Изучение построения робототехнических комплексов для нанесения лакокрасочных материалов в мебельной промышленности

марок лаков, за исключением содержащих ускорители высыхания и имеющих

небольшую жизнеспособность.

[pic]

Рис.2.

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

светильник; 3 - вентилятор;

4 - сепаратор; 5 - гидрофильтр 6 - ванна;7 -решетка; 8 - поворотный стоя;

9 - насос

1.4.2 Нанесение электростатическим распылением

Электростатическое распыление происходит одновременно с приданием

аэрозольным частицам отрицательного заряда, вследствие чего они

притягиваются и осаждаются на положительно заряженное изделие. Этот метод

хорош для отделки изделий сложной формы, решетчатых конструкций, например

стульев.

Производительность его высокая, потери ЛКМ минимальные. При

использовании стационарных установок процесс почти полностью

автоматизирован. 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 электрофизические 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.

. [pic]

Рис. 3.

Схема установки с высоковольтным выпрямителем для отделки изделий в

электростатическом поле высокого напряжения; 1 - высоковольтный

трансформатор; 2 -трансформатор накаливания кенотрона; 3 - кенотрон; 4 -

ограничительное сопротивление;5 - автоматический разрядник; 6 — шинопровод;

7, 9 -- изоляторы; 8 -стойка авторазрядника;

10 - бак с лакокрасочным материалом; 11 - доза тор; 12- распылитель; 13 -

изделие, 14 - подвеска; 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 валец; 4 - прижимной

ролик; 5 - ленточный конвейер;

6 - приводной валец; 7 - слой лакокрасочного материала на поверхности

отделываемой 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

— отечественные станки МЛН1.03, ВЩ9-1, ОД-58, ШПЩ-9, а также импортные.

[pic]

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

1-транспортер;2 полотно; 3 — бачок с краской; 4--струя краски; 5 — валики;

6 — 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 донной

щели; б - переливание через сливную плотину; в — переливание со сливной

плотины со стенанием с экрана; 1 - деталь; 2 - экран; 3 - лакоподающая

труба; 4 - покрытие; 5 - конвейер; 6 - лоток; 1 - корпус головки; 8 -

сливная плотина; 9 - перегородка; 10 -фильтр

Краткая техническая характеристика наливной машины ЛМН-1М

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

........ 25—130

Расход лаков, смеси на 1 м2 лакируемой поверхности, г/м2 ………… 30—600

Скорость подачи деталей, м/мин

........................................................... 10—170

Длина сливной кромки головки, мм

....................................................... 1400

Диапазон регулирования подъема головок от уровня стола,

мм

............................................................................

.............................. 30—270

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.

Для отделки 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 Рыбинским ЗДС.

Краткая техническая характеристика наливной машины КВ-50-02

Размеры отделываемых деталей, мм ................................(450—3000)

х (10—150)х (10—150)

Скорость подачи деталей, м/мин

............................................................ 30—120

Длина сливной кромки головки,

мм............................................................ 350

Расстояние от сливной кромки головки до

линии пересечения образующих роликов и

поверхностей подающих лент транспортеров, мм

.............................. 120—400

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 покрытия оказывают влияние

различные факторы. 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 механизации 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 увеличением скорости вытягивания

увеличивается неравномерность покрытия по длине детали.

В производстве мебели окунанием наносят красители, грунтовки,

шпатлевки, нитроцеллюлозные лаки и эмали, реже - беспарафиновые полиэфирные

лаки. Таким способом отделывают 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 сечения, например на палочки детских кроватей. Деталь проходит

через закрытую камеру с ЛКМ сквозь резиновые шайбы (фильеры), которые

обжимают деталь и не дают лаку вытекать из камеры (рис. 7). Детали должны

подаваться торец в торец, без остановки. Лаки должны иметь высокую вязкость

- около 300 — 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.

[pic]

Рис.7.

Схема установки для нанесения лакокрасочных материалов методом

протягивания: 1 - подающие вальцы; 2 - деталь; 3 — ванна; 4 - фильера; 5 —

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 окрасочного слоя, улучшая тем самым разлив краски и

способствуя достижению равномерной толщины покрытия.

Струйный облив осуществляется путем подачи краски через сопла

неподвижного 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 пребывание 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

— 10%.

Вологодским станкостроительным заводом выпускается

полуавтоматическая линия окраски столярно-мебельных изделий ДЛ38М,

планировка которой 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 — 1,8 м/мин. При варьировании

скорости конвейера продолжительность облива должна быть не менее 2 мин, а

выдержка в парах растворителя 10 — 12 мин.

Установка струйного облива имеет неподвижный контур и осцикатор,

однако, облив столярных изделий обеспечивается, как правило, только через

осцикатор.

[pic]

Рис. 8. Схема установки струйного облива:

1—изделия; 2 — конвейер; 3 — привод; 4 — коллектор; 5, 11 -трубы; 6 — бак

с эмалью; 7, 8 — вентиль; 9 — насос; 10 — бак с растворителем; 12 —

поддон .

[pic]

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

1 — изделие; 2 — держатели; 3 — каретка; 4 — цепь конвейера; 5 — камера

облива; 6—камера выдержки г в

парах растворителя; 7—сушильная 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 «сушка», 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 температуре воздуха 18 - 23

°С, и горячую. Продолжительность последней по сравнению с естественной

уменьшается в 5 — 6 раз и более.

Интенсификация отверждения покрытий имеет большое значение для

организации процесса 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 нагрев осуществляется теплым воздухом (40 - 80 °С).

Нитролаковые покрытия сушат при температуре 40 - 60 °С, беспарафиновые

полиэфирные - при 60 - 80 °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 °С и выше. В качестве источника тепла

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6