Если бы не инспектор по техническому обслуживанию в универмаге и врач, пытающийся вылечить ангину горла, вы могли бы до сих пор красить автомобили кистью, что занимало бы до месяца времени на автомобиль. Вы можете сказать «кошмар потери времени»?
До умных изобретений двух известных американцев в конце 19 века вся окраска в Соединенных Штатах выполнялась кистью. Кисти использовались для нанесения краски на здания, мебель, конные повозки и ранние безлошадные экипажи. И работа заняла много времени, какой бы она ни была. Представьте себе, что вы красите стену 10 футов высотой и 100 футов длиной кистью шириной 4 дюйма. Ты будешь красить это вечно.
Именно эта непростая задача заставила Джозефа Бинкса изобрести машину для окраски стен. В 1887 году Бинкс был начальником технического обслуживания универмага Маршалл Филд в Чикаго.
У Маршалл Филд были мили подвальных стен, которые нужно было регулярно белить, и когда Бинкс отправил туда бригаду с щетками и ведрами, прошли недели, прежде чем они закончили стены на одном уровне многоуровневого подвала. Стремясь ускорить задачу, Бинкс объединил ручной насос, сосуд для удержания жидкости под давлением и палочку с насадкой на конце - очень похоже на садовый опрыскиватель с подкачкой, который вы сейчас используете. Белила переливалась в резервуар, откачивалась под давлением ручным насосом и выталкивала конец палочки.
Машина для распыления краски холодной водой Бинкса работала отлично, и подвал универмага Маршалл Филд в Чикаго никогда не выглядел лучше.
Бинксу представилась возможность расширить свое видение, когда в 1893 году в Чикаго прошла колумбийская выставка - мероприятие масштаба Всемирной выставки. Люди приезжали отовсюду, чтобы увидеть эту феерию технологий.
Но до открытия оставалось всего несколько дней, а 90 процентов зданий, в которых размещались экспонаты, все еще были неокрашенными. Войдите в машину для распыления краски и побелки Джо Бинкса. К открытию выставки все здания сверкали белым светом, а в прессе экспозицию с восхищением называли «Белым городом».
Использование изобретения Бинкса неуклонно росло. В дополнение к побелке, дезинфицирующие средства и инсектициды также можно было использовать для распыления, и в начале века подразделение Бинкса стало опорой сельскохозяйственных операций по всему миру.
Кто второй американец, навсегда изменивший способ рисования? Врач пытается вылечить ангину.
Откройте и скажите: «Ааааа…»
В 1888 году в Толедо, штат Огайо, у врача, специализирующегося на лечении заболеваний уха, носа и горла, возникла проблема. Доктор Аллен ДеВилбисс был разочарован своими усилиями вылечить боль в горле своих пациентов.
Если он давал им лекарство в жидкой форме, оно быстро проходило по их горлу и проглатывалось.
Чтобы облегчить это, ДеВилбисс объединил резиновую грушу, несколько трубок и основу масленки, чтобы изобрести первый распылитель. При сжатии баллона воздух перемещался через верхнюю часть трубки, снижая атмосферное давление и заставляя лекарство устремляться вверх, заполняя частичный вакуум. Попав в воздушный поток, крошечные распыленные частицы жидкого лекарства оставались на воспаленной ткани горла пациента достаточно долго, чтобы принести пользу. Это точно такой же принцип, по которому работают краскопульты с сифонной (или всасывающей) подачей.
В 1907 году сын ДеВилбисса Томас расширил изобретение своего отца и создал первый ручной пистолет-распылитель с пневматическим приводом. Обдувая сжатым воздухом верхнюю часть трубки, погруженной в жидкость, он создал управляемую структуру распыленного материала.
Впервые пистолет-распылитель Томаса ДеВилбисса использовался в мебельной промышленности. Так же, как спустя годы они поступили в автомобильной отделке, краскораспылители значительно сократили время, необходимое для отделки мебели.
В этот период многие производственные предприятия использовали воду для охлаждения при производстве. Использование охлаждающей воды способствовала развитию форсунок.
Одним из популярных способов охлаждения воды было превращение ее в туман, чтобы рассеять тепло. Применение извлеченных уроков о форме, размерах и расположении отверстий для форсунок позволило Бинксу улучшить работу своих напорных распылителей. А в 1919 году Бинкс представил свой первый ручной распылитель, работающий на сжатом воздухе, и продал его производителю для нанесения краски для ковров.
1920-е годы: сокращение времени цикла
До 1924 года автомобили красили вручную кистью с использованием шеллака и лаков. Хотя самый ранний процесс сборки на конвейере позволял построить автомобиль довольно быстро, процесс покраски занял целых месяц (а вы думали, что у вас проблемы с временем цикла)! Благодаря переходу на новые пневматические пистолеты-распылители время завершения одной машины было сокращено примерно до недели.
Следующим скачком в скорости покраски автомобилей стал переход от шеллака к лаковым краскам. Компания DuPont представила нитроцеллюлозные лаки для отделки в 1920-х годах. Поскольку растворитель (разбавитель для лака) так быстро испарялся с пленки краски, ее нельзя было гладко отшлифовать. Единственным вариантом было применение нового воздушного распыления. Автомобиль Oakland 1924 года был окрашен с использованием распылителей DeVilbiss и краски DuPont Duco, а время цикла увеличилось с недели до двух или трех дней - в 10 раз быстрее, чем при нанесении щеточного шеллака.
1930-е годы: смена цвета? Нет проблем
В 1930-х годах и DeVilbiss, и Binks предлагали ручные пистолеты-распылители, которые позволяли легко менять цвет. Binks Model 7 и DeVilbiss Model MBC были сконструированы таким образом, что весь узел распылительной головки, в комплекте с воздушной крышкой, наконечником для жидкости, жидкой иглой и захватом краски, можно было смещать с корпуса пистолета путем ослабления одного болта.
Также было довольно легко переключиться с окраски автомобилей на конвейере с черного на темно-синий. Распылительная головка на системе подачи под давлением MBC или модели 7 была соединена резиновым шлангом для жидкости с большой бочкой с черной краской. Вы просто открутили всю головку, шланг и все такое, и прикрутили новую, соединенную с барабаном с темно-синей краской.
(Пистолеты HVLP также были изобретены в 1930-х годах. См. «1990-е годы: Пришествие HVLP».)
1940-е годы: от машин к пончикам и пирожным
В 1940-х годах продажи пистолетов-распылителей резко возросли. Люди не только распыляли краску или красители на каждый произведенный продукт, они распыляли крем на слойки с кремом в пекарнях и защитные покрытия на одежду в химчистках.
Когда мы пошли на войну, оливково-зеленая краска и серая краска линкора были распылены буквально на все, от военной техники до кораблей и корпусов бомб. Фактически, многие будущие маляры нашей отрасли научились своему ремеслу, распыляя для дяди Сэма во время Второй мировой войны. Они вернулись домой, чтобы найти готовый рынок для новых автомобилей, а также нашли деньги и материалы для ремонта старых.
1950-е годы: три ружья на выбор
В 1950-е годы, когда производство по всей стране перешло на высокий уровень, многим производителям не требовалась возможность быстро менять цвет, потому что они красили только один цвет. Все ящики для инструментов были красными, а все тракторы - зелеными. Этот тип рукоятки (цельный корпус пистолета) сегодня остается отраслевым стандартом для многих видов пистолетов-распылителей (за исключением, конечно, агрессивно эргономичных пластиковых).
Преобладали (и остаются) три стиля автомобильных краскопультов: сифонная подача, подача самотеком и подача под давлением.
- Подача сифона имеет всасывающую трубку, направленную вниз в чашку с отверстием в крышке. Отверстие предназначено для впуска атмосферного давления (14,7 фунтов на квадратный дюйм). Когда сжатый воздух проходит через верхнюю часть всасывающей трубки, он снижает атмосферное давление. Результирующий частичный вакуум теперь меньше давления, поступающего в чашку через отверстие сверху. Краска в чашке устремляется вверх, заполняя вакуум, и краска захватывается потоком воздуха и раздувается на мелкие частицы вихрем под высоким давлением.
Когда пистолет этого типа выключается в середине работы, вероятная причина заключается в закупорке верхнего отверстия для воздуха. Поскольку замещающий воздух не может попасть в чашку, краска перестает течь по всасывающей трубке. Ему также не хватает хорошей эффективности переноса, потому что краска, выходящая из передней части пистолета, попадает в встречные потоки закрученного воздуха перед воздушной головкой и уносится за пределы цели.
- Подача под действием силы тяжести имеет лучшую эффективность переноса, поскольку краска естественным образом выпадает из передней части пистолета и не должна всасываться в воздушную головку. Но воздушная крышка на пистолетах с гравитационной подачей все равно вытягивает краску - поэтому крышка чашки с гравитационной подачей тоже имеет отверстие. Американские художники возражают против орудий с гравитационной подачей, потому что они не могут их установить. Для пистолета с сифонной чашкой подойдет любая плоская поверхность, но гравитационные пистолеты должны висеть на крюках, иначе краска будет стекать через вентиляционное отверстие для атмосферного воздуха.
- Подача под давлением включает первое изобретение Бинкса и имеет то преимущество, что краска подталкивается к воздушной головке. Это дает больше краски, чем может втянуть частичный вакуум или сила тяжести. При выталкивании краски через сопло происходит некоторое распыление. Добавьте больше распыления сжатого воздуха, и вы сможете быстро нанести много краски на цель.
Все ручные распыления на производственных линиях автомобилей производятся под давлением из-за их скорости и маневренности. Ловкость? Подача под давлением все еще работает, когда вы держите пистолет вверх дном. Ни сифон, ни сила тяжести не подадут краску к воздушной крышке, когда вы ее опустите (плюс они будут капать краской через вентиляционное отверстие).
Подача краски до воздушной головы под очень высоким давлением выводит машину Бинкса еще на шаг вперед. Краска, называемая «безвоздушным распылением», подается через специальную распылительную форсунку под огромным давлением, создаваемым многоступенчатым насосом.
Впервые появившись на рынке в 1950-х годах, это изобретение позволило красить огромные поверхности, такие как целые стороны зданий, за часы. Если вы маляр и никогда не пользовались безвоздушным пистолетом и насосом, возьмите их напрокат и покрасьте свой гараж. Нет ничего лучше рисунка 5 футов высотой в 3 футах перед вами, чтобы дать вам ощущение силы!
1960-е: это электричество!
В продолжающейся битве за повышение эффективности переноса, тем самым экономя деньги и материалы, к 1960-м годам к распылительным пистолетам добавили электричество. Электростатическая окраска означает, что высокое напряжение (до 100 000 вольт) проходит через деталь, а противоположный заряд проходит через краску. Краска распыляется через специальный пистолет, который не только нагнетает краску к воздушной головке, но и заряжает каждую частицу краски, когда она покидает пистолет. Когда краска и деталь соединяются со своими противоположными зарядами, краска буквально прыгает на деталь. Нет никакого разрушительного сжатого воздуха, чтобы сдуть краску с цели.
1970-е: 2K Systems обеспечивают постоянство.
Специальные пистолеты, которые смешивают двухкомпонентные продукты, зарекомендовали себя в 70-х годах и теперь используются для распыления всего, от пенопласта до лодок из стекловолокна. В эти двухкомпонентные распылительные системы можно встроить множество специализированных комбинаций подачи материала, температуры материала, соотношений компонентов, размера рисунка и толщины покрытия. Эти пистолеты, часто встроенные в роботизированный манипулятор, обеспечивают повторяемую консистенцию для очень сложных процедур окраски.
Использование манипуляторов-роботов для нанесения краски служит двум целям: защищает художников-людей от опасной и нездоровой атмосферы и обеспечивает точное дублирование каждой окрашенной детали.
1980-е: Порошковая краска!
Порошковая покраска - это продукт электростатической технологии, и, хотя она существует уже несколько десятилетий, в 80-е годы она действительно начала проявлять себя.
Как работает процесс? Окрашиваемый объект заземляется, а порошок заряжается положительно в специальном краскопульте. После прикрепления к детали порошок нагревают до однородного состояния. Эффективность переноса составляет почти 100 процентов, потому что вы можете просто смести излишки порошка с пола и положить их обратно в бункер на завтра.
Из-за электрического заряда трудно включить металлические отражатели в порошковую краску. Но новые успехи делаются в области световозвращающего винила, который принимает заряд так же, как засохшая краска, поэтому мы, наконец, можем увидеть металлическую отделку с порошковым покрытием.
Покрытие порошком - это уже обычная практика. Фактически, некоторые автомобильные лаки OEM наносятся в виде порошка поверх обычного распыляемого основного цвета.
1990-е годы: появление HVLP
Важной частью истории краскораспылителей является появление конструкции пистолетов большого объема и низкого давления (HVLP). Примерно с 1930-х годов HVLP вышла на передний план в 90-х как ответ на Правило 1151 1987 года в Южной Калифорнии. Загрязнение воздуха было проблемой, поэтому для уменьшения смога использовались пистолеты с высокой переносимостью (65% +). Та же проблема послужила толчком для принятия Национального правила о содержании VОС в краске. В результате получилась более густая и прочная краска, требующая меньших дюз для жидкости для успешного распыления из любого краскопульта. Пистолеты HVLP стали нарицательными не только из-за давления со стороны регуляторов, но и из-за их способности экономить материальные затраты за счет фактического воздействия на цель, а не в воздух.
Пистолеты HVLP изначально были электрическими пылесосами для ковров, работающими задом наперед. Принцип заключается в том, чтобы распылить и продвинуть краску на низкой скорости и большими каплями, чтобы краска не улетела от цели. Эта технология HVLP может быть применена к любому из трех стилей распылителей.
Сифонная подача при HVLP по-прежнему не имеет очень высокой эффективности переноса из-за пересекающихся воздушных потоков, необходимых для вытягивания краски к воздушной головке. Вихревой воздух отталкивает частицы краски в сторону и от цели.
Пистолеты-распылители HVLP с гравитационной подачей имеют заметное улучшение эффективности переноса по сравнению с обычными гравитационными пистолетами. Сочетание закона Ньютона и низкого давления воздуха сводит турбулентность к минимуму и позволяет большему количеству краски поразить цель.
Подача под давлением HVLP имеет наивысшую эффективность переноса, и именно это имели в виду регулирующие органы Южной Калифорнии, когда они приняли Правило 1151. Поскольку краска под давлением в баке под давлением поднимается к воздушной голове, а затем вытесняется при низком давлении распыления, гораздо больше краски попадает в цель. В крышке емкости для подачи краски под давлением нет вентиляционного отверстия, но требуется обратный клапан (односторонний клапан), чтобы краска не брызгала обратно. Он пропускает воздух под давлением в чашку, но не дает краске выйти обратно. Когда ваш пистолет подачи под давлением выключается в середине работы, обратный клапан, вероятно, застрял в закрытом положении из-за липкой краски внутри чашки. Мораль здесь может заключаться в том, что успешное использование любого краскопульта и удержание его от выхода из работы означает поддержание его чистоты и хорошей смазки.
Готовы, целься… Краска!
Аналогичные временные рамки для разработки пистолетов-распылителей существуют в Европе и Азии, и у нескольких других давних производителей пистолетов-распылителей были аналоги Binks и DeVilbiss. Благодаря всем их изобретениям, сегодняшний рынок заполнен краскораспылителями со всего мира, и каждая из их уникальных особенностей и вытекающих из них преимуществ может быть именно тем, что вам нужно.
Если вы пару лет красили одним и тем же пистолетом-распылителем, опробуйте несколько новых. Как и покупка новой машины, покупка нового пистолета-распылителя, не опробовав его, кажется безответственной. Нарисуйте несколько работ с новым оружием, чтобы увидеть, как оно работает.
Во время тестовых работ точно следуйте инструкциям по настройке и процедурам распыления для пистолета. После того, как вы проведете честное испытание пистолета с рекомендованными настройками, не стесняйтесь обмануть все, пока оно не будет соответствовать вашему стилю.
Тебе нравится пистолет, которым ты пользовался последние 10 лет, да? Это здорово, но если вы хотя бы не смотрите на новое оружие каждые несколько лет, как вы узнаете, что вам не хватает? Технология краскопультов изменилась не так быстро, как компьютерные технологии, но прогресс наблюдается регулярно. Например, если вы не перешли на наконечник для жидкости меньшего диаметра в своем существующем пистолете, вы, вероятно, постоянно боретесь с апельсиновой коркой и избыточным распылением. А для того, чтобы использовать краски с высоким содержанием сухого остатка, соответствующие национальным правилам, которые используются сегодня, вам потребуются меньшие каналы для жидкости, независимо от того, какой пистолет вы используете.
Попросите вашего сотрудника продемонстрировать новейший пистолет-распылитель. Оснастите его специально для вашей марки краски с наконечником жидкости подходящего диаметра, соответствующей иглой и воздушной крышкой. Вы можете быть приятно удивлены полученными результатами, а не головной болью!
Так же можно посмотреть видео на эту тему:
Писатель Марк Кларк, владелец Professional PBE Systems в Ватерлоо, штат Айова, является известным отраслевым докладчиком и консультантом. Он работал редактором BodyShop Business с 1988 года.