ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ - ડિઝાઇન અને ઓપરેશનનું સિદ્ધાંત

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટ સ્પ્રેયરને અમેરિકન વૈજ્ઞાનિક અને સંશોધક હેરાલ્ડ રેન્સબર્ગ દ્વારા 1941 અને 1944 ની વચ્ચે પ્રથમ પેટન્ટ આપવામાં આવ્યું હતું. તેણે તેની શોધને પેટન્ટ કરાવ્યું તે પહેલાં અને તેણે તેના પ્રથમ સંસ્કરણોને પેટન્ટ કરાવ્યા પછી, રેન્સબર્ગે પ્રયોગશાળામાં વ્યાપક પ્રયોગ કર્યો, તેણે શોધેલી ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટ એપ્લિકેશન પદ્ધતિને સંપૂર્ણ બનાવી.

તેથી, 1951 માં, શોધકને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રેઇંગ દ્વારા પેઇન્ટ લાગુ કરવા માટેના ઉપકરણ માટે પેટન્ટ યુએસ 2697411 પ્રાપ્ત થઈ, જે આધુનિક સાધનોનો પ્રોટોટાઇપ બન્યો. તે જ વર્ષોમાં, હેરાલ્ડે કંપની રેન્સબર્ગની સ્થાપના કરી, જે હજી પણ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ સાધનોના ઉત્પાદન અને સુધારણામાં રોકાયેલ છે.

મૂળભૂત રીતે, પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે. પેઇન્ટ અને વાર્નિશ માટેની પ્રવાહી સામગ્રીને સ્પ્રેયર સાથે હંમેશની જેમ છાંટવામાં આવે છે, પરંતુ એક વધારાની સ્થિતિ સાથે. સ્પ્રે બંદૂકમાંથી પસાર થતી વખતે, સ્પ્રે બંદૂકની નોઝલની નજીકના વિશિષ્ટ ઇલેક્ટ્રોડના સંપર્કમાં, ઉચ્ચ નકારાત્મક વોલ્ટેજ સુધી, પેઇન્ટ ચાર્જ કરવામાં આવે છે, જેનું સ્તર 100,000 વોલ્ટ સુધી પહોંચે છે.

નોઝલમાંથી બહાર નીકળ્યા પછી, નકારાત્મક ચાર્જવાળા પેઇન્ટ કણો ફિલ્ડ લાઇનની દિશામાં ધસી જાય છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર ગ્રાઉન્ડેડ પેઇન્ટ પ્રોડક્ટ માટે. એટલે કે, સ્પ્રે બંદૂક અને પેઇન્ટ કરવા માટેના ઉત્પાદન વચ્ચે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે.

પેઇન્ટનો છંટકાવ સંકુચિત હવાની મદદથી હાથ ધરવામાં આવે છે, એટલે કે. વાયુયુક્ત પદ્ધતિ અથવા એરલેસ સ્પ્રેઇંગ, જ્યાં દબાણયુક્ત પેઇન્ટ નોઝલ ઓપનિંગ દ્વારા ધસી આવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટ લાગુ કરવા માટે આ બે પરંપરાગત સ્પ્રે પેટર્ન છે. સંયુક્ત સિસ્ટમો પણ છે.

તદુપરાંત, નોઝલમાંથી ઉડતા સમાન ચાર્જના પેઇન્ટ કણો ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક્સના નિયમ અનુસાર એકબીજાને ભગાડે છે, કુદરતી રીતે પેઇન્ટ ટોર્ચ બનાવે છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક આકર્ષણના દળો દ્વારા કણોની મશાલ જમીનના ભાગ તરફ ધસી આવે છે, અને કણો, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્રની તીવ્રતાની રેખાઓ સાથે આગળ વધતા, ભાગને સમાનરૂપે આવરી લે છે. જેમ કે, ત્યાં કોઈ શાહી ઝાકળ અસર નથી, અને ઉત્પાદન પર પેઇન્ટ અને વાર્નિશ સામગ્રીના સ્થાનાંતરણ ગુણાંક 98% સુધી પહોંચે છે.

એપ્લિકેશનની આ પદ્ધતિ તમને પેઇન્ટ અને વાર્નિશ સામગ્રીને નોંધપાત્ર રીતે બચાવવા માટે પરવાનગી આપે છે અને સામાન્ય રીતે, પેઇન્ટિંગ પ્રક્રિયાને નોંધપાત્ર રીતે ઝડપી બનાવે છે. જ્યારે મોટી વસ્તુઓ, જેમ કે પાઇપ, સામાન્ય રીતે પેઇન્ટિંગ કરતી વખતે, પેઇન્ટિંગ પ્રક્રિયા દરમિયાન તેને ઘણી વખત ફેરવવી આવશ્યક છે જેથી પેઇન્ટ સમાનરૂપે અને બધી બાજુઓ પર રહે.

પરંતુ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક એપ્લિકેશન સાથે, આ પહેલેથી જ અનાવશ્યક છે, કારણ કે ચાર્જ કરેલા પેઇન્ટ કણો ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની રેખાઓ સાથે જાતે જ આગળ વધે છે, દરેક બાજુથી ઉત્પાદનની આસપાસ વળે છે અને જરૂરી ઉચ્ચ ગુણવત્તા મેળવવા માટે સ્પ્રે બંદૂક સાથેનો એક પાસ પૂરતો છે. પરિણામ.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક બંદૂકો અલગ છે, પરંતુ પરંપરાગત સ્પ્રે બંદૂકો સાથે પણ કંઈક સામ્ય છે. સૌ પ્રથમ, પેઇન્ટનું સંચાલન કરતી ચેનલોનો સિદ્ધાંત સમાન છે. પેઇન્ટ અને વાર્નિશ સામગ્રીને ચાર્જ કરવા માટેના ઇલેક્ટ્રોડના કેટલાકમાં અને અન્યની ગેરહાજરીમાં, તેમજ ઉચ્ચ વોલ્ટેજની હાજરીમાં તફાવત છે, જે સિસ્ટમને જરૂરી કાર્યકારી વોલ્ટેજ પ્રદાન કરે છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રે બંદૂકનું શરીર, સામાન્યથી વિપરીત, સ્ટીલ અથવા એલ્યુમિનિયમથી બનેલું નથી, પરંતુ સંયુક્ત પ્લાસ્ટિકનું બનેલું છે જેમાં વાહક અને અવાહક બંને ભાગો હોય છે, જેથી કામદાર આકસ્મિક ઇલેક્ટ્રિક આંચકાથી મહત્તમ રીતે સુરક્ષિત રહે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક બંદૂકની ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સિસ્ટમ ક્લાસિક અથવા ડિઝાઇનમાં કાસ્કેડ હોઈ શકે છે. ક્લાસિક સ્કીમમાં સ્ત્રોત (હાઈ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર) થી બંદૂકને કેબલ દ્વારા ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સપ્લાય કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ ટૂલને હળવા અને ઉપયોગમાં સરળ બનાવે છે, કારણ કે આવાસમાં કોઈ ઈલેક્ટ્રોનિક્સ નથી.

ફરજિયાત શોર્ટ સર્કિટ રક્ષણ. આવા સ્પ્રે સસ્તી અને રિપેર કરવા માટે સરળ છે. ક્લાસિક યોજનાનો ગેરલાભ એ ઇલેક્ટ્રોડનું અસ્થિર વોલ્ટેજ છે, નેબ્યુલાઇઝર પર સ્વીચનો અભાવ છે.

કાસ્કેડ સર્કિટ ટૂલમાં બનેલ વોલ્ટેજ કન્વર્ટરની હાજરી સૂચવે છે (સીધું વિચ્છેદક કણદાનીમાં). બંદૂકને નીચા વોલ્ટેજ કેબલ દ્વારા 12 વોલ્ટ ડીસી દ્વારા સંચાલિત કરવામાં આવે છે, અને ટૂલની અંદરનો વોલ્ટેજ હવે ઓપરેશન માટે સ્વીકાર્ય સ્તરે વધાર્યો છે.

કાસ્કેડ સર્કિટના ફાયદા નિર્વિવાદ છે: સ્થિર વોલ્ટેજ, ચાર્જિંગની એકરૂપતા, ટૂલના વોલ્ટેજને સમાયોજિત કરવાની ક્ષમતા, હાથમાં સ્વીચની હાજરી. ગેરફાયદા વધુ વજન અને ઊંચી કિંમત છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટ સિસ્ટમ્સને સ્વચાલિત અને મેન્યુઅલમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. આ અને અન્ય બંને, ઉપર નોંધ્યા મુજબ, વાયુહીન, સંયુક્ત અથવા વાયુયુક્ત હોઈ શકે છે. આ ઉપરાંત, ઓટોમેટિક ડિસ્ક હાઇ-સ્પીડ પણ છે, અને મેન્યુઅલ-કપ લો-સ્પીડ છે. અમે તે વિશે પછીથી વાત કરીશું.

સામાન્ય કિસ્સામાં, છંટકાવ પરંપરાગત સ્પ્રે બંદૂકોની જેમ થાય છે - એરલેસ, કોમ્બિનેશન અને ન્યુમેટિક ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રેયર્સ પ્રારંભિક તબક્કામાં કામ કરે છે, પરંતુ તેઓ પેઇન્ટની અર્થવ્યવસ્થા અને ઉચ્ચ ટ્રાન્સફર ગુણાંક પ્રદાન કરે છે - 90% સુધી - ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક દળોની ક્રિયાને કારણે. .

પરંતુ વિચ્છેદક કણદાની અને ડિસ્ક સાથે, બધું થોડું અલગ રીતે થાય છે: જ્યારે ડિસ્ક અથવા કપ વિચ્છેદક કણદાની પર ફરે છે ત્યારે કેન્દ્રત્યાગી દળોને કારણે અણુકરણ અહીં થાય છે. પરિભ્રમણ કપ અથવા ડિસ્ક પર સંકુચિત હવાની ક્રિયા દ્વારા વિકસાવવામાં આવે છે અને ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્રિયા દ્વારા લાગુ કરવામાં આવે છે. આ પેઇન્ટ અને વાર્નિશ સામગ્રીના 98% સુધીના સ્થાનાંતરણને પ્રાપ્ત કરે છે.

હેન્ડ-હેલ્ડ લો-સ્પીડ કપ સ્પ્રેયરની કપ રોટેશન સ્પીડ માત્ર 600 આરપીએમ હોય છે અને તેમ છતાં તેઓ 98% પેઇન્ટ ટ્રાન્સફર આપે છે, તેઓ મોટા ઔદ્યોગિક પ્લાન્ટ્સમાં બહુ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાતા નથી કારણ કે તેમનું ઉત્પાદન ઓછું છે, મહત્તમ 200 મિલીલીટર પેઇન્ટ પ્રતિ મિનિટ

જો કે, નાના પાયાના ઉદ્યોગોમાં, ખાસ કરીને જ્યારે મેટલ ગ્રીડને પેઇન્ટિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે હાથથી પકડેલા ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રેયર્સ તેમની અર્થવ્યવસ્થા અને કાર્યક્ષમતાને કારણે યોગ્ય રીતે લોકપ્રિય છે.

ઓટોમેટિક ડિસ્ક હાઇ-સ્પીડ પેઇન્ટ સ્પ્રેયર્સ, તેને સાંકડી કરવા માટે ટોર્ચની પરિઘની આસપાસ સંકુચિત હવા ફૂંકાય છે, તેની ડિસ્ક રોટેશન સ્પીડ 60,000 rpm સુધી છે અને ઉચ્ચ ટ્રાન્સફર કાર્યક્ષમતા (90% સુધી) સાથે નોંધપાત્ર રીતે વધુ ઉત્પાદકતા ધરાવે છે. આવા ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રેયર્સનો વ્યાપકપણે ઉદ્યોગમાં ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, કારના શરીરના ભાગો, ઘરગથ્થુ ઉપકરણો, ફર્નિચર જેવા મેટલ સ્ટ્રક્ચર વગેરે પેઇન્ટિંગમાં.

તેની પાસે ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ પદ્ધતિ અને તેના પોતાના વિશિષ્ટ શેડ્સ છે. પ્રથમ, તે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કાર્ય છે. અલબત્ત, સામગ્રીના 98% સુધી સ્થાનાંતરિત કરવાનો ફાયદો અત્યંત મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ અહીં પરંપરાગત મર્યાદાઓ પણ છે.

પેઇન્ટ અને વાર્નિશ સામગ્રીમાં ચોક્કસ લઘુત્તમ પ્રતિકાર હોવો આવશ્યક છે જેથી તે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રોડની નજીકથી પસાર થયા પછી પૂરતા પ્રમાણમાં ચાર્જ થઈ શકે, અન્યથા રંગની ગુણવત્તા ઘટશે, ઉદાહરણ તરીકે, દંતવલ્કની રચનામાં ધાતુની ધૂળની હાજરી નથી. સૌથી વધુ છે - રંગ ગુણવત્તા પર સારી અસર.

શોર્ટ સર્કિટના કારણે પાણીમાં ભળી ગયેલી સામગ્રી જોખમી છે. દરમિયાન, આધુનિક સાધનો સ્થિર રહેતા નથી, તે સુધરે છે, અને આ મર્યાદાઓ હવે પેઇન્ટિંગ માટે દુસ્તર અવરોધો નથી.

અલગથી, તે પેઇન્ટેડ સપાટીઓના ગુણધર્મો વિશે કહેવું જોઈએ. બિન-વાહક સામગ્રી, જેમ કે લાકડું, પ્લાસ્ટિક અથવા રબર, સરળ રીતે પેઇન્ટ કરી શકાતી નથી, વધારાના પ્રારંભિક કાર્યની જરૂર છે. પ્રથમ, વાહક પ્રાઈમર લાગુ કરવામાં આવે છે અથવા સામગ્રીને ભેજવાળી કરવામાં આવે છે, પછી પેઇન્ટ ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિકલી લાગુ કરવામાં આવે છે.

પેઇન્ટિંગ કરવા માટે ઑબ્જેક્ટનો આકાર પણ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.પેઇન્ટ કણો, ચાર્જ થયેલ અને ફીલ્ડ લાઇન સાથે આગળ વધતા હોવાથી, ઉત્પાદન તરફ મુખ્યત્વે તેના સૌથી વધુ ચાર્જ થયેલ વિસ્તારોની દિશામાં ધસી આવે છે, તેથી તે ખાલી જગ્યાઓ અથવા ખિસ્સા પર રંગવાનું શક્ય બનશે નહીં, કારણ કે તેમાં લગભગ કોઈ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્ર હશે નહીં. ફેરાડે કેજ ઇફેક્ટ કામ કરશે. તેનાથી વિપરિત, તીક્ષ્ણ અંદાજો શ્રેષ્ઠ રંગીન હશે, કારણ કે તેમની નજીકના વિદ્યુત ક્ષેત્રની શક્તિ સૌથી વધુ હશે.

જો કે, ત્યાં એક માર્ગ છે. ખિસ્સા અને વિરામોને પેઇન્ટ કરી શકાય છે, આ માટે તેઓ ફક્ત ઉચ્ચ વોલ્ટેજને બંધ કરે છે અને પરંપરાગત વાયુયુક્ત અથવા એરલેસ સ્પ્રે બંદૂકની જેમ પેઇન્ટ કરે છે. આ બધી ઘોંઘાટ ધ્યાનમાં લેવી મહત્વપૂર્ણ છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ માટેના ઇન્સ્ટોલેશનમાં નીચેના ભાગોનો સમાવેશ થાય છે: સ્પ્રે બંદૂક, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત, વિવિધ હેતુઓ (હવા અને પેઇન્ટ માટે), પાવર કેબલ, ગ્રાઉન્ડિંગ કેબલ, પંપ, ટાંકી.

કામ શરૂ કરતા પહેલા ઇન્સ્ટોલેશનને વિશ્વસનીય રીતે માટી કરવી આવશ્યક છે. ઉચ્ચ વોલ્ટેજના સ્ત્રોત તરીકે, વિદ્યુત નેટવર્ક અને ઊર્જાના અન્ય સ્ત્રોત બંનેનો ઉપયોગ કરી શકાય છે, ખાસ કરીને પરંપરાગત નેટવર્કની ગેરહાજરીમાં ઇન્સ્ટોલેશનની સ્વાયત્ત કામગીરી માટે મોબાઇલ ન્યુમેટિક કોન્સ્ટન્ટ વોલ્ટેજ જનરેટર.

નોંધનીય છે કે રેન્સબર્ગે તેની પ્રથમ ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સ્પ્રે બંદૂકની શોધ કરી ત્યારથી દાયકાઓમાં ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ ટેકનોલોજીમાં સતત સુધારો થયો છે. આજે પણ, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ પેઇન્ટ અને વાર્નિશ લાગુ કરવા માટે સૌથી વધુ આર્થિક તકનીકનું સ્થાન યોગ્ય રીતે લે છે, જે ઉત્પાદનમાં પેઇન્ટના મહત્તમ સ્થાનાંતરણને પ્રાપ્ત કરે છે.

અહીં, કચરાનું પ્રમાણ ઓછું કરવામાં આવે છે, તેથી નાના પાયે ઉત્પાદન અને મોટા ઔદ્યોગિક સાહસોમાં, ફેક્ટરીઓમાં, ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક પેઇન્ટિંગ આજે ખૂબ જ લોકપ્રિય છે.