки с такой вязкостью не выпускаются, на практике применяют нитролаки НЦ-218, НЦ-223, предварительно выпарив из них растворитель. Количество наносимого лака регулируют жесткостью фильеры и степенью обжатия деталей.



Рис.7.

Схема установки для нанесения лакокрасочВнных материалов методом протягивания: 1 - подающие вальцы; 2 - деталь; 3 тАФ ванна; 4 - фильера; 5 тАФ ленточный конвейер сушильной камеры


Способ протягивания прост, производителен, почти полностью автоматизирован, при этом способе совсем малые потери лака, но им можно отделывать практически только круглые и шестигранные в сечении детали.


1.4.7 Нанесение лакокрасочных материалов методом струйного облива с выдержкой в парах растворителя


Сущность этого метода заключается в окраске вертикально подвешенных деталей при пересечении ими многоструйной (ламинарного типа) завесы краски с последующей выдержкой в паровой зоне, что создает благоприятные условия для окраски труднодоступных мест, замедляет испарение растворителя из окраВнсочного слоя, улучшая тем самым разлив краски и способствуя достижению равномерной толщины покрытия.

Струйный облив осуществляется путем подачи краски через сопла неподвижВнного контура, охватывающего деталь, или через систему сопел на качающейся трубе (осцикаторе), расположенной под конвейером с деталями (рис. 8). Необходимая концентрация паров в паровом туннеле создается, главным образом, счет испарения растворителей с окрашенных деталей. Продолжительное пребываВнние изделий в паровом туннеле и концентрация растворителя снижают толщину окрасочного слоя, в первую очередь, на кромках изделий. Потери краски при нанесении рассматриваемым методом не превышает 5 тАФ 10%.

Вологодским станкостроительным заводом выпускается полуавтоматичеВнская линия окраски столярно-мебельных изделий ДЛ38М, планировка коВнторой показана на рис.9. В модификации ДЛ38М исключена камера обдува перед обливом (детали должны поступать на окраску очищенными от Древесной пыли и стружки), спрямлен паровой туннель. При окраске блоков в собранном виде скорость конвейера не должна превышать 0.7 м/мин. Максимальные размеры окрашиваемых изделий, мм: высота до 2000, ширина до 110, ширина транспортного проема 450.

Скорость конвейера линии ДЛ38М составляет 0,4 тАФ 1,8 м/мин. При варьировании скорости конвейера продолжительность облива должна быть не менее 2 мин, а выдержка в парах растворителя 10 тАФ 12 мин.

Установка струйного облива имеет неподвижный контур и осцикатор, однако, облив столярных изделий обеспечивается, как правило, только через осцикатор.


Рис. 8. Схема установки струйного облива:

1тАФизделия; 2 тАФ конвейер; 3 тАФ привод; 4 тАФ коллектор; 5, 11 -трубы; 6 тАФ бак с эмалью; 7, 8 тАФ вентиль; 9 тАФ насос; 10 тАФ бак с растворителем; 12 тАФ поддон .



Рис.9. Схема полуавтоматической линии ДЛ-38М:

1 тАФ изделие; 2 тАФ держатели; 3 тАФ каретка; 4 тАФ цепь конвейера; 5 тАФ камера облива; 6тАФкамера выдержки гв парах растворителя; 7тАФсушильная камера

1.5 Способы отверждения покрытий


После нанесения на поверхность жидкий ЛКМ превращается в твердую лакокрасочную пленку. Отверждение происходит в результате испарения растворителей (спиртовые, нитроцеллюлозные, акриловые лаки), либо в результате реакции окисления (масляные лаки), либо за счет реакций полимеризации или конденсации, либо за счет испарения растворителей с одновременным химическим превращением. Термин ВлсушкаВ», который применяют на практике для названия операции отверждения, не вполне отражает, как видим, физико-химичеcкую сущность процесса.

Скорость отверждения покрытий зависит от вида ЛКМ, толщины покрытия, температуры и способа сушки и других факторов, а степень высыхания - от твердости покрытия и определяется тремя стадиями.

Высыхание до степени 5 соответствует такому состоянию, когда к поверхностной пленке не прилипают частицы пыли. При высыхании до степени 3 пленка имеет такую твердость, что ее можно обрабатывать дальше (шлифовать, полировать). При этом твердость по маятниковому прибору М-3 для нитролаковых покрытий должна составлять 0,30 - 0,35, для полиэфирных - 0,35 - 0,55. Полное высыхание - это такое состояние покрытия, при котором дальнейшая твердость не меняется и процесс усадки пленки прекращается. Эта стадия отверждения достигается в процессе эксплуатации. В производственных условиях покрытия достаточно сушить до степени 3.

Различают сушку естественную, при темпеВнратуре воздуха 18 - 23 В°С, и горячую. ПродолВнжительность последней по сравнению с естестВнвенной уменьшается в 5 тАФ 6 раз и более.

Интенсификация отверждения покрытий имеет большое значение для организации проВнцесса на автоматических линиях, при больших объемах производства. При малых объемах производства применение интенсивных методов отверждения лакокрасочных покрытий экономически не оправдано.

Существуют следующие виды горячей сушки: с конвективным и терморадиационным нагревом и с предварительным аккумулированием тепла.

Конвективный нагревосуществляется теплым воздухом (40 - 80 В°С). Нитролаковые покрытия сушат при температуре 40 - 60 В°С, беспарафиновые полиэфирные - при 60 - 80 В°С. При более высокой температуре на поверхности появляются пузыри, сморщивание пленки.

Процесс высыхания начинается на поверхности покрытия. Образующаяся сверху твердая пленка препятствует свободному удалению паров растворителей, находящихся в нижележащих слоях. Это увеличивает время сушки и ухудшает качество пленки, так как на ее поверхности образуются пузыри и кратеры. Поэтому сушка ведется ступенчато: в начальный период, т. е. при интенсивном испарении растворителя, при пониженной температуре, а затем при повышенной.

На практике применяют различные конвективные сушильные камеры периодического и непрерывного действия. Теплоносителем является пар, реже - горячая вода. Камеры периодического действия изготовляют в виде тупиковых кабин, куда закатывают этажерки с деталями. Камеры непрерывного действия более прогрессивные. Транспортные органы в них выполнены в виде передвижных напольных или подвесных этажерок.

Терморадиационный нагрев основан на способности лакокрасочного материала пропускать инфракрасные лучи определенной длины. В результате их поглощения подложка нагревается. В этом случае направление потока тепла (от древесины к наружной поверхности лакового покрытия) совпадает с направлением движения летучих веществ ЛКМ, в результате чего сокращается продолжительность сушки и улучшается качество покрытий.

Для сушки применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,75 - 8 мкм. Лучшая проницаемая способность их наблюдается при длине волны 1-4 мкм, т. е. при температуре нагревателя 450 В°С и выше. В качестве источника тепла применяются чаще трубчатые электронагреватели, реже - электролампы и обогреваемые панели.

Сушка методом предварительного аккумулирования тепла заключается в том, что отделываемую деталь предварительно нагревают, а затем на горячую поверхность наносят лакокрасочное покрытие. В результате нагрева воздух из поверхностных пор частично удаляется и, следовательно, уменьшается количество пузырей при сушке лакового покрытия. Этому способствует и то, что пары растворителя беспрепятственно удаляются через покрытие. Предварительный нагрев поверхностей деталей можно производить любым способом.

Фотохимическое отверждение полиэфирных покрытий ультрафиолетовыми лучами (УФ) является одним из наиболее эффективных способов. Для облучения покрытий используют волны длиной 320 - 400 нм (ультрафиолетовые). Молекулы, поглощающие энергию УФ-лучей, скачкообразно переходят в электронно-возбужденное состояние и становятся более реакционно-способными. Скорость полимеризации зависит от интенсивности УФ-излучения.

Чтобы повысить чувствительность полиэфирного лака к УФ-облучению, в него вводят сенсибилизатор, который в реакции сополимеризации не участвует, но служит для переноса поглощенной им энергии на молекулы реагирующих компонентов. Он интенсивнее, чем ненасыщенные смолы, поглощает свет в ультрафиолетовой области.

Используемый при отделке парафинсодержащий лак вначале должен медленно полимеризоваться, чтобы на поверхности покрытия образовался сплошной защитный слой параВнфина. Поэтому покрытия облучают сначала лампами низкого давления (люминесцентныВнми), а затем высокого (ртутно-кварцевыми), с более высокой мощностью. После сушки поВнверхности можно шлифовать и полировать сразу, без выдержки.

Полиэфирные парафинсодержащие лаки стали заменяться беспарафиновыми (а в последнее время и они в Беларуси почти не применяются). Поверхности, отделанные беспарафиновыми полиэфирными материалами, облучают ультрафиолетовы

Вместе с этим смотрят:


11-этажный жилой дом с мансардой


14-этажный 84-квартирный жилой дом


16-этажный жилой дом с монолитным каркасом в г. Краснодаре


180-квартирный жилой дом в г. Тихорецке


2-этажный 3-секционный 18-квартирный жилой дом в г. Мирном