При порошковой окраске или пескоструйной обработке вам нужен чистый, сухой воздух. Из выходного отверстия вашего воздушного компрессора выходит не только сжатый воздух. В этом сжатом воздухе также будут содержаться вода, грязь и масло. Очень важно его очищать и удалять эти загрязнения при использовании воздушного компрессора для порошковой окраски. Это актуально и для окраски автомобилей и для работы с пневматическим оборудованием и даже использования для обычных пневматических инструментов. Любой инструмент, подключаемый к вашему воздушному компрессору, оценит наличие чистого воздуха.
ПОЧЕМУ НУЖНО УДАЛЯТЬ ЭТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ИЗ ВОЗДУХА?
Порошковая окраска
При порошковой окраске загрязнения воздуха попадают прямо через краскопульт на деталь. Далее при нагревании они могут вызвать проблемы с финишным покрытием, обычно в виде «рыбьего глаза». «Рыбьи глаза» выглядят как маленькие кратеры или лопнувшие пузырьки на плёнке порошкового покрытия. Если внимательно посмотреть на изображение ниже, можно увидеть, как влияет наличие влаги или масло в сжатом воздухе на плёнку покрытия. То же самое относится к покраске автомобилей и жидким краскам.:
Пескоструйная обработка
Вода — враг пескоструйной обработки. Она смешивается с абразивом, образуя комки и засоряя пескоструйный пистолет. Когда пескоструйный пистолет засоряется, подача абразива снижается или полностью прекращается. Что означает необходимость прекратить работу, разобрать пистолет и очистить его от влажного абразива. Это утомительный и трудоёмкий процесс. Не говоря уже о том, что вы обрабатываете деталь влажным и маслянистым абразивом, что может создать проблемы при последующем нанесении порошковой краски.
Общие пневматические инструменты и оборудование
Даже если вы используете воздушный компрессор для работы только ударного пистолета, вам нужен относительно сухой воздух. Любая влага или вода из воздуха, проходящего через ваш пневматический инструмент, вызовет коррозию внутри инструмента, что в конечном итоге приведёт к его преждевременному выходу из строя. Та же проблема касается и другого пневматического оборудования, например, шиномонтажных станков, плазменных резаков или подъёмников. Вы не хотите, чтобы вода испортила это дорогостоящее оборудование, поэтому обязательно примите меры по её удалению из системы подачи сжатого воздуха.
Почему в моём сжатом воздухе присутствуют вода, масло и грязь?
Грязь присутствует в вашем сжатом воздухе, потому что она присутствует в окружающей среде. Под грязью я подразумеваю любые твёрдые частицы, которые находятся в воздухе. Воздушный компрессор забирает воздух из окружающей среды, сжимает его и накапливает. Хотя на воздушном компрессоре есть фильтр, предотвращающий попадание грязи, он не на 100% эффективен при очистке воздуха.
Масло присутствует в сжатом воздухе из-за просачивания масла в воздушном компрессоре. В масляных воздушных компрессорах установлены уплотнения, предотвращающие попадание масла в воздух, но они, опять же, не на 100% эффективны.
Вода — самая большая проблема, её сложнее всего удалить. И если вы раньше не исследовали этот вопрос, то, возможно, не поймёте, почему она выходит из вашего воздушного компрессора. Воздушные компрессоры всасывают большие объёмы воздуха и сжимают их в гораздо меньший объём. В воздухе всегда присутствует вода, и в зависимости от того, в каком регионе мира вы живёте, её количество будет разным. Это называется влажностью воздуха. Осматривая свой цех, вы, очевидно, не увидите плавающей там воды, но она там есть. Учитывая, что в небольшом ресивере вашего компрессора содержится воздух эквивалентный объёму всего помещения. И все водяные пары из воздуха вашего цеха также попадают в ресивер. Именно здесь вода конденсируется из невидимых паров в ощутимые капли. Если вы никогда не сливаете её из воздушного компрессора, вода будет постоянно прибывать. Пока в ресивере вашего компрессора не скопится уже несколько литров. Казалось бы, достаточно просто регулярно сливать воду из ресивера компрессора, чтобы удалить содержащуюся в нём воду. К сожалению, это не так. Воздушные компрессоры существенно нагревают входящий воздух во время работы. Горячий воздух может содержать гораздо больше воды, чем холодный, и по мере его охлаждения водяной пар конденсируется в жидкость. Воздух, находящийся в резервуаре, очень горячий, и когда вы выпускаете его, направляя в пневмоинструмент или порошковый краскопульт, он охлаждается по пути. В результате водяной пар выделяется из воздуха и превращается в жидкость, которая затем попадает в ваш инструмент. Суть осушителей сжатого воздуха заключается в том, чтобы уловить эту воду до того, как она достигнет вашего инструмента.
Как удалить эти загрязняющие вещества из воздушного компрессора?
Существует множество способов удаления этих загрязнений, от продуманных самодельных установок до промышленных изделий. Поскольку воду удалить сложнее всего, начнём с неё. Вся теория удаления воды основана на охлаждении сжатого воздуха, чтобы вода могла капать и затем собираться. Все нижеперечисленные методы работают на основе этой теории. При этом самый простой и эффективный метод удаления воды также является самым дорогим. Для достижения сухости воздуха в одной установке можно, а иногда и необходимо, использовать несколько методов.
Рефрижераторный осушитель воздуха:
Рефрижераторный осушитель воздуха — это устройство, к которому подключают воздушный компрессор. Он охлаждает воздух до температуры ниже точки росы, в результате чего из него выделяется вода. Затем он отделяет воду от воздуха, нагревает воздух до комнатной температуры и подает его дальше. Если заглянуть внутрь одного из таких устройств, вы увидите, что его принцип работы очень похож на кондиционер. Простое решение для осушения воздуха, заключенное в одном устройстве. Звучит как идеальное решение, не правда ли? Зачем кому-то пытаться придумать другие способы осушения воздуха, если есть такое волшебное устройство? Ответ — СТОИМОСТЬ. Цены на новые устройства начинаются примерно с 700 долларов, а если вам удастся найти подержанное, оно будет ненамного дешевле, поскольку они очень хорошо сохраняют свою ценность. Если у вас есть на это деньги или вы планируете установить профессиональную систему порошковой окраски, рефрижераторный осушитель воздуха — это лучшее решение. Они очень просты в обслуживании, единственным недостатком после покупки является необходимость подключения к сети, что может незначительно повлиять на ваши счета за электроэнергию. Мощность этих устройств должна соответствовать мощности вашего компрессора. Чем выше производительность компрессора, тем более мощный осушитель сжатого воздуха вам понадобится.
На фото выше показан осушитель воздуха Ingersoll Rand D25IN. Это рефрижераторный осушитель воздуха начального уровня, но при этом высокого качества. Он отлично подходит для среднестатистического одноступенчатого компрессора объёмом 230-300 л и обеспечивает производительность 420 л/мин. Устройство получило отличные отзывы и является надёжным. Его можно найти на Amazon за 739 долларов, что является самой низкой ценой, которую мне удалось найти: Ingersoll Rand Refrigerated Air Dryer D25IN. Если у вас двухступенчатый компрессор производительностью более 420л в минуту, то следующая модель, способная выдавать 710л в минуту: Ingersoll Rand Refrigerated Air Dryer D42IN.
Осушитель сжатого воздуха. Упомянутые выше устройства производятся компанией Ingersoll Rand, которая является надежным брендом в сфере сжатого воздуха, поэтому качество практически гарантировано. Я бы не рекомендовал ничего меньшего, чем вышеупомянутые устройства для профессионального порошкового окрашивания. Однако, если вы занимаетесь порошковой окраской самостоятельно и ограничены в средствах, цена в 750 долларов может быть очень высокой. Harbor Freight также продает рефрижераторный осушитель воздуха вдвое дешевле, и у него отличные отзывы. Я разговаривал с людьми, у которых оборудование Harbor Freight работает уже 10 лет без каких-либо проблем. Обычно он продаётся только онлайн и недоступен в магазинах Harbor Freight.
Если вы решили использовать рефрижераторный осушитель воздуха, рекомендуется установить перед ним фильтр для улавливания посторонних частиц до их попадания в осушитель. Описание фильтров приведено ниже.
Водоотделитель/фильтр:
Водоотделитель/фильтр — это ещё одно широко применяемое устройство, похожее по задачам на рефрижераторный осушитель воздуха, предназначенный для удаления воды из вашего компрессора. Оно работает очень просто. Воздух поступает с одной стороны и циркулирует вокруг чаши, прежде чем выйти через центр, который обычно также оснащён фильтрующим элементом для улавливания частиц. Затем воздух выходит из водоотделителя. По мере циркуляции воздуха вокруг чаши вода должна прилипать к чаше и собираться в нижней части водоотделителя, имеющей слив. Этот продукт работает, но только если вы сначала ОХЛАДИТЕ воздух. Он не удалит воду из горячего воздуха, если вода находится в форме пара. Для эффективности ваш воздух должен быть холодным, прежде чем он попадет в водоотделитель. Он не уловит 100% воды, поэтому их часто устанавливают последовательно, чтобы попытаться уловить как можно больше. Имейте в виду, что каждый из этих фильтров является ограничением и создает падение давления в вашей воздушной магистрали. Пистолеты для порошковой окраски потребляют не так уж много воздуха в минуту, так что это не большая проблема, но при пескоструйной обработке вам нужен доступ к намного большему потоку воздуха. Сами по себе они достаточно хороши для работы с пневматическими инструментами. Но когда вам нужен действительно сухой воздух, например, при порошковой окраске, пескоструйной обработке или жидкой окраске, они лучше всего работают в сочетании с другими методами. На фото выше недорогой обычный водоотделитель с хорошими отзывами от очень надёжного производителя: Ingersoll Rand Air Filter.
У фильтра на фото чаша прозрачная, поэтому вы можете видеть, как скапливается вода. Когда чаша наполняется, её необходимо слить вручную с помощью небольшой ручки на дне. Если вы не сольёте воду, вода из чаши начнёт поступать обратно в воздухопровод, поэтому не забывайте следить за её сливом.
Примечание: иногда эти водоотделители поставляются с регулятором и маслёнкой для пневмоинструмента. Регулятор не представляет проблемы, но ни в коем случае не устанавливайте маслёнку на шланг, который вы будете использовать для пескоструйной обработки или порошковой покраски. Маслёнка предназначена для обеспечения постоянной подачи масла в пневмоинструмент. Если у вас уже есть маслёнка на воздухопроводе пистолета для порошковой покраски, немедленно снимите её и замените воздушный шланг на чистый.
Осушитель воздуха с адсорбционным эффектом
Осушитель воздуха с адсорбционным эффектом для порошковой окраски или покраски может выглядеть очень похоже на водоотделитель, о котором говорилось выше, и имеет очень похожую конструкцию. Разница заключается в том, что осушитель воздуха с адсорбционным эффектом заполнен мельчайшими гранулами, которые поглощают воду и называются осушителями воздуха. Эти гранулы химически поглощают воду, и само по себе это устройство отлично подходит для осушения воздуха. Однако со временем гранулы наполняются водой и теряют свою эффективность, пока полностью не перестают впитывать воду. Гранулы часто меняют цвет: сначала они могут быть фиолетовыми, а затем, когда заполнятся, становятся розовыми. Есть один небольшой трюк с ними: можно разложить гранулы на противне и запечь их в духовке, где они снова высохнут. Во время запекания установите духовку на температуру около 115-160°C и просто выньте гранулы из духовки, когда они приобретут свой первоначальный цвет. После того, как они высохнут, их можно снова использовать. Осушители воздуха стоят недёшево, поэтому этот метод позволит вам сэкономить много денег. Они всё равно со временем разрушаются и требуют замены. Эти осушители воздуха отлично подходят для инструментов, работающих с перерывами, например, для краскопультов. Осушители воздуха должны прослужить долго. Однако для пескоструйной камеры, которую можно использовать часами, осушители воздуха потребуется прогревать/менять гораздо чаще. Лучше всего использовать их в качестве финишного фильтра перед инструментом вместе с другим устройством для удаления воды, которое предварительно улавливает большую часть воды. Это обеспечит максимальный срок службы осушителей воздуха. Стандартным осушителем воздуха с осушителем воздуха является DeVilbiss QC3. Он используется в автомастерских в качестве финишного фильтра перед окрасочным пистолетом. Он также удаляет частицы грязи размером до 0,1 микрона, удаляет масло и имеет встроенный регулятор подачи воздуха.
Если вы хотите сделать осушитель воздуха своими руками, вы можете сделать его самостоятельно, используя трубы и фитинги, продающиеся в местном хозяйственном магазине. На фото ниже вы видите пример народного творчества. После того, как вы всё соберёте, вам останется только наполнить его гранулами, которые можно купить отдельно.
Теплообменник / Охладитель воздуха
Для охлаждения сжатого воздуха можно использовать теплообменник, например, масляный радиатор, радиатор трансмиссии или конденсатор автомобильного кондиционера, а затем водоотделитель для сбора воды.
При использовании этого метода теплообменник чаще всего размещают сразу после насоса воздушного компрессора и перед ресивером. Это означает, что воздух охлаждается и осушается ещё до попадания в ресивер. Можно дополнить теплообменник вентилятором, обдувающим его. Это имеет несколько преимуществ: во-первых, ваш ресивер останется гораздо более сухим внутри, что снижает вероятность его коррозии. Приятным побочным эффектом является то, что ресивер сможет вместить больше воздуха. Более холодный воздух плотнее. Чем плотнее воздух, поступающий в ресивер, тем больше воздуха в нём окажется. На фото внизу примеры использования радиатора.
Если вы хотите пойти по этому пути и разместить охладитель между насосом и компрессором, вам потребуется сделать собственные медные линии, идущие от насоса к охладителю, а затем от охладителя в бак. Не используйте резину, так как температура воздуха на выходе из насоса может превышать 150 °C.
Медная или чугунная труба:
Сами воздухопроводы и способ их подключения можно использовать для отвода воды из компрессора. Длинная металлическая труба, например, медная или чугунная, поглощает много тепла из проходящего через неё воздуха, что позволяет воде выпадать в осадок. Воду затем можно удержать с помощью водоотделителя или тройника с шаровым краном. См. пример ниже:
При такой компоновке трубопровода, как показано выше, вода под действием силы тяжести стекает в нижний сегмент, где её можно собрать и удалить. В то время как воздух может продолжать движение. При открытии шарового крана собранная вода сливается. Это называется «капельником». Вы можете использовать ряд таких трубок, проложенных вверх и вниз по стене, чтобы воздух охлаждался по мере прохождения по трубопроводу. После каждого капельника уровень воды постепенно уменьшается. И вам следует настроить систему так, чтобы к моменту слива воды из последнего капельника вода не вытекала. Этот метод хорошо работает, и некоторые используют его как самостоятельный метод удаления воды из воздуха.
Ведро ледяной воды:
Этот метод самый дешёвый из всех упомянутых выше, но он работает только до тех пор, пока не растает лёд. Идея заключается в том, чтобы взять 15-метровый воздушный шланг, выходящий из воздушного компрессора, и свернуть его в ведре с ледяной водой.
Затем шланг сразу же переходит в водоотделитель. Ледяная вода охладит шланг, который, в свою очередь, охладит воздух. После того, как воздух охладится, а водяной пар превратится в капли воды, их улавливает водоотделитель. Этот метод действительно работает, но, очевидно, он требует постоянного пополнения льда. Усовершенствование этого метода заключается в использовании медной спирали вместо воздушного шланга. Резиновый воздушный шланг — очень плохой выбор для передачи тепла. Он действует как изолятор. Используя медную спираль, вы можете передать гораздо больше тепла ледяной воде. Чтобы сохранить лёд в течение более длительного времени, вы можете использовать закрытую ёмкость вместо ведра. Вам нужно будет просверлить в ней входное и выходное отверстия, а затем заполнить зазоры расширяющейся пеной для обеспечения хорошей герметизации. Получившийся охладитель будет предотвращать таяние льда в течение более длительного периода времени. Или же вы можете просто поставить ведро с ледяной водой в мини-холодильник:
Если вы решите использовать этот метод, самое главное — сохранить горизонтальное положение витков змеевика, а витки должны быть расположены по спирали вниз. При этом водоотделитель должен находиться в самой нижней точке. Это позволит воде стекать вниз к нему и предотвратит её скопление внутри змеевика.
Слив воды из бака
Независимо от любого из вышеперечисленных методов осушения воздуха, который вы выберете, необходимо регулярно сливать воду из ресивера. В его нижней части есть сливное отверстие, которое нужно слегка приоткрыть, чтобы слить скопившуюся воду/масло, а затем закрыть после слива. Делайте это каждый день при использовании компрессора. Если вы используете компрессор в течение длительного времени, сливайте воду несколько раз во время работы. Это предотвратит образование ржавчины внутри ресивера и станет вашей первой линией защиты от попадания влаги из воздуховодов в краску. Если вода скапливается в ресивере, со временем он начнёт ржаветь изнутри, что сделает его менее прочным. Известен случай взрыва ресивера из-за внутренней коррозии. В результате половина цеха была уничтожена. Если бы кто-то был в помещении в тот момент, всё могло бы закончиться куда более трагично.
К сожалению, слив воды из ресивера бывает проблематичным, поскольку клапан находится внизу. Можно приобрести удобный комплект для слива, который позволяет облегчить доступ к шаровому крану и процедуру слива..
Если вы хотите автоматизировать этот процесс, в продаже доступны специальные таймеры, которые будут автоматически сливать воду из ресивера.
Удаление масла
Фильтр Motor Guard уже несколько десятилетий является отличным выбором для удаления масла из магистралей сжатого воздуха.
Он также известен как фильтр из туалетной бумаги. В своё время его даже использовали в автомобилях вместо масляного фильтра. Фильтр Motor Guard можно назвать фильтром точечного использования. Это означает, быстроразъёмные соединения с каждой стороны позволяют использовать его только тогда, когда вам нужен максимально чистый воздух, например, при порошковой окраске. Его нецелесообразно эксплуатировать при пескоструйной обработке. Фильтр Motor Guard использует картридж, очень похожий на рулон туалетной бумаги, который сжимается между верхней и нижней частями корпуса. Сжатие рулона заставляет слои слегка раздвигаться, оставляя между ними некоторое пространство. Воздух проходит через пустоты в слоях бумаги, и любые частицы масла или грязи задерживаются. Я читал об одном хитром способе замены фильтра, когда он подходит к концу своего срока службы, — использовать настоящие рулоны туалетной бумаги. Судя по всему, туалетная бумага работает почти так же хорошо, как сменные фильтры Motor Guard. Читателям предоставляется возможность проверить верность этого замечания. При выборе туалетной бумаги говорят, что чем дешевле, тем лучше, имея в виду однослойную, похожую на наждачную бумагу. Стандартная серия фильтров Motorguard удаляет капли масла, но, к сожалению, не удаляет масло в виде паров. Для полного удаления масла из воздуха (<0,01 PPM) можно использовать фильтр Motorguard MC-100. MC-100 использует активированный уголь для удаления паров масла из воздуховодов. Такой уровень удаления масла обычно предназначен только для распыления базовых красок на водной основе. Если вы хотите быть на 100% уверены, что масло не попадёт в процесс порошковой покраски, этот фильтр справится с этой задачей.
Читателям предложено несколько способов удаления воды и влаги из системы подачи сжатого воздуха. В зависимости от вашего бюджета и навыков самостоятельного ремонта, вы можете выбрать наиболее подходящий вам метод или методы. Все они эффективны и проверены на практике. Некоторые из них дороги, но это не должно отпугнуть вас от порошковой окраски. Если вы только начинаете ею заниматься и хотите попробовать, опустите воздушный шланг в ведро со льдом и смело начинайте. По мере вашего профессионального роста вы улучшите своё оборудование и поймёте необходимость в более чистом воздухе. Эти материалы подходят не только для порошковой окраски: если вы когда-нибудь захотите использовать краскопульт или плазменный резак, вам понадобится такой же чистый и сухой воздух.