Obr. 1. Postřiková stěna pro stříkání cyklistických rámů (Bohemia Bike a.s.)
Jak již název článku uvádí, bude se v něm pojednávat o aplikaci práškových barev. Konkrétně se jedná o méně známou a využívanou možnost automatizace a mechanizace stříkání, kterou jsou postřikové stěny.
V případě, kdy se práškuje velké množství stejných výrobků a ruční stříkání se stává příliš nákladným nebo je požadován identický nástřik na každém jednotlivém kusu, je potřeba stříkání automatizovat. Bývá zvykem do průběžné kabiny s dopravníkem a závěsy nasadit z každé strany manipulátor s jednou nebo více pistolemi. Díky manipulátoru je možné pistolí s omezeným rozsahem střiku pokrýt celou požadovanou výšku stříkaných předmětů. Toto řešení však neumožní nastříkat vrchní a spodní vodorovnou plochu výrobku, případně výrazné členitosti a dutiny v jeho svislé ploše. Tyto plochy jsou odkloněné, případně příliš vzdálené od hubice stříkací pistole, která kmitá po svislé ose.
Vhodnější řešení se nabízí v podobě využití postřikových stěn. Ty se skládají z pistolí s větvenými rozprašovači (obr. 1). Rozprašovače pokrývají maximální výšku střiku, která je požadována. Zmenšení výšky je možné snížením rozteče jednotlivých pistolí nebo vypnutím nepotřebné pistole. Nespornou výhodou je možnost nastavení rozprašovačů tak, aby kopírovaly tvar stříkaného předmětu v podélném a příčném směru. Nastříkat spodní a vrchní plochu výrobku tak není problém (obr. 2). Speciální tvary rozprašovačů je možné vyrobit na míru konkrétnímu výrobku.
Držáky pistolí umožňují namířit rozprašovač, kam je potřeba. Držáky bývají upevněné na otočné konzoli, která se v případě nechtěné kolize výrobku s pistolemi lehce odkloní a zabrání škodám na výrobku i stříkacím zařízení. V průběhu stříkání jsou u postřikových stěn pistole v klidu.
Pneumatický manuálně ovládaný systém
Obr. 2. Rozprašovače pro stříkání vrchní a spodní plochy (ISAN Radiátory, s.r.o.)
Nedochází k nechtěnému kolísání podávání prášku vlivem pohybu práškovodných hadic. Stacionární pistole zaručí, že výsledný povlak nenese stopy po kmitání pistolí (pistole s manipulátorem vykresluje na stříkanou plochu pomyslnou sinusoidu). U postřikových stěn odpadají významné náklady na pořízení a provoz manipulátoru. V případě nejjednodušší verze postřikové stěny s tzv. tribo pistolemi hovoříme o čistě pneumatickém manuálně ovládaném systému bez nutnosti elektroinstalace.
V některých případech je místo dopravníku se závěsy vhodné použít pásový dopravník. To je případ z provozu na obr. 3, kde závěs nebrání umístit pistoli přímo nad předmět. Jeden rozprašovač nastříká zároveň horní plochu i boky výrobku. U rotačních součástí se využívá otočný závěs nebo stůl (obr.4). Speciálním, vhodně navrženým rozprašovačem lze naráz nastříkat válcové i čelní plochy výrobku.
Obr. 3. Speciální rozprašovače a pásový dopravník (Federal – Mogul Friction Products a.s.)
Formy nabíjení práškových barev
Doménou postřikových stěn a větvených rozprašovačů je tedy automatické nebo mechanizované stříkání tvarově členitých výrobků, na něž pistole na manipulátorech a jednotlivé pistole s běžnými hubicemi nestačí. Zde je potřeba také zdůraznit, že pro stříkání složitých tvarů, štěrbin, dutin apod. se lépe hodí tribo (elektrokinetický) systém. Jedná se o způsob nabíjení prášku pomocí tření o nabíjecí plochu pistole. Díky náboji získávají částice práškové barvy schopnost přilnout k vodivému uzemněnému předmětu a udržet se na něm do doby vypálení.
Další možností, jak prášek získá náboj, je, že projde elektrickým polem vysoké intenzity, které generuje stříkací pistole. Tomuto systému se říká elektrostatika (koronární nabíjení). Elektrické pole působí na prášek letící z ústí nabíjecí trubice a brání mu usadit se v koutech nebo dutinách. Stejně tak praxe potvrdila, že opravy tímto systémem nejsou možné – elektrostaticky nabitý prášek je odpuzován od nenalakovaných míst. Naopak velké rovné plochy jsou nastříkány rovnoměrně a díky velkému výkonu, který elektrostatické pistole umožňují, i efektivně. Nevýhodou jsou vyšší pořizovací a provozní náklady než u tribo pistolí.
Navzdory automatizaci je lidský faktor nezbytný
Jestliže se investor rozhodne pro automatizaci, musí též zvážit její stupeň. Možnosti vyspělé elektroniky a IT technologií pronikají i do provozů práškových lakoven. Nejvyspělejší inteligentní řídicí systémy mají své opodstatnění ve velkosériové výrobě, kdy se najednou řeší složitá logistika celého procesu povrchové úpravy včetně rozlišování různého druhu stříkaného výrobku, předúprav, různé doby vypalování barvy apod. I v tomto případě však nelze zcela spoléhat na řídicí a kontrolní systémy, ač jsou jakkoliv sofistikované. Vzduch jako pružné medium nedává 100% jistotu spolehlivosti transportování prášku a na výsledné kvalitě nastříkaného povrchu se podílí mnoho dalších nevyzpytatelných jevů (např. kvalita prášku). Dohled člověka nad průběhem lakování bývá ve většině případů nezbytný. Čím složitější systém, tím choulostivější zpravidla bývá a vyžaduje odbornou a nákladnou péči.
Obr. 4. Automatizované pracoviště s otočným stolem (Cebes a.s.)
Na opačném, základním stupni žebříčku automatizace stříkání je možnost spínání jedné nebo všech pistolí ručním či elektrickým ventilem. Mezi těmito dvěma možnostmi existuje celá škála možností, jak systém přizpůsobit aktuálním potřebám výrobního provozu. Zkušení dodavatelé technologií by měli investora seznámit se všemi možnostmi a úskalími možných variant a společně by měli dojít k ideálnímu řešení.
Ing. Petr Vančata
Vyšlo v MM Průmyslové spektrum: 2016/12