Окраска в электрическом поле (электроокраска) была впервые предложена проф. А. А. Чижевским в 1938 г. и в дальнейшем усовершенствована советскими и зарубежными специалистами.
Электроокраска может быть осуществлена различными способами. Установка для окрашивания деталей в электрическом поле с воздушным распылением краски (рис. 210) работает следующим образом.
Ток, повышенный высоковольтным трансформатором 3 до 100—150 тыс. в и выпрямленный кенотронным выпрямителем 2, подводится к коронирующим электродам (проволокам) 4, вокруг которых возникает электрическое поле. Вблизи от проволок, установленных на высоковольтных изоляторах 10, возникает светящаяся зона интенсивного образования ионов (корона).
Находясь вблизи от отрицательных зарядов коронирующих электродов, заземленные окрашиваемые детали 6 приобретают положительный заряд.
Из красконагнетательного бака 8 сжатым воздухом через распылитель 7 краска под определенным углом распыляется. Отрицательные ноны, образующиеся в короне у электродов, под действием электрического поля перемещаются к положительно заряженным окрашиваемым деталям. Отрицательные ионы поглощаются частицами распыленной краски, пути которых пересекаются с путями движения ионов или проходят вблизи от них и придают частицам краски отрицательный заряд.
Рис. 210. Схема установки для окрашивания деталей в электрическом поле с применением воздушного распыления краски:
1 — пульт управления; 2 — кенотронный выпрями* толь; 3 — высоковольтный трансформатор; 4 — коронирующие электроды; 5 — вытяжное устройство; 6 — окрашиваемые детали; 7 — распылитель; 8 — красконагнетательиый бак; 9-конвейер; 10 — изоляторы; 11 — камера
Рис. 211. Колокольный электрораспылитель в работе
Отрицательно заряженные частицы краски направляются электрическим полем и осаждаются равномерным слоем на окрашиваемых деталях.
Для распыления и придания частицам краски электрического заряда применяются также специальные быстро вращающиеся электрораспылители чашеобразной (колокольной) формы (рис. 211). Распыление ими осуществляется за счет центробежной силы. Отрицательный ток подводится к чашечным распылителям, внутренняя поверхность которых отполирована и хромирована. По трубе, находящейся в полом валу, на внутреннюю поверхность чаш поступает лакокрасочный материал, который вращением разбивается на мелкие частицы.
Установка для окрашивания в электрическом поле с применением чашечных распылителей (рис. 212) имеет трансформатор 3 и кенотронный выпрямитель 2. Ток высокого напряжения подводится к чашечным распылителям 7.
Конвейер 10 с деталями 9 заземлен. а электродвигатель 5 и зубчатая передача 6 устанавливаются на изоляционных стойках. Окрашиваемые детали приобретают наведенный заряд противоположного знака. Шестеренчатый насос 4 по изолированному шлангу и трубчатым осям распылителей подает краску на внутренние поверхности головок чашечных распылителей, приводимых во вращение электродвигателем или воздушной турбинкой с числом оборотов около 900 в минуту, посредством зубчатых передач.
Рис. 212. Схема установки для окрашивания деталей в электрическом поле с применением колокольных электрораспылителей:
1 — пульт управления; 2 — кенотронный выпрямитель; 3 — высоковольтный трансформатор; 4 — шестеренчатый насос; 5 — электродвигатель; 6 — зубчатая передача; 7 — колокольные (чашечные) распылители; 8 — вытяжное устройство;
9 — окрашиваемые детали; 10 — конвейер; 11 — камера
Под действием электрического поля заряженные частицы краски направляются к противоположно заряженным изделиям и осаждаются на них ровным
слоем.
Электрораспыление может применяться для наружной окраски кузова вагона или отдельных его деталей.
Полнота осаждения распыленной краски пои окрашивании в электрическом поле характеризуется коэффициентом осаждения К, равным
(32)
где а — вес краски, осевшей на окрашиваемой поверхности;
А — вес краски, распыленной из пульверизатора или распылителя.
Коэффициент осаждения К зависит от разности потенциалов, расстояния между коронирующими электродами и окрашиваемыми деталями, давления воздуха, распыляющего краску, вязкости краски, формы коронирующих электродов и других факторов.
Рис. 213. График зависимости коэффициента осаждения краски от разности потенциалов
Этот коэффициент изменяется примерно одинаково как с увеличением напряжения на электродах (рис. 213), так и с уменьшением расстояния между коронирующими электродами и окрашиваемыми деталями.
Из зависимости коэффициента осаждения краски от давления воздуха, распыляющего краску, и ее вязкости (рис. 214) следует, что оптимальная величина давления воздуха при окрашивании составляет 0,7 — 1,8 ат (в зависимости от вязкости краски), а оптимальная величина давления на краску в красконагнетательном баке 0,15 — 0,35 ат.
Скорость вентилируемого воздуха по практическим данным должна быть в пределах 0,2 — 0,5 м/сек.
Большое влияние на коэффициент осаждения краски оказывает материал окрашиваемых деталей. Плохая проводимость неметаллических материалов препятствует образованию на деталях электрического заряда, а это приводит к ослаблению около них электрического поля и плохому осаждению краски. Поэтому неметаллические детали рекомендуется окрашивать с установкой заземленных металлических экранов, выполняющих роль положительных электродов.