Malování ve spreji - Spray painting

Systém LVLP

Spray painting je malířská technika, při které zařízení stříká vzduchem na povrch nátěrový materiál (barvu, inkoust, lak atd.). Nejběžnější typy používají k atomizaci a usměrňování částic barvy stlačený plyn - obvykle vzduch .

Stříkací pistole se vyvinuly z airbrushů a oba se obvykle rozlišují podle velikosti a velikosti stříkacího vzoru, který produkují. Airbrushes jsou ruční a používají se místo štětce pro detailní práce, jako jsou retuše fotografií, malování nehtů nebo výtvarné umění. Stříkání vzduchovou pistolí používá obecně větší zařízení. Obvykle se používá k pokrytí velkých povrchů rovnoměrným povlakem kapaliny. Stříkací pistole mohou být automatické nebo ruční a mají vyměnitelné hlavy, které umožňují různé způsoby stříkání.

Jednobarevné aerosolové plechovky jsou přenosné a snadno skladovatelné.

Dějiny

Postřik paint stlačeným vzduchem lze vysledovat zpět do jeho použití na jižní Pacifik železnice v časném 1880s v roce 1887 Joseph Binks, supervizor údržby na Chicago ‚s Marshall Field velkoobchodě vytvořil ručně čerpaný studené vody stříkací stroj používat nabílit na stěny podzemí obchodu. Francis Davis Millet , ředitel dekorací pro světovou kolumbijskou výstavu v Chicagu v roce 1893, použil Binkse a jeho sprejový systém k nanesení bělicího prostředku sestávajícího ze směsi oleje a bílého olova na budovy na výstavě, což zabralo podstatně méně času než tradiční štětec malování a přeměnu na to, čemu se říkalo Bílé město . V roce 1949 vyvinul Edward Seymour typ spreje, aerosolové barvy , který mohl být dodáván prostřednictvím stlačeného aerosolu v plechovce .

Typy

Stříkání vzduchovou pistolí

K tomuto procesu dochází, když je barva na předmět nanesena pomocí vzduchové tlakové stříkací pistole. Vzduchová pistole má trysku, umyvadlo na barvy a vzduchový kompresor. Po stisknutí spouště se barva smíchá s proudem stlačeného vzduchu a uvolní se jemným postřikem.

Typy trysek a sprejů

Díky široké škále tvarů a velikostí trysek se může konzistence barvy lišit. Tvar obrobku a požadovaná konzistence barvy a vzor jsou důležitými faktory při výběru trysky. Tři nejběžnější trysky jsou plný kužel, dutý kužel a plochý proud. Existují dva typy procesů stříkání vzduchovou pistolí. Při způsobu ručního ovládání je rozprašovač vzduchové pistole držen zkušeným operátorem asi 15 až 25 cm od předmětu a pohybuje se tam a zpět po povrchu, přičemž každý zdvih se překrývá s předchozím, aby byl zajištěn nepřetržitý kabát. V automatickém procesu je hlava pistole připevněna k montážnímu bloku a dodává proud barvy z této polohy. Malovaný předmět je obvykle umístěn na válečky nebo otočný talíř, aby bylo zajištěno celkové rovnoměrné pokrytí všech stran.

Vysoký objem nízký tlak

Vysokotlaký nízkotlaký (HVLP) je podobný konvenční stříkací pistoli využívající k přívodu vzduchu kompresor, ale samotná stříkací pistole vyžaduje nižší tlak (LP). K aerosolizaci a pohonu barvy při nižším tlaku vzduchu se používá vyšší objem (HV) vzduchu. Výsledkem je vyšší podíl barvy dosahující cílového povrchu se sníženým přestřikem , spotřebou materiálů a znečištěním ovzduší. Často je vyžadován regulátor, aby bylo možné u stříkací pistole HVLP snížit tlak vzduchu z konvenčního kompresoru. Alternativně může být k pohonu vzduchu použita turbinová jednotka (obvykle obsahující motor odvozený z vysavače), aniž by k kompresoru bylo nutné provozovat leteckou linku.

Pravidlem je, že dvě třetiny povlaku jsou položeny na substrát a jedna třetina ve vzduchu. Skutečné HVLP zbraně používají 8–20  cfm (13,6–34 m 3 /h) a je vyžadován průmyslový kompresor s výkonem minimálně 5 koní (3,7 kW). Stříkací systémy HVLP se používají v automobilovém, dekorativním, námořním, architektonickém lakování , dokončování nábytku, scénickém lakování a kosmetickém průmyslu.

Nízký objem nízký tlak

Stejně jako HVLP pracují nízkotlaké nízkotlaké (LVLP) stříkací pistole také při nižším tlaku (LP), ale ve srovnání s konvenčním a HVLP zařízením používají nízký objem (LV) vzduchu. Toto je další snaha o zvýšení účinnosti přenosu (množství povlaku, který končí na cílovém povrchu) stříkacích pistolí při současném snížení spotřeby stlačeného vzduchu.

Elektrostatické stříkání

Elektrostatický obraz byl poprvé patentován v USA Haroldem Ransburgem na konci čtyřicátých let minulého století. Harold Ransburg založil společnost Ransburg Electrostatic Equipment a zjistil, že elektrostatické stříkání je okamžitý úspěch, protože výrobci rychle vnímají podstatné úspory materiálu, kterých lze dosáhnout. Při elektrostatickém nástřiku nebo práškovém lakování jsou atomizované částice vyrobeny tak, aby byly elektricky nabité, čímž se navzájem odpuzují a rovnoměrně se rozptylují při výstupu ze stříkací trysky. Malovaný předmět je nabíjen opačně nebo uzemněn. Barva je pak přitahována k předmětu, což poskytuje rovnoměrnější nátěr než mokré stříkání, a také výrazně zvyšuje procento barvy, která se na předmět lepí. Tato metoda také znamená, že barva pokrývá těžko přístupná místa. Celek pak může být upečený, aby se barva správně připevnila: prášek se změní na druh plastu. Panely karoserie a rámy kol jsou dva příklady, kde se často používá elektrostatický nástřik.

Existují tři hlavní technologie plnění kapaliny (kapalina nebo prášky):

  • Přímé nabíjení : Elektroda je ponořena do zásobníku přívodu barvy nebo přívodního potrubí barvy.
  • Tribo nabíjení : Používá tření kapaliny, která je protlačena přes hlaveň lakovací pistole. Tře se o stranu hlavně a vytváří elektrostatický náboj.
  • Post-atomizační nabíjení : Atomizovaná kapalina přichází do kontaktu s elektrostatickým polem za výstupní tryskou. Elektrostatické pole může být vytvořeno elektrostatickou indukcí nebo koronou nebo jednou nebo více elektrodami (elektrodový prstenec, pletivo nebo mřížka).

Rotační zvonek

Hlavní článek: Rotační zvonová malba

Při této metodě je barva vyhozena do vzduchu rotujícím kovovým kotoučem („zvonek“). Kovový disk také přenáší částici povlaku elektrický náboj.

Elektrický větrák

Existuje celá řada ručních postřikovačů barev, které buď kombinují barvu se vzduchem, nebo ji přeměňují na drobné kapičky a urychlují jejich vytlačování z trysky.

Horký sprej

Zahřátím celotělové barvy na 60–80 ° C je možné nanést silnější vrstvu. Původně byla barva recirkulována, ale jak to způsobilo nahromadění, systém byl změněn na přímé topení online. Ke snížení odrazu byl také použit postřik za tepla s Airless a Electrostatic Airless . Materiály se dvěma baleními měly obvykle premix před špičkovými systémy využívajícími dvojitá čerpadla.

Bezvzduchové stříkací pistole se vzduchem

K dosažení atomizace povlaku používají tlak vzduchu a tlak tekutiny 300 až 3 000 liber na čtvereční palec (2 100–20 700 kPa). Toto zařízení poskytuje vysoký přenos a zvýšenou rychlost aplikace a nejčastěji se používá s plochými aplikacemi v továrnách.

Tlak kapaliny zajišťuje bezvzduchové čerpadlo, které umožňuje stříkání mnohem těžších materiálů, než je možné pomocí vzduchové stříkací pistole. Stlačený vzduch je do spreje přiváděn vzduchovou tryskou (někdy nazývanou vzduchový uzávěr) podobnou standardní konvenční stříkací pistoli. Přídavek stlačeného vzduchu zlepšuje jemnost atomizace. Kromě toho, na rozdíl od čistě bezvzduchové stříkací pistole, má AA pistole určitou kontrolu nad sprejem od ventilátoru po kruhový nástřik. Některé elektrické bezvzduchové stříkačky (Wagner a Graco) jsou vybaveny kompresorem, který umožňuje použití vzduchem podporované bezvzduchové pistole v situacích, kde je důležitá přenositelnost.

Bezvzduchové stříkací pistole

Ty fungují připojené k vysokotlakému čerpadlu, které se běžně vyskytuje při tlaku 2 100–51 700 kPa (300 až 7 500 liber na čtvereční palec) k rozprášení povlaku, přičemž pomocí různých velikostí hrotů se dosáhne požadované velikosti atomizace a rozstřiku. Tento typ systému používají smluvní malíři k natírání těžkých průmyslových, chemických a mořských nátěrů a obložení.

Výhody bezvzduchového stříkání jsou:

  • Povlak lépe proniká do jám a štěrbin.
  • Vytváří se rovnoměrný silný povlak, který snižuje počet potřebných vrstev.
  • Nanáší se velmi „mokrý“ nátěr zajišťující dobrou přilnavost a tekutost.

Většina povlaků může být nastříkána velmi malým množstvím ředidla, čímž se zkrátí doba schnutí a sníží se uvolňování rozpouštědla do prostředí.

Při provozu je třeba postupovat opatrně, protože stříkací pistole bez vzduchu mohou kvůli vysokému tlaku stříkajícímu z trysky způsobit vážná zranění, například poranění vstřikováním .

Bezvzduchová čerpadla mohou být poháněna různými typy motorů: elektrickými, tlakovými (pneumatickými) nebo hydraulickými. Většina z nich má čerpadlo barvy (také nazývané nižší), což je dvojčinný píst, ve kterém píst pumpuje barvu jak dolů, tak i nahoru. Některá bezvzduchová čerpadla mají místo pístu membránu, ale oba typy mají vstupní a výstupní ventily.

Většina elektricky poháněných bezvzduchových čerpadel má elektromotor připojený přes převodovku k čerpadlu s pístem barvy. Tlaku je dosaženo zastavením a spuštěním motoru pomocí tlakového senzoru (také nazývaného převodník); v pokročilejších jednotkách se to děje digitálním řízením, ve kterém se otáčky motoru mění podle potřeby a rozdílu od nastavené hodnoty tlaku, což má za následek velmi dobrou regulaci tlaku. Některá pístová čerpadla s přímým pohonem jsou poháněna benzínovým motorem s regulací tlaku prostřednictvím elektrické spojky. U elektrických membránových čerpadel motor pohání hydraulické pístové čerpadlo, které přenáší olej vytlačený pístem a pohybuje membránou.

Hydraulická a vzduchem poháněná bezvzduchová čerpadla mají lineární motory, které vyžadují hydraulické čerpadlo nebo vzduchový kompresor, který může být na elektrický nebo benzínový pohon, ačkoli vzduchový kompresor je obvykle poháněn vznětovým motorem pro mobilní použití nebo elektrický pro pevné instalace. Některé bezvzduchové jednotky mají hydraulické čerpadlo a jeho motor zabudované na stejném podvozku jako čerpadlo laku.

Hydraulické nebo vzduchem poháněné bezvzduchové zajišťují rovnoměrnější regulaci tlaku, protože lakovací píst se pohybuje konstantní rychlostí, s výjimkou případů, kdy mění směr. U většiny pístových čerpadel s přímým pohonem je píst poháněn klikovým hřídelem, ve kterém bude píst neustále měnit rychlost. Lineární motory hydraulických nebo pneumatických pohonných čerpadel jsou při převodu výkonu motoru na materiální energii účinnější než jednotky poháněné klikovým hřídelem. Všechny typy barev lze natírat bezvzduchovou metodou.

Automatizované lineární stříkací systémy

Viz také: Vakuové lakování

Výrobci, kteří masově vyrábějí dřevěné výrobky, používají automatizované stříkací systémy, které jim umožňují malovat materiály velmi vysokou rychlostí s minimem personálu. Automatizované stříkací systémy obvykle obsahují systém šetřící barvu, který regeneruje barvu, která není na výrobky nanesena. Obvykle jsou lineární stříkací systémy pro výrobky, které leží naplocho na dopravníkovém pásu a poté jsou přiváděny do lineárního stříkacího systému, kde jsou umístěny automatické stříkací pistole. Když je materiál přímo pod děly, zbraně začnou materiál natírat. Materiály se skládají z přímých částí obvykle menších než 30 cm (12 palců), jako jsou okenní rámy, dřevěné lišty, základní deska, opláštění, ozdobné prvky a jakýkoli jiný materiál, který má jednoduchý design. Tyto stroje se běžně používají k nanášení lazury, tmelu a laku. Mohou nanášet povlaky na vodní nebo rozpouštědlové bázi. V posledních letech se povlaky vytvrzované ultrafialovým zářením staly běžnou součástí dokončování profilů a existují stroje zvláště vhodné pro tento typ povlaků.

Automatizované ploché postřikovací systémy

Viz také: Povrchová úprava dřeva

Hromadně vyráběný materiál je nakládán na dopravní pás, kde je přiváděn do jednoho z těchto plochých strojů. Stroje Flatline jsou navrženy tak, aby specificky natíraly materiál o tloušťce méně než 4 palce (10 cm) a složitém tvaru, například dvířka kuchyňské linky nebo čelo zásuvky. Stříkací pistole jsou vyrovnány nad materiálem a zbraně jsou v pohybu, aby zasáhly všechny drážky materiálu. Zbraně lze pohybovat v cyklu, kruhu nebo je lze pohybovat tam a zpět, aby se barva rovnoměrně nanášela na materiál. Systémy Flatline jsou obvykle velké a mohou natírat dveře, kuchyňské linky a další plastové nebo dřevěné výrobky.

Stříkací kabina

Kabina je tlak kontrolovaná uzavřené prostředí, původně sloužící k malovat vozidla v obchodě těla . Aby byly zajištěny ideální pracovní podmínky ( teplota , proudění vzduchu a vlhkost ), jsou tato prostředí vybavena ventilací , skládající se z mechanických ventilátorů poháněných elektromotory a volitelně z hořáků k ohřevu vzduchu pro urychlení schnutí laku. Toxická rozpouštědla a částice barev jsou odsávány ven, možná po filtraci a úpravě, aby se snížilo znečištění ovzduší . Prevence požárů a výbuchů prachu je také vysokou prioritou. Aby se pomohlo při odstraňování přesprejovaného nátěru ze vzduchu a aby byl zajištěn účinný provoz spodního tahu, vodou lakované stříkací kabiny využívají chemické prostředky uvolňující barvu .

Umělci mohou také využít zařízení stříkací kabiny, aby mohli efektivně a bezpečně používat barvy ve spreji (včetně povrchových úprav pro automobily). Mohou si pronajmout prostor a čas v karosárnách nebo si zřídit zařízení ve spolupráci se školami nebo uměleckými družstvy .

Bezpečnost

Sprejování představuje zdravotní rizika, která postihují dýchací, nervový a oběhový systém. Podobně použití rozpouštědel k čištění rukou od stop a zbytků barvy může způsobit podráždění pokožky nebo dokonce vážnější problémy, protože mnohé jsou karcinogenní nebo neurotoxické . Práce s látkami, jako jsou barvy a ředidla , která obsahují sloučeniny, které jsou potenciálně zdraví škodlivé nebo dokonce smrtelné, jsou spojena s určitými riziky .

Důležité je odpovídající školení personálu, který je zodpovědný za provádění postupů lakování, a to od odborného poskytovatele školení nebo dodavatele produktu. S likvidací odpadů a materiálů kontaminovaných potenciálně škodlivými chemikáliemi souvisí také rizika. Postupy dekontaminace a bezpečnostní listy pro různé produkty jsou důležité. Bezpečnost je vylepšena díky:

  • Použití osobních ochranných prostředků (OOP): Při manipulaci s materiály ve spreji je třeba používat OOP, zejména OOP, které nabízejí ochranu pokožky. Mezi základní osobní ochranné prostředky patří montérky s kapucí, ochranné brýle pro oči, respirátory s polomaskou a nitrilové rukavice na jedno použití. Jedním z nejdůležitějších typů OOP jsou dýchací ochranné prostředky (RPE). Základní RPE však nenabízí dostatečnou ochranu před negativními účinky izokyanátů v lidské tkáni. S lakovanými výrobky obsahujícími isokyanáty je nutné manipulovat při navlékání vzduchem napájeného RPE, který má 20 nebo vyšší APF (přiřazený ochranný faktor). Ochranné dýchací ochranné prostředky napájené vzduchem vyžadují zvláštní pozornost, protože poskytují uživateli dýchatelný vzduch. Při používání musí být provedena opatření, která zabrání kontaminaci přívodu vzduchu, protože existuje riziko vstupu škodlivých látek do sacího ventilu, pokud není umístěn mimo oblast postřiku.
  • Monitorování zdraví: Aby se zabránilo rozvoji nemocí spojených s expozicí izokyanátům, zdravotní úřady doporučují, aby lidé, kteří používají výrobky ve spreji obsahující látku, poskytli vzorek moči po pracovní směně alespoň jednou ročně, s vysokou frekvencí v prvních měsících Na práci. Vzorek moči s jistou úrovní expozice, nikoli s přítomností onemocnění spojeného se škodlivými chemikáliemi.
  • Správné skladování: Vzhledem k tomu, že barvy a ředidla představují nebezpečí požáru, je třeba dbát zvýšené opatrnosti nejen při jejich používání. Při skladování zásob barev je třeba myslet i na požární bezpečnost. Ve Spojených státech poskytuje Úřad pro bezpečnost a ochranu zdraví (OSHA) pokyny pro správné skladování hořlavých materiálů. Mnoho produktů používaných ve spreji je hořlavých, takže nebezpečí požáru je pravděpodobné do vzdálenosti 15 cm od trysky. Zdroje vznícení proto musí být umístěny v bezpečné vzdálenosti. Rovněž existuje riziko výbuchu prachu, když se jemně rozdělené částice barvy dostanou do vzduchu.
  • Správné vedení záznamů: Jednou ze základních zásad kontroly rizik je udržování aktualizovaných zdravotních záznamů pracovníků manipulujících s výrobky ve spreji. Důvěrné údaje o výsledcích biologického monitorování musí být vhodně uchovávány. Rovněž by měly být uchovávány záznamy o plánu a výsledku testovacích postupů. Některé z nejdůležitějších pravidelných testů jsou testování kvality ovzduší, testování tlakových systémů a elektrických systémů a testování vzduchových filtrů v nádrži kompresoru.

Vady

  • Pomerančová kůra , nežádoucí zvlněná textura
  • Rybí oko, kazy způsobené kontaminací, jako je olej nebo voda

Další aplikace

Jednou z aplikací nástřiku je graffiti . Zavedení levné a přenosné aerosolové barvy bylo přínosem pro tuto uměleckou formu, která se rozšířila po celém světě. Ve výtvarném umění byla použita také sprejová malba . Jules Olitski , Dan Christensen , Peter Reginato , Sir Anthony Caro a Jean-Michel Basquiat používali airbrushes , jak pro malbu, tak pro sochařství .

Viz také

Reference

Více zdrojů ve spreji