Валы для вальцовых линий отделки

Особенности и нюансы обслуживания и ремонта

На предприятиях, выпускающих мебель и продукцию столярно-строительного назначения, широко используются различные отделочные линии, в том числе на основе вальцового оборудования.

Вальцовые линии, предназначенные для отделки (нанесения на плоские поверхности изделий различных лакокрасочных материалов, в том числе шпатлевки, грунта и финишного покрытия – краски и лака), укомплектованы вальцовочными станками, одно- и двухвальцовыми. Как правило, они состоят из одного или двух дозирующих и наносящих ЛКМ валов с установленной технологией твердостью по ШОР А, обычно 25–60 единиц.

Вальцовочные станки

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) подаются специальным насосом в пространство между наносящим и дозирующим валами, которое защищено торцовыми уплотнительными щечками. Валы могут вращаться в одном направлении и навстречу друг другу. При встречном вращении на дозирующем валу устанавливаются ракели (скребки), которые очищают его от ЛКМ.

Кроме того, на вальцовых станках монтируются механизмы тонкой настройки зазора (щели) между валами шириной 0–5 мм, что позволяет регулировать расход ЛКМ разной вязкости и толщину наносимого лакокрасочного слоя.

Одновальцовые станки обычно применяются для нанесения на поверхности красителей и финишных слоев лака. Привод на каждом вальце позволяет отдельно регулировать скорость дозирующего и наносящего валов, для того чтобы добиваться равномерного цвета поверхности заготовки и убирать следы от наносящего вала.

На двухвальцовых станках можно использовать все типы красок и лаков, а также наносить на поверхность заготовок ЛКМ в бóльшем объеме, чем на одновальцовых, без угрозы образования различных дефектов и оставления следов от валов. На этих станках для нанесения ЛКМ обычно используют обрезиненные валы.

Вальцовочный станок с несколькими валами (рис. 1) входит в состав линии отделки плоских заготовок.

Преимуществ вальцового нанесения отделочных материалов несколько: широкий диапазон вязкости используемых ЛКМ, высокая скорость подачи (нанесения) – до 25 м/мин, возможность нанесения очень тонких слоев ЛКМ, особенно при наличии на линии вальцового станка для финишной отделки на основе наносящего вала с так называемой лазерной насечкой.

К недостаткам этого метода можно отнести довольно быстрый износ резины на наносящем валу, слишком толстые слои ЛКМ и невозможность отделки рельефных поверхностей. Однако последний недостаток, возможно, скоро будет устранен.

Основные правила эксплуатации валов вальцовых линий

Долго сохранять валы в рабочем состоянии позволит соблюдение определенных правил:

• монтаж и замена в точном соответствии требованиям производителя оборудования;
• установка зазоров между валами согласно техническим рекомендациям производителя для обеспечения оптимального взаимодействия поверхности вала с краской и окрашиваемой поверхностью;
• недопущение частого «сухого» прогона секции вальцовой машины (без ЛКМ на валах) во избежание преждевременного разрушения поверхности вала и выкрашивания, применение специальной пасты для защиты валов во время холостого прогона;
• использование красок и лаков, соответствующих установленным валам, и, наоборот, оборудование машины валами с покрытием, подходящим для выбранных красок и лаков;
• применение вспомогательных средств для мойки и очистки, подходящих для покрытия валов;
• соблюдение регулярных интервалов промывки и глубокой очистки валиков, своевременное удаление глазури с поверхности валиков;
• применение химических веществ в строгом соответствии инструкции производителя;
• тщательная промывка валов при длительной остановке оборудования;
• обеспечение необходимых условий отделки изделий – температуры и влажности воздуха и пр.;
• правильное хранение валов до установки в машину.

Новые валы должны храниться в оригинальной упаковке с опорой на оси, без давления и какого-либо другого воздействия на резиновое покрытие. Упаковка защищает их от пыли, воздействия солнечного света, УФ-излучения и озона. Попадание прямого солнечного света и влаги недопустимо.

Основные характеристики, определяющие работоспособность и стойкость резиновых валов линий, подразделяются на физические, химические и эксплуатационные.

К эксплуатационным относятся правильный перенос (раскат) краски и лака, теплопроводность, сохранение геометрии вала при эксплуатации. Химические характеристики – это химическая стойкость к используемым в отделке изделий материалам (смывкам, растворителям, краскам, лакам и т. д.). Физические – износостойкость, твердость и упругость, качество поверхности, необходимая шероховатость и т. д.

Не секрет, что срок службы таких валов определяют сразу несколько факторов. Правильность установки, своевременный уход, качество используемых красок, промывочных средств и даже водопроводной воды – все это очень важно для длительной и бесперебойной работы окрасочных валов. К примеру, на вальцовых линиях валы могут эксплуатироваться от двух до пяти лет, в зависимости от производительности, частоты промывки и профилактических работ при работе с обычными водорастворимыми красками. При работе с УФ-отверждаемыми красками или в смешанном режиме срок службы валов обычно сокращается.

Качество регулировки вальцового станка тоже существенно влияет на долговечность и эффективность работы валов. Если какие-то два валика слишком сильно прижаты друг к другу, резина во время работы будет перегреваться. Известно, что при повышении температуры на 10 градусов химические реакции в ЛКМ и в самих валах протекают вдвое быстрее. Ускоряется и старение резины, увеличивается механический износ поверхности. В связи с этим целесообразно не реже чем раз в полгода проверять и регулировать прижим валов в станке.

Перед установкой в станок новых валов следует замерить их диаметр и сверить с паспортными данными. Можно использовать обычный штангенциркуль с точностью измерений ±0,1 мм.

Обрезиненные валы обычно составляют единый узел с подшипниками, поэтому большое значение имеет контроль за состоянием пары вал-подшипник. Правильная геометрия системы валов способствует продлению срока их службы.

Подшипникам качения следует уделять особое внимание, не допуская скопления вокруг них подтеков краски, ворсинок, смазки. Все подшипники, даже герметичные, необходимо регулярно смазывать снаружи тонким слоем жидкого масла, которое не позволит краске присохнуть к металлическим поверхностям, что упростит их сервисное обслуживание.

Восстанавливать или менять?

Основой любого вала отделочных линий является стальной вал специальной конструкции, с обрезиненной центральной частью и шейками на концах под установку подшипниковых узлов.

Самый распространенный материал для облицовки валов вальцовых линий отделки сегодня – это резина на основе синтетических каучуков. При выборе резины следует учитывать соответствие покрытия типу используемых красок. Так, для отделки обычными алкидными красками (неполярный материал, основным компонентом которого является смола), используются валы с покрытием из полярного материала. Чаще всего применяется бутадиен-нитрильный каучук (NBR), не разрушаемый смолами.

При работе с УФ-отверждаемыми красками (полярный материал) покрытие валов должно быть из неполярного материала, обычно им служит этилен-пропилен-диеновый каучук (EPDM), стойкий к действию сложных эфиров, кетонов и акрилатов.

Если заметно ухудшается раскат и перенос краски, резиновое покрытие стало блестящим и остекленевшим, а средства для глубокой очистки и растворения налета не помогают, отмечается набухание или усадка резинового покрытия, диаметр валика по длине меняется, края истертые, деформированные или разбухшие, поверхность валов липкая, твердость покрытия значительно выше или ниже, чем у новых валов, то следует задуматься о смене валов.

Можно приобрести новый вал или восстановить изношенный. Если подменных валов нет, придется покупать новые или восстановленные у поставщика оборудования. После проведения комплекса восстановительных работ (ремонт шейки вала, заменена подшипников, резинового покрытия) вал будет хорошо работать. Но часто заказчик, пытаясь сэкономить, просит заменить только резиновое покрытие, что не всегда оправданно. Если шейки в хорошем состоянии, гораздо выгоднее сделать переоблицовку (гуммирование) вала, а не покупать новый.

Полный ремонт вала по затратам сопоставим с изготовлением нового, поэтому оптимальный вариант – отремонтировать шейки валов и заменить резиновое покрытие. В этом случае заказчик экономит в сравнении с покупкой нового вала и получает почти такое же качество работы.

Недостатком восстановленного вала считается меньшая масса, поскольку перед обрезиниванием с корпуса вала снимается слой металла. Многократный ремонт приводит к значительному уменьшению массы.

Ремонт: виды работ

При ремонте валов особое значение имеет технология, то есть техпроцесс изготовления обрезиненного вала. Совокупность технологических операций, начиная с входного контроля и заканчивая выходным, определяет качество вала. Например, незамеченная при входном контроле изношенная шейка вала приведет к неправильной работе вала.

При поиске фирм, способных провести ремонт валов с ваших линий отделки, следует обращать особое внимание на возможность проведения комплексного, а не только частичного сервисного обслуживания, что подразумевает в т. ч. наличие квалифицированного персонала и специального оборудования, – это в итоге скажется на качестве выполненных работ.

Для получения коммерческого предложения по ценам и срокам, необходимо предоставить сервисной фирме следующие данные:

• диаметр основания вала под гуммирование;
• диаметр финишный с обрезиниванием (конечный);
• длина вала по резине (рабочая ширина резиновой поверхности);
• среда, в которой используется вал (с какими ЛКМ взаимодействует);
• твердость резины;
• чертеж или эскиз вала в идеале.

Предприятию следует приобрести хотя бы простейший твердомер для измерения твердости по ШОР А (рис. 2). Этот прибор пригодится для контроля покрытия валов.

Наиболее распространенные виды сервисных работ по гуммированию валов:

• изготовление валов на заказ по чертежам или образцу;
• обрезинивание (гуммирование) валов;
• ремонт (восстановление) посадочных мест и шеек вала;
• статическая балансировка валов, колес, роликов по запросу;
• шлифовка резинового покрытия;
• бомбирование (нарезка канавок, в основном для клеенаносящих станков);
• замеры твердости резины, снятие размеров, подбор резины, рекомендации по подбору резиновой смеси.

Сейчас в стране достаточно много фирм, которые занимаются сервисным обслуживанием валов с линий отделки, в том числе специализированных и ориентированных на полиграфическое, клеенаносящее и подобное оборудование. Однако, по данным автора, ремонтом финишных валов с лазерной насечкой, позволяющей наносить минимальный финишный слой ЛКМ, в России сейчас не занимается никто. 

Текст Владимир Падерин