Винахід методу електростатичного фарбування стало результатом численних
лабораторних експериментів, які протягом кількох років проводив американський
вчений-практик Гаральд Рансбург. У 1941 році Рансбург запатентував перший
електростатичний фарборозпилювач, а створена ним фірма Ransburg продовжує і в наше
час залишатися лідером в області розробок устаткування для електростатичного
Головний принцип електростатичного фарбування полягає в тому, що в процесі розпилення рідкий
лакофарбовий матеріал (ЛФМ), зі торкаючись з електродом, яким обладнаний кожен електростатичний
фарборозпилювач, отримує високовольтний негативний заряд (приблизно 60-100 кВ), і після розпилення його
частинки направлено рухаються до заземленого фарбується виробу по силових лініях електростатичного
поля, що виникають між фарборозпилювачем і виробом.
Зауважимо, що початкове прискорення частинок ЛФМ (в залежності від різновиду даного методу)
відбувається за рахунок: впливу на матеріал потоку стисненого повітря (пневматичне електростатичне
розпорошення); проходження матеріалу під високим тиском через щелевидное сопло (безповітряний і
комбіноване електростатичне розпилення);
Подальше формування фарбувального факела відбувається внаслідок взаємного відштовхування однойменно
заряджених частинок ЛФМ. Крім цього, сили електростатичного поля направляють рух заряджених частинок
ЛФМ, перешкоджаючи утворенню фарбувального туману і сприяючи підвищенню коефіцієнта перенесення матеріалу
на офарблює виріб, який може досягати 80-98%.
Крім економії ЛФМ, електростатична фарбування багато в чому полегшує і прискорює процес його нанесення.
Наприклад, при фарбуванні таких конструкцій, як труби, при традиційному способі забарвлення треба було б
наносити матеріал, перевертаючи виріб 3-4 рази, щоб рівномірно фарбувати його з усіх боків, в той час,
як метод електростатичного фарбування дозволяє фарбувати трубу в 1 прохід, оскільки частинки ЛФМ будуть
рухатися по вигнутих ліній електростатичного поля,
огинаючи трубу з усіх боків.
Пристрій і види електростатичних фарборозпилювачів
Якщо порівнювати електростатичні фарборозпилювачі з традиційними, то загальними рисами можна вважати
принцип роботи матеріало- - і воздухопроводящих каналів, а головними відмінностями - наявність електрода,
заряджає ЛФМ, і високовольтної системи, що забезпечує наявність електричного потенціалу на цьому
електроді. На додаток до описаних вище принциповим відмінностям в конструкції фарборозпилювачів слід
також зазначити, що корпус традиційних фарборозпилювачів, як правило, виготовляється зі сталі або
алюмінію, в той час як у випадку електростатичних фарборозпилювачів корпус зазвичай виконується з
комбінації ізолюючих і струмопровідних пластиків, для того щоб максимально захистити маляра від поразки
Розрізняють два типи високовольтних систем електростатичних фарборозпилювачів. класичну і
каскадну. Розглянемо їх докладніше.
У разі класичних (зовнішніх) високовольтних систем висока напруга постійного струму подається
безпосередньо на фарборозпилювач від трансформатора (джерела високої напруги) за допомогою
високовольтного кабелю. До переваг фарборозпилювачів, в яких використовується класична
високовольтна технологія, відносяться простота конструкції і відсутність електронних елементів в корпусі
фарборозпилювача; порівняно малу вагу фарборозпилювача; вбудований захист від короткого замикання;
менша вартість фарборозпилювача і хороша ремонтопридатність, а до недоліків - нестабільність високого
напруги на електроді; відсутність незалежного вимикача електричного живлення на фарборозпилювачі.
У каскадних (вбудованих) високовольтних системах висока напруга постійного струму генерується на
спеціальному каскадному трансформаторі, вбудованому в краскораспилітель.Прі цьому напруга 12 V
постійного струму подається на фарборозпилювач за допомогою низьковольтного кабелю, а потім перетворюється на
каскаді в висока напруга постійного струму.
Слід зазначити, що ручні чашкові низькообертовий фарборозпилювачі (швидкість обертання чашки - до
600 об / хв.), Незважаючи на максимальний для всіх способів розпилення коефіцієнт перенесення матеріалу,
досягає 95-98%, не знайшли застосування в умовах серійного і масового виробництва в силу низької
продуктивності (до 200 мл. / хв.), а використовуються, в основному, для дрібносерійної ручного фарбування ґратчастих
металоконструкцій, оскільки в цьому випадку важко знайти інший більш економічний спосіб якісного
Характерною особливістю високооборотних дискових фарборозпилювачів є те, що для звуження
факела ЛФМ, створеного Швидкообертаюча диском (швидкість обертання диска - до 60000 хв.), використовується
піддув стисненого повітря по всій периферії цього факела. Даний тип електростатичних фарборозпилювачів
завдяки високій продуктивності і економічності роботи (коефіцієнт перенесення матеріалу досягає 90
%) Широко використовується при конвеєрної фарбування кузовів автомобілів і їх комплектуючих, побутової техніки та
Особливо обмеження методу
Як вже зазначалося вище, головною відмінною рисою електростатичного забарвлення є наявність в
системі високої напруги, а головною перевагою цього методу - високий перенесення матеріалу на виріб,
досягає 90-98%. Однак, незважаючи на очевидні переваги електростатичного забарвлення, даний метод
має ряд обмежень.
Обмеження перша: властивості ЛФМ. Для того щоб ЛФМ зміг належним чином зарядитися на електроді, його
опір має бути не менше 30 кОм, інакше ефективність забарвлення в електростатичному полі різко
знизиться. Прикладом ЛФМ з низьким опором можуть служити матеріали, до складу яких входить велика
кількість металевої пудри, наприклад, емалі з ефектом «металік».
До недавнього часу практично неможливо було використовувати метод електростатичного забарвлення для
нанесення водорозбавляються матеріалів, оскільки існувала небезпека виникнення короткого замикання
внаслідок високої електропровідності води. Однак, нове покоління обладнання для електростатичного
забарвлення, завдяки спеціальному виконання кожного компонента, дозволяє наносити як традиційні, так і
Обмеження друге: властивості поверхні. Також існують певні складності при фарбуванні
нетокопроводящих виробів, наприклад, пластиків або деревини. Але і тут можна знайти прийнятні рішення:
наприклад, на пластик можна нанести традиційними способами струмопровідний грунт, а деревину попередньо
зволожити - а потім нанести ЛФМ за допомогою електростатичного забарвлення.
Обмеження третя: форма окрашиваемого вироби. Як було показано вище, заряджені частинки ЛФМ
рухаються по силових лініях електростатичного поля, що виникає між фарборозпилювачем і виробом.
Однак, як відомо зі шкільної програми фізики, в замкнутому токопроводящем контурі напруженість
електростатичного поля дорівнює нулю, тому якщо виріб має кишені, глибокі западини і т.д. то частинки
ЛФМ не зможуть потрапити всередину, оскільки там електричне поле не існує, і вони будуть осідати на інших
частинах цього виробу. Для того щоб пофарбувати подібні важкодоступні місця (іменовані також контуром
Фарадея), рекомендується відключити подачу електричного струму, тим самим на час перетворивши
електростатичний фарборозпилювач в традиційний пневматичний або безповітряний.
З іншого боку, на крайках і виступах напруженість електростатичного поля буде максимальною,
тому в цих місцях можливе утворення покриттів з товщиною більше середньої.
Фарбувальні установки для нанесення ЛФМ в електростатичному полі