Electrostatic wood finishing

Finisarea în câmp electrostatic s-a folosit inițial pentru metal: carcasele aparatelor de uz casnic (mașini de spălat, frigidere), caroseriile automobilelor, ușile metalice. Treptat, datorită avantajelor pe care le prezenta metoda a fost adaptată și în domeniul finisării lemnului. Acum, finisarea în câmp electrostatic este folosită frecvent pentru acoperirea scaunelor sau a altor obiecte la care pulverizarea obișnuită generează pierderi foarte mari.

Principle of the method

Pulverizarea în câmp electrostatic se bazează pe mișcarea particulelor atomizate de-a lungul liniilor unui câmp electromagnetic format între un pistol încărcat cu sarcini negative și un obiect încărcat cu sarcini pozitive. Particulele de lac sau vopsea încărcate electric sunt atrase spre obiectul de lăcuit după liniile de forță ale acestui câmp format între pistol și obiectul de finisat, care este legat la pământ. Particulele cedează sarcina electrică și sunt reținute pe suprafața obiectului ce trebuie finisat.

Puterea câmpului electromagnetic depinde de distanța dintre pistol și obiect și de diferența de potențial (voltajul). În mod normal voltajul între obiectul încărcat și pistol este de 80 kV. Distanța depinde de echipament și variază între 0,3 și 0,5 m.

Lemnul este slab conducător de electricitate. De aceea, pentru a avea un efect electrostatic optim, umiditatea lemnului trebuie să fie de 10-12%,  iar cea a aerului nu mai jos de 60-70%. Pentru a-i îmbunătăți conductivitatea, lemnul poate fi tratat cu soluții saline sau poate fi ținut scurtă vreme în încăperi speciale cu abur.

Pistoale pentru aplicare în câmp electrostatic

Este de la sine înțeles că nu se poate folosi orice pistol pentru astfel de aplicații și nici orice fel de lac. Există echipamente speciale pentru aplicare în câmp electrostatic, care transmit sarcina electrică materialelor peliculogene formulate anume pentru a conduce curentul electric.

Echipamentele pot fi asemănătoare pistoalelor de pulverizare obișnuite sau pot fi discuri de aplicare. Acestea din urmă se rotesc și împrăștie vopseaua încărcată negativ, care este atrasă de obiectele de acoperit, încărcate pozitiv. Sistemul cu disc este mai vechi și mai puțin folosit în ultima vreme.

Finisarea în câmp electrostatic

Materialele de finisare în câmp electrostatic sunt diferite de cele obișnuite. Diferă solvenții folosiți la solvatarea rășinii, tensiune superficială, vâscozitate și capacitate de încărcare electrostatică. Produsele care pot fi folosite sunt cele care formează peliculă (grund, lac, email). În componența materialelor sunt substanțe care cresc conductivitatea și prin formarea peliculei, crește și conductivitatea obiectului. Aceasta va fi mai mare cu creșterea numărului de straturi. Baițurile, glaze-urile sau alte produse similare nu pot fi aplicate așa.

Se pot aplica în câmp electrostatic atât produse pe bază de solvent, cât și hidrodiluabile, cu condiția să fie formulate pentru acest tip de aplicare. Aplicarea produselor pe bază de solvenți nu este periculoasă pentru că se folosesc solvenți cu punct de aprindere ridicat.

Vâscozitatea este și ea foarte importantă la acest tip de aplicare. Dacă nu este respectată vâscozitatea recomandată, aplicarea nu are randamentul preconizat.

Persoana care face aplicarea în câmp electrostatic trebuie să fie instruită pentru astfel de activitate. De asemenea, trebuie să știe să întrețină pistolul. De acest lucru depinde atât timpul de viață al echipamentului, cât și evitarea accidentelor.

Avantajele aplicării în câmp electrostatic

Principalul avantaj al procedeului este reducerea considerabilă a consumului de material prin diminuarea pierderilor.

La pulverizarea convențională cele mai mici pierderi sunt la finisarea panourilor drepte, fără prelucrări mecanice. Pierderile cresc pe măsură ce apar prelucrările, iar suprafața de lăcuit se îngustează. Este cazul ramelor, elementelor sculptate sau scaunelor. Pierderile teoretice în cazul panourilor sunt în acest caz de 20%, ajungând la 60% la scaune. În realitate însă pierderile de material de finisare sunt mult mai mari ajungând și chiar depășind 100%.

În cazul finisării în câmp electrostatic reducerea pierderilor este spectaculoasă. Consumul de material este redus cu 50%, chiar 80%. Din cauza sarcinilor electrice, chiar dacă pulverizarea este făcută din fața obiectului ce trebuie finisat (scaun, ramă), particulele se așază și pe spatele lui, fiind atrase de câmpul electromagnetic format. Se reduce astfel cantitatea de material care ajunge în atmosferă (over spray) sau pe jos și crește cel depus pe lemn.

Un alt avantaj ce derivă din cele de mai sus este îmbunătățirea condițiilor de lucru. Reducându-se pierderile atmosfera în hala de lucru va fi mult mai curată, iar problemele legate de protecția mediului și de calitatea muncii se reduc simțitor.

Tot ca avantaje se pot menționa aplicarea uniformă a stratului de material de finisare și posibilitatea de automatizare a întregului sistem, crescând astfel productivitatea.

Cele mai performante echipamente sunt cele care combină pulverizarea electrostatică cu roboți antropomorfi. Acești roboți aplică materialul urmărind conturul piesei, operație realizată cu ajutorul unor software-uri speciale. În combinație cu efectul electrostatic, pierderile de material se reduc și mai mult.

Pentru consultanță sau asistență specializată în proiecte de finisare industrială puteți contacta specialiștii de la Falk Consulting.