Обзор типов пневматических распылителей

Обзор типов пневматических распылителей

---

У меня нет желания морочить Вам голову баснями о том, кто, как и при каких обстоятельствах изобрёл распылитель — кто то говорит, что это был американец доктор Де Вилбисс, кто то говорит, что работяга с мануфактуры Саввы Морозова… Замечу только, что речь мы поведём о пневматических распылителях. То есть, о распылителях, в которых функция дробления краски на мелкие капли и перенос их к окрашиваемой поверхности осуществляется с помощью сжатого воздуха.

Пневматическое распыление — метод распыления (способ нанесения лакокрасочных покрытий) с помощью распылителя при котором нанесение покрытия ЛКМ осуществляется в результате воздействия потока сжатого воздуха, поступающего из воздушной головки, на струю распыляемого материала, вытекающего из отверстия, соосно размещённого внутри головки материального сопла окрасочного пистолета. Для данного метода нанесения краски необходимы окрасочный пистолет и компрессор. При распылении сжатый воздух вытекает из кольцевого зазора головки с большой скоростью (до 450 м/с), в то время как скорость истечения струи ЛКМ ничтожно мала. При высокой относительной скорости возникает трение между струями воздуха и распыляемого материала, вследствие чего струя материала  как бы закрепленная с одной стороны, вытягивается в тонкие отдельные струи, распадающиеся в результате возникающих колебаний на множество полидисперсных капель (красочный аэрозоль ЛКМ). В процессе распы­ления образуется дви­жущаяся масса поли­дисперсных капель ди­аметром 6–100 мкм (так называемый фа­кел). Достигая окра­шиваемой поверхно­сти, факел настилает­ся на нее и распро­страняется по ней во все стороны. Основная масса поли­дисперсных капель, имея достаточную скорость, осаждается на поверхности. Часть их (наиболее мелкая фаза), потеряв скорость, не достигает поверхно­сти и уносится уходящим потоком воздуха, образуя красочный туман (потери ЛКМ на туманообразование). Метод пневматического распыления получил широкое рас­пространение при окрашивании изделий прак­тически во всех отраслях промышленности.

Справедливости ради отмечу, что пневматические распылители — это не единственный вид распылителей, существующих в природе. Есть распылители безвоздушного типа, где краска под большим давлением, создаваемым плунжерным насосом, подаётся в распылительную головку. Есть механические распылители, где краска дробится на капли с помощью центробежной силы,  электростатические и так далее. Такие распылители применяются в производственных условиях, но никак не в гараже. А это значит, что пневматический распылитель — безальтернативный вариант.

Классификация пневматических распылителей по рабочему давлению

Все распылители  можно условно разделить на две большие группы:

— классические распылители (HP)

Их ещё называют распылителями высокого давления, или HP. Давление сжатого воздуха, подводимое к распылителю, составляет 3–5 кг/см, а расход воздуха 100–300 литров в минуту. Давление воздуха в распылительной головке составляет 1,2–1,5 кг/см (не путать с подводимым давлением). Замечу, что все цифры очень приблизительные и могут отличаться в любую сторону от указанных, в зависимости от назначения распылителя, его размеров и режима окраски.

— распылители низкого давления (HVLP)

Среднее подводимое к распылителю давление 2–2,5  кг/см, а расход воздуха 400 и более литров в минуту. Давление в распылительной головке составляет около 0,7 кг/см. Цифры очень приблизительные — например, подкрасочный распылитель класса HVLP может иметь более скромный расход воздуха. В некоторых промышленных HVLP распылителях расход воздуха может составлять более 1000 л/мин при давлении воздуха в распылительной головке 0,15–0,25 кг/см. В таких распылителях в качестве источника сжатого воздуха используется турбина низкого давления.

Принципиальных отличий в конструкции распылителей НР и HVLP нет. Даже разделение их на распылители высокого и распылители низкого давления чисто условное.  И в самом деле, почему-то давление в две атмосферы считается низким, а в три высоким. Визуально распылительная головка HVLP — распылителя имеет более широкий воздушный кольцевой зазор на распылительной головке. Аббревиатура HVLP давно навязла в зубах, мозгах и голосовых связках всех тех, кто испытывает интерес к вопросам распыления краски. Поэтому остановимся на этом моменте подробнее:

Рассмотрим общие различия между распылителями обычного типа и HVLP, и о некоторых заблуждениях по этому поводу. HVLP — это аббревиатура от английских слов Хай Вольюм Лоу Преша, что в вольной трактовке приблизительно означает: «высокий расход (воздуха) при низком давлении». Ну и зачем нам эти Хай Вольюм Лоу Преша? Почему вдруг они понадобились? Может быть, классические распылители стали хуже работать? Нет, не стали. Просто изменились экологические стандарты. Дело в том, что классический распылитель «переносит» на окрашиваемую поверхность всего 30–40 процентов распыляемого материала. Остальные 60–70 процентов попадают в атмосферу. Тот, кто красил в гараже классическим распылителем, знает, что во время его работы образуется туман из взвешенной краски, сквозь который порой бывает трудно разглядеть самого маляра. Затем весь этот туман оседает на стоящем в гараже автомобиле, на ушах гаражника, на верстаке — короче говоря, на всём, что там есть.

[message type=”info”]Компания Антекс-Мет выполняет заказы по порошковому окрашиванию разнообразных металлических изделий и деталей.[/message]

HVLP распылитель переносит до  70–80 процентов распыляемого материала. Это значит, что меньше загрязняется окружающая среда и экономится краска. HVLP распылитель, как это ни парадоксально, красит хуже, чем классический, а не наоборот, как ошибочно считают многие. Парадокс состоит в том, что HVLP распылитель создавался не для того, чтобы качественней красить, а для того, чтобы меньше загрязнять окружающую среду. А красит он всё–таки хуже, чем классический. И на это есть  объективные причины:

• Распылитель высокого давления (он же классический, он же обычный, он же НР), “дробит” краску на мелкие капли (размером в среднем 10–100 микрон). Арифметика простая: мелкие капли — небольшая шагрень, Но низкий перенос краски. То есть, по дороге от распылителя к окрашиваемой поверхности часть мелких капель не долетает до неё, рассеиваясь в воздухе, а другая часть, хоть и долетает,  но рикошетит. Да, я не ошибся — мелкие капли краски рикошетят от окрашиваемой поверхности, как сухой горох от стенки! (Кстати, вместо слова «рикошет» можно встретить слово «отбой») Это происходит потому, что сила поверхностного натяжения в капле тем больше, чем меньше её диаметр. И если сила, с которой капля ударяется об окрашиваемую поверхность, меньше силы поверхностного натяжения, то капля рикошетит.

• Распылитель низкого давления (он же HVLP), дробит краску на более крупные капли (размером в среднем 50–150 микрон). У крупной капли сила поверхностного натяжения значительно меньше, поэтому капля после удара об окрашиваемую поверхность практически гарантированно остаётся на ней. Это значит, что потери краски на рассеяние и рикошет значительно ниже, чем у классического способа распыления, но в замен получаем более крупную шагрень.

• HVLP распылителем обычно работают с меньшего (в среднем 150 мм) расстояния, чем с классическим (250–300 мм). Это значит, что выше вероятность образования потёков распыляемого материала. Это значит, что придётся затратить дополнительное время на удаление возможных дефектов окраски — потёков и шагрени. Поэтому, если продавец в магазине или манагер в автосервисе начинают компостировать вам мозг словами типа ” высочайшее качество финишных покрытий обеспечивается применением HVLP распылителей” — не верьте им. Качество в первую голову определяется квалификацией работяги, и только потом типом распылителя. Скажу более: квалифицированный маляр отлично окрасит любое корыто самым дрянным распылителем. И наоборот: если у работяги руки вставлены не тем концом, то будьте уверены, он накосячит вам любым распылителем, даже если он сделан из чистого золота и украшен кристаллами Swarovski. И даже угрозы физической расправы не изменят положение дел.

• HVLP распылитель потребляет много воздуха, поэтому и компрессор, и воздушные магистрали должны иметь производительность больше, чем для работы классическим  НР распылителем. Таким образом у HVLP распылителя остаётся единственное преимущество — экономия краски, и как следствие лучшие экологические показатели.

Давайте теперь разберёмся с экономией. Вспомните, какие чаще всего повреждения кузова вам приходится ремонтировать? Чаще всего — мелкие, когда требуется только небольшая подкрасок. Реже окрашивается одна–две детали. Например, дверь и крыло. И очень редко гаражник красит (”обливает”) авто целиком. Вспомните, какой краски и сколько вам приходилось расходовать на ремонт? Предположим, вы красите каким–нибудь стандартным Мобихелом дверь от Вазовской шестёрки. Сколько краски уйдёт на ремонт? Я думаю, кубиков 100–150. Сколько это будет стоить? Я думаю, пятьдесят гривен. Сколько вы сэкономите краски, если будете красить HVLP распылителем? Пусть это будет 50 процентов. Это значит, вы сэкономите двадцать пять гривен. А теперь скажите, много ли разницы между 25 и 50 гривнами? Я думаю, почти никакой. Даже если вы учтёте всю сэкономленную краску за год, сумма получится  такая, что не хватит  сходить даже в скромный кабак. Так стоит ли тратить кучу денег на покупку пафосного HVLP распылителя, а затем удалять потёки и шагрень? В сервисе, тем более большом, где расходуются сотни литров эмалей и лаков высшего качества, например,  Dupon или Sikkens — да. HVLP распылитель будет “отбит” очень скоро. А в гараже, или микроскопическом сервисе? И всё же. Будем покупать и красить  HVLP распылителем, или нет? Решайте сами. Я, хоть и недолюбливаю эти распылители, но всё равно держу. “Фирменный” HVLP распылитель очень добротно и красиво сделан, упакован в кейс, имеет адекватные регулировки… Я использую их для нанесения базовой эмали. И почти никогда для лака и акриловой эмали . Исключение делаю для подкрасочного распылителя EGO от Walcom, им я крашу всё.

Другие типы распылителей — RP, MP, LVLP, LVMP, HTE

После появления посредственно красящего HVLP распылителя стал очевиден идиотизм происходящего — новый девайс красит хуже старого. И инженеры–разработчики принялись устранять очевидный перекос в сторону ухудшения качества. В разных фирмах появились разные образцы распылителей с разными названиями, которые, тем не менее, имели много общего — все они были результатом компромисса между классическим и HVLP распылителем. Перечислим их, переведя на наш родной язык:

• RP (редьюс преша) — пониженное давление
• MP (мидл преша) — без комментариев
• LVLP (лоу вольюм лоу преша) — без комментариев
• LVMP (лоу вольюм мидл преша) — без комментариев
• HTE (хай трансмит эмишн) — высокий перенос (краски или чего–нибудь ещё)

Параметры этих распылителей занимают промежуточное значение между параметрами распылителей высокого и низкого давления. Я имею в виду давление в распылительной головке, расход воздуха, и как следствие, размер шагрени. Распылителем  типа HTE можно  красить с того же расстояния, как и обычным (250–300 мм против 150 у HVLP). В общем, инженеры изо всех сил устраняли вред от изобретения HVLP.

Не хочу заниматься рекламой, тем не менее, распылители типа GEO от одной известной фирмы Walcom забьют баки любому HVLP, RP, LVLP и их подобным. И всё потому, что краска в этих распылителях дробится дважды — сначала внутри распылительной головки, а затем снаружи. Делается это с помощью большого количества мелких патентованных дырочек, расположенных на воздушной насадке и дюзе… Всё это выглядит очень внушительно. Причём, давление воздуха в распылительной головке — низкое, как у HVLP. То есть, по параметрам давления в распылительной головке и расходу воздуха этот распылитель — как бы HVLP , но красит он более мелкими каплями, чем его старший брат. Хотя и не такими мелкими, как классический. Так или иначе, этот распылитель наилучший из всех видов… Разумеется, это не реклама, а моё скромное мнение.

Распылители можно классифицировать следующим образом:

• ПО НАЗНАЧЕНИЮ

1. Распылители для нанесения финишных покрытий — эмалей, лаков и базовых эмалей.  К ним можно отнести также подкрасочные распылители и аэрографы. Диаметр дюзы составляет в среднем 1,0–1,4 мм. Наиболее ходовой диаметр дюзы для нанесения лаков и эмалей — 1,2, 1,3, 1,4 мм. У подкрасочных распылителей диаметр дюзы (отверстия для распыления краски) может быть 0,7–1 мм. У аэрографов (это небольшой распылитель для подкрасочных и графических работ) диаметр дюзы может быть от 0,15 мм.

2. Распылители для нанесения грунтов — диаметр дюзы составляет в среднем 1,6–1,8 мм.

3. Распылители для нанесения жидких шпатлёвок — диаметр дюзы составляет 2,5–3 мм.

4. Распылители для нанесения антигравийных материалов — диаметр дюзы составляет  6 мм.

• ПО РАСПОЛОЖЕНИЮ БАЧКА ДЛЯ КРАСКИ

Большинство распылителей, используемых в гаражной практике, имеют верхнее расположение бачка. Объём может составлять от примерно от 100 мл у подкрасочных до 0,6–0,7 литра у обычных. Объём бачка у аэрографа может составлять всего несколько миллилитров. Подача краски в распылительную головку происходит самотёком, поэтому некоторые умники называют их гравитационными.

Распылители с нижним расположением бачка давно не в моде и  используются сравнительно редко. Они имеют большой объём бачка для краски, и предназначены для окраски поверхностей большой площади. Работать им очень неудобно — большая «бадья» может запросто «зацепить» за уже окрашенную поверхность, особенно горизонтальную. Подача краски в распылительную головку происходит под действием разрежения, образующегося в распылительной головке при истечении воздушной струи. Поэтому некоторые умники называют их конвенциональными.

Как видно из обзора, назначение распылителя определяется в основном диаметром дюзы. Чем более вязкий материал приходится распылять, тем больше диаметр дюзы.

Многие фирмы выпускают специальные распылители — или только для грунта,  или только для жидких шпатлёвок. Некоторые распылители, например, классический (или HP) Slim от Walkom считаются универсальными  и могут использоваться как для нанесения лаков и эмалей, так и для нанесения грунтов. А вот Slim HVLP от той же  Walkom,  предназначен только для грунтов.

Устройство и регулировки распылителя

Рассмотрим устройство и регулировки на примере некоторых известных распылителей: GEO HVLP от Walcom, тайваньского Jonnes Way HVLP и итальянского бытового GAV–162. Все эти распылители имеют верхнее расположение бачка. Следует заметить, что практически любой распылитель от других фирм выглядит сходно и имеет те же регулировки.

Итак, по — порядку:

1. Бачок
2. Воздушная насадка
3. Курок
4. Регулятор формы факела распыления
5. Регулятор расхода краски
6. Регулятор расхода воздуха
7. Манометр
8. Регулятор давления
9. Воздушный кольцевой зазор
10. Дюза (отверстие для распыления краски)
11. Дополнительные отверстия в воздушной насадке

У простейших бытовых распылителей с симметричной формой факела распыления отсутствуют регулятор 4 и регулятор 6. Регулятор 4 формы факела распыления может находиться в другом месте, как например, на тайваньском HVLP распылителе Jonnes Way. Германские пафосные распылители  Sata имеют аналогичные Jonnes Way регулировки.
Расположение регуляторов на простейшем и популярном среди гаражников итальянском распылителе GAV–162 несколько отличается от вышеприведённых.

С помощью регулятора 4 можно получить различную форму факела распыления. Если регулятор 4 закрыт полностью, то форма факела распыления — симметричная.  Это значит, что отпечаток краски,
оставляемый распылителем на  поверхности, будет иметь более или менее круглую форму (1, на рисунке). Если регулятор 4 открыть до упора, то форма отпечатка краски будет иметь вид 3 или 4. При промежуточном положении регулятора форма отпечатка краски будет похожа на эллипс. Форму отпечатка краски получают коротким  нажатием на курок при неподвижном распылителе.

 

Подключение распылителя к компрессору

Перед тем, как заняться «малярщиной», у вас должны быть в наличии следующие «прибамбасы»:

• Компрессор
• Водомаслоотделитель (в идеале — трёхсекционный)
• Шланги с воздушными соединителями
• Распылитель

Я подозреваю, что вы знали это и без меня. Но это я так, для порядка. Обсудим теперь всё остальное.

— Шланги

Банальная истина: шланги нужны для того, чтобы соединить компрессор с распылителем. Лучше всего на эту роль подходят резиновые кислородные шланги внутренним диаметром  8мм.  Эти шланги хороши тем, что имеют высокую «вандалоустойчивость», не раскисают от нефтепродуктов, сохраняют гибкость даже на морозе. Не рекомендую покупать прозрачные пластиковые шланги, особенно бескаркасные — они раздуваются давлением воздуха и могут неожиданно и со страшным грохотом лопнуть, вызвав у вас приступ «медвежьей болезни». А на морозе такие шланги «дубеют» — попытка смотать их в бухту обязательно будет сопровождаться проклятиями. Не советую также использовать красивые, ярко–оранжевые полиамидные спиральные шланги — у них маловат внутренний диаметр (около 6мм), а также имеется склонность к запутыванию и к образованию складок, перекрывающих проход воздуха. Да и вандалоустойчивость таких шлангов ниже всякой критики.

Почему речь зашла о внутреннем диаметре шлангов? Дело в том, что чем меньше диаметр шланга и больше его длина, тем больше падение давления воздуха на его выходе по отношению к давлению на входе. Поэтому, если использовать слишком длинный, или слишком тонкий шланг, то распылителю, особенно HVLP, может не хватить воздуха. Например, если взять шланг с внутренним диаметром 6мм и длиной 15м, то при давлении на входе 6 бар давление на выходе составит всего 3,2 бар. Если взять шланг с внутренним диаметром 9мм и длиной те же 15м, то давление на выходе составит 4,9 бар (цифры взяты из технической документации). Разница довольно существенная. Разумеется, падение давления в шланге возникает только в «динамике» — то есть,  во время отбора воздуха. Когда отбора воздуха не происходит, то есть в «статике», давление в любой точке шланга одинаково. Если вы собрались пользоваться фирменным HVLP  распылителем с большим расходом воздуха, то лучше всего использовать резиновые (кислородные) шланги с внутренним диаметром 12мм. Если предел ваших мечтаний — аэрограф, или подкрасочный распылитель с небольшим расходом воздуха — тогда другое дело. Можно ограничиться и тонкими шлангами.

— Отбор воздуха от компрессора

Это не такой уж банальный вопрос, как может показаться. Хотя у компрессора вроде бы есть всё — и редуктор, и вентиль, и соединитель, и манометр, и всё–таки кое–что придётся переделать. Объясню, почему. Например, у моего здоровенного гаражного компрессора Fiac GM50-300 с геометрической производительностью 300 л/мин штатный вентиль для воздуха имел проходное отверстие диаметром 2,5мм. Ну и какой распылитель можно питать через такой свищ? Только аэрограф. Далее. Почти у любого компрессора отбор воздуха осуществляется через штатный редуктор. Это значит, что редуктор будет регулировать давление воздуха на входе в шланг, без учёта падения давления в самом шланге. То есть, распылителю, подключённому к выходному концу шланга, тем более HVLP, не хватит воздуха! Вообще, окраска при такой конфигурации редуктора,  шланга и распылителя выглядит забавно: вы нажимаете курок у своего «пулика», следует энергичный “плевок” краски,  затем давление резко падает, и от широкого факела остаётся только тонкая струйка из крупных и редких капель… Вы начинаете внимательно разглядывать распылитель, силясь понять, что же это произошло? Опять нажимаете курок, и история повторяется… В общем, ощущения — смесь удивления и раздражения. Так вот. Чтобы распылитель, тем более, с большим расходом воздуха, нормально работал, редуктор должен быть не на входе в шланг, а на его выходе — то есть непосредственно на рукояти распылителя. Воздух от компрессора должен отбираться напрямую, минуя штатный редуктор, а выходной вентиль компрессора должен иметь достаточное проходное отверстие. Многие маляры решают вопрос радикально — отбирают воздух от компрессора через полдюймовый  шаровый вентиль. Вентиль вворачивают вместо технологической заглушки на ресивере, и вопрос решён.

 — Длина шланга

Конечно, длину шланга выбираете, исходя из расположения компрессора, а также того места, где вы будете красить.

Окончательная конфигурация всех малярных «прибамбасов» будет выглядеть так:

• ресивер
• вентиль с большим проходным отверстием
• толстый длинный шланг
• проходимый водомаслоотделитель
• короткий шланг
• дополнительный водомаслоотделитель
• редуктор с распылителем

Дополнительный водомаслоотделитель предназначен для «отлова» случайных капель воды и масла, попавших в подводящий шланг. Конечно, на первых порах его можно не устанавливать. Но если вы будете заниматься ответственными работами, то без него не обойтись.

—