انتخاب سیستم نوار حامل مناسب، فناوری روکش و تجهیزات جانبی.
انتخاب سیستم رنگ آمیزی یا پودر بستگی به عوامل مختلفی، از جمله انواع قطعات با روکش، فرآیند تصفیه سطح مورد نیاز، اندازه و وزن قطعات، ترتیب مراحل فرآیند و جریان مواد از طریق کل مراحل ساخت، دارد.
طرح خط پایان (محصول نهایی) باید بر اساس فضای مورد نیاز تجهیزات فرآیند و فضای موجود برنامه ریزی شود. نوار حامل به صورتی مسیریابی کنید که، قطعات را از نقطه بارگیری در منطقه ساخت از طریق سیستم فرآیند، به نقطه تخلیه در منطقه مونتاژ/حمل و نقل منتقل کند. این مفهوم، دست زدن به مواد/ و خسارات قطعات، و کارکنان مورد نیاز را به حداقل می رساند.
سیستم های نوار حامل
برای خطوط فرآیند رنگ مایع، عمدتا از دو نوع سیستم نوار حامل استفاده می شود.
نوار های حامل مونوریل هوایی دارای عملکردهای حمل بار و محرک در یک عنصر هستند – زنجیره بی پایان. این زنجیره توسط یک سیستم ریلی بر اساس یک پرتو I، یا یک مسیر بسته هدایت می شود. یک ایستگاه TAKE-UP بر شل شدن زنجیره ناشی از تغییرات دما یا ساییدگی غلبه می کند. یک درایو کاترپیلار یا یک چرخ دنده ، به نوبه خود زنجیره را هدایت می کند . قطعات توسط اتصالات مخصوص یا میله های بار از زنجیر معلق می شوند. این نوار حامل می تواند فقط یک مسیر را دنبال کند – انحراف امکان پذیر نیست . این سیستم ساده و کارآمد می باشد ، اما زیاد انعطاف پذیر نیست.
نیروی هوایی و نوار های حامل آزاد، سیستم های دو ریل هستند. عنصر حمل بار، (واگن برقی) و عنصر محرک (زنجیره ای) از هم جدا شده اند. چرخ دستی ها از “ریل آزاد” پایین استفاده می کنند و زنجیرها در “ریل قدرت” بالایی قرار دارند. Pusher dog ها ارتباط بین زنجیر و واگن برقی را برقرار می کنند و در صورت لزوم می توان آنها را درگیر و جدا کرد. “ریل آزاد” می تواند مجهز به کلید، ایستگاه بالابر یا ایست باشد، تا به واگن برقی اجازه حرکت در چندین مسیر مختلف را بدهد، یا از طریق سیستم، بالا برود یا پایین بیاید، متوقف شود یا با سرعت های مختلف حرکت کند. کل سیستم نوار حامل با PLC کنترل می شود.
این سیستم هزینه بیشتری دارد، اما به اندازه کافی انعطاف پذیر هستند تا بتواند فرایندهای ساخت، خطوط رنگ، مونتاژ و حمل و نقل را بهم پیوند دهد و تغییرات فرآیند را در این مناطق به خوبی به خود اختصاص دهد. همچنین از طریق چندین مرحله ساخت، تعداد پرسنل و هزینه حمل قطعات کاهش می یابد. به همین دلیل، خطر خراب شدن قطعات از طریق مراحل مختلف دستکاری دستی بسیار کاهش می یابد.
سایر سیستم های نوار حامل
علاوه بر دو سیستم که قبلاً توضیح داده شد، چندین سیستم دیگر نیز وجود دارد که برای اتمام (محصول نهایی) کار کمتر، استفاده می شوند است:
• سیستم های بالابر اتوماتیک برای فرایندهای غوطه وری (به طور کلی ، ترمیم غوطه وری و روکش الکترونیکی)
• سیستم های انتقال مربع (کاربردهای مشابه با سیستم های بالابر)
• نوار حامل مونوریل معکوس یا بدون برق
• نوار حامل غلتکی برای حمل و نقل-لغزش قطعات یا مجموعه ها (دستگاه)
• نوار های حامل دو زنجیره ای و کشویی برای سیستم های دالی
هر یک از انواع نوار حامل فوق را می توان با هم ترکیب کرد تا سیستم رنگ بهینه ای را برای یک کاربرد خاص فراهم کند . سیستم های نوار حامل ، دستکاری دستی قطعات را کاهش داده و هزینه های کارگری و احتمال آسیب را به حداقل می رساند .
تجهیزات پردازش
در بیشتر موارد، یک خط روکش رنگ یا پودر از دو قسمت تشکیل شده است: سیستم پیش تصفیه و بخش روکش
سیستم های پیش تصفیه، سطح زیرلایه ای را برای دریافت روکش مناسب تولید می کنند. این سیستم ها برای تمیز کردن، فسفاته کردن و درمان های مشابه در نظر گرفته شده اند. مواد شیمیایی قبل از درمان (ترمیم) معمولاً در محلول های آبی هستند و ممکن است در مصارف پاک کننده بخار استفاده شوند. از چربی زدایی بخار / فسفاته نیز استفاده می شود. تمیز کردن مکانیکی مانند شات بلستینگ، وسیله دیگری برای درمان (ترمیم) قطعات قبل از تمیز کردن است.
هر فرآیند پیش تصفیه با تمیز کردن قطعات و سپس استفاده از روکش های تبدیل، مانند فسفات آهن یا روی یا کرومات ها آغاز می شود. اخیراً نسل جدیدی از روکش های تبدیل به نام نانو سرامیک تولید شده است. این روکش های تبدیل جدید می توانند در دماهای پایین کار کنند و لجن کمتر قابل توجهی، از فرآیندهای فسفات آهن یا روی تولید کنند. آنها همچنین سازگار با محیط زیست هستند. توالی فرآیند، شامل شستشوی مورد نیاز نیز می باشد. اسپری یا غوطه وری یا ترکیبات آن می تواند، بسته به تنظیمات قسمت و مراحل پردازش مورد نیاز ، مراحل فرآیند ذکر شده را در اینجا اعمال کند.
یک اجاق خشک کن معمولاً فرآیند پیش تصفیه را دنبال می کند . اجاق گاز به طور معمول در دمای 300 درجه فارنهایت کار می کند و با گاز طبیعی گرم می شود . اگر گاز در دسترس نباشد ، می توان از مازوت ، برق یا بخار استفاده کرد . توجه : کوره های خشک برای تبخیر شدن گودال های آب ساخته نشده اند . تمام مجموعه های آب باید قبل از خشک شدن تخلیه شوند .
تجهیزات جانبی سیستم های پیش تصفیه شامل جداکننده های روغن و آب ، سیستم های حذف لجن مانند فیلترها یا سانتریفیوژها ، سیستم های گرمایشی (آب گرم) ، سیستم های خوراندن/ اندازه گیری مواد شیمیایی و ضد عفونی کننده ها/ یون زدا ها هستند . فرآیندهای مختلف روکش به مراحل خاص پیش تصفیه نیاز دارند . به عنوان مثال Electrocoat (روکش الکتریک) ، قبل از ورود به مخزن روکش الکترونیکی ، نیاز به شستشوی نهایی با آب یون زدایی شده دارد .
برنامه کاربرد رنگ
رنگ به دو شکل مختلف تهیه می شود : مایع و پودر .
رنگ مایع به عنوان ماده ای رقیق شده با حلال ريال یا ماده قابل انتقال در آب ارائه می شود . با اسپری یا غوطه وری می توان هر دو نوع رنگ را اعمال کرد .
روکش های پودری با اسپری الکترواستاتیک پودر باردار (دارای بار) اعمال می شود تا به قسمت ها بچسبد ، یا با فرو بردن قسمت های گرم شده در یک بستر پودر سیال ، به طوری که پودر روی سطح داغ ذوب شود ، اعمال می شود . در اکثر سیستم های روکش ، از اسپری الکترواستاتیک استفاده می شود .
تمام سیستم های کاربرد رنگ مایع (به جز روکش الکترونیکی) به مراحل زیر نیاز دارند :
• کاربرد رنگ (اسپری یا غوطه وری)
• تبخیر حلال / آب
• پخت رنگ
کاربرد روکش پودری الکترواستاتیک به دو مرحله فرآیند نیاز دارد :
• استفاده از پودر
• ذوب / پخت پودر
رنگ کردن با اسپری. رنگ مایع را می توان با استفاده از تفنگ های دستی یا اتوماتیک استفاده کرد . در هر صورت ، اسپری کردن در محفظه تهویه ای مجهز به حذف کننده و فیلتر برای رنگ بیش از حد اسپری شده ، انجام می شود. مقدار ذرات رنگی که ممکن است در اتمسفر تخلیه شوند توسط EPA تنظیم می شوند .
این محفظه یا دارای یک دهانه کاری است که از طریق آن هوا به داخل محل اسپری حرکت می کند یا کاملاً محصور شده و مجهز به پلنوم (فضای اشغال شده به وسیله ماده) تامین هوا است . هدف از محفظه ، نگه داشتن اسپری بیش از حد رنگ و حلال است .
فیلترهای خشک (گیرنده های رنگ) یا سیستم های شستشوی آب (اسکرابر) ذرات بیش از حد اسپری شده را از هوای خروجی حذف می کند . برای نقاشی با حجم کم ، معمولاً از سیستم فیلتر خشک استفاده می شود . این سیستم می تواند نسبتاً مقرون به صرفه نصب شود ، اما نیاز به خرید مواد فیلتر و دفع مناسب این مواد پس از بارگیری با اسپری بیش از حد رنگ می باشد .
سیستم شستشوی آب (اسکرابر) هزینه بیشتری دارد اما نیازی به تبادل مداوم مواد فیلتر ندارد . با استفاده از یک ماده منعقد کننده در آب که از طریق پرده شستشوی آب (WASH CURTAIN) عبور می کند و اسپری بیش از حد را به دام می اندازد ، می توانید رنگ بیش از حد اسپری شده را به دام افتاده در پرده را پاک کنید (حذف کنید) . سپس می توانید آن را به عنوان لجن رنگ از سیستم خارج کنید . سیستم اسکرابری جریان مداوم هوا را ایجاد می کند ، برای تغییرات فیلتر به وقفه های تولیدی نیاز ندارد و حجم بیشتری از اسپری بیش از حد را می گیرد . رنگهای حلال و محلول در آب را می توان در همان نوع غرفه اسپری استفاده کرد .
برنامه کاربرد غوطه وری . هر دو نوع رنگ غوطه وری – حلال و موجود در آب – از همان نوع مخزن غوطه وری استفاده می کنند . این مخزن دارای سیستم چرخش رنگ برای جلوگیری از ته نشینی مواد رنگ و (در صورت نیاز) سیستم خنک کننده رنگ می باشد . مخزن غوطه وری باید در محفظه ای تهویه باشد که از ورود حلالها به اطراف جلوگیری کند .
تبخیر و پخت
پس از استفاده از رنگ و قبل از پخت ، حلالها باید “از بین بروند” تا از حباب شدن حلال از رنگ جلوگیری شود ، زیرا دمای بالاتری در کوره پخت استفاده می شود . تبخیر به طور معمول در دمای محیط در یک منطقه محصور و تهویه اتفاق می افتد . خروجی این محفظه به اتمسفر (یا به یک سیستم کنترل آلودگی هوا) منتقل می شود .
بعد از تبخیر ، بسته به نوع رنگ مورد استفاده ، رنگ در دمای 175-400 درجه فارنهایت پخت می شود . رایج ترین اجاق گاز ، با استفاده از گاز طبیعی و همرفتی ، هوا را گرم می کند . از فرهای مادون قرمز (IR) نیز استفاده می شود . سایر سیستم های پخت مانند UV بسیار تخصصی هستند و در اینجا بحث نخواهند شد .
به طور کلی ، توصیه می شود برای طراحی اجاق گاز ، از توصیه های تامین کننده رنگ استفاده کنید . هر کوره باید الزامات ایمنی سیستم گرمایشی (gas trains) ، چرخه های تصفیه ، حجم هوای خروجی و مناطق کاهش فشار را برآورده کند . هوای تخلیه شده از اجاق به اتمسفر (یا سیستم کنترل آلودگی هوا) تخلیه می شود .
کاربرد پودر
روکش های پودری را می توان به صورت دستی یا با سیستم خودکار و با استفاده از تفنگ های اسپری الکترواستاتیک استفاده کرد . بار الکترواستاتیک پودر یا با شارژ ولتاژ بالا “کرونا” یا با اصطکاک “تریبو” اعمال می شود . متداول ترین تجهیزات شارژ “کرونا” می باشد .
غرفه پودر دارای فیلترهایی است که پودر بیش از حد اسپری شده را جمع می کند . روند کار :
• پودر در یک قیف سیال ذخیره می شود
• به سمت اسلحه کشیده می شود ، شارژ می شود و به صورت الکترواستاتیکی به سمت قطعات جذب می شود
• فیلترها پودر بیش از حد اسپری را به دام می اندازند
• فیلترها به طور دوره ای شروع به کار می کنند و پودر از طریق واحد غربال به قیف پودر منتقل می شود . سپس پودر موجود در قیف پر می شود .
روکش پودری یک روش بسیار کارآمد برای استفاده از یک روکش با دوام ، تا زمانی که مقادیر زیادی از همان رنگ استفاده شود ، می باشد . اگر به بسیاری از رنگ ها و تغییر رنگ مکرر نیاز باشد ، این موضوع زمان بر و پر هزینه خواهد شد . تصمیم برای معرفی روکش پودری به یک تأسیسات ، شامل بسیاری از جزئیات مربوط به سرمایه گذاری ، هزینه های نیروی کار و تنوع رنگ و قطعات می باشد
روکش الکتریکی
رنگ E-coat (رنگ آمیزی روکش الکتریکی) مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد . رنگی که در مخزن غوطه وری اعمال می شود ، به طور الکتریکی به سطح قطعه جذب می شود . با جذب رنگ به سطح قطعه و چسبیدن به آن ، رنگ رسوب شده در آب به شکل نامحلول در می آید .
دو نوع ماده روکش وجود دارد که با توجه به قطبی که در مخزن روکش الکترونیکی اعمال می شود ، متمایز می شوند . روکش الکترونیکی کاتدیک به یک قسمت متصل کاتدیک جذب می شود . رنگ آندی به بخشی متصل به آند می چسبد . فرمولاسیون رنگ برای یک ، یا نوع دیگری می باشد . متداول ترین ماده ، کاتدی می باشد .
پس از عبور از مخزن روکش الکترونیکی ، قطعات از یک سری آبکشی (اسپری یا غوطه وری) که رنگ کشیدن را از سطح قطعات پاک می کند ، عبوری می کند . این مراحل شستشو با نفوذی (نشستی) که از رنگ پوشش الکترونیکی موجود در مخزن غوطه وری توسط فوق تصفیه تولید می شود ، تغذیه می شوند . از این نفوذ (نشست) برای آبشویی آبکشی حاوی ذرات رنگ به داخل مخزن روکش الکترونیکی استفاده می شود . از نظر تئوری ، این فرآیند یک حلقه بسته است و بدون اتلاف رنگ کار می کند .
عملکرد صحیح این فرآیند بسیار کارآمد ، به تجهیزات جانبی زیادی نیاز دارد : یکسو کننده و سیستم هایی برای فوق فیلتراسیون ، فیلتر کردن ، خنک سازی و … . به همین دلیل ، سرمایه گذاری فقط درصورتی امکان پذیر است که از حجم بالایی از یک رنگ استفاده شود .
به طور معمول ، از رنگ کاتدیک در اعمال پرایمر ها استفاده می شود . تنوع رنگ محدود است . رنگ آندی دارای رنگهای بیشتری ، در دسترس است ، اما مقاومت در برابر خوردگی روکش اعمال شده به اندازه رنگ اعمال شده به روش کاتدی نیست .
