در سال ۱۹۸۲ آقای فرانسیس دیوید میلت Francis Davis Millet  اولین  و پایه و اساس سیستم پاشش رنگ را اختراع کرد که با کمک آقای ادوارد سیمور Edward Seymour این تکنیک را گسترش داده و به صورت قوطی های اسپری رنگ امروزی در آوردند.

امروزه انواع مختلفی از سیستم های پاشش رنگ وجود دارد اما به طور کلی میتوان آنها را به دو دسته کلی ایر اسپری Air Spray  ( پاشش به وسیله هوا ) و ایرلس اسپری Ailrless Spray ( پاشش بدون هوا ) دسته بندی کرد .

در سیستم ایر اسپری یا پاشش با هوا ؛ هوای فشرده در داخل رنگ دمیده شده و آن را به ذرات بسیار ریز تبدیل میکند. به این عمل اتمیزه شدن میگویند . عمومی ترین روش سیستم پاشش ایر اسپری  پیستوله های بادی است. در پیستوله های بادی رنگ داخل یک مخزن ریخته میشود که به وسیله لوله باریکی به یک مجرا که در دسته پیستوله قرار دارد و در آن هوای فشرده در جریان است راه دارد. عبور هوای فشرده در دسته پیستوله بادی سبب مکیده شدن رنگ از مخزن یا همان کاسه پیستوله بر اساس اثر ونتوری شده و در داخل دسته با هوای فشرده مخلوط و اتمیزه میشود. سپس با خروج از نازل ذرات رنگ سوار بر هوای فشرده بر روی سطح مورد نظر می نشیند.

یک دستگاه ایرلس چگونه کار میکند ؟

عمل تبدیل رنگ به ذرات بسیار ریز را میتوان از طریق عبور رنگ با فشار بسیار بالا از یک نازل بسیار ریز نیز به دست آورد. در این روش رنگ مایع به وسیله یک پمپ فشار قوی به سمت یک نازل بسیار ریز پمپاژ شده و با خروج از نازل اتمیزه شده و با سرعت بالا به سطح کار برخورد کرده و به آن میچسبد . در این روش دیگر از هوای فشرده برای اتمیزه کردن رنگ و حمل ذرات رنگ تا سطح کار استفاده نشده و رنگ به تنهایی پاشیده میشود. به همین دلیل این روش را ایرلس یا بدون هوا می نامند .

انواع مختلفی از دستگاه های ایرلس در بازار وجود دارد اما همگی از روش یکسانی تبعیت میکنند. در دستگاه های ایرلس رنگ به وسیله پمپ با فشار بسیار بالا از طریق یک شلنگ فشار قوی به سمت گان ایرلس هدایت شده و در انتهای گان ، از تیپ یا همان نازل ایرلس عبور کرده و اتمیزه و به سطح مورد نظر پاشیده میشود . نازل ایرلس یا تیپ ایرلس وظیفه شکل دهی به الگوی پاشش متناسب با عرض مورد نیاز و مقدار خروجی رنگ مورد نیاز را بر عهده دارد. همچنین میزان خروجی رنگ را میتوان علاوه بر تیپ ایرلس با استفاده از فشار دستگاه ایرلس نیز کنترل کرد .

اساس علمی کارکرد رنگپاش های ایرلس چیست؟

اساس عملکرد سیستم های پاشش ایرلس اصول ویسکوزیته و کشش سطحی که ذرات رنگ را به صورت مایع کنار یکدیگر نگه میدارند و اتمیزه شدن که رنگ را به جای یک سیال مایع به ذرات بسیار ریز جدا از هم تبدیل میکند استوار است. در سیستم های پاشش ایرلس ، انرژی وارد شده به رنگ از طریق تحت فشار قرار گرفتن آن به وسیله پمپ ایرلس به قدری زیاد است که میتواند اتمیزه شدن را حاصل نماید 

رنگی که در داخل شلنگ ایرلس تحت فشار قرار گرفته و به صورت مداوم و تحت فشار بسیار بالا از خروجی بسیار ریز تیپ ایرلس خارج میشود ، به محظ واجهه با هوای محیط به صورت ابری از ذرات بسیار ریز با سرعت بالا در می آید. این اوریفیس (خروجی ریز نازل) تیپ ایرلس است که مقدار خروجی رنگ از گان ایرلس و عرض و الگوی پاشش ایرلس را تعیین میکند. به همین سبب تیپ های ایرلس متنوعی با خروجی ها و عرض و الگوی پاشش های مختلف در بازار وجود دارد.

چگونگی کارکرد سیستم ایرلس:

منظور از دستگاه ایرلس در این نگارش همان بخشی اصلی سیستم است که وظیفه مکش ، پمپاژ و کنترل فشار پمپاژ رنگ را بر عهده دارد . تغریبا در تمامی دستگاه های ایرلس یک بخش پمپ وجود دارد که در اصطلاح به آن بخش زیر پمپ یا بخش سیال گفته میشود . کار بخش پمپ ایرلس ، پمپاژ رنگ با مقدار مشخصی رنگ تحت فشار زیاد از طریق شلنگ رنگ ایرلس به سمت گان و نازل میباشد . برای رسیدن به این منظور تمامی پمپ ها دارای شیر یک طرفه ورودی و خروجی و یک پیستون یا دیافراگم هستند که هنگامی که دستگاه شروع به کار میکند وظیفه مکش و پمپاژ رنگ را به عهده دارند .

یک پمپ ایرلس به وسیله یک موتور الکتریکی یا بنزینی ، هیدرولیکی یا نیوماتیک (بادی) به حرکت در می آید . در پمپ های ایرلس برقی و بنزینی ؛ نیروی محرکه موتور به دو صورت عمل میکند. در ایرلس های دیافراگمی که تنکولوژی قدیمی تری هستند ، نیروی موتور محرک یک پمپ روغن میشود که روغن پرده دیافراگم را مرتعش کرده و پرده دیافراگم عمل مکش و پمپاژ رنگ را انجام میدهد. نوع طراحی پمپ ایرلس دیافراگمی مشابه پمپ های سمپاش است با تفاوت هایی در نوع دیافراگم و شیر های یکطرفه ورودی و خروجی. در پمپ های ایرلس پیستونی ، نیروی محرکه موتور یک گیربکس را چرخانده وخروجی گیربکس به واسطه یک مکانیزم لنگ و لغزنده شاتون و در نهایت پیستون پمپ پیستونی را بالا و پایین میکند . بالا و پایین شدن پیستون مکش و پمپاژ رنگ را حاصل میکند. در پمپ ایرلس پیستونی یک سنسور فشار مکانیکی یا الکترونیک فشار حاصل از عملکرد پمپ ایرلس را دریافت کرده به واحد کنترل دیجیتال دستگاه یا در مدل های مکانیکی به یک رله قطع و وصل برق موتور انتقال میدهد. در دستگاه های ایرلس برقی دیافراگمی نتظیم فشار دستگاه ایرلس به وسیله یک شیر ریلیف روغن انجام میشود .

در دستگاه ایرلس بادی ، نیروی محرکه دستگاه از طریق هوای فشرده تامین میشود . هوای فشرده وارد بخش موتور هوا یا اصطلاحا ایرموتور شده و ایر موتور نیروی ورودی هوای فشرده را به حرکت رفت و برگشتی یک شفت تبدیل میکند . شفت ایر موتور نیز به شفت پمپ ایرلس متصل است و حرکت رفت و برگشتی برای آن را فراهم میکند . کنترل فشار در دستگاه ایرلس بادی به صورت کاملا مکانیکی و با موازنه نیروی ایر موتور و پمپ انجام میشود. موازنه نیرو در پمپ ایرلس بادی بر اساس معادله زیر است :

سطح مقطع پیستون هوای ایر موتور x فشار هوای وارد شده به ایر موتور = سطح مقطعع موثر پیستون ایرلس x  فشار رنگ

هر زمان که این موازنه حاصل گردد دستگاه ایرلس خود به خود متوقف میشود . در هر دستگاه ایرلس بادی معادله فوق صادق میباشد . در معادله فوق ” سطح مقطع پیستون ایرموتور ایرلس ”  و “سطح مقطع موثر پیستون پمپ ایرلس ” مقادیری ثابت میباشند . بنابراین متغیر های ما ” فشار هوای وارد شده به ایر موتور”  و “فشار رنگ ” هستند که با یکدیگر نسبت مستقیم دارند . در دستگاه های ایرلس بادی ؛ متغیر تحت کنترل ما ” فشار هوای وارد شده به ایر موتور” است و خروجی سیستم ” فشار رنگ ” بنابر این با کنترل فشار هوای ورودی ایرموتور ایرلس بادی میتوان فشار رنگ خروجی را کنترل کرد . کنترل فشار هوای ورودی به وسیله یک رگلاتور هوای فشرده صورت میگیرد.

شایان ذکر است در دستگاه ایرلس بادی یا پنوماتیک رنگ به هیچ عنوان با باد مخلوط نمیشود و رنگ به صورت بدون اختلاط با باد یا همان ” ایرلس” پاشیده میشود . در این دستگاه نقش هوای فشرده صرفا تولید کننده انرژی لازم برای حرکت ایرموتور است و پس از انجام کار از اگزوز دستگاه خارج و به اتمسفر باز میگردد .

در دستگاه های ایرلس هیدرولیکی نیز مکانیزم و معادله فوق برقرار است با این تفاوت که نیروی محرکه لازم برای به حرکت درآورن شفت پمپ ایرلس از طریق فشار روغن هیدرولیک به یک هیدروموتور خطی وارد میگردد . در هیدروموتور خطی فشار روغن هیدرولیک تبدیل به حرکت خطی رفت و برگشتی شده و شفت پمپ ایرلس را به حرکت در می آورد.

کاربرد دستگاه های ایرلس با توجه به نوع آنها:

همانطور که پیش تر به آن اشاره شد . دستگاه های ایرلس دارای تیپ های برقی – بنزینی – بادی و هیدرولیکی هستند در این بخش از مقاله بر آنیم تا کاربرد های مختلف هردستگاه را شرح مختصری دهیم

ایرلس با استفاده ازنیروی برق

ایرلس های برقی فارغ از اندازه و توان موتور و میزان خروجی دستگاه ایرلس ، عموما برای کار در پروژه های ساختمانی مورد استفاده قرار میگیرند. کارهایی از قبیل پاشش انواع رنگ های پلاستیک و اکرلیک و روغنی ، پاشش انواع رنگ های نما ، پوشش های نانو ، عایق های ضر رطوبت و ضد حریق ، پاشش انواع پلاستر و بتونه کناف و موادی از این دست. این دستگاه ها اکثرا با برق تکفاز شهری کار میکنند و به صورتی طراحی میشوند که پرتابل باشند و بتوان آنها را به راحتی در پروژه و بین پروژه ها حمل و جابجا. اما مدل های محدودی نیز با برق سه فاز و برای مصارف صنعتی نیز به تازگی طراحی و تولید شده اند.

ایرلس با موتور بنزینی

دستگاه های ایرلس بنزینی کاربردی مشابه با ایرلس های برقی با توان موتور بالا از ۲٫۵ اسب دارند که برای پاشش رنگ ها و کوتینگ ها و مواد سنگین استفاده میشوند. اما برای کار در مکان هایی طراحی گردیده اند  که برق در دسترس نیست یا تامین آن با دشواری های زیادی روبرو است. امروزه به دلیل توسعه و پیشرفت ژنراتور های برق بنزینی و گازوییلی از یک سو و قیمت بالای دستگاه های ایرلس بنزینی و تعمیر و نگهداری دشوار و پرهزینه ایرلس های بنزینی از سوی دیگر پیمانکاران ترجیح میدهند از ایرلس های برقی همراه در کنار یک ژنراتور پرتابل که در کنار دستگاه ایرلس یا با فاصله ای از آن با استفاده از یک کابل برق استفاده کنند و ژنراتور را در فضای باز قرار دهند. در عین حال به دلیل دود حاصل از احتراق سوخت در ایرلس بنزینی نیز باعث میشود که استفاده از این دستگاه تنها و تنها در فضای باز امکان پذیر باشد که شاید از صرفه اقتصادی دستگاه خارج باشد. اما ایرلس های بنزینی همچنان طرفداران خود را در بین پیمانکاران دارد.

ایرلس با طریق پمپ باد

گسترده ترین استقاده را در صنایع فلزی دارد. بسیار قبل تر از آنکه ایرلس های برقی وارد صنعت ساختمانی شوند ، ایرلس های بادی در کارخانه جات تولید سازه های فلزی و کشتی سازی و صنعت ریلی و هوایی مورد استفاده قرار میگرفت . امروزه نیز در اکثریت کارخانه ها و کارگاه های تولید سازه و قطعات فلزی و کشتی سازی و … از ایرلس های بادی استفاده میشود . دلیل اول اینکه در این کارخانه ها و مکان ها عموما دستگاه به صورت ثابت بوده و نیاز آنچنانی به جابجایی دستگاه . دوم آنکه در این کارخانه ها عموما یک بخش کارگاه رنگ و سند بلاست وجود دارد و سند بلاست کردن قطعات صرفا با استفاده از هوای فشرده امکان پذیر است بنابراین هوای فشرده با فلو و فشار مناسب قطعا در دسترس است و میتوان برای رنگ آمیزی قطعات از ایرلس بادی استفاده کرد . سومین دلیل آنکه ایرلس های بادی به دلیل کورس بلند تر و سطح مقطع بزرگتر پیستون پمپ ایرلس اصحلاک کمتری دارند و تعمیر و نگهداری آنها کم هزینه تر است . چهارم آنکه ایرلس های بادی میتوانند فشار بسیار بالاتری نسبت به ایرلس های برقی در اختیار اپراتور قرار دهند که برای پاشش برخی مواد و پوشش های خاص مانند گلس فلیک و کولتار و اپوکسی های سنگین و رنگ های بدون حلال ( سالونت فری Solvent Free ) لازم و ضروری است. و در نهایت ایرلس بادی به دلیل آنکه از برق و سوخت بی نیاز است و با نیروی حاصل از هوای فشرده انرژی لازم خود را تامین میکند ؛ خاصیت ضد انفجار و ضد جرقه داشته و میتواند در تمامی سایت های نفت و گاز و پتروشیمی و محل هایی که خطر انفجار و آتش سوزی بالاست بدون نگرانی و دغدغه مورد استفاده قرار گیرد .

 ایرلس هیدرولیکی

ایرلس های هیدرولیکی از نظر نیروی محرکه باز به دو دسته برقی و بنزینی تقسیم میشوند . موتور برقی یا بنزینی دستگاه پمپ هیدرولیک را به حرکت درآورده و فشار روغن هیدرولیک مورد نیاز برای هیدروموتور خطی دستگاه را تامین میکند. صرف نظر از نوع موتور و نیروی محرکه دستگاه ؛ ایرلس هیدرولیکی هنگامی کاربرد دارد که رنگ یا عایق مورد نظر برای اجرا بسیار سنگین بوده و ایرلس برقی پاسخگوی نیاز مجری نیست و با ایرلس بادی اعمال شود اما در عین حال تامین هوای فشرده هم ممکن نیست . همچنین در مواردی که به دلایل فنی و عملیاتی ، متراژ بالایی از شلنگ باید مورد استفاده قرار گیرد ، ایرلس هیدرولیکی انتخاب مناسبی است . یک دستگاه ایرلس هیدرولیکی توانی معادل یک ایرلس بادی پرقدرت دارد اما به دلیل مزیت استفاده از نیروی هیدرولیک ، حجم و ابعاد و وزن آن از مجموع یک ایرلس بادی و کمپرسور مورد نیاز آن بسیار کمتر است و سهولت استفاده و جابجایی را در پروژه ها با خود به همراه دارد .

همانگونه که دستگاه های ایرلس فشار خروجی مختلفی دارند ، تیپ های ایرلس نیز فشار کاری متفاوتی دارند . تیپ های ایرلس که برای دستگاه های ایرلس پنوماتیک و هیدرولیک استفاده میشوند فشار قوی هستند و تا فشار ۷۰۰ بار نیز کارایی دارند. تیپ های ایرلس که برای رنگپاش ایرلس برقی و بنزینی استفاده میشوند حداکثر تا ۳۰۰ بار توان تحمل فشار دارند. دسته ای جدید از تیپ های ایرلس نیز وارد بازار شده اند که به FLP شناخته میشوند . این دسته از تیپ ها با فشار کمتر از ۱۰۰ بار کار میکنند که دو دسته ی دیگر در این محدوده از فشار الگوی پاشش مناسبی را تشکیل نمیدهند. همچنین تیپ های HVLP نیز که در سیستم پاشش Air Assisted کاربرد دارند مشابه تیپ های ایرلس هستند .

از نظر شماره: بیشترتیپ های ایرلس موجود در بازار دارای یک شماره سه رقمی هستند. این شماره خصوصیات اوریفیس تیپ را برای ما بازگو میکند. برای درک اطلاعات یک تیپ ایرلس لازم است شماره سه رقمی آن را به دو بخش بشکنیم. رقم اول را جداگانه بررسی میکنیم و دو رقم بعدی را جداگانه. بعنوان مثال یک تیپ ایرلس با شماره ۷۲۱ را به دو بخش ۷ و ۲۱ تقسیم میکنیم.

• رقم اول : عرض الگوی پاشش

هنگامی که تیپ ایرلس به شیوه صحیح و با فاصله صحیح در دست اپراتور قرار میگیرد ، با توجه به رقم اول شماره تیپ ، عرض پاشش بوجود می آید. عرض پاشش هر تیپ برابر است با حالضرب رقم اول شماره تیپ در عدد ۵ بر حسب سانتی متر.

مثال : تیپ شماره ۷۲۱ عرض پاشش ۳۵ سانتی متر را به ما میدهد (۵x7=35)

مثال : تیپ شماره ۳۱۹ عرض پاشش ۱۵ سانتی متر را به ما میدهد (۵x3=15)

• رقم دوم و سوم : قطر سوراخ اوریفیس تیپ

دو رقم بعدی در اکثر تیپ های ایرلس بیانگر قطر سوراخ خروجی اوریفیس تیپ بر حسب هزارم اینچ است. مثال : تیپ ایرلس شماره ۷۲۱ دارای اوریفیس با سوراخی به قطر ۰٫۰۲۱” (بیست و یک هزارم اینچ) است

مثال : تیپ ایرلس شماره ۳۱۹ دارای اوریفیس با سوراخی به قطر ۰٫۰۱۹” (نوزده هزارم اینچ) میباشد .

هرچقدر که شماره تیپ ما بزرگتر باشد رنگ بیشتری پاشیده شده و ضخامت رنگ بالا میرود و بالعکس. همچنین در نظر داشته باشید هر یک از دستگاه های ایرلس بسته به طراحی آن تا شماره خاصی از تیپ را پشتیبانی میکند .

انتخاب صحیح تیپ ایرلس بخش مهمی از کار با دستگاه ایرلس است و تاثیر بسیار زیادی در کیفیت نهایی کار و سرعت انجام کار و مصرف بهینه رنگ یا عایق ما دارد . اکر به تازگی میخواهید با دستگاه ایرلس کار کنید بهتر است قبل از خرید تیپ کاتالوگ های مربوط به معرفی تیپ ها را مطالعه کرده و یا از همکاران با تجربه تر و یا فروشنده متخصص و آگاه کمک بگیرید .

• شلنگ ایرلس :

شلنگ مورد استفاده در سیستم پاشش ایرلس وظیفه انتقال رنگ از پمپ به پشت گان ایرلس را بر عهده دارد . شلنگ ایرلس از فشار کاری ۲۵۰ بار تا ۷۰۰ بار ساخته شده و دارای لایه های سیم یا نخ با پوشش داخلی تفلونی هستند. شلنگ های ایرلس در سایز های ¼ اینچ و ۸/۳ اینچ و ½ اینچ بسته به نوع دستگاه مورد استفاده قرار میگیرد .

• گان ایرلس :

گان یا پیستولت یا ایرلس همانگونه که از نام آن پیداست یک وسیله قطع و وصل جریان رنگ به کمک یک مکانیزم ماشه است . گان ایرلس وظیفه دارد جریان رنگی را که پمپ ایرلس تولید و شلنگ با خود به داخل گان آورده است را با کشیدن و رها کردن ماشه توسط اپراتور در پشت تیپ ایرلس قطع و وصل نماید . همانند تیپ ها و شلنگ ها ؛ گان های ایرلس نیز دارای دسته بندی از نظر نوع و فشار کاری هستند . برخی از گان های ایرلس دارای فیلتر توری با مش بندی مختلف درون دسته خود هستند که رنگ قبل از حرکت به سمت تیپ یکبار فبلتر میشود و برخی بدون فیلتر هستند. گان های ایرلس از فشار ۲۵۰ بار تا ۷۰۰ بار در بازار با توجه به فشار دستگاه ایرلس موجود است. عموما پورت ورودی گان های ایرلس ¼ اینچ است اما استثنائاتی نیز وجود دارد .

مانا سوله