Hvernig skal velja rétta loftþjöppu?

eftir Leó M. Jónsson vélatæknifræðing.

Loftknúin verkfæri eru hentug, hagkvæm og örugg. Loftpressukerfi er talsverð fjárfesting og því brýnt að hún nýtist sem best. Það mun vera sjaldgæft að keypt sé of stór loftpressa en algengt að keypt sé of lítil. Hvað þarf að hafa í huga við valið?

! (Kunningi minn og áhugamaður um íslenskt mál, en lítið inni í vélum, hringdi og sagðist hafa lesið þessa grein og vildi gera athugasemd við orðaval mitt; - vildi meina að ,,loftþjappa" væri betri íslenska en ,,loftpressa". Því er ég ósammála af þeirri einföldu ástæðu að ég hef það fyrir reglu að nota mælt mál frekar en ,,hreinsað mál": Ég hef enn ekki hitt iðnaðarmann sem notar orðið ,,loftþjappa" í daglegu tali - þeir tala allir um loftpressur og sé ég enga ástæðu til að leiðrétta þá frekar en sjómenn, sem ég hef aldrei heyrt tala um smálestir og þilfar, heldur tonn og dekk. Hins vegar reið ég á vaðið með orðið ,,pústþjappa" í stað ,,túrbo" í bílum sem tilraun með betri kost (fordæmi) en hráa ensku. Þegar maður starfar við þýðingar á alls konar leiðbeiningartextum sem m.a. eru ætlaðir starfandi iðnaðarmönnum er frumkrafan sú að íslenski textinn sé rétt ritaður og á máli sem viðkomandi iðnaðarmaður skilur og getur hjálpað honum að vinna ákveðið verk - hins vegar á íslenskukennsla að fara fram í skólum. L.M.J.)

MÆLIEININGAR

Notkun mismunandi mælieininga fyrir þrýsting - og hringl með einingakerfi veldur stöðugum ruglingi. Framleiðendur loftpressa og loftverkfæra nota mismunandi mælieiningar og mismunandi mæliaðferðir. Þannig geta komið fyrir pascal, bör, millibör, mmHG, inHG, kp/cm², lbs/sqin, psi og loftþyngd (ata).

Algengustu mælieiningar eru bör, kp/cm² og psi.

Eitt bar er 1000 millibör (sama og 1 pascal sem er 1000 hektopascal).

Eitt kp/cm² er 0,98 bör

Eitt psi er 0,069 bör

(Eitt bar er 14,48 psi).

Í þrýstikútum og lögnum er þrýstingur yfirleitt 6-12 bör (90-180 psi) eftir stærð og afli kerfa og þrýstistillar hafðir á úttökum fyrir verkfæri. Ég nota þrenns konar hugtök yfir loftþrýsting í þessari grein:

A: Kútþrýstingur

B: Vinnuþrýstingur

C: Tækisþrýstingur

Kútþrýstingur er sá sem pressan hefur myndað í loftkút þegar hún slær út. Vinnuþrýstingur er í tengistút loftlagnar á eftir þrýstistilli (valinn þrýstingur) þar sem loftslanga að verkfæri er tengd. Tækisþrýstingur er á hinum enda loftslöngunnar; sá þrýstingur sem nýtist til að knýja verkfæri.

Afköst loftpressu eru gefin upp af framleiðanda og byggjast á mælingu á því loftmagni sem pressan skilar við ákveðinn þrýsting sem, samkvæmt stöðlum, skal vera 6 bör (90 psi). Framleiðendur gefa afköstin upp ýmist í CFM (Cubic Feet pro Minute = rúmfet/mín.) eða í lítrum á mínútu (l/mín).

Eitt CFM er 28,3 l/mín.

Einn l/mín. er 0,0353 CFM

Samkvæmt breskum og þýskum stöðlum á að gefa afköst pressu upp í CFM eða l/mín við 6 bara þrýsting (90 psi). Einhver brögð munu vera á því að afköst ódýrari pressa séu gefin upp án þess að geta um þrýstinginn og er þá ástæða til að vera á varðbergi. Það gefur augaleið að pressa sem skilar 8 CFM við 5 bör skilar ekki 8 CFM við 6 bör.

Annað atriði, sem einnig er vert að gefa gaum varðandi afköst pressu, er tvenns konar mælikvarði  sem framleiðendur nota: Annars vegar er slagrými þjöppu (Displacement) sem gefið er upp í l/mín eða CFM við þrýsting andrúmslofts (sem er rétt rúmlega 1 bar). Hins vegar eru raunveruleg afköst við 6 bara vinnuþrýsting (Free Air Delivery) sem er lægri tala. Sem dæmi má nefna að pressa sem hefur 300 l/mín slagrými (Displacement) afkastar 210 l/mín (Free Air Delivery) við 6 bör. Þetta hlutfall getur verið mismunandi en oftast eru afköst við 6 bör 30-40% minni en slagrýmistalan. (Slagrými þarf að margfalda með stuðlinum 0,6-0,7). Eins og sjá má er munurinn verulegur og því nauðsynlegt að vita deili á þessum mælikvörðum. Slagrými pressu þarf maður að vita til að velja við hana rafmótor og drif.

Þegar stærð loftpressu er gefin upp í hestöflum eða kílóvöttum (kW) er átt við úttaksafl rafmótorsins. Sá mælikvarði er ónákvæmur og ber að nota með varúð við mat á afköstum.

GERÐIR LOFTPRESSA OG STÆRÐARFLOKKUN

Minni loftpressur (1-3 hö) eru loftkældar, eins sílindra og eins þreps og notaðar fyrir vinnuþrýsting upp að 8 börum. Stærri pressur, fyrir þrýsting umfram 8 bör, hafa 2 eða fleiri sílindra . Þær stærstu eru vatnskældar, tveggja, þriggja eða fernra þrepa. Þrepin, sílindrar af mismunandi stærð, ásamt kælingu á milli þeirra, eru nauðsynleg vegna varmans sem myndast þegar miklu lofti er þjappað saman undir háum þrýstingi. Væri það gert í einu þrepi (einum sílindra) yrði hann rauðglóandi.

Stærstu þjöppur skila um og yfir 500 bara þrýstingi. Stimpilþjöppur eru til fyrir mismunandi afköst, frá nokkrum l/mín og upp í meira en 15 þús. rúmmetra lofts á klst. (250 þús. l/mín).

BÍLSKÚRSPRESSAN

Algeng forsenda fyrir vali á bílskúrspressu er að með henni megi sprauta bíl. Til þess að hægt sé að vinna verkið, heilsprauta bíl á öruggan hátt og með þolanlegum árangri (sem þó verður aldrei jafn góður og hjá fagmanni á verkstæði), þurfa afköst pressunnar að vera 300 l/míná þrýstisviðinu 5,5 - 7,0 bör (11,5 CFM á þrýstisviðinu 80-100 psi). Þetta þýðir að 2,5- 3ja hestafla pressa með 100 lítra kút dygði nokkuð vel.

Í þessu dæmi er gert ráð fyrir að notuð sé hefðbundin málningarsprauta með undirbolla og að loftslanga frá þrýstistilli að könnu sé með 10 mm innra þvermáli og ekki lengri en 5 metrar. Hér má bæta því við að til eru sérstakar sprautukönnur sem byggja á nýrri tækni (t.d. Geo-kannan) og þurfa einungis helming af því loftmagni sem hefðbundin sprautukanna þarf til að skila sambærilegum árangri (sjá töflu 1). Hins vegar bendi ég á að HVLP-sprautukönnur þurfa miklu meira loft en hefðbundnar - sem er þveröfugt við það sem margir virðast halda.

Minni pressa, t.d. 1,0-2,0 hö myndi duga til flestra verka í bílskúr og jafnvel til sprautumálunar á hlutum. Afköst í l/mín eða CFM skipta þó meira máli en hestöfl. Þjöppur eru af mismunandi gæðum og því getur vönduð 1 ha pressa af þekktri tegund afkastað meiru en óvönduð 2ja ha pressa. Þetta er sérstaklega mikilvægt að hafa í huga nú þegar markaðurinn er yfirfullur af alls konar ódýru pressudrasli með uppgefnar afkastatölur sem lítið eða ekkert mark er á takandi.

Loftkúturinn gegnir því hlutverki að jafna út púlsa sem myndast við samþjöppun lofts. Afköst pressunnar skipta meira máli en stærð loftkútsins. 25-50 lítra kútur dugar til flestra bílskúrsverka.

Þegar velja skal bílskúrspressu skiptir þyngd og fyrirferð hennar máli. Sé pressan nett og á hjólum getur hún nýst betur þar sem hafa má styttri slöngu og láta hana fylgja sér, jafnvel hægt að taka hana með sér í sumarbústaðinn til að láta hana knýja smíðaverkfæri. Margir átta sig ekki á því hve þrýstingsfall getur verið mikið í löngum grönnum loftslöngum. Af því leiðir að meira gagn getur verið að 1,5 ha pressu á hjólum með stutta lögn heldur en 2ja ha pressu á fótum sem þarf lengri lögn.

Slípirokkur, sem snýst ekki nægilega hratt, getur orðið allt annað og kröftugra tæki sé loftslangan stytt og/eða notuð víðari slanga og tengi.

KULDI - VARÚÐ

Á loftpressum er sjálfvirkur rofi (pressostat) sem gangsetur og stöðvar pressuna þegar ákveðinn hámarksþrýstingur er í kútnum og gangsetur hana falli þrýstingurinn niður fyrir ákveðin mörk. Á kútnum er einnig yfirþrýstingsloki til öryggis en hann hleypir þrýstingi af kútnum nái hann ákveðnu hámarki og annar stýribúnaður virkar ekki. Þessi öryggisbúnaður á að uppfylla gildandi staðla.

Reglan er sú að smærri rafknúnar loftpressur fyrir einfasa 220/240V og jafnvel stærri 380V þriggja fasa eru gerðar til að standa innanhúss nema annað sé sérstaklega tekið fram. Brögð hafa verið að því að minni pressur sem notaðar eru í óupphituðum skúrum, og eru án sérstaks útsláttarrofa á rafmótor, hafi brunnið yfir í kuldum þar sem gleymst hafi að rjúfa straum að þeim. Sjálfvirkur stýribúnaður á smærri pressum er yfirleitt ekki gerður til að vinna við lægra hitastig en 10°C og ætti aldrei að skilja við pressuí köldu húsnæði án þess að rjúfa straum til hennar.

Smurolía á loftpressu gegnir 3 hlutverkum, hún smyr, kælir og safnar í sig raka og óhreinindum. Því þarf að skipta reglulega um smurolíu. Það er sérstaklega mikilvægt varðandi pressur sem notaðar eru til sprautumálunar; raki getur gufað upp frá heitri smurolíu og þétts í lögnum og eyðilagt málningarvinnu. Þá getur rakamettuð smurolía dregið verulega úr endingu loftpressu. Á loftpressur er notuð sérstök tegund smurolíu sem bindur raka í meiri mæli en venjuleg smurolía. Sé lögn hallað í átt að pressu má auka öryggi umtalsvert með því að endurnýja smurolíuna reglulega.

Á mörgum kútum er handvirkur loki til að hleypa út vatni sem kann að hafa þétts í kútnum. Á lögnum eru auk þess vatnsgildrur, oft sambyggðar þrýstistilli, og þarf að fylgjast með sjónglasi og hleypa vatni af með reglulegu millibili.

LAGNIR

Regla nr. 1 varðandi þrýstiloftslagnir er að hafa þær eins stuttar og unnt er. Regla nr. 2 er að hafa lagnir ekki of grannar. Regla nr. 3 er að láta láréttan hluta lagnar halla í átt að pressu. Frá þeirri reglu má þó víkja í ákveðnum loftkerfum (t.d. Martonair-iðnaðarlögnum) er lögninni hallað á hinn veginn, þ.e. frá pressu en þá eru sérstakar vatnsskiljur á lögninni. Kostur þess fyrirkomulags er að smurolía þjöppunnar rakamettast síður. Regla nr. 4 er að hafa rakaþétti (þrýstistilli) ekki lægra en 1 metra fyrir ofan loftkút.

Á boðstólum eru loftslöngur og tengi með 6 mm innra þvermáli (1/4 "). Ekki er hægt að mæla með svo grönnum lögnum. Ekki er ráðlegt að nota þrengri lagnir og tengi en með 8 mm innra þvermáli. Ástæðuna fyrir þessu má glöggt sjá á töflu III).

Sé um verkstæðislögn að ræða (rör) er mikilvægt að hún sé hönnuð og lögð af fagmönnum og þrýstiprófuð. Með því móti er tryggt að rakaþétting myndist ekki í lögn með tilheyrandi tæringu og leka. Galvanhúðuð rör og tengi, sem halda vatni undir þrýstingi, duga jafn vel fyrir þrýstiloft. Við uppsetningu þarf að gæta þess að titringsdeyfir sé á milli lagnar og pressu.

Þrýstingsfall í lögnum getur verið umtalsvert, oftast er það meira en margan grunar og eykst með auknum kútþrýstingi (sjá töflu III). Algeng mistök eru þau að nota of grannar lagnir. Önnur mistök eru þau að nota of grönn tengi, t.d. 6 mm tengi á lögn sem er víðari t.d. 8-10 mm lögn. Slík þrenging veldur þrýstingsfalli og getur valdið því að loftverkfæri virki ekki sem skyldi. Í verslunum sem sérhæfa sig í loftpressum og loftverkfærum fást víðari hraðtengi en 6 mm.

LOFTÞÖRF - SPRAUTUMÁLUN

Tafla I sýnir vinnuþrýsting og loftþörf algengra loftverkfæra og tækja. Bílskúrspressa knýr sjaldan fleiri en eitt tæki í einu. Hafa má töflu I til viðmiðunar; það tæki sem er loftfrekast ræður þá vali pressunnar. Á verkstæðum skal aldrei nota sömu loftpressu fyrir  málningarsprautu og loftverkfæri. Sérpressu með sérlögn skal hafa fyrir sprautun. Þrjár meginástæður eru fyrir því að sérstaka aðgát þarf við val á pressu fyrir málunarverkstæði. Í fyrsta lagi þarf sérstakan útbúnað til að tryggja að smurolía og raki frá pressu/kúti nái ekki að úttökum, m.a. með því að halla leiðslum að pressu. Í öðru lagi er þörf fyrir mikla og jafna loftgjöf við sprautun; tarnir eru oft langar og álag á pressu því talsvert. Í þriðja lagi þarf að gera sérstakar ráðstafanir til að hreinsa ryk úr inntakslofti pressu fyrir málunarverkstæði en sérstakar síur eru fáanlegar til þess. Þessar ráðstafanir rýra afköst pressu fyrir málun um 25% fyrir utan töp í lögnum og þarf að taka tillit til við ákvörðun á afli/afköstum.

Rétt val á pressu fyrir málunarverkstæði getur ráðið úrslitum um gæði verka þar sem bílar eru heilsprautaðir. Með tilkomu HVLP-sprautukanna hefur aflþörfin aukist. Mikill munur er á sprautukönnum eftir því hvort þær eru ætlaðar fagmönnum eða bílskúrssprauturum.

Með sumum bílskúrskönnum má sprauta bíl þótt gæði þeirrar vinnu verði ekki sambærileg við það sem gerist á fullkomnum verkstæðum. Í bílskúrsvinnu er aðeins ein sprauta notuð  en á verkstæðum geta fleiri en ein verið í notkun samtímis. Því er einfaldara að reikna út afkastaþörf bílskúrsþjöppu. Við útreikning þarf að taka mið af stærð þess spíss sem á að nota við sprautun. Eins þarf að hafa í huga að þegar sprauta á með 2,4 - 3,1 bara þrýstingi er átt við þrýsting við tengið á sprautukönnunni en ekki við þrýstistilli á þeim enda slöngunnar sem nær er þjöppunni og sem getur mælst mun hærri.

Algengar stærðir á sprautuspíssum eru: 1,2, 1,3, 1,4, 1,7, 1,8 og 2,2 mm. Sem viðmiðun fyrir bílskúrsþjöppu má hafa eftirfarandi sem vísbendingu:

Eigi að sprauta hluti með 1,2 mm spíss þarf 1 ha pressu.

Eigi að sprauta með 1,4 mm spíss þarf 1,5 - 2,0 ha pressu.

Eigi að sprauta með 1,8 mm spíss þarf 3,0 ha pressu eða öflugri.

Ein loftfrekustu tækin eru sprautur fyrir ryðvarnarefni, sérstaklega þær sem notaðar eru til að sprauta kvoðu á undirvagn (allt að 540 l(mín). Hefðbundnar málningarsprautur eru einnig loftfrekar (allt að 400 l/mín). Til að girða fyrir misskilning, og eins og áður hefur verið minnst á, þá þurfa svonefndar ,,háafkasta-lágþrýstings-málningarsprautur (HVLP) síst minni þrýsting og loft en hefðbundnar þótt þær skili úðanum frá sér með lægri þrýstingi. Sem dæmi má nefna að dæmigerð HVLP-sprauta með 1,4 mm spíss  þarf um 480 l/mín við 4,5 bara tækisþrýsting. Undantekning frá þessari reglu er, eins og áður hefur verið minnst á, Geo HVLP-sprautan en hún þarf, með 1,5 mm spíss, einungis 200 l/mín og 2,5 bara tækisþrýsing til að skila hlutverki sínu (sjá töflu I).

Netfang höfundar

Aftur á forsíðu