способ распыления лкм hvlp что это такое

Какие бывают типы краскопультов?

Среди способов нанесения лакокрасочных материалов (контактный, распыление, окунание, облив, лаконалив, экструзия) – распыление наиболее широко распространённый, не только в секторе «сделай сам» (DIY) и отрасли авторемонта (ART), но и в автомобильной промышленности (OEM).

Распыление – это метод переноса жидких лакокрасочных материалов (ЛКМ) на окрашиваемую поверхность в виде аэрозоля. Различают несколько способов распыления: воздушный, безвоздушный, комбинированный и в электростатическом поле.

Мы, прежде всего, будем говорить о воздушном распылении, процесс которого, в свою очередь делится на два этапа: разбивка ЛКМ и формирование формы факела. Этот процесс, обеспечивает высокую скорость и качество работ, а стремление снизить непродуктивный расход материала, улучшить декоративные качества получаемого лакокрасочного покрытия, в свою очередь, приводят к появлению новых, более совершенных технологий распыления, нового, более совершенного, экологичного и экономичного оборудования.Величина давления сжатого воздуха в распыляющей головке, определяет тип окрасочной системы, основными из которых являются:

1. CONV – конвенциональная система – распыление производится при высоком давлении сжатого воздуха в распыляющей головке 2-3 бар;
2. HVLP (High Volume / Low Pressure – большой объем / низкое давление) – распыление производится при низком давлении в распыляющей головке: 0,7 бар;
3. Оптимизированные системы распыления:

Общим, для этих типов окрасочных систем, является то, что сжатый воздух, проходя через распыляющую головку окрасочного пистолета, формирует окрасочный факел, до мельчайших капель разбивая ЛКМ и образуя воздушно-капельную дисперсию (аэрозоль).

Аэрозоль, в составе факела, переносится на окрашиваемую поверхность и осаждается на нее, тем самым, создавая лакокрасочное покрытие.При этом следует учитывать, что большинство микрокапель не долетают до окрашиваемой поверхности, а образуя окрасочный туман, оседают, где то за её пределами, приводя, к значительному увеличению непродуктивного расхода ЛКМ. Поэтому, основным направлением совершенствования пневматического окрасочного оборудования является повышение коэффициента переноса ЛКМ на поверхность. От этого зависит не только экономичность подобного метода окраски, но и экологичность процесса, т.к. работы ведутся синтетическими сольвентными красками с высоким содержанием растворителей.

А началось все в России, где первый воздушный распылитель был изобретен в конце XIX века.
Июньским вечером 1893 года, Наум Рович, руководитель одной из текстильных мануфактур, продемонстрировал владельцу мануфактуры, известному русскому промышленнику, Савве Морозову громоздкое устройство, выполненное из листовой оцинкованной стали посредством гнутья и пайки…

Изначально, приспособление предназначалось для увлажнения тканого полотна перед нанесением красителя. Уже спустя пару месяцев такими устройствами были оснащены все Морозовские мануфактуры, а еще через полгода их стали применять и для нанесения красителя на ткань через трафарет.

Но сам принцип пневматического распыления, в 1888 году, разработал скромный врач-отоларинголог из штата Огайо, Аллен Девилбис. Знакомый с основными постулатами гидро- и аэродинамики, он впервые применил этот принцип для более эффективного лечения пациентов жидкими лекарствами.

Его сын, Томас, нашел новое применение изобретению отца, при этом в значительной степени усовершенствовав ингалятор, использовавшийся исключительно в медицинских целях. Так в 1907 г. появился первый ручной краскопульт, который как нельзя лучше подходил для начавшей успешно развиваться новой отрасли промышленности – автомобилестроения. С его помощью значительно повысилась эффективность процесса окраски. Качество получаемого лакокрасочного покрытия, как с декоративной, так и с прикладной точки зрения (износостойкость, прочность и т.д.) стало, по оценкам современников, значительно лучше.

Рассмотрим подробнее три основные системы пневматического нанесения ЛКМ.

Конвенциональная система.
Довольно долгое время, на протяжении почти всего XX века, пневматические окрасочные пистолеты были представлены краскопультами высокого давления конвенционального типа, с входным давлением примерно 3-4 бар.

Эти окрасочные пистолеты характеризовались незначительным потреблением сжатого воздуха, хорошим качеством распыления лакокрасочного материала и однородностью окрасочного факела, обеспечивая хороший распыл, о котором до сих пор с умилением вспоминают маляры старшего поколения.

Любой компрессор, помимо основной характеристики – выходного давления, имеет еще одну, и очень важную, которую обязательно надо учитывать при выборе оборудования – это производительность, т. е. способность прокачивать через себя определенное количество сжатого воздуха.

Пистолеты высокого давления конвенционального типа предъявляли очень скромные требования к производительности компрессора, что устраивало как самих маляров, так и хозяев автосервисных предприятий, поскольку для их продуктивной и стабильной работы требовалось мало сжатого воздуха (примерно 300 л. в минуту), а, следовательно, и не особенно мощные компрессоры.

Но краскопульты конвенционального типа имеют один существенный недостаток: невысокий коэффициент переноса ЛКМ, в среднем 30-35% (хотя, в зависимости от амбиций производителей подобного оборудования, заявляемые характеристики иной раз доходили и до 45%, но в любом случае это очень мало).

Для увеличения коэффициент переноса, в краскопульт подаётся воздух высокого давления. Это, в свою очередь, породило противоположный эффект: капельки лакокрасочного материала, под большим давлением вылетают из сопла пистолета и с высокой скоростью, ударяются об окрашиваемую поверхность, отскакивают от нее, увеличивая непродуктивный опыл.
Да и конструкция воздушной головки имеет недостатки, влияющие на эффективность работы.

Два этих фактора и приводят к значительным потерям лакокрасочного материала при окраске.

Им стал приборсистемы HVLP распыляющий лакокрасочный материал при давлении, примерно, 0,7 бар на выходе из краскопульта.Внутреннее устройство окрасочного пистолета таково, что если мы при помощи манометра, на входе выставим рабочее давление 2 бар, то на выходе гарантированно получим 0,7 бар (при условии исправности окрасочного краскопульта).

За счёт низкого давления сжатого воздуха, достигается высокий коэффициент переноса лакокрасочного материала на окрашиваемую поверхность (от 60 до 70%), а также, формируется однородный факел.
Уменьшить давление воздуха в распыляющей головке, удалось за счет изменения её конструкции. Выходные отверстия стали гораздо больше, чем у конвенциональных пистолетов высокого давления, да и диаметр самих воздушных каналов внутри пистолета увеличился.Но увеличение коэффициента переноса увеличило и риск образования подтеков. Поэтому при работе с оборудованием данного типа надо четко следовать рекомендациям производителя.

Правильная и эффективная работа этих фильтров крайне важна, т.к. окрасочные пистолеты системы HVLP чувствительны к перепадам давления, которые, сильно влияют на однородность факела и, соответственно, на результат окраски.
Также, краскораспылители системы HVLP, характеризуются низкой скоростью работы.
Но как бы там, ни было, плюсов у окрасочной системы HVLP все равно намного больше, и они значительно существеннее, чем минусы.

Главное – это значительное снижение образования окрасочного опыла, приводящее к экономии до 30 % лакокрасочного материала!

Этот краскопульт имеет особую, запатентованную конструкцию распыляющей головки, где крышка головки имеет увеличенное число воздушных отверстий, а сопло – чашевидную форму с 6 отверстиями предварительного распыления. Такая конструкция позволяет осуществить двойную разбивку лакокрасочного материала. Предварительно, внутри сопла, краска, разбивается на микро капли, затем, воздушный поток разбивает аэрозоль ещё раз на более мелкие капли.
В результате, формируется облако краски с размером частиц от 30 до 60 мкм, что при выходном давлении 0,7 бар, значительно повышает качество окраски, даже при распылении вязких лакокрасочных материалов.

Оптимизированные системы распыления: системы LVLP, HTE и LVMP и др.
Окрасочные пистолеты конвенциональной системы распыления и окрасочные пистолеты системы HVLP, наряду с положительными моментами, характеризующими их, имеют и достаточно слабых сторон.

Попыткой совместить позитивный опыт, накопленный при эксплуатации этих приборов, стала оптимизированная технология распыления лакокрасочных материалов при среднем давлении сжатого воздуха. У разных производителей это – LVLP, HTE, LVMP, RP, TRANSTECH и т.д.

В связи с этим, главной особенностью окрасочных пистолетов оптимизированных систем,стало сочетание преимуществ конвенциональной и HVLP систем – низкого расхода воздуха и высокого коэффициента переноса материала (более 70%).
Это позволило существенно снизить зависимость окрасочных пистолетов от давления сжатого воздуха в воздушной магистрали – краскопульты оптимизированных систем малочувствительны к перепадам давления в системах подачи воздуха.

Претерпела изменение и конструкция внутренних воздушных каналов, в результате чего, давление воздуха в распыляющей головке увеличилось до 1,2…1,6 бар, при рабочем давлении краскопульта от 1,6 до 2.3 бар у разных производителей.
Потребление сжатого воздуха существенно снизилось, что привело к ослаблению технических требований, предъявляемых к воздушным магистралям и компрессорам, но, ни как не отразилось на стабильности и однородности факела, и как следствие – на качестве окраски.

Для большей наглядности, производители окрасочного оборудования, придерживаются единой цветовой маркировки, которая наносится на крышку воздушной головки и регулировочные винты краскопульта:

У краскопультов компании WALMEC, синим цветом маркируется, система двойного распыления HVLP GEO, а чёрным – HTE.
Оптимизированные системы, каждый производитель окрасочного оборудования разрабатывал совершенно независимо, на основе своих запатентованных технологий:

Источник

LVLP и HVLP: разбираемся в двух популярных системах краскопультов

Как устроен краскопульт?

Краскопульт, в той своей форме, в какой мы видим его сегодня, был создан более века назад. Сейчас существует много разных вариантов его конструкций. В чем же отличие?

Внешне окрасочные пистолеты очень похожи, но внутри они могут иметь разное устройство воздушных головок и каналов для проведения воздуха, различаться системами распыления (HVLP, LVLP, HP и других комбинаций объема и давления). Эти нюансы в строении любого краскораспылителя определяют не только качество и скорость работы мастера, но и удобство использования инструмента.

Технические особенности эти трех элементов бывают разными, и в зависимости от этого выделяют различные системы распыления окрасочных пистолетов. Поговорим о них далее.

Типы систем распыления

Все предлагаемые на рынке краскопульты распределяются на семь категорий. Их классификация представлена в таблице.

Категория краскораспылителей HVLP

Краскопульты HVLP (не HLVP!) характеризуются большим объемом и низким давлением. Они были разработаны в 80-е годы прошлого века, и одной из целей их создания явилась минимизация нанесения вреда окружающей среде.

Устройство воздушных каналов в окрасочных пистолетах системы HVLP предусматривает перенос без потерь на рабочую поверхность минимум 65% распыляемого материала.

Такой эффект объясняется высоким уровнем давления на входе – 2,5-3 атм. – и низкому его показателю на выходе – около 0,7 атм. Получается, что в процессе эксплуатации краскопультов типа HVLP в воздухе теряется около 25-35% краски или лака.

Но забота об окружающей среде – не единственное качество таких краскораспылителей. Преимуществом системы HVLP (которую по ошибке иногда называют HLVP) является весомая экономия лакокрасочного материала, достигаемая благодаря небольшой скорости полета краски на выходе. Из-за этого образуется меньше тумана, однако распылять материал при этом необходимо на близком расстоянии – не дальше 15 см.

Плюсы и минусы окрасочных пистолетов HVLP сведены в таблицу.

К недостаткам также стоит отнести малую дальность дистанции при распылении краски.

Система окрасочных пистолетов LVLP

Работа краскопультов LVLP основана на низком давлении и невысоком объеме. Это относительно новая разработка, которая сочетает в себе нечто среднее между системами HVLP и HP.

При распылении краски из окрасочного пистолета LVLP входное давление составляет 1,5-2 атм., а на выходе оно падает до 0,7-1,2 атм. Эффективность переноса лакокрасочного материала на рабочую поверхность – более 65%. Расход воздуха значительно меньше, чем в системе HVLP, и составляет 150-350 л в минуту.

Также краскопульт LVLP можно держать на расстоянии 25-30 см от окрашиваемой детали, благодаря чему становится легче обрабатывать труднодоступные зоны кузова.

Недостатки у данной категории окрасочных пистолетов отсутствуют, а из достоинств можно добавить низкую чувствительность инструмента к перепадам давления компрессора.

Дополнительная информация

Различаются краскопульты и по способу подачи краски на распылитель. Материал может подаваться либо из бачка, входящего в конструкцию пистолета, либо через шланг, увеличивающий давление и прикрепляемый к краскораспылителю.

Системы распыления RP, LVMP, MP, HTE в отличие от LVLP и HVLP, используются в обычных гаражных условиях реже. Однако и среди них есть достойные варианты, например, категория краскопультов RP, обеспечивающая идеально ровное и тонкое покрытие без разводов.

Профессионалы обычно не ограничиваются каким-либо одним типом окрасочного пистолета, и в их арсенале есть как минимум три разных инструмента. Что касается частных гаражных работ, то для этого оптимальным вариантом является краскопульт LVLP.

При покупке оборудования для покраски авто не забывайте, что показатель потребления воздуха выбранного краскопульта не должен быть выше производительности компрессора.

Также полезно знать про размер, а точнее, диаметр, сопла, который измеряется в миллиметрах и различен для разных материалов:

Источник

Технология HVLP. Плюсы и минусы.

Наш сегодняшний разговор посвящен основному инструменту на покрасочном участке – окрасочному пистолету. Но, для того, чтобы этот разговор не был слишком поверхностным, мы возьмём только одну группу краскопультов – пистолеты системы HVLP (High Volume Low Pressure – большой объем воздуха при малом давлении), и попытаемся непредвзято ответить на несколько наиболее актуальных вопросов. А именно:

«В чем преимущества такого пистолета, и каковы его недостатки»?

«В чем различия пистолетов системы HVLP у разных производителей»?

Как обычно, нас консультируют ведущие технические специалисты в этой отрасли.

Давайте начнем, с того, что такое HVLP-технология и откуда она появилась. С момента изобретения первых окрасочных пистолетов в автомалярном деле использовалась традиционная конвенциональная система распыления. В плюсы конвенционального способа переноса ЛКМ на поверхность можно записать хорошую атомизацию (распыляемость) материала при нанесении и отличный внешний вид конечного покрытия. Самым же главным минусом конвенциональных пистолетов является маленький коэффициент переноса. А это очень важная характеристика, позволяющая определить эффективность окрасочного оборудования. Коэффициент переноса высчитывается на основании объема лакокрасочного материала, оставшегося на изделии по отношению к общему количеству использованного материала при окраске. У традиционных пистолетов КП составляет около 40%. Рабочее давление таких пистолетов составляет до 5 бар, при этом на выходе из воздушной головы давление снижается незначительно. Естественно, при столь высоком давлении материал вылетает из сопла с очень высокой скоростью и разлетается по сторонам, как до соприкосновения с окрашиваемой деталью, так и после удара о неё.

Появлению краскопультов HVLP предшествовала директива американских экологов, ограничивающая выброс летучих органических веществ (VOC) в атмосферу. По этой директиве окрасочное оборудование должно было иметь коэффициент переноса не ниже 65%. Довольно быстро эту идею поддержали и в Европе. Производители окрасочного оборудования откликнулись на эту законодательную инициативу созданием краскопультов с особым строением воздушных каналов, которые позволили качественно распылять краску и лак при выходном давлении всего в 0,7 бара. Входное давление у таких пистолетов составляет 2 бара. Для того, чтобы при столь низком давлении добиться качественного распыления, пришлось значительно увеличить объем подаваемого воздуха.

Распространение.

В Европе технология HVLP распространена больше в силу экологических требований и других факторов. К примеру, на европейский рынок практически не поступает самый дешевый китайский инструмент, поэтому в среднем по Европе можно говорить о цифре 60%.Существует немало авторемонтных площадок, где используются исключительно пистолеты HVLP. Но было бы не правильным утверждать, что пистолеты этого класса имеют одни преимущества. Есть у них и некоторые недостатки, которые заметно затрудняют продвижение данной технологии на рынок.

Плюсы и минусы.

Высокий расход воздуха – одна из причин, по которой пистолеты этой системы не получили распространения на небольших автоцентрах. К недостаткам можно отнести и требовательность таких краскопультов к точной регулировке давления. Дело в том, что давление 0,7 бар на выходе воздушной головы гарантируется только при входном давлении 2,0 бара – не больше и не меньше. И при нарушении этого требования возможно возникновение проблем с изменением цветового оттенка, если мы говорим о нанесении базовых покрытий.

Производители.

На рынке Сибири наиболее широко распространены пистолеты таких известных производителей, как Sata и DeVilbiss.

В ассортименте компании SATA представлен широкий ряд краскопультов HVLP-технологии для нанесения различных типов материала с разными диаметрами дюз. Для нанесения грунтов и праймеров как в шлифуемой версии так и «мокрым-по-мокрому» используется серия SATAjet 100 B.

Кроме того, существует серия SATAjet 1000 B, которая предназначена для самого широкого спектра применения – это нанесение любых видов ЛКМ, включая водные, клеев и защитных составов.

В целом, в России сложилось устойчивое мнение, что HVLP-система подходит больше всего для базовых покрытий, а на покровных лаках ведет себя плохо. Но это не совсем так, в действительности лаки можно наносить так же качественно, как и в случае использования пистолетов сниженного давления (Trans tech – у DeVilbiss и RP – у Sata). Однако это потребует чуть большей квалификации маляра и времени для привычки работы с этой системой. Еще одной особенностью является большее потребление воздуха, что требует от авторемонтных предприятий запаса по производительности компрессора, поскольку качественная атомизация материала в данном случае достигается не путем высокого давления, а за счет большого объема воздуха. Наносить лак с помощью пистолета HVLP вы будете немного медленнее, чем с помощью традиционного конвенционального пистолета или инструмента со средним давлением распыла, так или иначе, преимущества системы намного весомее возможных трудностей.

Источник

Краскопульты низкого (HVLP) и пониженного (LVLP) давления

Благодаря особой конструкции распылителя пистолеты систем HVLP и LVLP позволяют существенно снизить потери ЛКМ за счёт уменьшения образования окрасочного тумана.

Принцип работы краскопультов низкого (HVLP) и пониженного (LVLP) давления

По внешнему виду пистолеты системы HVLP и LVLP похожи на обычные пистолеты воздушного распыления, однако в воздушной головке происходит понижение давления за счет большего диаметра каналов.

Оптимизация подачи воздуха при распылении позволяет получить капельки малого размера и равномерно распределить их внутри факела, несмотря на низкое давление.

Расход воздуха при использовании пистолета HVLP увеличен и может достигать 30 куб.м/ ч. Пистолеты HVLP подходят для распыления ЛКМ с вязкостью до 30 с по DIN 4.

Окрашивание при этом становится более аккуратным и больше материла ложится на изделие.

Рис. 1. Краскопульт HVLP

Снижение потерь материала на туманообразование достигается прежде всего за счет того, что частички материала, распыленные при низком давлении сжатого воздуха, имеют невысокую скорость и образуют «мягкий» окрасочный факел.

Низкая скорость воздуха снижает «отбой» лакокрасочного материала от окрашиваемой поверхности, что также ведёт к уменьшению образования лакокрасочного тумана.

Поскольку скорость воздуха, транспортирующего лакокрасочный материал к поверхности, снижается, то уменьшается и турбулентность во внутренних углах и фрезерованных участках. Это означает, что можно более равномерно нанести лакокрасочный материал в этих критических точках.

Лакокрасочный туман состоит из микрокапелек, которые высыхают в воздухе и затем оседают на свежеокрашенную поверхность, оставаясь в жидкой лакокрасочной пленке в виде инородных тел.

Поэтому уменьшение образования лакокрасочного тумана означает также более гладкую поверхность и покрытие лучшего качества. Это означает и более здоровую атмосферу на рабочем месте. Оборудование также остается более чистым.

К недостаткам системы HVLP можно отнести меньшую производительность (около 200 г/мин при обычных условиях) и большой расход сжатого воздуха.

Кроме того, пистолеты HVLP не обеспечивают достаточного распыления ЛКМ с вязкостью более 25 сек. В34.

Отличие пистолетов LVLP от HVLP

Пистолеты LVLP представляют собой промежуточную модификацию с давлением воздуха на выходе меньшим, чем у обычных пистолетов, но большим, чем у HVLP.

Пистолеты серии LVLP становятся все более популярными среди производителей мебели, окон и фасадов. Эти пистолеты в большинстве случаев обеспечивают требуемую производительность и заметно превосходят традиционные пистолеты по эффективности переноса ЛКМ.

Рис. 2. Краскопульт LVLP

Широкий диапазон регулировок обеспечивает универсальность применения и дает возможность использовать эти пистолеты для различных видов работ. Обычная производительность маляра при работе таким пистолетом с верхним бачком выражается величиной 30-50 м2 площади отделываемой поверхности в смену.

Традиционный краскопульт

Традиционные пистолеты подходят для нанесения ЛКМ с вязкостью до 40 с по DIN 4. К сожалению, использование традиционных пистолетов приводит к повышенному образованию тумана и перерасходу ЛКМ.

Как происходит покраска при использовании краскопультов HVLP и LVLP

На рисунке А показано как воздушный поток выходя из форсунки образует перед ней зону (на схеме 2) смешивания с лакокрасочным материалом, который поступает из отверстия форсунки под номером 1 на схеме. При смешивании, краска разделяется на мелкие капельки.

Рис. 2. Покраска при использовании краскопультов HVLP и LVLP

Известно, что чем больше давление и поток воздуха, то тем меньше будет размер капелек ЛКМ. На пути к окрашиваемому объекту (на схеме номер 3) размер капелек лакокрасочного материала не меняется.

Чем больше размер капелек, тем большей энергией движения они обладают, но при этом сохраняя направление своего движения, даже при изменении направлении воздушного потока у основания окрашиваемой поверхности (на рисунке зона 4).

Если размер капелек будет меньше оптимальной, то они будут обладать такой малой энергией движения, что уйдут в вентиляцию вместе с воздухом в виде тумана, превращаясь в переработанный воздух (зона 5).

При использовании краскопульта системы LVLP с краской в зоне смешивания 2 (на рисунке В) при нанесении краски образуется тонкокапельная струя с высокой начальной скоростью, которая далее распадется на мелкие капельки. При движении капельки несколько раз распадаются на более мелкие капельки, при этом увеличивается скорость и сохраняется направление движения капелек.

Рис. 3. Покраска при использовании краскопультов HVLP и LVLP

По причине пониженного расхода воздуха уменьшается объем зоны изменения направления воздушного потока (на рисунке зона 4). Поэтому, большее количество капель попадает на поверхность, снижается потеря краски.

Возле окрашиваемой поверхности капельки ЛКМ двигаются с очень высокой скоростью, попадая в зону изменения движения потоков воздуха, продолжают двигаться по прямой. В результате чего был достигнут уровень переноса лакокрасочного материала до уровня 75-85%, в системе HVLP(60-70%). На рисунке видно, что толщина зоны 5 в системе LVLP на две трети меньше. Поэтому, уровень перераспыла значительно снижается, что позволяет сократить расходы на краску.

Источник