涂装设备自动静电喷涂工艺详解

涂装设备高速旋杯主动静电喷涂技能，因其特点显著：膜厚、色彩均匀，质量稳定；涂着功率可达90％以上；节能降耗保护环境；迅速有用的完结色彩切换和涂料管路清洗，出产功率高；能雾化喷涂高粘度、  高固体份油漆等，逐渐被广泛运用于油漆车身的内、外外表喷涂施工。  依托技能的更新换代，高转速旋杯主动静电喷涂技能逐渐由往复机发展成为6轴或7轴系机器人，灵活性更大，喷涂油漆外观更优，已经在国内大多数涂装线配备。本文介绍的是主动静电喷涂的工  艺部分，经过本文使从业人员得到初步的认知。 2 油漆外观在施工中的要点 为能够获取良好的油漆外观，出产进程中需要点重视喷涂参数设定、雾化作用判断、涂料性能的把握以及依据漆膜状况的及时调整等四个方面：  喷涂参数：首要考虑要素有喷涂工艺（溶剂型、水性、粉末型）、喷（旋）杯结构、涂料吐出量、成形空气吐出量、旋杯转速、喷涂距离、静电高压等。  雾化作用：首要影响要素有漆粒巨细、速度、运转轨迹、漆粒喷出时的停留时间、雾化扇面的操控。  涂料的物料性能：包含漆料的粘度、固体份、溶剂类型数量、密度、外表张力、基料体系等。 喷涂作用：湿膜状况中的干湿性、流平性、膜厚、色彩色彩、目视外观等。  经过上述四点能够完结获得良好的油漆外观。 3 静电喷涂工艺的四步 3.1漆液机械雾化 1）雾化工艺，包含雾化、旋转式雾化设备、雾化原理3个部分  a.雾化：旨在扩展液体所能掩盖的外表积，归于物理作用方面的操作，作用的评定首要取决于雾化后油漆掩盖面积的巨细与涂着质量。雾化实践并非使涂料雾化成涂料离子，而是雾化成较小的涂  料体；就像实践中的气候“雾”相同，是由小水滴组成的，不是水分子更不是水离子。雾化粒径巨细是漆膜流平的重要要素，雾化粒径小，漆膜平滑性好。转速大，漆雾密度趋小，溶剂蒸发加速，要  酌情添加高沸点溶剂。溶剂性漆，中涂漆转速，一般操控30000-45000r/min；与底色漆转速一般操控在35000-55000r/min；清漆转速，一般操控在35000-55000r/min。  b.旋转式雾化设备：涂料首要被运送至喷杯内壁，然后凭借旋转所发作的离心力将涂料传输至喷口方位，雾化进程仅仅是经过机械作用力（离心力、空气动力）来完结的。  c.雾化原理：喷杯在高速旋转下，进行漆滴雾化、线状分化、多片式雾化（片层状、涡流状）的离解机制，完结涂料的雾化；当喷杯旋转大于20000r/min时，漆粒不会有衰变现象呈现；对涂料进  行线状雾化的进程中，会在喷杯喷口处构成许多液态的线状物质，液态物质经过线状分化或是喷发漆流的分化作用重新构成漆粒，构成的小漆粒经过会聚构成大的漆滴；在喷杯转速不断增加的状况  下，一般的线状雾化转化为片层状或涡轮状多片式雾化，多片式雾化处理之后的漆粒不会衰变，散布规模比线状雾化后的漆粒散布规模宽。  3.2静电加压使漆粒带电与静电雾化 3.2.1加压机制  旋杯或极针接负极，被涂件接正极，加电压后在旋杯（或极针）与被涂件之间构成静电场，当电压足够高时（一般旋转式喷杯高压上限为100KV），旋杯（或极针）附近区域的空气发作强烈电晕  放电，并使静电场构成气体电离区域。被雾化涂料在旋杯边际或极针处触摸带电，带电的漆滴经过气体电离区时再次带电，一起被分裂成更细小的带电液滴，并在电场力的作用下向正极的被涂件移  动，终究涂覆在被涂件面上。  假如静电压过高或喷涂距离过小，旋杯（或极针）与被涂件之间的空气全部被击穿，此刻会发作火花放电，将引起喷涂设备、有机溶剂焚烧、爆破的不安全状况。  3.2.2加压方式 a.直接加压：即加压的电极即为旋杯的折角； b.直接加压：即加压的电极呈环状围绕在喷杯杯体外侧； c.原理差异：直接加压和直接加压原理不同，对漆粒进行外部直接加压和对漆粒雾化处理，这两个进程在时间和空间上有显着区分；对漆料进行外部加压的进程中，会在外部加压电极之间构成电  离区，基于离子的运动性，它会和同性接地基质之间发作彼此排斥作用，而和异性接地基质（车身）彼此招引，这样就构成了一股离子流，一些细小物质因为其自身体积小、质量轻，因而会精确的沿  着电力线移动。  d.过程差异：“涂料雾化”和“高压”这两个过程实施的先后次第有所不同；设备选用的是直接加压，涂料必须先雾化，然后经过在电极上发作的静电高压使涂料带电；设备选用直接加压，涂料  的雾化和加压进程都在喷杯的边际方位上同步完结。 3.2.3电压与雾化  静电电压上升，漆粒的平均粒径会下降，造成这种现象的首要原因是静电磁场的作用，导致漆粒外表张力有所下降；外表张力是影响旋转式雾化喷涂作用的一个重要要素，因而在大部分性能参数  稳定不变的状况下，外表张力的下降会直接导致漆粒直径巨细的下降。 3.2.4电压与喷涂作用  在静电磁场下，对漆粒有一个作用力，电场力的巨细取决于电场强度与漆粒上的电荷量。作用力的方向同电力线的方向相同，会在必定程度上加速漆粒的运动速度。电压升高会使发作的离流子增  加，加强静电场的电场力，被涂物体外表部位的磁力线密度较高，在折角、边际部位的锐角处，使涂料的上漆率增加，导致流挂、气泡等缺陷。  3.3雾化的漆粒喷发到被涂物上 3.3.1漆粒运转的外部作用力  首要有质量惯性（离心力）、电场力、重力（万有引力）、空气阻力、成形空气阻力以及喷漆室内的送排风阻力等，对漆膜的构成以及终究的喷涂作用都会发作必定程度的影响。  3.3.2影响参数（漆流均匀程度、速度、密度） a.空气活动传递漆粒 成形空气是影响漆流喷发形状以及漆粒运动速度的一个首要参数，涡流的形状取决于空气压力的巨细，成形空气的供给状况（空气配给环）以及喷杯的结构形状，对于漆粒的运转轨迹起着决定性  的作用。 喷发漆流分为二个首要的漆粒流：径向漆粒流，以辐射状从喷杯中喷出；圆锥形喷发流，以中轴向的回流漆粒流。 b.静电磁场作用力传递漆粒  静电磁场作用力传送漆粒的进程中，漆粒不会沿着磁力线运动，因为喷杯高速旋转所发作的涡流及其自身的重力，以及喷杯内辐射状离心漆粒所发作的离心力会对漆粒的运转轨迹造成必定影响。  磁力线自身对于漆粒抵达被涂物的途径有必定影响。 喷杯和被涂物之间会构成一个较大的涡流，在这个区域内漆粒会单次或屡次运动，一起有一些漆粒从涡流中甩出，在涡流中还存在漆流的回流，漆粒回流的程度会在电压被堵截的瞬间急剧增大。  3.3.3漆粒运转  a.质量惯性与运动轨迹，漆粒会沿着电力线抵达被涂物（接地基材），在进程中，因为漆粒存在质量惯性，因而漆粒的实践运动轨迹和传递路径存在误差。或许会在基材外表构成一些不规则的漆  斑，或许在雾化设备或主动运转设备上留下一些分出物质（如污物）。  b.选用静电式旋杯喷涂设备喷涂，涂层厚度呈辐射状散布。辐射状是指在静止状况下获得涂料的喷发形状，其涂层厚度由四周向中心递减，涂层厚度散布不均匀，首要是因为雾化喷涂设备结构所  造成的，但经过加大成形空气的量，可在必定程度上平缓。 3.3.4粒径的散布  选用空气雾化设备喷涂时，小颗粒漆粒随着物体外表气流方向的转化而改变运转方向，或许无法精确抵达被涂外表；而大颗粒漆粒因为其自身的质量较大，故不易违背其运转轨迹（专业测定10µm  漆粒抵达被涂面约10%,40µm约80%）。  选用静电旋杯喷涂时，小颗粒漆粒因为其自身质量轻，简单沿着磁力线抵达被涂物体外表，而大颗粒漆粒简单在离心力作用下被甩出，成形空气和磁力还不足以使大颗粒的漆粒战胜离心力作用，  进而抵达被涂物体外表。由此得出旋杯转速是影响雾化粒径巨细散布的重要影响要素。 3.4成膜 3.4.1在评价喷涂质量时，应重视几项性能参量  a.油漆漆粒巨细及散布均匀程度；b.喷漆进程中，喷杯圆锥雾粒形状；c.喷发流中漆粒的速度及散布；d.喷杯圆锥内漆粒速度；e.喷漆时油漆漆粒密度；f.漆粒在冲击被涂物外表时的脉冲；g.油  漆漆粒动能；h.漆粒彼此碰撞频率。 3.4.2流量对喷发漆流的影响  涂料流量的加倍会加重喷发漆流中心漆粒的回流现象，并使漆粒回流的区域规模扩展；在成形空气量稳定不变状况下，喷发漆流宽度会扩展；涂料流量的增大对于漆粒直径没有太大的影响，涂料  流量的加倍使漆粒直径扩展约1.5~2μm。  涂料流量对雾化粒径影响较小，但对漆膜厚度影响较大（一般素色漆膜厚≤22μm，金属漆≤18μm）；清漆在不流挂前提下，可适当增加膜厚，以提高漆膜流平作用与丰满度。  施工粘度对雾化粒径影响较小，粘度下降漆膜趋簿，底色漆作用颜料平行于底材摆放倾向性加大。 3.4.3成形空气对喷涂作用的影响  当在旋杯边际发作静电雾化时，附近接地的工件有一个相反电位，然后漆滴就被工件招引。因而漆滴所构成的云雾就向工件移动。较小的漆滴更简单直接抵达工件，而较大的漆滴则漂移较长的距  离。因而用这种方法在成形的工件上如车身等就不能得到一个厚度散布均匀的漆膜。经过运用成形空气，漆雾被集合在一起并直接导向工件。成形空气供给了一个操控要素，协助避免涂装过量或不  足。  成形空气释放量的下降，圆锥形喷发漆流的宽度有所扩展。当成形空气的量抵达70NL/min时，喷发漆流的中心方位上的涂层厚度会较周围来得小，即构成一个涂层凹陷，能够经过适当扩展漆流回  流区域来遏止；随着成形空气量加大，喷发漆流中心部位上的涂层厚度会显着增加，可经过减小漆粒回流来遏止。 3.4.4电压值高低对喷涂作用的影响  不对设备施加高压，则会在喷涂进程中导致巨大的漆流回流现象，被涂物体外表会呈现显着的涡流。随着电压逐渐升高至40kv，圆锥形喷发漆流的宽度显着增加。回流漆粒的数量会减小，被涂物  体外表的涡流现象会相应减轻。随着电压进一步升高至80kv，圆锥形喷发漆流的宽度会进一步扩展，但不如电压从0升至40kv时，宽度增大显着，回流漆粒的数量会进一步减小。  3.4.5喷杯对喷涂作用的影响 旋杯有锯齿状（单线、穿插）、非锯齿状，边际结构的改变、直径的改变，旋杯的选型，首要跟选型机器人、油漆资料以及喷涂工艺等有关。  3.4.6色彩与色彩的影响  高速静电旋杯以及选用空气雾化喷枪喷涂色漆（金属漆、珠光漆）两者的喷涂作用在色泽度、色彩度上有显着差异，用旋杯喷涂的金属色漆，色泽较深，色彩鲜艳。造成不同色彩喷涂作用的首要  原因是金属漆漆膜中金属粉的含量，喷发漆流中金属粉的散布，外表掩盖能力，漆粒彼此碰撞的脉冲（漆膜中金属粉片的含量），金属粉在漆膜中定向摆放等要素影响。 4  静电喷涂参数办理 4.1运用参数（如下图） 4.2静电喷涂质量的影响剖析 4.3静电喷涂工件运动仿形 4.3.1树立参考位图 a.往复机位图  位图文件*.dwg格局转化为*.bmp格局，属性必须契合：旁边面位图尺度（700*260像素点），正面位图尺度（260*260像素点）。  转化过程：1）将*.dwg格局的工件三视图（1：1份额），逐个复制在Windows程序附件画图中；2）复制后核算车型实践尺度与像素点份额，对复制图像调整；3）调整整幅图的像素点，至必须的  尺度；4）对图纸进行调色或绘色；5）俯视图表明为*D.bmp，正视图表明为*F.bmp，后视图表明为*R.bmp，侧视图表明为*S.bmp。  b.机器人位图 运用3D软件CATIA，将工件三维数模图转化为*.wrl格局的文件，文件一般在几十MB，占用存储空间较大，能够在机器人操作程序中的车身操作与存储中进行10-90%的存储压缩转化为*.iv文件，适  当削减文件巨细。 4.3.2树立仿形  往复机运动为1个坐标轴系，分为X、Y、Z、A、B轴运动；机器人运动为6或7个坐标轴系，分为X、Y、Z、A、B、C轴运动。  依据不同喷涂设备厂家供给的技能资料，进行线下仿形制造，制造时留意运动距离的极限方位，机器人仿形特别重视运动安全半径。线上仿形验证的相关作业，首要验证无实车状况时的模拟运动  是否正常，再验证实车状况时的运动是否正常，需要在雾化器前端固定工艺距离要求的尼龙杆，实车查验枪距、运动轨迹搭接、运动速度等，修正优化至满足运用条件。  4.3.3树立喷涂参数  依据线体节拍和工艺膜厚要求，经理论核算后树立不同色彩喷涂参数，包含喷涂值、涡轮速度、整形空气、电压等，喷涂实车验证膜厚、色差是否契合工艺要求，调整优化至工艺要求规模内。  5 结语 随着工程机械技能的不断进步，涂装喷涂设备也在日新月异，一直以一种更高效、更环保、更快捷的特性服务于油漆车身的喷涂作业。进而涂装设备的更新与涂装工艺怎么完结共赢，是当今涂装  人尽力实践和探讨的方向之一。