В очікуванні революції порошкового фарбування

Кожен оператор порошкового фарбування стикався з моментами в роботі, коли форма виробу що фарбується, особливо при наявності в ній порожнин, вигнутих кишень, створювала додаткові складності в створенні рівномірного шару покриття по всій поверхні, включаючи складні для забарвлення місця.
Звичний ручний фарбувальний напилювач при цьому стає абсолютно незграбним, вочевидь непристосованим для вирішення подібних завдань.

Як правило, всі сприймають ці складності, як неминуче зло. Більшість не намагається замислюватися про їх подолання, задовольняючись отриманням можливого для звичайного напилювача результату. Але тільки не хлопець з США на ім'я Пітер Бушемі (Peter Buscemi), який побачив корінь всіх бід навіть не в клітці Фарадея, а в довгому і жорсткому стовбурі фарбувального пістолета, який і обмежував можливості маляра за забарвленням важкодоступних місць. Саме це баченняпроблеми і зумовило вибір способу її вирішення. Бушемі вирішив зробити фарбувальний пістолет з гнучким стовбуром, який дозволив би заводити форсунку в самі непередбачувані місця складних за формою виробів. Своє бачення Пітер втілив в патентній заявці, яку подав аж в далекому 2000 р. і отримав авторське свідотство в 2003 р.
У своїй патентній заявці П.Бушемі досить високопарно заявив: «На закінчення хочеться ще раз відзначити, винахід є не просто новим, корисним і унікальним, а являє собою революцію в пристроях, призначених для нанесення заряджених частинок порошку».

Знайти плоди передбаченої їм революції впродовж 11 років після публікації патенту поки не вдалося. Автори цієї статті нездатні навести приклад практичної реалізації технічного рішення, запропонованого П.Бушемі. Судячи з усього, його ідея просто не знайшла відгуку в серцях виробників фарбувального устаткування. А у самого винахідника, мабуть, не вистачило власних коштів для втілення свого задуму.
Або ж рішення проблеми забарвлення важкодоступних місць за методом П.Бушемі виявилося не настільки ефективним на практиці, як вважав пророк революції в порошковому фарбуванні.

Хоча проблема фарбування важкодоступних місць завжди залишалася актуальною, але на сьогодні підходи до її подолання полягають в регулюванні і стабілізації струму малих значень, що подається на коронуючий електрод в сучасних пістолетах. Завдяки чому значно знижується ефект клітки Фарадея і проблема з фарбуванням незручних місць виробів значно зменшується.

З іншого боку, необхідність забарвлення важкодоступних ділянок тих чи інших виробів пов'язана, як правило, не з декоративною функцією покриття, а в першу чергу - із захисною. Це завдання більш ніж пристойно вирішують технології електроосадження - катафорез і анафорез.Незважаючи на це сподіваємося, що читачам буде цікаво ознайомитися з винаходом П.Бушемі.
Оскільки, з одного боку негативний досвід (якщо таковим вважати нездійснені покладені автором надїї на свій винахід) - теж досвід. А з іншої сторони, можна привести довгий список відомих винаходів і наукових відкриттів, що чекали свого зоряного часу і довше 11 років. Цілком можливо, що через якийсь час ідея Бушемі ще переживе ренесанс, і напилювачі з гнучкими стволами стануть буденним атрибутом ділянок порошкового фарбування.
Найлегше описати винахід П.Бушемі, розглядяючи його ілюстрації до патентній заявці.

На мал.1 автор показує традиційну конструкцію фарбувального пістолета в тій мірі, яка може краще проілюструвати її відмінність від системи, запропонованої П.Бушемі, показаної на мал.2. Ми бачимо традиційну систему з бункером G, з якого частинки фарби, підхоплені потоком повітря, піддаються впливу електричного заряду відджерела живлення A, керованого пристроєм D. Наприкінці частки фарби напилюються на виріб E.
Показана на мал.2 гнучка трубка 17 і є головною особливістю, що відрізняє винахід П.Бушемі від усього, що було створено до нього.

На мал. 3 і 4 нам показують приклад переваги гнучкого стовбура фарбувального пістолета в роботі, як його побачив автор винаходу. На жаль, П. Бушемі, судячи з усього, до моменту патентування не зміг виготовити прототип свого гнучкого стовбура, тому що ми бачимо не фотографії пофарбованих виробів, що демонструють перевагу нового обладнання, а картинки, виконані від руки. Зізнаємося, на думку авторів цієї статті, Бушемі вибрав досить дивні приклади для демонстрації переваги свого винаходу. Тому що пофарбувати намальовані ним деталі порошковою фарбою вкрай просто і без гнучкого стовбура.

На мал.5 описуємий пристрій показано трохи більш детально, включаючи зображення елементів з'єднання гнучкої трубки зі стовбуром пістолета. Від стовбура (А), що є джерелом живлення, подається напруга через контактне кільце В на резистор 15 МегОм (1), до якого припаяний провід (2), що живить електрод. Те саме більшдетально показано на мал.16. Електродний блок з'єднується за допомогою шпильки з подовжувачем блоку електрода (7). Передбачається можливість фіксації електродного блоку до кожуха шпилькою, що забезпечує в подальшому їх нероз'єднання в ході роботи.

У свою чергу шпилькою через отвори 8 і 9 кріпляться разом блок електрода і подовжувальна трубка. Призначення подовжувальної трубки П.Бушемі бачить в нанесеній на ній різьбі, до якої кріпиться гнучка трубка.
У свою чергу, наявний на подовжувачі блоку виступ (13) не дозволяє гнучкій трубці надмірно зміщуватися назад.

На малюнках 6 і 7 показані варіанти кріплення проводу всередині трубки. Автор патенту підкреслює пріоритетність завдання ізоляції проводу від проходячої по трубці фарби.

На малюнках 13 і 14 нам показують дистальний відділ випускної трубки в розборі і в зібраному стані. Крізь поздовжній отвір (26) в стінці втулки (25), названої автором базою електрода, проходить провід від гнучкої трубки (17) для контакту з електродом за допомогою контактного елементу (29). База електрода і форсунка мають вирізи, що дозволяють закріпити електрод.База електрода, електрод і форсунка розміщені в кожусі електроду (вузол) (19). Корпус (30) за допомогою втулки (32) та шпильки (21) фіксує зазначені елементи всередині кожуха (19). Шпилька може регулювати висунуте становище форсунки за допомогою фіксації в отворах 23 або 24.
На малюнку 9 всі зазначені елементи показані в зібраному вигляді в поперечному розрізі.
На малюнку 12 автор винаходу показує напрямок руху заряджених часточок фарби на поверхню, що фарбується Е. Передбачена, відповідно до поданих заявок автора, і можливість заміни форсунки на щелевидну (34) (див. мал.10), що дозволяє наносити фарбу більш щільним потоком.

Після публікації патенту Пітера Бушемі одним з перших на нього, судячи з усього, відреагував Джеффрі Давід Савчішин (Jeffrey David Sawczyszyn), який відразу побачив можливі ускладнення в роботі з пістолетом з гнучкою трубкою. Адже щоб працювати з такою трубкою, оператору фарбувальної установки необхідно фіксувати руку в незручному становищі. Крім того, в гнучкій трубці, на відміну від традиційної жорсткої, при вигинах може легко перекриватися просвіт, ускладнюючи, або ж повністю зупиняючи потік частинок фарби. Тому Джеффрі в рік виходу патенту П.Бушемі вирішив доповнити ідею гнучкого стовбура пружиною, яка б дозволяла фіксувати зігнуте положення гнучкої трубки і запобігала перекриттю просвіту. І назвав її Універсальної Гнучкою форсункою для нанесення порошкової фарби. В далекому для нас сьогодні 2004 році Джеффрі подав патентну заявку і отримав авторське свідоцтво в 2007 році.
Дж. Савчішин не став обтяжувати свій опис деталями, як Бушемі. Ми бачимо у нього згадку контакту проводів трубки з пістолетом з їх одного боку та із заряджуючим електродом з іншого. Трубка в задумі Джеффрі складається з зовнішньої оболонки, пружини і внутрішньої оболонки, виконаної з непригораємого матеріалу, що запобігає відкладенню фарби на ній.
Автор підкреслює, що пружина проходить крізь всю Універсальну Гнучку Форсунку по довжині. Завдяки чому посилена нею трубка не перетискається, здатна фіксуватись в певних положеннях і підтримувати форму.
Дж. Савчишин висловив у своїй заявці надію на виробництво його Універсальних Гнучких Форсунок, сумісних з будь-якими порошковими напилювачами, що, власне, і мало зробити його дітище універсальним.
Свою заявку Дж.Савчішин супроводжував лише одним малюнком, який ми і демонструємо читачам.
Його легенда:
1. Звичайний пістолет для нанесення порошкової фарби
2. Провід для зарядки електрода (фарби)
3. Камера змішування порошку і повітря
4. Подача порошку
5. Подача повітря
6. Точка контакту між пістолетом і Універсальною Гнучкою Форсункою
7. Трубка непригораємої Гнучкої Форсунки
8. Підпружинена гнучка трубка
9. Заряджаючий електрод
10. Дифузор
11. Роз'єм для пістолета
12. Напрямок руху псевдоожиженного порошку
13. Заряджений порошок
З позиції 2014 року неможливо не відзначити крайню рідкість ситуацій на виробництві, коли б виникла наявна потреба в застосуванні описаних більш 10 років тому товаришами Бушемі і Савчишиним ідеї гнучких трубок-стовбурів порошкового фарбувального пістолета. Причин цьому навести можна кілька:
- Як було сказано вище, необхідність профарбовування закритих для зовнішнього огляду ділянок (а саме такі ділянки і складно фарбувати традиційним пістолетом в першу чергу) пов'язана з превалюванням захисної функції лакофарбового покриття над її декоративною складовою. Це завдання сьогодні, як і в 2004 році, відмінно і значно
простіше вирішується іншими технологіями.
- Необхідність контролю положення фарбувальної форсунки при наведенні її на закриту від зовнішнього огляду поверхню і відстані між ними. Хоча необхідний для успішної роботи їх винаходу контроль положення форсунки, управління її переміщенням в напівзакритих порожнинах, візуалізацію шару фарби, що наноситься, в принципі, можна здійснити за аналогією з ендоскопами, що застосовуються в медицині.
Але подорожчання обладнання в цьому випадку викликає ще більше запитань щодо його доцільності. Крім того, можна легко передбачити складності маніпулювання
форсункою в умовах, коли нею не можна торкатися забарвлених важкодоступних ділянок виробу. Для цого потрібні ще більш професійні навички управління фарбувальної головкою, ніж необхідні для лікарів-ендоскопістів, що розглядають стінки шлунку.
- Необхідність візуального контролю шару фарби що наноситься в умовах, коли це неможливо за визначенням.
- Робота з гнучкою форсункою певно задіє обидві руки оператора установки. Що автоматично піднімає питання техніки безпеки, пов'язані з накопиченням заряду на тілі оператора.
- Відстань від форсунки до деталей, що фарбуються, буде виключно малою. Тому автоматика сучасних фарбувальних електростатичних установок просто буде вимикати подачу напруги, щоб уникнути іскри. І так далі.
Судячи з усього, коли Пітер Бушемі передрікав революцію в порошковому фарбуванні, зумовлену його новаторською ідеєю, навряд чи він брав до уваги ці аспекти.
І все ж на наш погляд, можливо, варто утриматися від надміру глузливого тону при погляді на ідеї, які непокоїли невдалих американських винахідників 10 років тому. Питання, які вони поставили своїм баченням вирішення певних завдань, отримали на практиці негативну відповідь. Це сьогодні. Які питання піднімуть перед розробниками технології фарбувальних виробництв завтра, ніхто не візьметься передбачити.
Можливо, через якийсь час з-під товстого шару пилу витягнуть і ескізи Савчишина та Бушемі, які наші читачі побачили на сторінках цього номера журналу. І ідея гнучкого фарбувального стовбура отримає друге дихання. Непередбачуваними залишаються не лише людські дурість й винахідливість, але й потреби. В решті решт, хто б міг свого часу передбачити, дивлячись на запилені екрани перших телевізорів Зворикіна, що в перевернутій аналогії перед телеглядачами була представлена фарбувальна технологія майбутнього?