środa, 6 listopada 2019

Budowa pierwszego pieca do lakierowania proszkowego

Budowa pieca lakierniczego



  Wraz z rozwojem firmy przychodzi moment kiedy trzeba zacząć uniezależniać się od zewnętrznych podwykonawców. Pozwala to na zaoszczędzenie czasu i pieniędzy. W takich okolicznościach od dłuższego czasu w głowie gościł mi pomysł zbudowania od podstaw kompletnej linii do lakierowania proszkowego. Linia do użytku pół profesjonalnego - nie więcej niż dwa cykle dziennie. Dla pasjonata najprzeróżniejszych technologii i majsterkowania nie było mowy o zakupie gotowca więc po około dwóch tygodniach pracy, testów i poprawek można powiedzieć, że udało się taki projekt zrealizować. W tym krótkim tekście postaram się odpowiedzieć na podstawowe pytania. Czy warto, ile to wszystko kosztuje i co należy wziąć pod uwagę.

Jako producent akcesorii dedykowanych do motocykli zdecydowałem się na piec pozwalający pomieścić w jednym wsadzie jeden komplet kufrów. Ta decyzja była podyktowana również ograniczoną przestrzenią użytkową, zdolnością produkcyjną właśnie na poziomie jednego kompletu dziennie oraz... brakiem gwarancji, że linia zadziała. Mniejszy piec, mniej materiału, mniejsze straty w razie niewypału. W internecie można znaleźć kilka ogólnikowych poradników podobnych realizacji, ale nie zawierają one w większości konkretnych szczegółów czy zdjęć.

Od razu na początku zaznaczę. Mimo, że do produkcji użyłem skrajnie podstawowych narzędzi to nie jest to sztuka prosta. Mam wieloletnie doświadczenie w ślusarstwie.

Pierwszymi założeniami były: Jak najlżejsza konstrukcja. Możliwie wysoka wydajność przy niskim zużyciu energii (obecnie są to 3KW). Niewielkie rozmiary (zewnętrznie 204 x 104cm x 104 cm).  Skoro niska moc to konieczna będzie gruba izolacja dla zmniejszenia strat (15 cm wełna mineralna). Niskie koszty produkcji.

Postawiłem na konstrukcje w formie ramy przestrzennej wykonanej z kątowników ze stali czarnej (40x40x2) obitych blachami. Wolne przestrzenie wypełnione wełną mineralną. Lakier to zwykła emalia - wewnętrzna część została w stanie surowym:


Podłoga wykonana z blachy stalowej o grubości 0.8 mm i jest to najgrubsza zastosowana blacha w całej konstrukcji. bezpośrednio do niej zamocowane na kątownikach ze stali nierdzewnej zostały dwie grzałki po 1,5 KW każda. Grzałki mają włączać się razem. Pomiędzy nimi wiatrak do termoobiegu załączany osobnym przełącznikiem. W suficie dodatkowo zainstalowane wzmocnienia do dokręcenia szyny (30x30) oraz gniazdo sondy mierzącej temperaturę.


Ściany wewnętrzne (oraz sufit) wyłożone blachą stalową 0,5 mm. Wyczytałem o zasadzie, że ma się grzać w piecu, a nie sam piec. Stąd jak najcieńsze materiały. Dodatkową korzyścią jest cena oraz waga całkowita konstrukcji.


Wnęka na izolację ma około 13,5 cm. Sama wełna 15 cm. Uznałem, że lekki ścisk będzie lepszy. Drugi raz zrobiłbym wymiar na równo - trochę wypycha zewnętrzną blachę

 

Zewnętrzna blacha 0.5 mm malowana ogólnodostępną emalią do metalu. Konstrukcja drzwi na bliźniaczej zasadzie. w górnej części mają otwór na szynę która ma być zamocowana na stałe. Dodatkowo uszczelnione sznurem używanym w kominkach. W górnej części dwa szeregi - drzwi jak i cała konstrukcja praktycznie się nie nagrzewają.  


Elektronika oparta na gotowym sterowniku przeznaczonym do sterowania piecami piekarniczymi, wędzarniami i lakierniami właśnie. Ze względu na przemysłowe zastosowanie grzałki są sterowane osobnym przekaźnikiem, został również włączony 16A bezpiecznik oraz awaryjny wyłącznik odcinający całe zasilanie. Kilka diód oznaczających pracę grzałek oraz wentylatora i elektronika gotowa. 

Budowa pieca dla jednej osoby to około 5 dni roboczych. Drugie tyle zajęło stworzenie lini na którą składa się ścianka z wentylacją, szyna z ruchomymi wózkami do zawieszania malowanych detali i kilka elementów wyposażenia jak np. stojak na pistolet.



Teraz małe FAQ 

Ile to wszystko kosztowało ? Zakładając, że wszystko jesteśmy w stanie wykonać samemu i ściągniemy pistolet z chin. Kompleksową gotową do lakierowania linie można zbudować za około 5 tys zł (na rok 2019)

Czy było warto ? Pierwsze zauważalne korzyści to wyraźnie krótsze terminy realizacji i niższe koszty produkcji. Taka inwestycja zwraca się błyskawicznie - więc warto.

Jak długo grzeje się pięc o takich gabarytach i mocy ? piec wewnątrz ma rozmiar 185x85x95H cm Testowany był do temperatury 210 stopni które osiąga po godzinie nagrzewania. Mowa o zimnym starcie. 

Co jeszcze trzeba wiedzieć ? Podczas produkcji wynika sporo problemów technicznych, które trzeba rozwiązywać na bieżąco. Samego lakierowania też trzeba sie nauczyć. Jest to technologia stosunkowo łatwa w opanowaniu, ale tylko zdobywane metodą prób doświadczenie pozwala uzyskiwać zadowalające efekty.

Czego się wystrzegać ? Nie warto oszczędzać na aplikatorze. Pierwszy który kupiłem do testów w chinach jest dobry do nauki, ale na dłuższa mete bywa męczący.

6 komentarzy:

  1. Witaj, jestem właśnie na etapie budowy pieca do polimeryzacji farby proszkowej. Przeszukałem całego wujka google na ten temat, ale jednego czego mi brakuje w tym wszystkim to elektronika pieca. Możesz napisać mi jakich części użyłeś do budowy? Rozumiem że sterownik, później przekaźnik i na końcu grzałki. Ja chcę korzystać ze sterownika ESM3711HN plus do tego dwie grzałki 1500W każda, jedna na dole druga na górze, ze względu na rozmiar mojego pieca który będzie miał szerokość 100 głębokość 100 i wysokość 150. Natomiast czujnik temperatury chcę wstawić centralnie po środku, w połowie pieca. Zastanawiałem się jeszcze nad termoobiegiem ale boję się że pęd powietrza będzie ingerował w farbę. Jak to jest u Ciebie?
    Pozdrawiam i życzę powodzenia

    OdpowiedzUsuń
  2. Witam.

    U nas jest dokładnie tak jak napisałeś: Sterownik> stycznik GZT80 (zwora na obydwu liniach) > grzałki (2x 1500W) połączone równolegle. Dodatkowo na wejściu wyłącznik awaryjny i bezpiecznik 16A zamocowany w środku skrzynki. Żeby nie było za pusto to dołożyliśmy przycisk włączania sterownika i osobny do włączania termoobiegu. Do tej pory piec wykonał kilkaset cykli i działa bez zastrzeżeń. W mojej opinii ważne, żeby dać grubsze przewody i wszystko dobrze poizolować (na przewody zasilające grzałki izolacja odporna na wysoką temp). Jeżeli chodzi o rozkład grzałek to biorąc pod uwagę fakt, że ciepło idzie do góry to grzałka na suficie będzie brała znacznie mniejszy udział w samym nagrzewaniu pieca - zdecydowanie lepiej stosować je jak najniżej + termoobieg.

    wentylator od termoobiegu daje wręcz znikomy podmuch - chodzi o to, żeby wprawić rozgrzane powietrze w delikatny ruch przez co temperatura równomiernie rozłoży sie po całym piecu. Bez termoobiegu może sie okazać, że w górnej części komory będzie inna temp i lakier się nie dogrzeje. Chociaż przy tym gabarycie pieca to raczej mało prawdopodobne

    Czujnik mamy w około 3/4 wysokości (bliżej góry) - Przy zastosowaniu jednego daje to zadowalającą dokładność odczytu. Tak poradzili nam ludzie, którzy z piecami mają dużo większe doświadczenie.

    Jeszcze w tym roku będziemy budować drugi piec o zbliżonych wymiarach, który będzie nieco bardziej rozwinięty i na pewno wrzucę tutaj relację.

    Pozdrawiam

    OdpowiedzUsuń
  3. Bardzo Ci dziękuję za Twój opis, dobrze że jeszcze nie prowadziłem przewodów. Zrobię tak jak radzisz, dam obydwie grzałki na dole i wykręce żonie wentylator z kuchenki ;)
    Dobrze widzę po zdjęciu że masz termoregulator THF-2000 ?
    Jak on się sprawdza? Widziałem gdzieś w opisie że dołączona jest do niego sonda - termopara K u Ciebie też taka jest czy można tam podłączyć pt-100?

    OdpowiedzUsuń
  4. Tak to THF-2000 i na razie działa :) Co ważne jest do niego dołączona dokładna polska instrukcja więc nie ma problemów z obsługą - a trzeba na początku trochę pokombinować z czasem ponownego załączenia grzałek po osiągnięciu zadanej temp (żeby temp. w piecu nie zdarzyła za mocno spaść) u nas działa to tak, że jak piec osiągnie np. 204 stopnie, to po wyłączeniu grzałek, kiedy temp spadnie o 1 stopień mają się od razu włączyć ponownie. Fabrycznie sterownik wymaga na to więcej czasu i trzeba zmienić. My mamy PT-100 i był również dołączony do zestawu.

    OdpowiedzUsuń
  5. Cześć, przepraszam że dopiero odpisuję ale miałem sporo na głowie. W między czasie przyszła mi cała elektronika. Zamówiłem również thf-2000 tylko przerobiony do stycznika ssr. Do tego wszystkiego zamówiłem 3 x grzałka 1600W i powinno z obliczeń wszystko ładnie chodzić. Zmieniłem koncepcję wnętrza komory. Daję siatkę zbrojeniową później wełna z folią aluminiową i na koniec wełna mineralna 100. Góra i dół wyłożone blachą aluminiową 3mm. Mam nadzieję że czas nagrzewania znacznie spadnie dzięki temu. Na koniec podeśle zdjęcia do oceny ;)

    OdpowiedzUsuń
  6. Ciekawy post! Pierwszy piec w 5 dni roboczych to sukces! Oby służył jak najdłużej. U nas w lakierni piec musi mieć większe rozmiary ze względu na potrzeby dużych elementów metalowych. Zachęcam do sprawdzenia https://stal-mal.pl

    OdpowiedzUsuń