Od dawien dawna szkło było niezbędnym uzupełnieniem dla wyposażenia wnętrz; od jakiegoś czasu jest zaś pełnoprawnym i częstokroć niezbędnym komponentem stosowanym we współczesnym budownictwie i meblarstwie. Rosnąca powszechność stosowania szkła spowodowała potrzebę uszlachetniania jego powierzchni, co zaowocowało pojawieniem się następujących technologii:
• piaskowanie
• wytrawianie kwasami
• sitodruk.
Historia lakierowania szkła – a następnie suszenia w przelotowych tunelach suszących – jest stosunkowo krótka, technologia ta cały czas podlega dynamicznemu rozwojowi. Jednak już dzisiaj można stwierdzić, że lakierowanie jest technologią zdecydowanie konkurencyjną dla wymienionych powyżej systemów wykańczania szkła. Współczesne trendy oraz rozwój produktów lakierniczych wymusiły niejako na producentach maszyn stworzenie możliwości wykańczania powierzchni tafli szkła poprzez ich lakierowanie, przy zastosowaniu urządzeń działających w sposób automatyczny.
Wyroby lakiernicze
Zanim przejdziemy do opisu samych maszyn, należałoby dokonać podziału produktów stosowanych w procesie lakierowania; są to więc:
• emalie ceramiczne (czyli produkty nieorganiczne),
• lakiery organiczne.
Emalie ceramiczne charakteryzują się tym, że zapewniają otrzymywanie maksymalnej twardości powłoki oraz dużej odporności na ścieranie. Są odporne na bardzo wysokie temperatury, natomiast po nałożeniu na szkło muszą wraz z nim zostać zahartowane. Oczywiście po nałożeniu emalii, a przed hartowaniem, niezbędne jest suszenie – w przeciwnym wypadku szybkie osiągnięcie wysokiej temperatury w hartowaniu doprowadziłoby do uszkodzenia emalii, dając powłokę niejednorodną i o niskiej jakości.
Proces aplikacji emalii przedstawia się następująco:
szkło zwykłe – maszyna do aplikacji emalii – tunel suszący – chłodzenie – piec do hartowania – szkło lakierowane hartowane Po zakończeniu tego procesu szkło i emalia stapiają się ze sobą, tworząc jednorodną warstwę.
Produkty organiczne zapewniają stosunkowo dużą twardość powłoki, jednak ich odporność na ścieranie jest z pewnością mniejsza niż emalii ceramicznych. Ich dużą zaletą jest fakt, że pozwalają na otrzymanie dużej gamy wykończeń kolorystycznych. Są odporne na średniowysokie temperatury, dlatego nie mogą być hartowane po aplikacji na szkło. Jeśli więc dana tafla szkła ma być zastosowana w miejscu, gdzie wymagane jest szkło hartowane, należy ją najpierw zahartować a dopiero po tym nałożyć i wysuszyć lakier.Aplikacja lakierów organicznych wygląda następująco:
szkło zwykłe (lub hartowane) – maszyna do aplikacji lakieru organicznego – odparowanie – tunel suszący – chłodzenie – szkło lakierowane zwykłe (lub hartowane).
Lakierowanie automatyczne szkła
Technologie, o których wspomniano na wstępie, zasadniczo stosowane są (za wyjątkiem sitodruku) do wykończeń typu satyna; są jednak przy okazji dość skomplikowane, powodują powstawanie zanieczyszczeń, są też dość kosztowne i stosunkowo mało wydajne. Lakierowanie daje możliwość otrzymania zarówno efektu satyny, jak i wykończeń kryjących o różnych kolorach; wykonywane jest z zastosowaniem automatycznych urządzeń lakierniczych do aplikacji i suszenia powłok. Ilość nanoszonego produktu lakierniczego zmienia się w zależności od pożądanego efektu końcowego, mieści się w zakresie od ok. 15 g/m2 (lekka satyna) aż do nawet 400 g/m2 (niektóre kolory kryjące). Czas suszenia, w zależności od rodzaju stosowanego produktu i nakładanej gramatury, waha się od 2 do ok. 5 minut.Urządzenia do aplikacji
Opisane powyżej produkty lakiernicze mogą być nakładane na szkło przez różne urządzenia automatyczne. Rozróżniamy tu:
• nakładarki walcowe
• polewarki kurtynowe
• automaty natryskowe.
Nakładarki walcowe służą do aplikacji lakieru poprzez kontaktowe przenoszenie lakieru za pomocą gumowanego walca nanoszącego na lakierowaną formatkę. Przy stosowaniu walca gładkiego nakładać można niewielkie ilości lakieru (od 15 do 40-50 g/m2); jeśli zależy nam na aplikacji dużych gramatur (do 200 g/m2), stosuje się walec gumowany o odpowiedniej ilości nacięć (np. 12 lub 18 nacięć na cal). Nakładarki walcowe cechuje duża wydajność, oszczędne gospodarowanie lakierem i eliminacja jego strat podczas cyklu produkcyjnego oraz jednorodne nałożenie preparatu na całą powierzchnię. Ale nakładarki mają też swoje wady, np. stosunkowo długi czas potrzebny przy zmianie lakieru, konieczność regulacji kiedy zmieniamy grubość roboczą czy wymiana walca nanoszącego przy przejściu z wykończeń z efektem satyny na malowanie kryjące. Wyposażone w głowicę ciśnieniową typu „OMEGA” polewarki (mod. TM95) to wysoce precyzyjne maszyny, stosowane przy nakładaniu od 40 do ok. 300 g/m2 lakieru. Aplikacja odbywa się przy dużych prędkościach posuwu i dlatego maszyny te wyposażone są w transportery taśmowe na wejściu i na wyjściu, dzięki którym zwiększa się prędkość lakierowanych elementów pod głowicą, a następnie zwalniają one do normalnej prędkości roboczej. Polewarki te gwarantują bardzo wysoką jakość powierzchni i doskonałą wręcz jednorodność nałożenia lakieru. Nie ma potrzeby regulacji przy różnych grubościach lakierowanych elementów, a wysoka wydajność produkcyjna idzie w parze z brakiem strat lakieru. Wady to zajmowanie większej powierzchni w linii z uwagi na dodatkowe przenośniki do przyspieszania i spowalniania oraz niemożność stosowania polewarek, jeśli w grę wchodzi nanoszenie małych ilości lakieru. Automaty natryskowe (mod. KLEENSPRAY i UNOSPRAY) posiadają oscylujące, sterowane ramię nośne z pistoletami umieszczonymi w zabudowanej kabinie nadciśnieniowej. Maszyny wyposażone są w automatyczny transporter z elektronicznym odczytem elementów, dzięki czemu pistolety nanoszą lakier tylko wtedy, kiedy w kabinie rzeczywiście znajdują się elementy do obróbki. Odpowiednie dobranie wyposażenia do natrysku, czyli pomp i pistoletów, oraz ustawienie wszystkich parametrów sprawia, że można nanosić zarówno niewielkie ilości lakieru, tj. ok. 25 g/m2, jak i bardzo duże, aż do 400 g/m2. Dwa różne systemy zbierania lakieru, który znalazł się obok elementów w obróbce, czyli tzw. overspray, pozwalają odzyskiwać lakier lub zapewniają prostą utylizację. System szybkiego mocowania pistoletów umożliwia ich wymianę w dosłownie kilka minut, a nawiew powietrza zapobiega zapyleniu i osiadaniu pyłu na lakierowanych formatkach. PLC kontroluje wszystkie funkcje maszyny i zapamiętuje programy robocze. Możemy lakierować małe serie przy niewielkich stratach lakieru, możemy też szybko zmieniać kolory i parametry, co daje ogromną różnorodność wyboru.
Andrzej Sauś
