Файл: Байков, М. И. Оборудование и технология для изготовления конструкций из стеклопластика напылением обзор.pdf

Иногда отвердитель вводят в смесительную камеру под из­ быточным давлением, превышающем давление смоляной воз­ душно-дисперсной смеси.

При внешнем смешении композиции напыляются из двух распыляющих сопел (расположенных на одном или двух рас­ пылителях) . При напылении из двух отдельных сопел оба ком­ понента смешиваются в факеле распыла, образуя связующее требуемого состава.

Преимущество внутреннего смешения — меньшая концентра­ ция паров отвердителя на рабочем месте. Кроме того, смесители

напыления, являются бо­ лее высокая концентрация паров отвердителя и даже потери его

в некоторых аппаратах (до 30%). В случае введения отвердителя через полую иглу существует опасность засорения ее при отсут­ ствии предварительного тщательного фильтрования отверждаю­ щего компонента. В то же время эти системы более удобны, так как их промывка либо не требуется, либо сводится к мини­ муму.

Для получения нужной концентрации отвердителя в напыли­ тельных аппаратах с вводом отвердителя в процессе напыления предусматриваются специальные дозирующие устройства. Кон­ центрацию отвердителя можно изменять в зависимости от ок­ ружающих температурных условий, например, в холодное вре­ мя, добавлять его в связующее в большем количестве.

С целью сокращения количества промывок в напыли­ тельном аппарате фирмы «Венус продактс» [58], [59] отверди­ тель вводится сразу по выходе смолы из сопла непосредственно перед распылением в маленькой смесительной камере. На рис. 18 приведена схема аппарата с наружным смешением.

23

По способу распыления жидких композиций различают две большие группы напылительных пистолетов: воздушного распы­ ления при помощи сжатого воздуха и безвоздушного распыле­ ния под воздействием гидравлического давления. Безвоздушный способ распыления жидких композиций стал применяться зна­ чительно позже, чем воздушный.

При распылении жидких компонентов оптимальным счита­ ется распыление в виде мелких капель без туманообразования. В этом случае не только улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, но и сокращаются потери от испарения стирола или других летучих мономеров, необходимых для сшивки моле­ кулярных цепочек полимера в процессе отверждения связую­ щего после напыления.

Воздушное распыление обычно осуществляется под давле­ нием сжатого воздуха от 2 до 6 кгс/см2. Форму факела распы­ ления можно регулировать, применяя сменные насадки на рас­ пылителях. Так, для пистолета американской фирмы «Петерсон продактс» создано 26 сменных насадок различных типов. Сте­ пень распыления зависит от количества подаваемого сжатого воздуха, которое контролируется специальным винтом. Направ­ ление факела распыления и схождение напыляемых жидких и твердых компонентов стеклопластика регулируются поворотом распылителей, обычно имеющих шарнирное крепление [52].

Для безвоздушного распыления жидких композиций связую­ щего используется высокое (от 15 до 200 кгс/см2) гидравличе­ ское давление. Имеются сопла специальной формы, путем сме­ ны которых можно получать различные формы и углы конусно­ сти факелов, а также регулировать степень распыления и ко­ личество распыляемых материалов.

При более низких давлениях распыления (7—35 кгс/см2) размер капель распыляемого материала увеличивается, в ре­ зультате чего уменьшаются потери летучих веществ из жидких компонентов. Потери летучих паров связующих происходят вви­ ду резкого перепада давления, которое особенно заметно при напылении под давлением от 100 до 200 кгс/см2.

Преимуществом высокого давления является возможность ис­ пользовать более вязкие смолы — до 8000 сП — вместо обычно применяемых для напыления смол вязкостью 250—750 сП и на­ пылять поверхности, удаленные от распылителя на 3 м. Кроме того, можно использовать более длинные шланги. Трудоемкость прикатки при этом способе снижается на 30—60% [22].

Аппараты высокого давления с безвоздушным распылением имеют большую производительность —до 500—750 кг/ч по стек­ лопластику. Это дает возможность быстро напылять большие поверхности. Преимуществом метода напыления при высоким давлении считается также возможность нанесения стеклопласти­ ка на формы более сложной конфигурации, так как отсутствует

24

сдувание напыленного слоя потоком воздуха, который исполь­ зуется при воздушном распылении компонентов.

Применяются и другие способы распыления композиций свя­ зующего, в частности, декоративного: ротационный, звуковой,

электростатический и др. [58], [62], [63], [65], [66], [67].

На смесительно-распылительные устройства имеется ряд па­ тентов [68]—[70]. Например, выдан патент [71] на специальное распылительное устройство, которое обеспечивает получение од­ нородного материала и отличается от существующих моделей тем, что смола и волокно, поступающие для напыления, пода­ ются через отдельные распылители в кольцевой смеситель, а от­ туда — в смесительную камеру, где хорошо перемешиваются струей сжатого воздуха.

Управляющие, регулирующие и дозирующие устройства

Одним из недостатков метода напыления стеклопластика яв­ ляется несовершенство в используемых установках запорных устройств для смолы и других жидких компонентов связующего. Выход из строя запорных устройств может остановить произ­ водство на длительный период.

Чаще всего в качестве запорных устройств применяют запор­ ные иглы, перекрывающие выход, жидкости из сопла распыли­ теля. Иглы закрывают отверстия сопел под воздействием пру­

чагов отодвигает иглу от отверстия сопла при сжатии пружины. В установках для напыления стеклопластика ввиду большой вязкости композиций связующего и большого проходного сече­ ния отверстий сопел используют сильные пружины. Поэтому ручной привод запорных игл, тем более при наличии нескольких распылителей жидких композиций, весьма затрудняет работу, особенно в случае необходимости держать курок пистолета во

время работы аппарата нажатым.

В существующих конструкциях напылительных установок за­ порные иглы обычно имеют механический привод, например, при помощи поршней, сдавливающих пружину под действием сжатого воздуха и отодвигающих иглу для пропускания жидкой композиции связующего через сопло.

Иногда для перекрытия подачи смолы и других жидких ком­ понентов связующего используют пробковые краны, однако при наличии нескольких распылителей, а также других пусковых устройств манипулирование ими бывает затруднено.

Запорные устройства имеют движущиеся в смоле части, на которых неизбежны зазоры и уплотнения. Даже при тщатель­ ном изготовлении таких устройств связующее может затекать в зазоры пробковых кранов или уплотнений, через которые про­ ходит запорная игла. При загустении или отверждении поли-

25

Бачки могут быть оборудованы мешалками, вмонтирован­ ными в корпус крышки, для периодического размешивания жид­ ких компонентов связующего и поддержания композиции свя­ зующего в состоянии, пригодном для напыления.

При напылении высоковязких компонентов, например, эпо­ ксидных смол, бачки могут быть оборудованы устройствами для; подогрева (рис. 23).

Размещение узлов небольших установок для напыления вы­ полнено с расчетом возможности транспортировки всего обору­ дования вручную. Однако обычно напылительные установки размещаются на передвижной тележке [41], где размещаются бачки и прочее оборудование, имеется поворотная стойка со стрелой для подвески напылительного аппарата и подающих шлангов. На рис. 1 показаны типичные схемы поворотных стоек со стрелами подвески. Крупные установки весят 500 кг и более.

На конвейерных линиях [3] напылительные аппараты (их ко­ личество может достигать нескольких десятков) подвешиваются: на блоках или полиспастах и могут одновременно напылять крупные изделия с нескольких сторон (рис. 24).

Имеются передвижные установки, смонтированные на авто­ машинах, рассчитанные для производства различных ремонтностроительных и облицовочных работ.

ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА

Механизация и автоматизация процессов напыления

За последнее время созданы почти полностью механизиро­ ванные установки и поточные линии для изготовления изделий из стеклопластика методом напыления.

Сообщается [78]—[82] о возможности полной автоматизации процессов напыления и прикатки при изготовлении цилиндриче­ ских емкостей. Установленный на каретке напылительный аппа­ рат совершает возвратно-поступательные движения вдоль обра­ зующей формы (цилиндра), на наружную поверхность которой напыляется стеклопластик. Цилиндр вращается и следующие за напылительным аппаратом прикаточные валики уплотняют стеклосмоляной слой [83], [84]. Такой способ применяется при из­ готовлении крупных емкостей вместимостью до 400 т [85]. Дорн вращается по вертикальной оси, синхронно с ним движется по лифту вверх и вниз площадка с установленными на ней напы­ лительным аппаратом и пропиточным устройством для стеклоленты. Напыленный на стенку стеклопластик при вращении ци­ линдра уплотняется стеклолентой. Такое сочетание напыления и намотки позволило снизить трудоемкость изготовления в три раза.

3i