इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग - डिजाइन और संचालन का सिद्धांत

इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंट स्प्रेयर को पहली बार 1941 और 1944 के बीच अमेरिकी वैज्ञानिक और शोधकर्ता हेराल्ड रैंसबर्ग द्वारा पेटेंट कराया गया था। इससे पहले कि उन्होंने अपने आविष्कार का पेटेंट कराया और इसके पहले संस्करणों का पेटेंट कराने के बाद, रैंसबर्ग ने प्रयोगशाला में बड़े पैमाने पर प्रयोग किया, इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंट एप्लिकेशन पद्धति को पूरा किया जिसे उन्होंने आविष्कार किया था।

इसलिए, 1951 में, आविष्कारक ने इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रेइंग द्वारा पेंट लगाने के लिए एक उपकरण के लिए यूएस 2697411 का पेटेंट प्राप्त किया, जो आधुनिक उपकरणों का प्रोटोटाइप बन गया। उन्हीं वर्षों में, हेराल्ड ने रैंसबर्ग कंपनी की स्थापना की, जो अभी भी इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग उपकरणों के उत्पादन और सुधार में लगी हुई है।

मूल रूप से, विधि इस प्रकार है। पेंट और वार्निश के लिए तरल सामग्री का स्प्रेयर के साथ हमेशा की तरह छिड़काव किया जाता है, लेकिन एक अतिरिक्त शर्त के साथ। स्प्रे गन से गुजरते समय, पेंट को चार्ज किया जाता है, स्प्रे गन के नोजल के पास एक विशेष इलेक्ट्रोड के संपर्क में, एक उच्च नकारात्मक वोल्टेज के लिए, जिसका स्तर 100,000 वोल्ट तक पहुंच जाता है।

नोजल से बाहर निकलने के बाद, नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए पेंट के कण क्षेत्र रेखाओं की दिशा में दौड़ते हैं इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र ग्राउंडेड पेंट उत्पाद के लिए। यानी स्प्रे गन और पेंट किए जाने वाले उत्पाद के बीच एक हाई वोल्टेज लगाया जाता है।

पेंट का छिड़काव कंप्रेस्ड एयर की मदद से किया जाता है, यानी। वायवीय विधि या वायुहीन छिड़काव, जहां दबाव वाले पेंट को नोजल खोलने के माध्यम से ले जाया जाता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंट लगाने के लिए ये दो पारंपरिक स्प्रे पैटर्न हैं। संयुक्त प्रणालियाँ भी हैं।

इसके अलावा, नोज़ल से बाहर निकलने वाले समान आवेश के पेंट के कण इलेक्ट्रोस्टैटिक्स के नियम के अनुसार एक दूसरे को पीछे हटाते हैं, स्वाभाविक रूप से एक पेंट टॉर्च बनाते हैं। कणों की मशाल को इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण की ताकतों द्वारा ग्राउंड किए गए हिस्से में ले जाया जाता है, और कण, इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की तीव्रता की रेखाओं के साथ चलते हुए, समान रूप से भाग को कवर करते हैं। जैसे, कोई स्याही धुंध प्रभाव नहीं होता है, और उत्पाद पर पेंट और वार्निश सामग्री का स्थानांतरण गुणांक 98% तक पहुंच जाता है।

आवेदन की यह विधि आपको पेंट और वार्निश सामग्री को महत्वपूर्ण रूप से बचाने की अनुमति देती है और सामान्य रूप से पेंटिंग प्रक्रिया को काफी तेज करती है। बड़ी वस्तुओं को पेंट करते समय, जैसे कि पाइप, सामान्य तरीके से, पेंटिंग प्रक्रिया के दौरान उन्हें कई बार घुमाया जाना चाहिए ताकि पेंट समान रूप से और सभी तरफ हो।

लेकिन इलेक्ट्रोस्टैटिक एप्लिकेशन के साथ, यह पहले से ही अतिश्योक्तिपूर्ण है, क्योंकि आवेशित पेंट के कण स्वयं विद्युत क्षेत्र की रेखाओं के साथ चलते हैं, उत्पाद के चारों ओर चारों ओर झुकते हैं, और स्प्रे बंदूक के साथ एक पास आवश्यक उच्च-गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए पर्याप्त है परिणाम।

इलेक्ट्रोस्टैटिक बंदूकें अलग हैं, लेकिन पारंपरिक स्प्रे बंदूकों के साथ भी कुछ समान हैं। सबसे पहले, पेंट करने वाले चैनलों का सिद्धांत समान है। अंतर पेंट और वार्निश सामग्री को चार्ज करने के लिए इलेक्ट्रोड के साथ-साथ उच्च वोल्टेज के कुछ में उपस्थिति में और अन्य की अनुपस्थिति में निहित है, जो आवश्यक कामकाजी वोल्टेज के साथ सिस्टम प्रदान करता है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रे बंदूक का शरीर, सामान्य के विपरीत, स्टील या एल्यूमीनियम से नहीं बना होता है, बल्कि एक समग्र प्लास्टिक होता है जिसमें प्रवाहकीय और इन्सुलेटिंग दोनों भाग होते हैं, ताकि कार्यकर्ता अधिकतम रूप से आकस्मिक बिजली के झटके से सुरक्षित रहे।

इलेक्ट्रोस्टैटिक बंदूक की उच्च वोल्टेज प्रणाली डिजाइन में क्लासिक या कैस्केड हो सकती है। क्लासिक योजना में एक स्रोत (उच्च वोल्टेज ट्रांसफॉर्मर) से केबल के माध्यम से बंदूक में उच्च वोल्टेज की आपूर्ति शामिल है। यह उपकरण को हल्का और उपयोग में आसान बनाता है, क्योंकि आवास में कोई इलेक्ट्रॉनिक्स नहीं है।

अनिवार्य शॉर्ट सर्किट संरक्षण। ऐसा स्प्रे सस्ता और मरम्मत में आसान है। क्लासिक योजना का नुकसान इलेक्ट्रोड का अस्थिर वोल्टेज है, नेबुलाइज़र पर स्विच की कमी है।

कैस्केड सर्किट का तात्पर्य उपकरण में निर्मित वोल्टेज कनवर्टर (सीधे एटमाइज़र में) की उपस्थिति से है। बंदूक 12 वोल्ट डीसी द्वारा एक कम वोल्टेज केबल के माध्यम से संचालित होती है, और उपकरण के अंदर वोल्टेज अब ऑपरेशन के लिए स्वीकार्य स्तर तक बढ़ जाती है।

कैस्केड सर्किट के फायदे निर्विवाद हैं: स्थिर वोल्टेज, चार्जिंग की एकरूपता, उपकरण के वोल्टेज को समायोजित करने की क्षमता, हाथ में स्विच की उपस्थिति। नुकसान अधिक वजन और उच्च कीमत हैं।

इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंट सिस्टम को स्वचालित और मैनुअल में विभाजित किया गया है। ये दोनों और अन्य, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, वायुहीन, संयुक्त या वायवीय हो सकते हैं। इसके अलावा, स्वचालित भी उच्च गति वाले डिस्क हैं, और मैनुअल कप कम गति वाले हैं। हम उसके बारे में बाद में बात करेंगे।

सामान्य स्थिति में, छिड़काव पारंपरिक स्प्रे गन के साथ होता है - वायुहीन, संयोजन और वायवीय इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रेयर प्रारंभिक चरण में काम करते हैं, लेकिन वे पेंट की अर्थव्यवस्था और एक उच्च हस्तांतरण गुणांक प्रदान करते हैं - 90% तक - इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों की कार्रवाई के कारण .

लेकिन परमाणु और डिस्क के साथ, सब कुछ थोड़ा अलग तरीके से होता है: केन्द्रापसारक बलों के कारण यहां परमाणुकरण होता है जब डिस्क या कप परमाणु पर घूमता है। घुमाव कप या डिस्क पर संपीड़ित हवा की क्रिया द्वारा विकसित किया जाता है और इलेक्ट्रोस्टैटिक क्रिया द्वारा लागू किया जाता है। यह पेंट और वार्निश सामग्री के 98% तक के हस्तांतरण को प्राप्त करता है।

हैंड-हेल्ड लो-स्पीड कप स्प्रेयर की केवल 600 आरपीएम की कप रोटेशन स्पीड होती है और हालांकि वे 98% पेंट ट्रांसफर देते हैं, वे बड़े औद्योगिक संयंत्रों में बहुत व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं क्योंकि उनका उत्पादन कम है, प्रति पेंट अधिकतम 200 मिलीलीटर मिनट।

हालांकि, छोटे पैमाने के उद्योगों में, विशेष रूप से धातु ग्रिड को पेंट करते समय, हाथ से पकड़े जाने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रेयर अपनी अर्थव्यवस्था और दक्षता के कारण योग्य रूप से लोकप्रिय हैं।

ऑटोमैटिक डिस्क हाई-स्पीड पेंट स्प्रेयर, टॉर्च की परिधि के चारों ओर इसे संकीर्ण करने के लिए संपीड़ित हवा बहने के साथ, 60,000 आरपीएम तक की डिस्क रोटेशन गति होती है और उच्च स्थानांतरण दक्षता (90% तक) के साथ काफी अधिक उत्पादकता होती है। इस तरह के इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रेयर का व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, कार के शरीर के अंगों, घरेलू उपकरणों, धातु संरचनाओं जैसे फर्नीचर आदि को पेंट करने में।

इसमें एक इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग विधि और इसके अपने विशिष्ट रंग हैं। सबसे पहले, यह एक हाई-वोल्टेज काम है। बेशक, 98% तक सामग्री को स्थानांतरित करने का लाभ अत्यंत महत्वपूर्ण है, लेकिन यहां पारंपरिक सीमाएं भी हैं।

पेंट और वार्निश सामग्री में एक निश्चित न्यूनतम प्रतिरोध होना चाहिए ताकि उच्च-वोल्टेज इलेक्ट्रोड के पास से गुजरने के बाद इसे पर्याप्त रूप से चार्ज किया जा सके, अन्यथा रंग की गुणवत्ता कम हो जाएगी, उदाहरण के लिए, तामचीनी की संरचना में धातु की धूल की उपस्थिति नहीं होती है रंग की गुणवत्ता पर सबसे अच्छा प्रभाव पड़ता है।

शॉर्ट सर्किट के कारण पानी से पतला पदार्थ खतरनाक होता है। इस बीच, आधुनिक उपकरण अभी भी खड़े नहीं होते हैं, इसमें सुधार होता है, और ये सीमाएं अब पेंटिंग के लिए दुर्गम बाधाएं नहीं हैं।

अलग से, यह चित्रित सतहों के गुणों के बारे में कहा जाना चाहिए। गैर-प्रवाहकीय सामग्री, जैसे कि लकड़ी, प्लास्टिक या रबर, को आसानी से चित्रित नहीं किया जा सकता है, अतिरिक्त प्रारंभिक कार्य की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, एक प्रवाहकीय प्राइमर लगाया जाता है या सामग्री को सिक्त किया जाता है, फिर पेंट को इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से लगाया जाता है।

चित्रित की जाने वाली वस्तु का आकार भी बहुत महत्वपूर्ण है।चूंकि पेंट के कण, आवेशित और फील्ड लाइन के साथ चलते हुए, उत्पाद की ओर मुख्य रूप से इसके सबसे अधिक आवेशित क्षेत्रों की दिशा में भागते हैं, इसलिए रिक्तियों या पॉकेट्स पर पेंट करना संभव नहीं होगा, क्योंकि उनमें लगभग कोई विद्युत क्षेत्र नहीं होगा फैराडे केज प्रभाव काम करेगा। इसके विपरीत, तीक्ष्ण प्रक्षेपण सबसे अच्छे रंग के होंगे, क्योंकि उनके पास विद्युत क्षेत्र की शक्ति सबसे बड़ी होगी।

हालाँकि, एक रास्ता है। जेब और खांचे को चित्रित किया जा सकता है, इसके लिए वे बस उच्च वोल्टेज को बंद कर देते हैं और पारंपरिक वायवीय या वायुहीन स्प्रे बंदूक की तरह पेंट करते हैं। इन सभी बारीकियों को ध्यान में रखना महत्वपूर्ण है।

इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग के लिए प्रतिष्ठानों में निम्नलिखित भाग होते हैं: स्प्रे गन, उच्च वोल्टेज स्रोत, विभिन्न उद्देश्यों के लिए होसेस (हवा और पेंट के लिए), पावर केबल, ग्राउंडिंग केबल, पंप, टैंक।

काम शुरू करने से पहले स्थापना को मज़बूती से भू-सम्पर्कित किया जाना चाहिए। उच्च वोल्टेज के स्रोत के रूप में, एक विद्युत नेटवर्क और ऊर्जा के अन्य स्रोत दोनों का उपयोग किया जा सकता है, विशेष रूप से एक पारंपरिक नेटवर्क की अनुपस्थिति में स्थापना के स्वायत्त संचालन के लिए एक मोबाइल वायवीय निरंतर वोल्टेज जनरेटर।

यह ध्यान देने योग्य है कि रैंसबर्ग द्वारा अपनी पहली इलेक्ट्रोस्टैटिक स्प्रे बंदूक का आविष्कार करने के बाद से इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग तकनीक में दशकों से लगातार सुधार हुआ है। आज भी, इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग पेंट और वार्निश लगाने के लिए सबसे किफायती तकनीक का स्थान लेती है, जो उत्पाद को पेंट के अधिकतम हस्तांतरण को प्राप्त करती है।

यहां, कचरे की मात्रा कम से कम है, इसलिए छोटे पैमाने पर उत्पादन और बड़े औद्योगिक उद्यमों में, कारखानों में, इलेक्ट्रोस्टैटिक पेंटिंग आज बहुत लोकप्रिय है।