Камера полимеризации своими руками

Все, что нужно для самостоятельного изготовления камеры полимеризации

Покраска небольших деталей в домашних условиях может быть выполнена несколькими способами. Одним из лучших материалов для обработки изделий из металла считается порошковая краска, однако для ее использования требуются специальные условия. Самым сложным из них является сушка при высоких температурах. Именно для этих целей создается камера полимеризации, а оборудованная своими руками, по себестоимости она будет намного дешевле покупного оборудования.

Преимущества полимерной краски

Печь для полимеризации представляет устройство нагрева для работы с порошкообразной краской. Красящий слой наносится путём плавления. При определённой температуре порошковая краска начинает плавиться.Температура полимеризации — 100 градусов и выше. Она образует вязкую плёнку, смачивающую поверхность подложки.

Длительность процесса способствует тому, что красящее вещество проникает во все отдалённые места, заполняет неровности. Покрытие обладает максимальной адгезией. Такой эффект трудно получить при окраске обычными способами. Преимущества порошковой краски очевидны: безвредность, экономичность, возможность повторного использования.

Необходимые инструменты и материалы

Мы расскажем, как же можно изготовить данный агрегат своими руками. Для этого необходимо следовать указанной в статье инструкции. Изготовить устройство будет не слишком сложно, можно сделать печь и без помощи сварочного инструмента. Вместо него используйте саморезы и заклепки. Решающую роль здесь играет ваше мастерство.

Необходимые инструменты для изготовления печи своими руками:

• уровень;
• сварочный инструмент;
• плоскогубцы;
• болгарка;
• ножницы по металлу;
• рулетка.

Нужно определить, какое количество каждого материала нам потребуется, для этого можно сделать чертежи. По ним мы и будем рассчитывать.

Нам потребуются следующие материалы:

• листовой металл;
• утеплитель;
• профильная труба;
• нагревательные тэны;
• петли и защелки для дверцы;
• кабель;
• вентилятор улитковый;
• блок управления температурой.

Рассчитывая необходимый объем печи, помните, что печь слишком большого размера будет сложно разогреть.

Что требуется для организации камеры

В производственном процессе можно вполне применять относительно простую модель малярного пистолета. К нему достаточно просто подключить подачу сжатого воздуха примерно в две атмосферы. В некоторых случаях при осуществлении работ может потребоваться максимально возможное высокое давление. Стоит обратить внимание, что кроме качественного надежного компрессора, подающего воздух, необходимо позаботиться о таком устройстве, как фильтр с обязательным присутствующим регулятором давления.

В процессе обустройства камеры не обойтись без качественно разработанной мощной электрической сети, а также вентиляции. Пылесос может заменить рекуператор.

Простой, бытовой рекуператор не подойдет, так как обычно забивается буквально в первые минуты процесса окрашивания. Специалисты рекомендуют приобрести более качественный пылесос, имеющий циклонную насадку.

Для максимально качественного окрашивания требуется тщательно организовать освещение в помещении. Можно использовать для этого специальные герметичные лампы дневного освещения. Преимуществом подобных осветительных устройств заключается в том, что они не подвержены процессу нагревания. Осевшие элементы краски на них оплавляться не будут, потому создающая большое количество проблем чистка элементов освещения не потребуется.

При обустройстве камеры потребуется установить печь, расположить рядом специальные вешала, которые будут использоваться для полного охлаждения окрашенных деталей. В обязательном порядке потребуется провести электросеть, причем сделать это максимально грамотно, не пренебрегая необходимостью заземления. На осуществление данного процесса стоит пригласить профессионала, которые имеет соответствующие знания.

Изготовление печи

Начинать изготовление печи полимеризации порошковой краски следует с расчётов и чёткого понимания того, что в этой печи будет окрашиваться. Размеры – очень важное значение, так как чем больше печь, тем больше энергозатрат потребуется на её прогрев, а так же больше времени будет уходить на набор оптимальной температуры.

С другой стороны, камера должна вмещать в себя все окрашиваемые изделия таким образом, чтобы они не соприкасались друг с другом.

Совет! Изготавливать камеру для одноразовой покраски нецелесообразно, гораздо проще будет заказать эту работу у специалистов.

К примеру, сегодня, порошковыми красками часто красят автомобили, а следовательно и камера должна вмещать машину целиком, и при этом чтобы с каждой стороны оставался запас не менее чем 30-50 сантиметров.

Если с этим вопросом вы определились, то следующий этап – это составление списка всего, что понадобится:

• Профильная труба, не менее чем 40 на 20 мм, для создания каркаса.
• Базальтовая вата, толщиной 50 мм.
• Листы оцинкованной стали.
• Вентилятор двойного действия с протоками для циркуляции воздуха внутри камеры распределения температуры по всему объёму.
• Тэны нагревательные из расчёта, чтобы температура в камере поднималась до 200 градусов. За точными расчётами количества тэнов лучше обратиться к специалистам.
• Блок управления с терморегулятором и термостатом.
• Две термопары для замеров температуры внизу и вверху камеры.

Каркас

Каркас изготавливается из профильной трубы таким образом, чтобы внутрь возможно было заложить листы базальтовой ваты. В качестве материала можно использовать трубу любого размера, главное, помнить, что чем толще слой утеплителя, тем быстрее и дольше, температура будет удерживаться внутри камеры.

Дверь короба, так же сваривается из профилей и утепляется, помимо этого необходимо предусмотреть задвижку, которая будет не только удерживать дверь в закрытом положении, но и прижимать её плотно к самому коробу.

Когда каркас собран, его необходимо обшить снаружи металлическими листами, что бы у утеплителя была опора. Базальтовая вата прокладывается во все пустоты, и чем плотнее она будет уложена, тем лучше печь будет держать температуру.

После утепления, обшивается оцинковкой внутренняя сторона короба и двери. Каркас готов, и пришло время установки навесного оборудования.

Тэны и регуляторы

На этом этапе, лучше всего обратиться за помощью к специалистам электрикам. Высокая температура внутри печи достигается за счёт большой мощности в сети, соответственно и нагрузка будет колоссальная. Лучше всего, если устанавливаемое оборудование будет подключено к двум фазам, то есть в сети должно быть не бытовые 220 вольт, а промышленные 380.

После крепления тэнов и вывода проводов наружу, устанавливаются термопары, причём одна ставится максимально высоко к потолку, а вторая у задней стенки на полу. Таким образом, две термопары будут давать разные показания, а автоматика вычислять среднюю температуру в камере.

Тэны и термопары подключаются к датчикам и к сети. Нагреватель готов, и осталось закрыть тэны ещё одним листом оцинковки. Это обезопасит окрашиваемое изделие от неравномерного прогрева и соприкосновения с оголёнными электрическими проводами.

Важно! Перед тем ка зашить тэны листом, нужно обязательно проверить работу всех приборов и оборудования. Каждый тэн должен нагреваться равномерно, а автоматика выключать их при наборе нужной температуры.

Вытяжки

Принудительная циркуляция воздуха необходима для равномерного прогрева камеры. Сам вентилятор должен располагаться снаружи, и иметь два входа внутрь камеры: один, более широкий сверху, для забора воздуха, а второй узкий, снизу, для впрыска обратно. Мощность самого вентилятора подбирается индивидуально в зависимости от размеров камеры.

Когда исправность всего оборудования проверена, под потолком устанавливаются вешала, на которые будут подвешиваться окрашенные изделия, и можно переходить к пробной полимеризации.

Как создать камеру для порошковой покраски и полимеризации своими руками

Первое и главное: габариты будущих окрашиваемых изделий. Цех покраски имеет размеры, которые скорее всего нельзя будет скорректировать после сборки. Поэтому рассчитывайте, будете ли Вы красить мебель или монументальные металлоконструкции.

Учитывайте, что некоторые элементы все равно придется покупать, потому что сделать их своими руками невозможно. Это система рекуперации, краскопульт для порошковой покраски, нагревательные элементы для печи запекания, вибростол, нагреватели.

Сборка камер для полимеризации и покраски

Начните с построения каркасов. Их можно сделать из труб или металлических реек и их будет два. Один, чуть меньше, вставлен в другой, чтобы между ними было 10-15 см. В это пространство набейте базальтового волокна. Никакое другое волокно не подойдет для печи запекания – не выдержит температуры или обойдется слишком дорого.

А в каркасы камеры для порошковой окраски, сделанные своими руками, можете положить любое герметичное волокно. Сделайте в каждой камере прямоугольное отверстие не шире 20 см. В печи оно будет воздуховодом, а в покрасочной камере сюда будет вставлен фильтр – уловитель порошка.

Нагревательные элементы в камере запекания

Без навыков работы электриком лучше не устанавливать нагревательные элементы. Базальтовая вата негорючая, но замыкание вполне можно устроить неправильным подключением и заземлением электрики. В лучшем случае полимеризационная камера не будет работать.

Особенность – нужно не обычное напряжение 220, а промышленные 380 Вв. Элементы нагревания нужно будет прикрыть металлическим листом.

Транспортные системы для камер полимеризации своими руками

Просто перетащить деталь, покрытую порошковой краской, нельзя. Транспортную систему сделать чисто механически можно, хоть и сложно. Электрическую без электрика точно невозможно. Итак, Вам нужны держатели, выдерживающие вес изделий, ровно установленная линия передвижения, и пульт управления ею. Или рычаг, если линия механическая.

Требуемое оборудование

Для того чтобы процесс самостоятельной покраски практически не отличался от заводского, необходимо выбрать подходящее место, где будут проводиться работы.

Когда помещение найдено, нужно собрать и подготовить необходимое оборудование:

• печь для полимеризации (сушки);
• источник постоянного напряжения (около 25 кВ);
• распылитель порошковой краски (пистолет);
• ЛКМ.

В работе не помешает аккуратность и небольшой опыт. Но если его нет – не беда, действуя по инструкции, можно избежать большинства ошибок и получить вполне приличный результат.

Изготовление печи

Полимеризация – важный этап в отвердении порошковой краски. Если этот пункт работ опустить, ЛКМ не будет держаться на металлических поверхностях. Поэтому такое оборудование, как печь – ее еще называют камерой полимеризации – необходимо в первую очередь. Вещь эта дорогостоящая, поэтому можно сделать ее своими руками, из подручных материалов. Нам понадобятся (камера полимеризации будет иметь размеры 2х1х1 м):

• профильная труба;
• негорючая теплоизоляция (плита базальтовая);
• листовой металл (можно заказать по размерам);
• тангенциальный вентилятор;
• ТЭНы.

Инструкция по сборке печи состоит из следующих шагов:

1. Сварите из профиля каркас.
2. Заложите в него утеплитель.
3. Листовым металлом зашейте стены. Снаружи отделайте все гипсоволокном.
4. Для конвекции в камере установите тангенциальный вентилятор, наварив ему узкий выход и широкий вход.
5. Вентилятор вставьте в камеру. Он будет забирать воздух вверху, прогонять его через ТЭНы, выгонять внизу, а затем распределять по всему объему камеры.
6. ТЭНы установите вдоль параллельных стенок и соедините по распределению на фазы.
7. ТЭНы закройте, оставляя открытым вентилятор, основная часть которого должна располагаться вне камеры (чтобы не оплавить обмотку).
8. Установите электрощит. Правда, эту работу лучше поручить специалисту.

Полученное оборудование – камера полимеризации – будет иметь мощность 12 кВт на разогреве и 6 кВт в работе.

Важно! Энергоносителем в таких печах просушки порошковой краски может быть не только электричество, но и природный газ, и дизельное топливо.

Покрасочный инструмент – пистолет

Чтобы нанести порошковую краску на изделие, требуется специальное устройство. Это электростатический краскопульт или трибостатический порошковый распылитель. Но покупать дорогостоящее оборудование ради редкого использования не целесообразно. Так как в нашем случае все изготавливается своими руками в домашних условиях, такое устройство можно смастерить минут за 10. Такой пистолет прост в использовании, дешев и практичен. Переход с одной краски на другую занимает несколько секунд.

Конструкция и комплектация пистолета для порошковой покраски

Как сделать пистолет для порошковой краски:

1. Возьмите обычную пластиковую 1,5-литровую бутылку. Главное, чтобы она была сухая и чистая.
2. Заполните ее на 1/3 порошковой краской, закрутите металлической пробкой.
3. Проделайте в пробке маленькие отверстия. Чем больше отверстий, тем качественнее будет нанесение. Зачистите пробку снаружи от заусениц, оставшихся после прокалывания.
4. Подключите к пробке плюсовой провод от источника высоковольтного напряжения.

Для этой цели нужен преобразователь, который сможет выдать 25 000 вольт постоянного тока. Такие используются в электрошокерах, зажигалках для газовых плит, котлах и колонках. Они могут работать от батареек или аккумуляторов, преобразовывая 3-6 вольт в нужные 25 кВ.

Соблюдайте осторожность при работе с высоким напряжением. Лучше доверить сборку преобразователя квалифицированному электрику.

После всех манипуляций получается вполне приличный пистолет.

Мелочи, без которых не обойтись

Перед началом окраски нужно тщательно позаботиться о том, чтобы все операции проходили при идеальных условиях:

1. Необходимо отличное освещение. Используйте лампы дневного света. К обычной лампе порошковая краска отлично прилипает.
2. Нужна хорошая вентиляция с двумя моторами (на вход и выход). Дополнительно придется надеть марлевую повязку, а лучше профессиональный респиратор.
3. Придется изобрести способ сбора остатков порошковой краски. На начальных этапах используйте старый мощный пылесос.

Когда все тщательно подготовлено, можно приступать к покраске своими руками нужных деталей.

Как правильно выбрать?

Выбирать печь для получения окрашенных поверхностей с помощью метода полимеризации следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества окрашиваемых деталей в единицу времени.

Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки заготовок.

Следует учитывать и финансовые возможности, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования. Оборудование и приспособления для подобного окрашивания недешевы, также как и сырье (полимерные сухие краски).

Подвиды и их особенности

Сейчас выпускается много подвидов таких камер, и ассортимент только расширяется. Конструкционные составляющие такие:

• Тупиковая.
• Проходная.
• Двухпостовая.
• Однопостовая.
• С картриджным фильтром.

Разберем характеристики некоторых из них.

Однопостовая:

• Имеет рекуператор, оснащенный фильтром в единичном количестве.
• Может обработать до 99% распыленной краски из воздуха.
• Фильтр очищают следующим образом: обдувают вручную или же при помощи автоматического режима.
• Мощность не менее 3 кВт.
• Рабочее пространство (стандарт): 1700 х 1100 х 2000 мм.
• Вес – 390 кг.

Двухпостовая (маркировка КО2):

• Проходного типа.
• Имеет два рекупатора и два сменных фильтра.
• Продумана технология повторной очистки краски (до 99% распыленного состава возвращается в работу).
• Фильтры можно очищать только воздухом под давлением.
• Мощность от 5 кВт.
• Рабочее пространство 1700 х 1100 х 4000 мм.
• Вес – 640 кг.

Такой тип удобнее всего при обработке деталей с нескольких сторон. Изделия проходят проемы для распыления с двух сторон. Это удобно при работе сразу двух операторов системы.

С картриджным фильтром порошковая покрасочная камера оснащена:

• Покрасочной кабиной.
• Системой сменных фильтров.
• Фильтрами-картриджами.
• Ситом на вибромеханизме.
• Емкостью для подбора краски с фильтрами.
• Порошковым инжектором.
• Скребком.
• Системой обдува фильтра на сжатом воздухе.
• Абсолютным фильтром.
• Системой для подачи чистого воздуха.
• Решеткой.

Есть и особые рабочие моменты именно для этого вида. Они заключаются в следующем: за счет тяги подается воздух с порошковой краской. Все это проходит через картриджи. Краска просеивается и осыпается в приемник. Затем уже этот состав подается в пистолет для порошковой покраски. Все лишнее, что осталось на фильтре, устраняется сжатым воздухом. И при недостатке краски в системе загорается датчик.

Чаще покупают и используют именно проходные модели порошковых камер, потому как они входят в покрасочную линию, объединенную в общей транспортной системе.

Устройство

Агрегат для окрашивания с помощью краски в виде порошка состоит из двух основных узлов:

• Окрасочной камеры, в которой происходит нанесение вручную, либо с помощью специального пистолета. Он по своему устройству порошковый. Краска под давлением обволакивает окрашиваемое изделие, проникая во все неровности поверхности материала.
• Полимеризационной печи, в ней происходит нагрев и расплавление полимера на обрабатываемом изделии.

Плюсы применения установки окрашивания

Технология окрашивание в термоустановке помогает решить ряд проблем:

1. Потери КМ снижаются до 2 %, при обычном способе до 50 %.
2. Порошок КМ, который излишком остался на поверхности и повис в воздухе, собирается фильтрами и используется повторно в производственном процессе. Для этого камера оснащается системой рекуперации.
3. Краска в виде порошка дополнительно фильтруется от загрязнений.
4. Регулируется толщина слоя покрытия в диапазоне 40-250 мкм.
5. Защитный и декорирующий слой служит до 20 лет.
6. Поскольку взаимодействие краски и основания происходит на уровне молекул, то окрашиваемая деталь противостоит механическим воздействиям, поверхность не может заржаветь. Сквозь слой краски не проникает вода. Жидкие составы создают на поверхности гладкое покрытие с особенным блеском, которое сравнимо с отполированными поверхностями.
7. После камеры окрашенные детали не подвергаются дополнительной сушке.

Важно: в камере порошковая покраска не позволяет провести колеровку.

Большим недостатком использования печи считается ее низкая окупаемость в условиях окрашивания небольшого количества деталей. Порошковый КМ относится к дорогим материалам.