涂裝設(shè)備自動靜電噴涂工藝詳解

涂裝設(shè)備高速旋杯主動靜電噴涂技能，因其特點顯著：膜厚、色彩均勻，質(zhì)量穩(wěn)定；涂著功率可達90％以上；節(jié)能降耗保護環(huán)境；迅速有用的完結(jié)色彩切換和涂料管路清洗，出產(chǎn)功率高；能霧化噴涂高粘度、  高固體份油漆等，逐漸被廣泛運用于油漆車身的內(nèi)、外外表噴涂施工。  依托技能的更新?lián)Q代，高轉(zhuǎn)速旋杯主動靜電噴涂技能逐漸由往復(fù)機發(fā)展成為6軸或7軸系機器人，靈活性更大，噴涂油漆外觀更優(yōu)，已經(jīng)在國內(nèi)大多數(shù)涂裝線配備。本文介紹的是主動靜電噴涂的工  藝部分，經(jīng)過本文使從業(yè)人員得到初步的認知。 2 油漆外觀在施工中的要點 為能夠獲取良好的油漆外觀，出產(chǎn)進程中需要點重視噴涂參數(shù)設(shè)定、霧化作用判斷、涂料性能的把握以及依據(jù)漆膜狀況的及時調(diào)整等四個方面：  噴涂參數(shù)：首要考慮要素有噴涂工藝（溶劑型、水性、粉末型）、噴（旋）杯結(jié)構(gòu)、涂料吐出量、成形空氣吐出量、旋杯轉(zhuǎn)速、噴涂距離、靜電高壓等。  霧化作用：首要影響要素有漆粒巨細、速度、運轉(zhuǎn)軌跡、漆粒噴出時的停留時間、霧化扇面的操控。  涂料的物料性能：包含漆料的粘度、固體份、溶劑類型數(shù)量、密度、外表張力、基料體系等。 噴涂作用：濕膜狀況中的干濕性、流平性、膜厚、色彩色彩、目視外觀等。  經(jīng)過上述四點能夠完結(jié)獲得良好的油漆外觀。 3 靜電噴涂工藝的四步 3.1漆液機械霧化 1）霧化工藝，包含霧化、旋轉(zhuǎn)式霧化設(shè)備、霧化原理3個部分  a.霧化：旨在擴展液體所能掩蓋的外表積，歸于物理作用方面的操作，作用的評定首要取決于霧化后油漆掩蓋面積的巨細與涂著質(zhì)量。霧化實踐并非使涂料霧化成涂料離子，而是霧化成較小的涂  料體；就像實踐中的氣候“霧”相同，是由小水滴組成的，不是水分子更不是水離子。霧化粒徑巨細是漆膜流平的重要要素，霧化粒徑小，漆膜平滑性好。轉(zhuǎn)速大，漆霧密度趨小，溶劑蒸發(fā)加速，要  酌情添加高沸點溶劑。溶劑性漆，中涂漆轉(zhuǎn)速，一般操控30000-45000r/min；與底色漆轉(zhuǎn)速一般操控在35000-55000r/min；清漆轉(zhuǎn)速，一般操控在35000-55000r/min。  b.旋轉(zhuǎn)式霧化設(shè)備：涂料首要被運送至噴杯內(nèi)壁，然后憑借旋轉(zhuǎn)所發(fā)作的離心力將涂料傳輸至噴口方位，霧化進程僅僅是經(jīng)過機械作用力（離心力、空氣動力）來完結(jié)的。  c.霧化原理：噴杯在高速旋轉(zhuǎn)下，進行漆滴霧化、線狀分化、多片式霧化（片層狀、渦流狀）的離解機制，完結(jié)涂料的霧化；當(dāng)噴杯旋轉(zhuǎn)大于20000r/min時，漆粒不會有衰變現(xiàn)象呈現(xiàn)；對涂料進  行線狀霧化的進程中，會在噴杯噴口處構(gòu)成許多液態(tài)的線狀物質(zhì)，液態(tài)物質(zhì)經(jīng)過線狀分化或是噴發(fā)漆流的分化作用重新構(gòu)成漆粒，構(gòu)成的小漆粒經(jīng)過會聚構(gòu)成大的漆滴；在噴杯轉(zhuǎn)速不斷增加的狀況  下，一般的線狀霧化轉(zhuǎn)化為片層狀或渦輪狀多片式霧化，多片式霧化處理之后的漆粒不會衰變，散布規(guī)模比線狀霧化后的漆粒散布規(guī)模寬。  3.2靜電加壓使漆粒帶電與靜電霧化 3.2.1加壓機制  旋杯或極針接負極，被涂件接正極，加電壓后在旋杯（或極針）與被涂件之間構(gòu)成靜電場，當(dāng)電壓足夠高時（一般旋轉(zhuǎn)式噴杯高壓上限為100KV），旋杯（或極針）附近區(qū)域的空氣發(fā)作強烈電暈  放電，并使靜電場構(gòu)成氣體電離區(qū)域。被霧化涂料在旋杯邊際或極針處觸摸帶電，帶電的漆滴經(jīng)過氣體電離區(qū)時再次帶電，一起被分裂成更細小的帶電液滴，并在電場力的作用下向正極的被涂件移  動，終究涂覆在被涂件面上。  假如靜電壓過高或噴涂距離過小，旋杯（或極針）與被涂件之間的空氣全部被擊穿，此刻會發(fā)作火花放電，將引起噴涂設(shè)備、有機溶劑焚燒、爆破的不安全狀況。  3.2.2加壓方式 a.直接加壓：即加壓的電極即為旋杯的折角； b.直接加壓：即加壓的電極呈環(huán)狀圍繞在噴杯杯體外側(cè)； c.原理差異：直接加壓和直接加壓原理不同，對漆粒進行外部直接加壓和對漆粒霧化處理，這兩個進程在時間和空間上有顯著區(qū)分；對漆料進行外部加壓的進程中，會在外部加壓電極之間構(gòu)成電  離區(qū)，基于離子的運動性，它會和同性接地基質(zhì)之間發(fā)作彼此排斥作用，而和異性接地基質(zhì)（車身）彼此招引，這樣就構(gòu)成了一股離子流，一些細小物質(zhì)因為其自身體積小、質(zhì)量輕，因而會精確的沿  著電力線移動。  d.過程差異：“涂料霧化”和“高壓”這兩個過程實施的先后次第有所不同；設(shè)備選用的是直接加壓，涂料必須先霧化，然后經(jīng)過在電極上發(fā)作的靜電高壓使涂料帶電；設(shè)備選用直接加壓，涂料  的霧化和加壓進程都在噴杯的邊際方位上同步完結(jié)。 3.2.3電壓與霧化  靜電電壓上升，漆粒的平均粒徑會下降，造成這種現(xiàn)象的首要原因是靜電磁場的作用，導(dǎo)致漆粒外表張力有所下降；外表張力是影響旋轉(zhuǎn)式霧化噴涂作用的一個重要要素，因而在大部分性能參數(shù)  穩(wěn)定不變的狀況下，外表張力的下降會直接導(dǎo)致漆粒直徑巨細的下降。 3.2.4電壓與噴涂作用  在靜電磁場下，對漆粒有一個作用力，電場力的巨細取決于電場強度與漆粒上的電荷量。作用力的方向同電力線的方向相同，會在必定程度上加速漆粒的運動速度。電壓升高會使發(fā)作的離流子增  加，加強靜電場的電場力，被涂物體外表部位的磁力線密度較高，在折角、邊際部位的銳角處，使涂料的上漆率增加，導(dǎo)致流掛、氣泡等缺陷。  3.3霧化的漆粒噴發(fā)到被涂物上 3.3.1漆粒運轉(zhuǎn)的外部作用力  首要有質(zhì)量慣性（離心力）、電場力、重力（萬有引力）、空氣阻力、成形空氣阻力以及噴漆室內(nèi)的送排風(fēng)阻力等，對漆膜的構(gòu)成以及終究的噴涂作用都會發(fā)作必定程度的影響。  3.3.2影響參數(shù)（漆流均勻程度、速度、密度） a.空氣活動傳遞漆粒 成形空氣是影響漆流噴發(fā)形狀以及漆粒運動速度的一個首要參數(shù)，渦流的形狀取決于空氣壓力的巨細，成形空氣的供給狀況（空氣配給環(huán)）以及噴杯的結(jié)構(gòu)形狀，對于漆粒的運轉(zhuǎn)軌跡起著決定性  的作用。 噴發(fā)漆流分為二個首要的漆粒流：徑向漆粒流，以輻射狀從噴杯中噴出；圓錐形噴發(fā)流，以中軸向的回流漆粒流。 b.靜電磁場作用力傳遞漆粒  靜電磁場作用力傳送漆粒的進程中，漆粒不會沿著磁力線運動，因為噴杯高速旋轉(zhuǎn)所發(fā)作的渦流及其自身的重力，以及噴杯內(nèi)輻射狀離心漆粒所發(fā)作的離心力會對漆粒的運轉(zhuǎn)軌跡造成必定影響。  磁力線自身對于漆粒抵達被涂物的途徑有必定影響。 噴杯和被涂物之間會構(gòu)成一個較大的渦流，在這個區(qū)域內(nèi)漆粒會單次或?qū)掖芜\動，一起有一些漆粒從渦流中甩出，在渦流中還存在漆流的回流，漆?；亓鞯某潭葧陔妷罕欢陆氐乃查g急劇增大。  3.3.3漆粒運轉(zhuǎn)  a.質(zhì)量慣性與運動軌跡，漆粒會沿著電力線抵達被涂物（接地基材），在進程中，因為漆粒存在質(zhì)量慣性，因而漆粒的實踐運動軌跡和傳遞路徑存在誤差?；蛟S會在基材外表構(gòu)成一些不規(guī)則的漆  斑，或許在霧化設(shè)備或主動運轉(zhuǎn)設(shè)備上留下一些分出物質(zhì)（如污物）。  b.選用靜電式旋杯噴涂設(shè)備噴涂，涂層厚度呈輻射狀散布。輻射狀是指在靜止?fàn)顩r下獲得涂料的噴發(fā)形狀，其涂層厚度由四周向中心遞減，涂層厚度散布不均勻，首要是因為霧化噴涂設(shè)備結(jié)構(gòu)所  造成的，但經(jīng)過加大成形空氣的量，可在必定程度上平緩。 3.3.4粒徑的散布  選用空氣霧化設(shè)備噴涂時，小顆粒漆粒隨著物體外表氣流方向的轉(zhuǎn)化而改變運轉(zhuǎn)方向，或許無法精確抵達被涂外表；而大顆粒漆粒因為其自身的質(zhì)量較大，故不易違背其運轉(zhuǎn)軌跡（專業(yè)測定10μm  漆粒抵達被涂面約10%,40μm約80%）。  選用靜電旋杯噴涂時，小顆粒漆粒因為其自身質(zhì)量輕，簡單沿著磁力線抵達被涂物體外表，而大顆粒漆粒簡單在離心力作用下被甩出，成形空氣和磁力還不足以使大顆粒的漆粒戰(zhàn)勝離心力作用，  進而抵達被涂物體外表。由此得出旋杯轉(zhuǎn)速是影響霧化粒徑巨細散布的重要影響要素。 3.4成膜 3.4.1在評價噴涂質(zhì)量時，應(yīng)重視幾項性能參量  a.油漆漆粒巨細及散布均勻程度；b.噴漆進程中，噴杯圓錐霧粒形狀；c.噴發(fā)流中漆粒的速度及散布；d.噴杯圓錐內(nèi)漆粒速度；e.噴漆時油漆漆粒密度；f.漆粒在沖擊被涂物外表時的脈沖；g.油  漆漆粒動能；h.漆粒彼此碰撞頻率。 3.4.2流量對噴發(fā)漆流的影響  涂料流量的加倍會加重噴發(fā)漆流中心漆粒的回流現(xiàn)象，并使漆?；亓鞯膮^(qū)域規(guī)模擴展；在成形空氣量穩(wěn)定不變狀況下，噴發(fā)漆流寬度會擴展；涂料流量的增大對于漆粒直徑?jīng)]有太大的影響，涂料  流量的加倍使漆粒直徑擴展約1.5~2μm。  涂料流量對霧化粒徑影響較小，但對漆膜厚度影響較大（一般素色漆膜厚≤22μm，金屬漆≤18μm）；清漆在不流掛前提下，可適當(dāng)增加膜厚，以提高漆膜流平作用與豐滿度。  施工粘度對霧化粒徑影響較小，粘度下降漆膜趨簿，底色漆作用顏料平行于底材擺放傾向性加大。 3.4.3成形空氣對噴涂作用的影響  當(dāng)在旋杯邊際發(fā)作靜電霧化時，附近接地的工件有一個相反電位，然后漆滴就被工件招引。因而漆滴所構(gòu)成的云霧就向工件移動。較小的漆滴更簡單直接抵達工件，而較大的漆滴則漂移較長的距  離。因而用這種方法在成形的工件上如車身等就不能得到一個厚度散布均勻的漆膜。經(jīng)過運用成形空氣，漆霧被集合在一起并直接導(dǎo)向工件。成形空氣供給了一個操控要素，協(xié)助避免涂裝過量或不  足。  成形空氣釋放量的下降，圓錐形噴發(fā)漆流的寬度有所擴展。當(dāng)成形空氣的量抵達70NL/min時，噴發(fā)漆流的中心方位上的涂層厚度會較周圍來得小，即構(gòu)成一個涂層凹陷，能夠經(jīng)過適當(dāng)擴展漆流回  流區(qū)域來遏止；隨著成形空氣量加大，噴發(fā)漆流中心部位上的涂層厚度會顯著增加，可經(jīng)過減小漆?；亓鱽矶糁?。 3.4.4電壓值高低對噴涂作用的影響  不對設(shè)備施加高壓，則會在噴涂進程中導(dǎo)致巨大的漆流回流現(xiàn)象，被涂物體外表會呈現(xiàn)顯著的渦流。隨著電壓逐漸升高至40kv，圓錐形噴發(fā)漆流的寬度顯著增加?；亓髌崃５臄?shù)量會減小，被涂物  體外表的渦流現(xiàn)象會相應(yīng)減輕。隨著電壓進一步升高至80kv，圓錐形噴發(fā)漆流的寬度會進一步擴展，但不如電壓從0升至40kv時，寬度增大顯著，回流漆粒的數(shù)量會進一步減小。  3.4.5噴杯對噴涂作用的影響 旋杯有鋸齒狀（單線、穿插）、非鋸齒狀，邊際結(jié)構(gòu)的改變、直徑的改變，旋杯的選型，首要跟選型機器人、油漆資料以及噴涂工藝等有關(guān)。  3.4.6色彩與色彩的影響  高速靜電旋杯以及選用空氣霧化噴槍噴涂色漆（金屬漆、珠光漆）兩者的噴涂作用在色澤度、色彩度上有顯著差異，用旋杯噴涂的金屬色漆，色澤較深，色彩鮮艷。造成不同色彩噴涂作用的首要  原因是金屬漆漆膜中金屬粉的含量，噴發(fā)漆流中金屬粉的散布，外表掩蓋能力，漆粒彼此碰撞的脈沖（漆膜中金屬粉片的含量），金屬粉在漆膜中定向擺放等要素影響。 4  靜電噴涂參數(shù)辦理 4.1運用參數(shù)（如下圖） 4.2靜電噴涂質(zhì)量的影響剖析 4.3靜電噴涂工件運動仿形 4.3.1樹立參考位圖 a.往復(fù)機位圖  位圖文件*.dwg格局轉(zhuǎn)化為*.bmp格局，屬性必須契合：旁邊面位圖尺度（700*260像素點），正面位圖尺度（260*260像素點）。  轉(zhuǎn)化過程：1）將*.dwg格局的工件三視圖（1：1份額），逐個復(fù)制在Windows程序附件畫圖中；2）復(fù)制后核算車型實踐尺度與像素點份額，對復(fù)制圖像調(diào)整；3）調(diào)整整幅圖的像素點，至必須的  尺度；4）對圖紙進行調(diào)色或繪色；5）俯視圖表明為*D.bmp，正視圖表明為*F.bmp，后視圖表明為*R.bmp，側(cè)視圖表明為*S.bmp。  b.機器人位圖 運用3D軟件CATIA，將工件三維數(shù)模圖轉(zhuǎn)化為*.wrl格局的文件，文件一般在幾十MB，占用存儲空間較大，能夠在機器人操作程序中的車身操作與存儲中進行10-90%的存儲壓縮轉(zhuǎn)化為*.iv文件，適  當(dāng)削減文件巨細。 4.3.2樹立仿形  往復(fù)機運動為1個坐標(biāo)軸系，分為X、Y、Z、A、B軸運動；機器人運動為6或7個坐標(biāo)軸系，分為X、Y、Z、A、B、C軸運動。  依據(jù)不同噴涂設(shè)備廠家供給的技能資料，進行線下仿形制造，制造時留意運動距離的極限方位，機器人仿形特別重視運動安全半徑。線上仿形驗證的相關(guān)作業(yè)，首要驗證無實車狀況時的模擬運動  是否正常，再驗證實車狀況時的運動是否正常，需要在霧化器前端固定工藝距離要求的尼龍桿，實車查驗槍距、運動軌跡搭接、運動速度等，修正優(yōu)化至滿足運用條件。  4.3.3樹立噴涂參數(shù)  依據(jù)線體節(jié)拍和工藝膜厚要求，經(jīng)理論核算后樹立不同色彩噴涂參數(shù)，包含噴涂值、渦輪速度、整形空氣、電壓等，噴涂實車驗證膜厚、色差是否契合工藝要求，調(diào)整優(yōu)化至工藝要求規(guī)模內(nèi)。  5 結(jié)語 隨著工程機械技能的不斷進步，涂裝噴涂設(shè)備也在日新月異，一直以一種更高效、更環(huán)保、更快捷的特性服務(wù)于油漆車身的噴涂作業(yè)。進而涂裝設(shè)備的更新與涂裝工藝怎么完結(jié)共贏，是當(dāng)今涂裝  人盡力實踐和探討的方向之一。