====== Technologie nanášení organických povlaků ====== [[opovlak:Literatura|[4], [5]]] ===== Technologie ručním nanášením ===== Ruční nanášení nátěrových hmot patří velmi rozšířeným způsobům zhotovování povlaků z nátěrových hmot. Je to jednoduchá, poměrně univerzální technologie vhodná všude tam, kde nelze uplatnit výkonnějších způsobů. Zvláštní uplatnění má při opravách nátěrů. Její nevýhodou je malá produktivita práce (maximální výkon 10 až 15 mMi1). Technologie je vhodná k zhotovování základních, zvláště toxických nátěrů. Předností této technologie je mechanické rozpracování a zatlačení nátěrové hmoty do pórů upravovaného předmětu, čímž získáme větší přilnavost nátěru. Další předností jsou minimální ztráty a značná adaptibilita. Při povrchové úpravě velkých souvislých ploch bývá účelné provádět nátěry místo štětcem válečkem nebo rukavicí. ===== Technologie pneumatickým stříkáním ===== Tato technologie patří ke klasickým způsobům zhotovování povlaků z nátěrových hmot. Uplatňuje se jednak jako ruční proces nanášení s využitím různých stříkacích kabin, jednak jako mechanizovaný proces nanášení s využitím dopravních linek. Hodí se pro rychle schnoucí nátěrové hmoty, zvláště na velké plochy, kde se dosahuje rovnoměrného nástřiku a velmi hladkého povrchu. Pneumatické stříkání spočívá v rozprašování nátěrové hmoty (přiváděné do tryskové soustavy stříkací pistole pomocí stlačeného vzduchu) na povrch upravovaného výrobku, kde vlivem povrchového napětí dojde ke vzájemnému spojení rozprášené nátěrové hmoty. K výhodám této technologie patří poměrně vysoká produktivita práce (maximální výkon je 40 až 65 m2.h-1 při ručním a 200 m2.h-1 při mechanizovaném způsobu nanášení). Tímto způsobem lze nanášet většinu nátěrových hmot, výjimku tvoří nátěrové hmoty tvořící tzv. vlákna (chlórkaučukové, vinylové). K nevýhodám této technologie patří velké ztráty nátěrových hmot způsobené přestřikem i ztráty rozpouštědel (nutná nízká viskozita) a nevhodnost z hlediska hygieny práce. Stříkání se provádí ve stříkacích kabinách stolového, podlahového nebo tunelového typu. Jsou vybaveny vhodným dopravníkovým zařízením. Filtrace vzduchu se řeší buď suchými filtry (labyrintové žaluzie, skříňový absorbér s dřevitou vlnou), nebo filtry mokrými (srážení vodní sprchou, sedimentace). ===== Technologie vysokotlakého stříkání ===== Technologie vysokotlakého stříkání nátěrových hmot je principiálně rozdílná od pneumatického stříkání především ve způsobu podávání nátěrové hmoty do tryskové soustavy. Nátěrová hmota je rozprašována v ústí trysky pouze tlakem nátěrové hmoty (8 až 16 MPa). Jedná se tedy o mechanické rozprašování nátěrové hmoty. Tato technologie je velice produktivní (maximální výkon až 200 m2.^1). Snížený odraz nátěrové hmoty ovlivňuje její úsporu (až 30 %) i zlepšení hygieny práce. Možnost používání nátěrových hmot o vyšší konzistenci vede ke snížení spotřeby ředidel. Na rozdíl od pneumatického stříkání lze touto technologií stříkat i složitější tvary. Množství nátěrové hmoty je závislé na použitém tlaku a konstrukci trysky, nelze tedy plynule měnit. ===== Technologie stříkání nátěrových hmot v ohřátém stavu ===== Stříkání nátěrových hmot v ohřátém stavu vychází z pneumatického, resp. vysokotlakého, stříkání přičemž vhodná konzistence nátěrové hmoty se získává jejím ohřátím přímo ve stříkacím zařízení. Nátěrové hmoty lze bez nebezpečí ohřát na 70 až 80 °C. Ohřev na vyšší teplotu již nemá podstatný vliv na pokles konzistence, mohl by však mít škodlivý vliv na fyzikálně chemické vlastnosti nátěrové hmoty. Použitím této technologie se značně sníží spotřeba ředidel, je možno vytvářet větší tloušťky nátěrové hmoty v jedné vrstvě a upravené 120 předměty jsou po nástřiku v nelepivém stavu. Nevýhodou je malá vhodnost v případech časté změny druhu a odstínu nátěrové hmoty. ===== Technologie stříkání v elektrostatickém poli vysokého napětí ===== [{{:obr:11_02.jpg?nolink&200 |~~Obr.#~~ Stříkání v elektrostatickém poli VN}}]Stříkání v elektrostatickém poli vysokého napětí je založena v principu na přitažlivosti dvou částic s rozdílným elektrickým nábojem. Nanášení nátěrových hmot se provádí v účinném prostoru elektrostatického pole, kde jemně rozptýlené částečky nátěrové hmoty jsou po získání elektrostatického náboje unášeny prostorem po silokřivkách elektromagnetického pole směrem uzemněnému předmětu. Tam odevzdávají svůj náboj a adhezívními silami zůstávají lpět na povrchu předmětu, který ze všech stran pokrývají a vytvářejí souvislý povlak. Vlivem koránového výboje se ve vysokém potenciálním spádu, v blízkosti ústí stříkací pistole, ionizují molekuly kyslíku ze vzduchu za vzniku záporných iontů. Tyto nabíjejí částečky nátěrové hmoty rozptýlené ve vzduchu a jsou pak přitahovány k výrobku, který je uzemněn a připojen ke kladnému pólu vysokonapěťového generátoru. Velikost náboje je přímo úměrná elektrickému poli a velikosti částice. Ztráty přestřikem lze takto snížit na 25 až 5 % z hodnot dosahovaných při konvenčním stříkání, což má vliv nejen na ekonomiku nanášení, ale i na zlepšení hygieny práce. Elektrostatického efektu se využívá u různých způsobů nanášení nátěrových hmot ať při ručním nebo linkovém uspořádání. Jedná se o rozprašování pneumatickým způsobem, odstředivými rozprašovači, rozprašování štěrbinové nebo kotoučové. Gradient elektrického pole bývá kolem 3,5 kV.cnr1. Během provozu je nutno zajistit bezpečnost zařízení. Přeskok jiskry (vznik elektrického oblouku) by mohl způsobit vzníceni zbytků nátěrových hmot ev. výbuch par rozpouštědel. Určitým omezením je i tvar stříkaného předmětu, kde v prohlubních a dutinách mohou vznikat elektrostaticky stíněná místa. Elektrostatické nanášení nátěrových hmot je výhodné všude tam, kde jsou při běžném stříkání velké ztráty nátěrových hmot. Není vhodné pro vysoko viskózní materiály. Nátěrové hmoty musí vykazovat optimální elektrickou vodivost. ===== Technologie nanášení nátěrových hmot máčením ===== máčením představuje velmi racionální a ekonomický způsob nanášení, kde ztráty nátěrové hmoty představuje pouze odkap nátěrové hmoty po vynoření a odpař ředidel z máčecí vany. Nátěr je klínovitý a jeho tloušťka je závislá na konzistenci nátěrové hmoty a rychlosti vynořování. Proces se dá dobře mechanizovat a proto má své uplatnění při velkosériové výrobě předmětů, zejména při nanášení základních nátěrů. Výrobky musí být tvarově vhodné (nesmí mít tzv. kapsy). Během provozu nutno zajistit dostatečné míchání zamáčecí lázně (zabránit usazování) a udržování konzistence nátěrové hmoty. Ve správně dimenzované vaně má být spotřeba nátěrové hmoty minimálně 10 % obsahu za směnu. ===== Technologie nanášení nátěrových hmot poléváním ===== má široké uplatnění na automatických linkách v nábytkářském průmyslu. Metoda je velmi hospodárná, neboť přebytečná nátěrová hmota se vrací a navíc se vystačí s poměrně malým celkovým množství nátěrové hmoty. Podle způsobu nanášení mohou být zařízení trysková (trysky umístěny tak, aby nátěrová hmota při vytékání pokrývala celý předmět) nebo štěrbinové -clonové-(šíří štěrbiny a rychlostí dopravníku se reguluje tloušťka vytvářeného povlaku). Technologie poléváním je vhodná hlavně pro rovinné plochy. ===== Technologie navalování nátěrových hmot ===== se využívá především také na nanášení nátěrových hmot na hladké a ploché výrobky, zejména při výrobě plechů, lakování kartonáže, podlahovin, impregnaci textilií ap. V současné době se používá i k povrchové úpravě nekonečných kovových pásů ("coil-coating"). Předností tohoto způsobu nanášení je velký výkon, malé ztráty na nátěrových hmotách (2 až 5 %) a možnost dokonalé mechanizace a automatizace procesu. Navalováním se nanášejí laky, barvy a emaily v rovnoměrné menší tloušťce nátěru. Spotřeba nátěrových hmot se pohybuje od 20 do 150 g.m'2. Nátěrové hmoty se nanáší na speciálních naválcovacích stojanech a to pohybem nekonečného pásu mezi nanášecím válcem a podpěrným válcem, popř. sběracím a roztíracím válcem. Uspořádání může být souběžné (nanášecí válec a lakovaný pás se pohybují v jednom směru) nebo reverzní (válec se otáčí proti směru pohybu pásu). Navalovací stroje je možno zařadit do výrobní linky pro celkovou úpravu možno upravovat jednostranně nebo oboustranně. Proces vyžaduje vyšší konzistenci nátěrové hmoty. Rychlost pásu bývá 15 až 90 m.min"1. Tloušťka nánosu se reguluje vzdáleností nanášecího válce, rychlostí a směrem jeho otáčení. ===== Technologie elektrochemického nanášení===== pro který se ujal ne zcela správný název elektroforéza, je moderním progresivním způsobem vhodným pro hromadnou plně mechanizovanou či automatizovanou výrobu. Předmět je ponořen do lázně speciální vodou ředitelné nátěrové hmoty, kde působením stejnosměrného elektrického pole jsou částice nátěrové hmoty přitahovány ke kovovému povrchu. S růstem tloušťky povlaku se zvyšuje elektrický odpor pokryté části povrchu a elektrické silové pole se posune na plochy s nižším odporem, což vede k vytváření povlaku řízené stejné tloušťky na celém povrchu i tvarově složitých výrobků. [{{ :obr:11_10.jpg?nolink&200|~~Obr.#~~ Princip elektrochemického nanášení}}]Působením elektroosmotických sil se současně z vyloučeného povlaku vytěsňují molekuly vody mezi jednotlivými částicemi povlaku. Jeho dehydratací vzniká homogenní pevně zakotvený film, který je ve vodě prakticky nerozpustný. Vytvrzování probíhá vypalováním. Vzhledem k limitující tloušťce (0,015 až 0,022 mm) jsou nanášené povlaky pouze buď jako základní nebo jednovrstvé emaily. Proces je buď anodický nebo katodický, podle zavedené výrobní technologie. Negativní stránkou anodického procesu je částečné rozpouštění upravovaných předmětů a tím (vlivem kovových inkluzi) snížení korozní odolnosti vytvářených povlaků. Řešení tohoto problému poskytuje vylučování povlaku na katodě (kataforéza). Z nátěrových hmot jsou použitelné všechny, které je možno esterifikovat kyselinami (především kyselinou octovou) a jsou rozpustné ve vodě. Pracovní postup je výhodný i z ekologického hlediska (pracuje na bázi vodních disperzí) a je hospodárný. Přes své nesporné výhody je technologie značně investičně provozně náročná. Na elektroforézní nanášení se používají linky taktové nebo kontinuální, které jsou součástí komplexní linky povrchové úpravy výrobku. ===== Technologie chemického nanášení ===== (autoforéza) je bezproudé vylučování nátěrových hmot. Vylučovaný nátěrový film se vytváří chemickými reakcemi na ocelovém povrchu, jehož vlastnosti jsou srovnatelné s vlastnostmi elektrochemicky vylučovaných povlaků. Povlaky jsou vytvářeny z vodní syntetické disperze (latexy), vodní pigmentové disperze, vodného roztoku kyseliny, oxidačního prostředku a sloučeniny troj mocného železa. Nátěry mají dobrou přilnavost. Hlavní výhodou procesu je zejména úspora energie, prostoru a investičních nákladů (cca 30 %),minimální znečištění ovzduší a odpadních vod, požární bezpečnost a vysoká účinnost zařízení. [<8>]