Развитие технологии порошковой покраски происходит очень быстро, постоянно разрабатываются новые конструкционные и технические решения. В качестве примера можно привести комбинацию робота с порошковым распылителем с вращающейся головкой.
Окрасочные пистолеты для нанесения порошковых красок можно разделить на трибостатические, электростатические, электростатические с вращающейся головкой. В трибостатических пистолетах зарядка порошка происходит в результате механического трения частичек краски, при этом отрицательный заряд отводится заземлением, в результате чего порошок приобретает положительный заряд. Электростатические распылители придают порошку отрицательный заряд и поэтому нельзя использовать трибо- и электростатические распылители вместе на одной окрасочной линии.Ручные покрасочные пистолеты применяются как на небольших линиях для подкраски сложных изделий, так и в больших окрасочных линиях, где применяются манипуляторы с двумя степенями свободы.
Ручная покраска
Несмотря на то, что ручная покраска является самым простым окрасочным методом, она позволяет окрашивать детали самой сложной формы. Примером может служить окраска небольших деталей, например, маленьких крепежных элементов (фото. 1). Благодаря уменьшению количества подаваемого порошка, ограничению силы тока, и регулировке напряжения, удалось достичь хорошего декоративного вида покрытия, сравнимого с катафорезом, а также получить необходимую равномерную толщину.
 | |||
| Фото 1: Маленькие крепежные элементы - это пример трудных для окраски деталей |
Другим примером трудных для окраски изделий являются полотенцесушители для ванной. В этом случае ручную покраску трудно заменить манипуляторами. И только робот, оснащенный высококачественным распылителем, может заменить человека.
Ручная покраска является довольно утомительным занятием, она часто малопроизводительна и при крупносерийном производстве не дает возможности получить повторяемое покрытие.
Ручная покраска является довольно утомительным занятием, она часто малопроизводительна и при крупносерийном производстве не дает возможности получить повторяемое покрытие.
Автоматическая покраска
С целью улучшения качества покрытия и повышения производительности используются автоматические пистолеты. В самом простом случае они размещаются неподвижно в одном месте. Детали подаются при помощи конвейера в покрасочную зону, поворотный механизм обеспечивает их вращение. Примером такой покрасочной линии может служить окраска баллонов (фото. 3) или косметических флаконов (фото. 4).
 |
| Фото 3: Покраска баллонов |
Данное решение является производительным, эффективным, доступным по цене и простым в сервисном обслуживании. Применение угловых насадок увеличивает технологические возможности распылителей, позволяет эффективно окрашивать горизонтальные плоскости, например, днище газовых баллонов или огнетушителей.
Применение вращающейся головки INOBELL- является новаторским решением (смотрите статью в журнале «Покраска Профессиональная» №5/2010). Но в данном случае не используются все важные свойства вращающейся головки, такие как: производительность, которая больше, чем у электростатических пистолетов, высокая равномерность покрытия, лучшая (даже на 30%) экономия порошковой краски, очень эффективное осаждение краски на поверхности окрашиваемой детали, меньшее количество порошка в системе рекуперации. Существенным преимуществом данного оборудования является регулируемый, однородный и широкий (до 60 см) факел порошковой краски.
 |
| Фото 4: Покраска бутылок для косметики |
Окраска автоматическими распылителями с манипуляторами
Такое распылительное оборудование состоит из манипулятора с двумя степенями свободы, датчиков, определяющих наличие детали и ее габариты, блока управления, синхронизирующего работу пистолетов, а также программного обеспечения. Распылительные пистолеты могут быть размещены вертикально или горизонтально, часто попарно. В случае их вертикального размещения можно заметить влияние верхних пистолетов на нижние. Такая система очень чувствительна к вентиляции камеры, которая может составлять 12 000-20 000 м3/час в зависимости от общей производительности пистолетов. Очень важным параметром является также подача воздуха в камеру таким образом, чтобы он не влиял на движение порошка.
 |
| Фото. 5. Покраска пистолетом с вращающейся головкой INOBELL фирмы Sames. |
Для эффективной покраски необходима производительность пистолетов соответствующая окрашиваемой площади. В случае электростатических пистолетов эта производительность меньше, чем у распылителей с вращающейся головкой. Из-за того, что производительность распыления у вращающейся головки в 2-3 раза выше, применение INOBELL - позволяет уменьшить количество пистолетов в покрасочной камере.
Один INOBELL может заменить от 1,5 до 3 электростатических пистолетов при меньшем суммарном расходе порошка, что позволяет уменьшить мощность вентиляции, а это, в свою очередь, позволяет снизить стоимость оборудования и энергопотребление.
 |
| фото. 6. Форма факела порошка в случае вращающейся головки INOBELL. |
Использование роботов в порошковой покраске
Применение единичного робота для порошковой покраски без использования дополнительных трибо- или электростатических пистолетов не всегда оправдано с технической и экономической точки зрения. Один пистолет имеет слишком небольшую производительность при окраске больших поверхностей. Например, один электростатический пистолет, установленный роботе, может покрыть 20-25 м2/час, что по предварительным оценкам дает скорость конвейера 0,16-0,2 м/мин. Это слишком низкая скорость для экономной работы такого дорого оборудования, каким является автоматическая покрасочная линия.
Применение вращающейся головки дает совсем другие возможности для автоматизации порошковой покраски. Одна такая головка способна покрыть 150-200 м2/час, что при таких же предварительных оценках как выше, дает скорость конвейера 1,2 м/мин. Производительность вращающейся головки и высокая эффективность осаждения порошка на окрашиваемых деталях приводят к тому, что использование роботов открывает новый уровень механизации и автоматизации порошковой покраски.
Характеристики автоматизированного поста порошковой покраски
Робот выполняет роль манипулятора, а также проводит покраску наиболее трудных мест, заменяя опытного маляра:
• окупаемость нового оборудования составляет 1-2 года, причем только за счет сокращения расходов на оплату труда;
• уменьшение стоимости камеры, мощности вентиляции и энергопотребления;
• увеличение производительности покрасочной линии, сокращение технологических перерывов;
• получение качественных, повторяемых покрытий;
• возможность легкой интеграции в уже существующую линию порошковой покраски;
• увеличение возможностей технологического процесса;
• внедрение системы визуального распознавания деталей.
Выводы
Комбинация порошкового распылителя с вращающейся головкой, с роботом дает возможность создания полностью автоматического покрасочного оборудования, которые обеспечивает качественную окраску деталей самой сложной формы полностью без участия человека.
Такое решение позволяет снизить стоимость изготовления, эксплуатации и энергопотребления оборудования для порошковой покраски, а также достичь значительной экономии порошковой краски.
