Kierunki modernizacji dążą przede wszystkim do: ograniczenia strat materiałów lakierniczych i kosztów lakierowania, poprawienia jakości otrzymywanych powierzchni oraz ograniczenia emisji szkodliwych substancji do środowiska. Wszystkim tym celom służy wprowadzanie techniki nanoszenia materiałów lakierniczych na walcach. Materiał lakierniczy nakładany jest na powierzchnię walca pokrytego gumą, po czym w momencie styku z pokrywaną powierzchnią walec „oddaje” materiał malowanej powierzchni. Technika ta pozwala na prowadzenie procesu praktycznie bez strat. Istnieją oczywiście istotne ograniczenia w stosowaniu tej techniki malowania. Pozwala ona bowiem pokrywać materiałami malarsko-lakierniczymi jedynie powierzchnie płaskie, o niewielkich błędach kształtu i małej tolerancji grubości, rzędu kilku dziesiątych milimetra. Technika ta wymaga starannego przygotowania powierzchni do malowania (dokładne skalibrowanie i szlifowanie elementu). Jednak w tych dziedzinach produkcji, gdzie mamy do czynienia z wielką ilością wyrobów o powtarzalnych rozmiarach (przemysł płytowy, drzwi płaskie, panele podłogowe), technologia ta nie ma sobie równych. W ostatnim czasie toruje sobie również drogę do mniejszych wytwórców, tam gdzie wymagana jest wysoka jakość i powtarzalność powierzchni. Urządzenia do malowania zwane nakładarkami walcowymi lub walcami lakierniczymi można ogólnie podzielić na dwa typy: – maszyny do nanoszenia barwników, farb i lakierów, wyposażone w dwa walce (nanoszący pokryty gumą i dozujący stalowy), – maszyny szpachlujące, wyposażone dodatkowo, oprócz walca dozującego i walca nanoszącego, w stalowy walec zacierający.

 

W maszynie do nanoszenia barwników, farb, lakierów itd. materiał lakierniczy podawany jest przy pomocy pompy pomiędzy walec dozujący i nanoszący. Nadmiar materiału spływa przez specjalnie ukształtowane rynny z powrotem do zbiornika, w którym zanurzony jest króciec pompy. Maszyna wyposażona jest w mechanizm pozwalający zbliżać i oddalać od siebie walce, co pozwala na płynną regulację ilości materiału nanoszonego na element. Element transportowany jest przez szeroki pas przesuwający się pod zespołem walców. Oczywiście, w zależności od grubości malowanych elementów zespół walców można odpowiednio podnosić lub opuszczać nad przenośnikiem. Każdy z walców wyposażony jest w indywidualny napęd z możliwością regulacji w szerokim zakresie prędkości. Możliwa jest także zmiana kierunku obrotów walców (rewers). W maszynach do nanoszenia farb i lakierów stosuje się walce z gumy twardej, nieporowatej, która „przenosi” materiał lakierniczy tylko na swojej powierzchni. W maszynach do nakładania barwników stosuje się gumy porowate, o różnych stopniach twardości, w zależności od tego, jak dużą ilość barwnika i w jaki sposób chcemy go nanieść. Cała ta grupa maszyn służy do nadania płaskiej powierzchni elementu koloru lub pokrycia jej lakierem lub farbą. Odrębną grupę maszyn stanowią maszyny szpachlujące, których zadaniem jest wyrównanie porowatej powierzchni elementu poprzez nałożenie na nią szpachlówki i mechaniczne „wtłoczenie” jej w szczeliny szpachlowanej powierzchni. Materiał (szpachlówka) nanoszony jest na element tak samo jak w typowej maszynie do malowania opisanej powyżej.

 

Element z naniesioną szpachlówką jest traktowany dodatkowo przez sztywny walec stalowy o dużej średnicy, którego zadaniem jest „wprasowanie” szpachlówki w pory wykańczanego elementu. Często dla uzyskania lepszego efektu wygładzenia powierzchni walec ten jest podgrzewany gorącą wodą. Ze względu na to, że maszyny szpachlujące poddawane są dużym obciążeniom (duży nacisk walca stalowego na powierzchnię elementu), ich konstrukcja musi być sztywniejsza niż maszyn do nanoszenia lakierów. Urządzenia te są zatem masywniejsze i cięższe. Do nanoszenia walcami stosuje się w praktyce dwa typy materiałów lakierniczych: materiały wodorozcieńczalne (barwniki w przemyśle meblarskim oraz grunty i farby wodne w przemyśle płytowym) oraz materiały utwardzane promieniowaniem UV (szpachlówki, lakiery i emalie) w przemyśle meblarskim i stolarce budowlanej. Materiały UV nie wymagają suszenia, ich utwardzenie następuję poprzez krótkotrwałą ekspozycję na promieniowanie ultrafioletowe. Zatem w ciągu technologicznym za maszyną nanoszącą niezbędne jest ustawienie odpowiedniego urządzenia do wysuszenia naniesionej warstwy w przypadku materiałów wodnych lub ich utwardzenia promieniowaniem UV. Jeżeli suszymy materiały wodne, urządzeniem tym jest tunel suszarniczy długości kilku lub kilkudziesięciu metrów. Z mokrej warstwy naniesionej na element walcami usuwana jest woda i śladowe ilości rozcieńczalników. Poza wysuszeniem w materiale lakierniczym nie zachodzą żadne procesy fizykochemiczne. Inaczej jest z materiałami utwardzanymi promieniowaniem ultrafioletowym. Materiały te z natury rzeczy pozbawione są rozcieńczalników lub zawierają je w bardzo niewielkich ilościach (do 1%).

 

W czasie utwardzania cała ich objętość przechodzi (wskutek reakcji chemicznej zainicjowanej dawką promieniowania ultrafioletowego) z cieczy w ciało stałe. Zatem, aby otrzymać efekt utwardzenia warstwy, należy naświetlić ją odpowiednią dawką promieniowania UV. Urządzenia do wytwarzania emisji ultrafioletowej nazywane są potocznie, choć nieściśle, „lampami UV”. W rzeczywistości lampa UV (zbliżona konstrukcją do świetlówki, lecz pracująca w zakresie innej długości fali i przy dużo wyższych energiach) jest jedynie elementem urządzenia do utwardzania powłok. Lampa ta umieszczona jest w światło-szczelnej, chłodzonej specjalnym wentylatorem obudowie. Lampę od góry otacza reflektor skupiający promienie UV na wąskim pasie utwardzanej powierzchni, co pozwala na dostarczenie odpowiedniej dawki energii promienistej do wykonania procesu usieciowania powłoki. Ze względu na dużą czułość procesu utwardzania na zmiany parametrów urządzenia opisane powyżej wyposażane są w możliwość regulacji mocy promieniowania (zazwyczaj 80, 100 lub 120 W/cm), a także w możliwość regulacji wysokości położenia lampy nad utwardzaną powierzchnią, co pozwala silniej skupić lub rozproszyć promieniowanie.

 

Lampy UV, podobnie jak inne lampy wyładowcze zużywają się w miarę użytkowania. Stopniowo maleje ich moc i zmniejsza się procentowy udział nadfioletu w emitowanym promieniowaniu. Dlatego też każda lampa ma określony przez producenta dopuszczalny czas użytkowania, po którym musi zostać wymieniona. Ponieważ opisane procesy starzenia się lampy mają charakter ciągły (nie zachodzą skokowo), niezbędna jest okresowa kontrola jakości pracy lampy przy pomocy specjalistycznego sprzętu. Używane dziś urządzenia nazywane są „UV mapami” i pozwalają rejestrować maksymalne natężenie wypromieniowanej energii oraz całkowitą dawkę przypadającą na jednostkę utwardzanej powierzchni. Informacja ta pozwala na określenie, czy i jak długo dana lampa może jeszcze pracować w określonych warunkach technologicznych (ilość nanoszonego materiału lakierniczego, szybkość posuwu linii itd.). W dużych zakładach przemysłowych szpachlarki, nakładarki walcowe, urządzenia do suszenia i utwardzania powłok oraz szlifierki do międzyoperacyjnego szlifowania powłok łączone są w długie linie technologiczne pozwalające na otrzymanie gotowej powłoki w jednej operacji, przy jednokrotnym przejściu linii. Technologie malowania na walcach lakierniczych ulegają ciągłemu rozwojowi. Pojawiają się nowe materiały malarsko-lakiernicze, oferujące coraz lepsze właściwości jakościowe wykańczanych powierzchni. Rozszerza się oferta producentów urządzeń nanoszących. Nowe maszyny pozwalają zwiększać wydajność produkcji, elastyczniej regulować wielkości naniesień, lepiej dostosowywać jakość otrzymanej powierzchni do oczekiwań klientów. Obecnie ten sposób malowania wydaje się być najszybciej rozwijającą się technologią lakierniczą. Rafał Wnuk Becker Acroma