Еженедельник "Снабженец"
http://www.snab.ru

Полная версия этой статьи в формате PDF:
СКАЧАТЬ

ЧИСТОТА КАК ЗАЛОГ КАЧЕСТВА Технологии подготовки поверхностей к промышленной окраске Срок службы промышленных изделий во многом зависит от того, как они защищены от внешних воздействий. В частности — каково качество обработки их поверхностей. Ведь микронная трещина в той или иной детали оборудования, возникшая в результате попадания песчинки или металлической стружки, способна существенно осложнить работу, а то и привести к аварии с непредсказуемыми последствиями. Поэто­му в начале любого окрашивания производится предварительная обработка поверхности. Это самый трудо­емкий и продолжительный процесс, от которого напрямую зависит ка­чество и стойкость лакокрасочных и защитных покрытий. С другой стороны, в процессе эксплуатации (а иногда и при складировании) промышленные изделия и оборудование постепенно загрязняются. Это может быть связано с различными факторами. Например, с образованием термической окалины или продуктов коррозии, возникновением сульфидных или оксидных пленок, получающихся в результате взаимодействия металлов с окружающей средой, влиянием остатков консервационных средств и т. д. Их устранение требует различных способов чистки. Поэтому отнюдь не случайно на проходивших в КВЦ «Со­кольники» выставке «Технологии промышленной окраски ’2008» и специализированном форуме проблемам подготовки поверхностей было уделено даже больше внимания, чем самой окраске. Технология струйного облива В зависимости от требований, предъявляемых к наносимым лакокрасочным покрытиям (сцеплению, защите от попадания влаги, предохранению от ржавчины), технологии предварительной подготовки поверхности могут включать в себя несколько этапов. К ним относится очистка и обезжиривание, травление, активирование, споласкивание и закрепление, а также формирование конверсионных покрытий (фосфатных, хроматных и т. д.). После каждого из основных этапов подготовки проводится несколько промывок обрабатываемых объектов питьевой или демине­рализованной водой. При предварительной подготовке очищаемые изделия и поверхности перед нанесением краски могут проходить от 3 до 15 стадий обработки. Свести все эти операции в один технологический процесс позволяет технология струйного облива. Она заключается в том, что изделие (или подвеска с деталями) помещается в специальную камеру, внут­ри которой установлен контур струйного облива. Последний представляет собой ряд поочередно расположенных колец (труб-гребенок с форсунками), обхватывающих обрабатываемые изделия со всех сторон. Количество таких колец и расстояния между ними зависят от длины изделий, производительности форсунок и угла распыления жидкости. Форсунка может иметь отдельное, жестко ориентированное сопло или конструкцию с поворотным соплом, позволяющим изменять направление и угол распыления жидкости. Произ­водительность форсунки рассчитывается в зависимости от диаметра ее входного и выходного отверстий. Чаще всего для струйного облива применяются форсунки производительностью 6–12 л/мин., а при обработке крупных изделий (например, кузовов автомобилей) — 25 л/мин. Для лучшего орошения изделий желательно располагать форсунки на соседних контурах в шахматном порядке. Расстояние между контурами зависит от скорости движения конвейера и может изменяться в пределах от 250 до 600 мм. Под камерой обработки располагается ванна с технологическим раствором или промывочной водой, оснащенная заборными патрубками подачи жидкости к центробежному насосу, питающему форсунки на контурах облива. Центробежный насос должен обеспечивать производительность, необходимую для максимальной плотности обработки повер­х­ности изделий. Обычно напор жидкости перед форсунками составляет 15–20 м, а для стадий фосфатирования — 8–11 м. Причем между производительностями насоса и форсунок (и количеством последних), а также объемом ванны должно соблюдаться определенное соотношение, способствующее четкой работе системы. Проектированием и изготовлением камер струйного облива в столичном регионе занимается областной Научно-исследовательский институт лакокрасочных покрытий (г. Хоть­ково) совместно с опытным машиностроительным заводом «Виктория» (Московская обл.). В зависимости от технологических процессов, применяемых на предприятиях, они предлагают камеры как тупикового, так и проходного типа. При обработке в камерах первого вида рабочие секции расположены рядом, а перемещение изделий осуществляется тележками или монорельсовым подвесным конвейе­ром. Такую конструкцию называют агрегатом химической обработки периодического действия. Произво­дитель­ность его невысока — 3–4 под­вески в час. Несколько большую производительность (до 12 подвесок в час) обеспечивают камеры проходного типа, где секции установлены последовательно, образуя туннель, по которому движутся изделия. Во избежание попадания брызг из одного агрегата в другой между ними монтируются двери, оснащенные электро- или пневмоприводом. Обезжиривание органическими растворителями Загрязнения в виде жиров, смазок, остатков полировочных паст, абразивов и охлаждающих эмульсий, связанные с металлическими изделиями адгезионными силами, удаляются при помощи процессов обезжиривания. Сегодня в промышленном производстве наиболее широко распространено обезжиривание щелочными водными растворами. Однако эта технология сопряжена с необходимостью применения большого коли­чест­ва промывочных вод, которые затем также нуждаются в чистке. В качестве альтернативы специалисты компании «Эколайн» (г. Мос­ква) предложили обрабатывать изделия и заготовки органическим растворителем — перхлорэтиленом (ПХЭ). Несмотря на некоторую токсичность, в настоящий момент он широко используется для химической чистки одежды, но, по мнению представителей предприятия, состав можно применять и для обработки практически любых поверхностей, в т. ч. и перед промышленным окрашиванием. По сравнению с другими видами органических реагентов для обезжиривания, ПХЭ более устойчив к воздействию влаги и повышенным температурам, поэтому его можно использовать для очистки практи­чески всех металлов, включая алюминий и магний. При этом процесс обезжиривания не занимает много времени, но благодаря высокой растворяющей способности позволяет удалять загустевшие смазки, которые не поддаются устранению в щелочных водных растворах. Компания «Эколайн» выпускает также безотходные машины для обезжиривания органическими раство­рителями. Такой комплекс включает в себя системы подогрева растворителя, сушки деталей (с функцией конденсации паров), регенерации раство­рителя и фильтрации механических частиц. Кроме того, в него входит рабочая емкость для мойки деталей и бак-накопитель. Комплекс оснащен компьютерным управлением процессами мойки и сушки. Рабочий цикл установок состоит из нескольких этапов. Сначала происходит загрузка деталей, при которой необходимо соблюдать ряд условий. Например, небольшие изделия цилиндрической формы можно загружать навалом, поскольку повер­х­ность их взаимного соприкосновения крайне незначительна. Прочие детали следует укладывать так, чтобы между их поверхностями имелся зазор не менее 2 мм. Продукцию с глухими отверстиями лучше распологать под небольшим наклоном к горизонту, чтобы при обработке растворитель мог проникнуть во все полости. После загрузки деталей происходит герметизация рабочей камеры и последующее ее заполнение горячим или холодным растворителем, поступающим из накопительного бака. За счет высокой скорости наполнения и турбулентного движения жидкого ПХЭ образовавшийся поток смывает с деталей загрязнения, одновременно растворяя последние. Когда рабочий бак машины полностью заполнен, насос продолжает нагнетать растворитель, создавая гидродинамическое воздействие на поверхность изделий. Излишки жидкости под давлением возвращаются в накопитель через сливное отверстие. Возможна также обработка в парах растворителя, подаваемого в камеру промывки. При температуре, близкой к точке кипения (121°С), ПХЭ интенсивно парит. Пары, соприкасаясь с более холодными поверхностями деталей, конденсируются и стекают вниз, растворяя остатки жировых загрязнений. Этот режим используется для изделий, требующих особой чистоты (оптические поверхности, ювелирные украшения и т. д.). Для очистки корпусных деталей сложной формы существует функция обработки с вращением. Она позволяет эффективно удалять механические загрязнения (стружку, грат и т. д.) благодаря воздействию изделий друг на друга. Чтобы не возникало соударений и повреждений, детали помещаются в специальные кассеты. Сушка может осуществляться за счет тепла, аккумулированного изделиями в процессе обезжиривания, либо с помощью их принудительного подогрева с отделением паров растворителя в теплообменнике и циркуляцией воздуха по замкнутому контуру. На сушку уходит от 50 до 80% времени обработки, после чего сухие обезжиренные детали извлекаются из установки. Поскольку машины для обезжиривания органическими растворителями являются герметичными, количество вредных выбросов в окружающую среду заметно снижается. После обработки деталей состав поступает на очистку в регенератор и затем снова используется в рабочем цикле. Отделенные от растворителя жиры и шламы сливаются из регенератора в особую емкость и отправляются на утилизацию. Чистка сухим льдом В Европе и Америке для устранения таких загрязнений, как ржавчина, накипь, старые лакокрасочные покрытия или просто грязь последние 10–15 лет стала широко вводиться технология криогенного бластинга. Или, говоря по-русски, очистка поверхности сухим льдом. Сфера применения подобной технологии чрезвычайно широка, поскольку крио­бластинг может использоваться и как один из этапов предварительной подготовки поверхности перед промышленной окраской, и для очистки уже действующего оборудования без его демонтажа. Поставкой устройств для криогенного бластинга в нашей стране занимается фирма «Айсвентек» (г. Санкт-Петербург), входящая в структуру датской компании Triventek. Суть криогенной чистки идентична широко распространенному пескоструйному методу, когда обработка поверхности производится за счет механического воздействия твердых частиц, ускоренных струей сжатого воздуха. Однако в новой технологии вместо песка, зачастую царапающего и повреждающего поверхности, используются гранулы сухого льда диаметром 1,7–16 мм. Как известно, сухой лед — это твердая фаза двуокиси углерода (СО2), вещества нетоксичного, невоспламеняющегося, без цвета, вкуса и запаха, не проводящего электричество. Гранулы льда имеют более низкую температуру, чем очищаемая поверхность. Это вызывает эффект термического шока, при котором резкое снижение температуры поверхностного слоя приводит загрязнения в хрупкое состояние и облегчает их отслаи­вание. Чем больше температурный градиент, тем меньше адгезия между материалом поверхности и загрязнениями ввиду различия их коэффициентов линейного расширения. При соударении с поверхностью объекта гранулам сухого льда передается огромное количество тепла. В результате теплообмена твердые частицы двуокиси углерода мгновенно нагреваются и переходят в газо­образное состояние, стремясь расшириться в объеме в сотни раз. Образовавшийся газ, проникая в пространство между загрязнениями и очищаемой поверхностью, создает так называемый «газовый клин», отламывающий под давлением частицы загрязнений от поверхности. При этом охлаждение основной массы объекта не происходит, а механические свойства конструкций не ухудшаются. Технология абсолютно чиста, химически инертна и не производит вторичных загрязнений, поскольку обеспечивает очистку исключительно за счет кинетической энергии гранул сухого льда, вылетающих из пневматического распылителя со скоростью около 300 м/с. Точную регулировку подачи льда в оборудовании, предлагаемом компанией «Айсвентек», задает бластер Triblast-Т2, c которым может справиться один оператор. Для подключения аппарата необходима лишь розетка на 220 В и сжатый воздух с рабочим давлением 4,5–16 атм. Для получения сухого льда фирма Triventek предлагает ледо­генератор Pelletizer PE80, с помощью которого гранулы льда можно производить прямо на месте чистки. Жидкая дву­окись углерода подается из изотермического сосуда в основную камеру пеллетации, где расположены три инжекторных клапана, пропускающие жидкость в соответствующие им компрессионные камеры. Расход жидкой углекислоты и, со­от­ветственно, объем выпуска гранул су­хого льда можно регулировать, изменяя продолжительность открытия клапанов. Давление в компрес­сионных камерах понижается до значения, близкого к атмосферному. В результате одна часть жидкости (приблизительно 50%), попадая в камеры, превращается в снег, а другая часть испаряется. Электро­двигатель приводит в движение коленчатый вал, редуктор и приводные поршни, прес­сующие рыхлый снег в блок и проталкивающие его через экструзионную матрицу. Во время сжатия длинные нити сухого льда ломаются, образуя гранулы. С целью экономии сырья ледо­генератор Pelletizer PE80 рекомендуется применять совместно с рекуператором CO2 RE80. Последний собирает всю отводимую в процессе изготовления сухого льда газообразную двуокись углерода и преобразует ее обратно в жидкое состояние, необходимое для приготовления полезного продукта (сухого льда). Такой процесс является непрерывным, в результате чего экономится 50% исходного сырья. Небольшие размеры рекуператора обеспечивают его мобильность и возможность размещения в непосредственной близости от ледогенератора PE80. Для подключения RE80 служат три гибких теплоизолированных рукава. Управление осуществляется всего одним переключателем. Обработка насыщенным паром В последнее время снятие краски с любых типов поверхностей и последующее нанесение новой стало серьезной проблемой. В первую очередь, из-за сильно растянутого процесса. Краску сначала необходимо удалить, что обычно происходит при помощи пескоструйных агрегатов, которые являются установками узконаправленного действия и требуют большого количества сухого песка. После фазы удаления начинается трудоемкий процесс подготовки поверхности к последующей окраске — обезжиривание, снятие окисных пленок, абразивная очистка, травление, и, в конце концов, нанесение конверсионного слоя путем фосфатирования или хроматирования. Более простое решение задачи предложила фирма «Тяжмашцентр-М» (г. Москва). Это использование электронных парогенераторов Saturno итальянского производства. Главным преимуществом применения технологии насыщенного пара является сокращение време­ни и существенное повышение ка­чества очистки изделий, а также тот факт, что парогенератором может управлять всего один человек. Установки Saturno позволяют полностью решить проблему подготовки поверхности черных и цветных металлов, пластика и других материалов к вторичной окраске благодаря применению насыщенного пара. Последний, подаваемый при температуре 180 °С и давлении в 10 атм способен растворять масляную пленку, оставляя поверхность обезжиренной и без частиц грязи. Для удаления старых лакокрасочных слоев и интенсификации процесса очистки поверхность предварительно обрабатывают специальным запа­тен­тованным гелем, который под воздействием насыщенного пара полностью удаляется, увлекая с собой загрязнения. Парогенераторы Saturno могут использоваться с различными видами реагентов. Для ускорения очистки и обезжиривания поверхностей, покрытых тонкой масляной пленкой, рекомендуется добавить немного раствора щелочи или биоразлагающего моющего вещества. В этом случае насыщенный пар станет чуть более влажным, появится эффект пены. Специальные насадки позволяют агрегату не только обрабатывать поверхности паром и реагентами, но и автоматически всасывать остатки влаги и пены в специальный бак, оставляя поверхность сухой, чистой и практически готовой к нанесению новой краски. Насыщенный пар газообразен и работает приблизительно при 100-градусной «контактной» температуре. Поэтому он удаляет жир и грязь с поверхностей, не создавая проблем с закипанием масел и оставляя минимальное количество подлежащих переработке нечистот, которые, в свою очередь, могут быть очищены абсорбирующим порошком. На выставке компанией были представлены мобильные парогенераторы модели Junior, применяющиеся в больницах, гостиницах и магазинах при обработке полов, стен, технологического оборудования и т. д. Для производственных целей больше подойдет модель Special 2, которая благодаря сменным насадкам широко востребована практичес­ки во всех отраслях промышленности?— от «пищевки» до машиностроения. Самая мощная из мобильных систем — модель Maxi — оснащена туннелем для промывки машинных деталей в автоматическом режиме. Цикл промывки состоит в прохождении такими деталями посредством цепей подвесного лоткового конве­йера разных фаз внутри туннеля (промывка — депрессия — отсос — конденсация — сушка). По завершении цикла, управляемого с электронного пульта, чистые и сухие детали выходят из туннеля, и начинается очередная стадия промывки. Весь процесс осуществляется по закрытой схеме. Кроме того, насыщенный пар захватывает свободные микрочастицы грязи и жира, утяжеляя их и заставляя оседать. Марина Народовая, фото автора
В нашей компании железные двери по невысоким ценам. Качественно.