Pięć technologii natryskowych: jakie są ich różnice i zalety?

Istnieje szeroka gama technologii natryskowych i systemów natryskowych umożliwiających automatyzację procesów wykończeniowych. Przy wyborze odpowiedniej technologii należy wziąć pod uwagę pożądaną jakość wykończenia, wydajność nanoszenia, szybkość aplikacji, rodzaj używanej farby oraz rodzaj i kształt obiektu. Aby dokonać najlepszego wyboru, należy dobrze zrozumieć zalety i różnice pomiędzy poszczególnymi rodzajami systemów lakierowania.

^{Natryskiwanie przy użyciu rozpylonego powietrza o dużej prędkości
(1) Przewód płynu     (2) Sprężone powietrze     (3) Płyn     (4) Powierzchnia}

Natryskiwanie powietrzne
Natryskiwanie powietrzne wykorzystuje niskociśnieniowy strumień cieczy, który jest mieszany w kubku ze sprężonym powietrzem w celu kontrolowanego natryskiwania materiału. Stosuje się go do aplikacji płynów o niskiej i średniej lepkości dla produktów wymagających wysokiej jakości, klasy A lub wykończenia dekoracyjnego. Ze względu na zmieniające się wymagania dotyczące przepisów ochrony środowiska opracowane zostały różne wersje technologii natryskiwania powietrznego: 

• Konwencjonalna  jest tradycyjną formą techniki natryskiwania powietrznego, zapewniającą najwyższą jakość wykończenia oraz szybkość produkcji. Aby osiągnąć te korzyści, wykorzystuje się dużą ilość powietrza, co skutkuje niską wydajnością nanoszenia.
  
• Technologia High Volume, Low Pressure (HVLP) została opracowana dla obszarów regulowanych przez rozporządzenie EPA. Aby spełnić wymagania rozporządzenia, ilość powietrza zużywanego przy kubku jest ograniczona do 10 psi. Rezultatem jest wzór o niskiej prędkości z dobrą jakością wykończenia i wyższą wydajnością nanoszenia niż w przypadku technologii konwencjonalnej.
  
• Technologia zapewniająca zgodność jest powszechnie określana jako Low Volume, Medium Pressure (LVMP) i została opracowana w celu spełnienia norm europejskich. Zgodnie z ich wymaganiami, ciśnienie powietrza na wlocie nie może przekraczać 29 psi. Pozwala to na zaprojektowanie końcówki powietrznej, która zapewnia wysoką jakość wykończenia przy jednoczesnym osiągnięciu wydajności nanoszenia równej lub lepszej niż w przypadku technologii HVLP.

^{Natryskiwanie bezpowietrzne z płynem pod ciśnieniem 
(1) Przewód płynu     (2) Płyn     (3) Powierzchnia}

Natryskiwanie bezpowietrzne wykorzystuje wysokociśnieniowe zasilanie cieczą do natryskiwania bez użycia sprężonego powietrza, tylko pod ciśnieniem cieczy. Jest ono wykorzystywane do płynów o średniej i wysokiej lepkości, zapewnia niższą jakość wykończenia i stanowi doskonałe rozwiązanie w odniesieniu do szybkości oraz wydajności nanoszenia.

Natryskiwanie bezpowietrzne jest zapewniane przez siłę hydrauliczną przepychającą materiał przez kryzę. Gdy płyn opuszcza kryzę, tarcie pomiędzy strumieniem płynu a atmosferą rozbija go na małe cząstki. Rozmiar dyszy i ciśnienie określa natężenie przepływu materiału. Wysokie ciśnienie jest wykorzystywane do stworzenia kompletnego wzoru, dlatego im wyższa lepkość materiału, tym większe ciśnienie jest wymagane.

^{Natryskiwanie bezpowietrzne wspomagane powietrzem: połączenie technologii natryskiwania bezpowietrznego i powietrznego
(1) Przewód płynu     (2) Sprężone powietrze     (3) Płyn     (4) Powierzchnia}

Natryskiwanie elektrostatyczne
Elektrostatyczne pistolety natryskowe ładują elektrycznie cząstki materiału podczas ich przechodzenia lub kontaktu z elektrodą w celu uzyskania wyższej wydajności nanoszenia. Polegają one na przyciąganiu przeciwnych ładunków elektrycznych.  Materiał jest ładowany elektrostatycznie, gdy przechodzi przez pole elektrostatyczne wytwarzane pomiędzy elektrodą z przodu pistoletu a uziemionym obiektem. Naładowane cząstki materiału są przyciągane do uziemionego (neutralnego) obiektu i tworzą równomierną powłokę. Następnie naładowany materiał owija się wokół obiektu, co zwiększa powierzchnię, która jest powlekana. Ze względu na ten efekt „owijania”, elektrostatyczne urządzenia natryskujące nadają się w szczególności szczególnie do powlekania produktów rurowych.

Elektrostatyczny natrysk pneumatyczny wykorzystuje niskociśnieniowy strumień cieczy, który jest mieszany w końcówce ze sprężonym powietrzem, w celu kontrolowanego natryskiwania materiału. Rozwiązanie to jest stosowane w zastosowaniach z użyciem płynów o niskiej i średniej lepkości dla produktów wymagających wysokiej jakości, klasy A lub wykończenia dekoracyjnego.

Wspomagane powietrzem natryskiwanie elektrostatyczne wykorzystuje wysokociśnieniowe zasilanie cieczą do natryskiwania i sprężone powietrze przy końcówce do kontroli wzoru. Elektrostatyczne natryskiwanie bezpowietrzne wspomagane powietrzem rozwiązuje wiele problemów, które powstają przy zastosowaniu powłok o wysokiej lepkości i wysokiej zawartości części stałych, a także związanych z ogrzewaniem i stosowaniem wyższych ciśnień cieczy w celu ułatwienia natryskiwania materiałów o większej lepkości.

^{Natryskiwanie elektrostatyczne: naładowane cząstki są przyciągane do uziemionego obiektu 
(1) Przewód płynu     (2) Doprowadzenie prądu stałego o wysokim napięciu do płynu     (3) Naładowany płyn     (4) Powierzchnia uziemiona}

Natryskiwanie elektrostatyczne za pomocą urządzeń obrotowych
Natryskiwanie elektrostatyczne za pomocą urządzeń obrotowych, czyli rozpylanie odśrodkowe, stanowi kolejną technologię natryskiwania powietrznego. W tym przypadku wykorzystywany jest naładowany elektrostatycznie kubek, który obraca się z dużą prędkością obrotową, dzięki czemu farba jest poddawana działaniu siły odśrodkowej. Farba przepływa wzdłuż powierzchni kubka, a gdy dotrze do krawędzi, wysokie siły odśrodkowe rozbijają ją na drobne cząstki płynu. Kropelki farby przenoszą ładunek elektrostatyczny z kubka i są kierowane lub kształtowane przez powietrze wydostające się z kapsuły powietrznej. Wielkość doprowadzonej kropli jest drobniejsza i bardziej spójna niż w przypadku innych metod atomizacji, co skutkuje wysoką wydajnością nanoszenia i jakością wykończenia.

Seria ProBell® firmy Graco jest doskonałym przykładem tego typu technologii. Jej zaawansowana technologia pozwala na osiągnięcie wydajności nanoszenia sięgającej 95%.

^{Natryskiwanie elektrostatyczne obrotowe lub odśrodkowe 
(1) Przewód płynu     (2) Tarcza obrotowa     (3) Naładowany płyn     (4) Powierzchnia uziemiona}