В последнее время нашли применение экономичные терморадиационные сушильные камеры с панельными сплошными излучателями, нагреваемыми горячим газом, полученным при сгорании природного газа или мазута. Схема терморадиационной сушильной камеры фирмы выглядит так.
В камере сжигается природный газ или мазут и нагревается воздух, поступающий от вентиляционно-калориферной установки. Нагретый воздух по каналу подается к панельному излучателю и нагревает его. Излучаемые излучателем инфракрасные лучи нагревают отделочное покрытие деталей, подаваемых в камеру конвейером. Охлажденный воздух возвращается в камеру, а заслонка служит для предотвращения попадания в камеру излишков свежего воздуха.
Сушильная камера пригодна для отверждения шпатлевок, порозаполнителей, грунтовок, нитроцеллюлозных, полиэфирных и полиуретановых лаков и эмалей. Температура в сушильной камере регулируется в широких пределах. Интенсивность инфракрасного нагрева можно изменять в зависимости от отделочного материала и отделываемой поверхности. Скорость подачи деталей регулируется в зависимости от применяемых отделочных материалов.
Продолжительность сушки инфракрасными лучами зависит от вида отделочного материала, свойств отделываемой поверхности и толщины покрытия, с увеличением которой продолжительность сушки возрастает.
Продолжительность сушки отделочных материалов, пропускающих инфракрасные лучи, зависит от эффективного нагрева отделываемой поверхности. В этом случае покрытие сохнет в основном за счет передачи ему теплоты от отделываемой поверхности, хорошо поглощающей инфракрасные лучи. Если инфракрасные лучи плохо поглощаются отделываемой поверхностью, но хорошо отделочными материалами, то теплота инфракрасных излучателей концентрируется в основном в покрытии. Продолжительность сушки в этом случае зависит от эффективного нагрева покрытия.
Сушка ультрафиолетовым облучением. Для сушки шпатлевок, грунтовок и лаков применяют сушильные камеры, в которых сушильным агентом являются ультрафиолетовые лучи с заданной длиной волн.
В обычном виде отделочные материалы не чувствительны к ультрафиолетовым лучам. Поэтому в них вместо инициаторов отверждения вводят специальные вещества, способные под действием ультрафиолетовых лучей вызывать реакцию полимеризации и, следовательно, отверждение отделочных материалов. Такие вещества, увеличивающие чувствительность материалов к свету, называют фотосенсибилизаторами (фотоинициаторами), а способ отверждения отделочных материалов, модифицированных фотоинициаторами, – фотохимическим.
Источником ультрафиолетового излучения являются ртутные кварцевые лампы низкого и высокого давления. Лампы низкого давления (люминесцентные) представляют собой стеклянные трубки различной длины, в торцы которых впаяны ножки, несущие на себе электроды. В трубку вводится небольшое количество ртути, создающее при нормальной температуре некоторое давление насыщающих ее паров, и инертный газ (аргон), облегчающий зажигание лампы. Лампы низкого давления работают при температуре окружающей среды 5-50 °С. Для сушки покрытий применяют лампы мощностью 40-80 Вт.
Лампы высокого давления излучают энергию вследствие возбуждения атомов ртути, содержащейся в трубке в виде паров. В таких лампах в процессе работы создается значительное давление, поэтому для изготовления трубок применяют механически прочное и тугоплавкое кварцевое стекло. Рабочая температура ламп высокого давления достигает 700 °С, в связи с чем они излучают не только ультрафиолетовые, но и инфракрасные лучи, которые могут оказывать нежелательное воздействие на отверждаемое покрытие (пузырение и др.). Поэтому лампы высокого давления в процессе работы охлаждают, помещая их в охлаждающую камеру за стеклянным экраном, в которую подается воздух. Для сушки покрытий применяют лампы мощностью 1000-4000 Вт.
Детали с нанесенным на них отделочным материалом конвейером подаются в камеру, где облучаются от ламп низкого или высокого давления. Для создания интенсивного потока ультрафиолетовых лучей над лампами установлены рефлекторы из полированного алюминиевого листа. Лампы высокого давления установлены в охлаждающей камере с экраном из стекла. Внутрь камеры для охлаждения ламп подается воздух приточным вентилятором. Отсос воздуха и паров растворителя производится вытяжным вентилятором.
Отверждение покрытия в зависимости от его толщины и выбранного режима сушки происходит в камерах низкого или высокого давления или поочередно в камерах низкого и высокого давления. Например, парафиносодержащие полиэфирные лаки, нанесенные методом облива, отверждают в камерах низкого давления (желатинизация покрытий и образование защитного слоя парафина на поверхности – 60-90 с), затем в камерах высокого давления в течение 30-60 с подвергают окончательной сушке.
Облучение покрытий в камерах высокого давления происходит при постоянно зажженных или работающих короткими (около 0,001 с) импульсами лампах. При импульсном облучении не происходит заметного нагрева покрытия, поэтому конструкция ламп и камер сушки не требует сложной системы охлаждения.
Фотохимическое отверждение лакокрасочных покрытий с использованием импульсного облучения осуществляется обычно в два этапа. На первом покрытие облучают в течение 2 мин при температуре 50°С лампами низкого давления. За этот период лакокрасочный материал нагревается, в результате чего улучшается его розлив и происходит выравнивание пленки на поверхности детали. Затем под лампами высокого давления покрытие отверждается за 15-20 с. Отвержденное таким способом покрытие не требует последующего облагораживания. Недостаток такого способа сушки покрытий – ограниченная номенклатура лаков и непродолжительный срок службы ртутных ламп.
Сушка аккумулированной теплотой. Сущность метода сушки отделочных покрытий этим способом заключается в предварительном нагреве отделываемой детали нанесением на нее отделочного материала. Древесину нагревают до 40-80°С в зависимости от видов применяемых отделочных материалов.
При сушке теплота идет снизу вверх, т. е. от отделываемой поверхности к наружному слою покрытия. Пары растворителей удаляются беспрепятственно, так как поверхностный слой покрытия имеет меньшую вязкость в период испарения растворителей. В связи с этим улучшаются условия сушки, розлив отделочного материала и качество покрытия. Так как теплота, аккумулированная в детали, обычно недостаточна для высыхания отделочного покрытия, указанный метод сушки применяют в комбинации с конвективным или терморадиационным.
После нанесения материалов и их сушки поверхность покрытия имеет неровности – волнистость и шероховатость. При нанесении отделочных материалов кистью возникает характерная бороздчатая структура поверхности покрытия. После сушки на поверхности покрытия могут быть различные дефекты: проколы, пузыри, кратеры, потеки, шагрень. Для устранения дефектов покрытия шлифуют, разравнивают тампоном и полируют.
Шлифованием достигается уменьшение на поверхности неровностей и выравнивание ее. Размеры неровностей должны быть не более 3 мкм. Чтобы получить поверхность с такой шероховатостью, покрытия обрабатывают шлифовальными шкурками двух номеров: сначала N 4 или 5, затем N 3.
Первое и второе шлифование должно быть перекрестным, причем при втором шлифовании направление движения шкурки должно совпадать с направлением волокон древесины.
Полиэфирные покрытия шлифуют при скорости резания 22-25, нитролаковые – 10-15 м/с. При шлифовании нитролаковых покрытий применяют охлаждающую жидкость (мокрое шлифование), так как в противном случае разогретая термопластичная лаковая пленка будет засаливать шкурку. В качестве охлаждающей жидкости используют уайт-спирит или смесь уайт-спирита с керосином в равных частях. При шлифовании охлаждающую жидкость наносят на шлифуемую поверхность.
Шлифование производят ручными шлифовальными машинами или на шлифовальных ленточных станках. После шлифования поверхность протирают хлопчатобумажной ветошью.
Разравнивание тампоном применяют для растворимых покрытий (спиртовые лаки, нитроцеллюлозные лаки и эмали). По технике исполнения процесс разравнивания напоминает столярное полирование.
При разравнивании шеллачных спиртовых покрытий тампон смачивают шеллачной политурой. Разравнивание производят с добавлением нескольких капель растительного масла.
При разравнивании нитроцеллюлозных покрытий тампон смачивают специальными разравнивающими жидкостями, обладающими растворяющими способностями по отношению к покрытию. Растворяющая способность таких жидкостей должна быть достаточной для того, чтобы только слегка растворять верхний слой покрытия. Если растворяющая пособность жидкости значительна, то может произойти "сжигание" или размыв покрытия. Покрытия разравнивают жидкостью без добавления масла, так как масло входит в жидкость как составная часть.
