涂裝設(shè)備自動(dòng)靜電噴涂工藝詳解

涂裝設(shè)備高速旋杯主動(dòng)靜電噴涂技能，因其特點(diǎn)顯著：膜厚、色彩均勻，質(zhì)量穩(wěn)定；涂著功率可達(dá)90％以上；節(jié)能降耗保護(hù)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(yùn)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(dòng)靜電噴涂技能逐漸由往復(fù)機(jī)發(fā)展成為6軸或7軸系機(jī)器人，靈活性更大，噴涂油漆外觀更優(yōu)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)大多數(shù)涂裝線配備。本文介紹的是主動(dòng)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(rèn)知。 2 油漆外觀在施工中的要點(diǎn) 為能夠獲取良好的油漆外觀，出產(chǎn)進(jìn)程中需要點(diǎn)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(shí)調(diào)整等四個(gè)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(xì)、速度、運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡、漆粒噴出時(shí)的停留時(shí)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(diǎn)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(jī)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(gè)部分  a.霧化：旨在擴(kuò)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(píng)定首要取決于霧化后油漆掩蓋面積的巨細(xì)與涂著質(zhì)量。霧化實(shí)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(shí)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(xì)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(diǎn)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(yùn)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(jìn)程僅僅是經(jīng)過機(jī)械作用力（離心力、空氣動(dòng)力）來完結(jié)的。  c.霧化原理：噴杯在高速旋轉(zhuǎn)下，進(jìn)行漆滴霧化、線狀分化、多片式霧化（片層狀、渦流狀）的離解機(jī)制，完結(jié)涂料的霧化；當(dāng)噴杯旋轉(zhuǎn)大于20000r/min時(shí)，漆粒不會(huì)有衰變現(xiàn)象呈現(xiàn)；對(duì)涂料進(jìn)  行線狀霧化的進(jìn)程中，會(huì)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(huì)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(huì)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(jī)制  旋杯或極針接負(fù)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(chǎng)，當(dāng)電壓足夠高時(shí)（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(qiáng)烈電暈  放電，并使靜電場(chǎng)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(shí)再次帶電，一起被分裂成更細(xì)小的帶電液滴，并在電場(chǎng)力的作用下向正極的被涂件移  動(dòng)，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(huì)發(fā)作火花放電，將引起噴涂設(shè)備、有機(jī)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(duì)漆粒進(jìn)行外部直接加壓和對(duì)漆粒霧化處理，這兩個(gè)進(jìn)程在時(shí)間和空間上有顯著區(qū)分；對(duì)漆料進(jìn)行外部加壓的進(jìn)程中，會(huì)在外部加壓電極之間構(gòu)成電  離區(qū)，基于離子的運(yùn)動(dòng)性，它會(huì)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(xì)小物質(zhì)因?yàn)槠渥陨眢w積小、質(zhì)量輕，因而會(huì)精確的沿  著電力線移動(dòng)。  d.過程差異：“涂料霧化”和“高壓”這兩個(gè)過程實(shí)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(jìn)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(huì)下降，造成這種現(xiàn)象的首要原因是靜電磁場(chǎng)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(gè)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(huì)直接導(dǎo)致漆粒直徑巨細(xì)的下降。 3.2.4電壓與噴涂作用  在靜電磁場(chǎng)下，對(duì)漆粒有一個(gè)作用力，電場(chǎng)力的巨細(xì)取決于電場(chǎng)強(qiáng)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(huì)在必定程度上加速漆粒的運(yùn)動(dòng)速度。電壓升高會(huì)使發(fā)作的離流子增  加，加強(qiáng)靜電場(chǎng)的電場(chǎng)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(yùn)轉(zhuǎn)的外部作用力  首要有質(zhì)量慣性（離心力）、電場(chǎng)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(duì)漆膜的構(gòu)成以及終究的噴涂作用都會(huì)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(dòng)傳遞漆粒 成形空氣是影響漆流噴發(fā)形狀以及漆粒運(yùn)動(dòng)速度的一個(gè)首要參數(shù)，渦流的形狀取決于空氣壓力的巨細(xì)，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(duì)于漆粒的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡起著決定性  的作用。 噴發(fā)漆流分為二個(gè)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(chǎng)作用力傳遞漆粒  靜電磁場(chǎng)作用力傳送漆粒的進(jìn)程中，漆粒不會(huì)沿著磁力線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閲姳咚傩D(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(huì)對(duì)漆粒的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡造成必定影響。  磁力線自身對(duì)于漆粒抵達(dá)被涂物的途徑有必定影響。 噴杯和被涂物之間會(huì)構(gòu)成一個(gè)較大的渦流，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)漆粒會(huì)單次或?qū)掖芜\(yùn)動(dòng)，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?huì)在電壓被堵截的瞬間急劇增大。  3.3.3漆粒運(yùn)轉(zhuǎn)  a.質(zhì)量慣性與運(yùn)動(dòng)軌跡，漆粒會(huì)沿著電力線抵達(dá)被涂物（接地基材），在進(jìn)程中，因?yàn)槠崃４嬖谫|(zhì)量慣性，因而漆粒的實(shí)踐運(yùn)動(dòng)軌跡和傳遞路徑存在誤差?；蛟S會(huì)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(dòng)運(yùn)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?yàn)殪F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(shí)，小顆粒漆粒隨著物體外表氣流方向的轉(zhuǎn)化而改變運(yùn)轉(zhuǎn)方向，或許無法精確抵達(dá)被涂外表；而大顆粒漆粒因?yàn)槠渥陨淼馁|(zhì)量較大，故不易違背其運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡（專業(yè)測(cè)定10μm  漆粒抵達(dá)被涂面約10%,40μm約80%）。  選用靜電旋杯噴涂時(shí)，小顆粒漆粒因?yàn)槠渥陨碣|(zhì)量輕，簡(jiǎn)單沿著磁力線抵達(dá)被涂物體外表，而大顆粒漆粒簡(jiǎn)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(jìn)而抵達(dá)被涂物體外表。由此得出旋杯轉(zhuǎn)速是影響霧化粒徑巨細(xì)散布的重要影響要素。 3.4成膜 3.4.1在評(píng)價(jià)噴涂質(zhì)量時(shí)，應(yīng)重視幾項(xiàng)性能參量  a.油漆漆粒巨細(xì)及散布均勻程度；b.噴漆進(jìn)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(shí)油漆漆粒密度；f.漆粒在沖擊被涂物外表時(shí)的脈沖；g.油  漆漆粒動(dòng)能；h.漆粒彼此碰撞頻率。 3.4.2流量對(duì)噴發(fā)漆流的影響  涂料流量的加倍會(huì)加重噴發(fā)漆流中心漆粒的回流現(xiàn)象，并使漆粒回流的區(qū)域規(guī)模擴(kuò)展；在成形空氣量穩(wěn)定不變狀況下，噴發(fā)漆流寬度會(huì)擴(kuò)展；涂料流量的增大對(duì)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(kuò)展約1.5~2μm。  涂料流量對(duì)霧化粒徑影響較小，但對(duì)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(duì)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(duì)噴涂作用的影響  當(dāng)在旋杯邊際發(fā)作靜電霧化時(shí)，附近接地的工件有一個(gè)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(dòng)。較小的漆滴更簡(jiǎn)單直接抵達(dá)工件，而較大的漆滴則漂移較長(zhǎng)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(gè)厚度散布均勻的漆膜。經(jīng)過運(yùn)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(gè)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(kuò)展。當(dāng)成形空氣的量抵達(dá)70NL/min時(shí)，噴發(fā)漆流的中心方位上的涂層厚度會(huì)較周圍來得小，即構(gòu)成一個(gè)涂層凹陷，能夠經(jīng)過適當(dāng)擴(kuò)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(huì)顯著增加，可經(jīng)過減小漆?；亓鱽矶糁?。 3.4.4電壓值高低對(duì)噴涂作用的影響  不對(duì)設(shè)備施加高壓，則會(huì)在噴涂進(jìn)程中導(dǎo)致巨大的漆流回流現(xiàn)象，被涂物體外表會(huì)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(huì)減小，被涂物  體外表的渦流現(xiàn)象會(huì)相應(yīng)減輕。隨著電壓進(jìn)一步升高至80kv，圓錐形噴發(fā)漆流的寬度會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展，但不如電壓從0升至40kv時(shí)，寬度增大顯著，回流漆粒的數(shù)量會(huì)進(jìn)一步減小。  3.4.5噴杯對(duì)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(jī)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(yùn)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(yùn)動(dòng)仿形 4.3.1樹立參考位圖 a.往復(fù)機(jī)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(diǎn)），正面位圖尺度（260*260像素點(diǎn)）。  轉(zhuǎn)化過程：1）將*.dwg格局的工件三視圖（1：1份額），逐個(gè)復(fù)制在Windows程序附件畫圖中；2）復(fù)制后核算車型實(shí)踐尺度與像素點(diǎn)份額，對(duì)復(fù)制圖像調(diào)整；3）調(diào)整整幅圖的像素點(diǎn)，至必須的  尺度；4）對(duì)圖紙進(jìn)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(jī)器人位圖 運(yùn)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(chǔ)空間較大，能夠在機(jī)器人操作程序中的車身操作與存儲(chǔ)中進(jìn)行10-90%的存儲(chǔ)壓縮轉(zhuǎn)化為*.iv文件，適  當(dāng)削減文件巨細(xì)。 4.3.2樹立仿形  往復(fù)機(jī)運(yùn)動(dòng)為1個(gè)坐標(biāo)軸系，分為X、Y、Z、A、B軸運(yùn)動(dòng)；機(jī)器人運(yùn)動(dòng)為6或7個(gè)坐標(biāo)軸系，分為X、Y、Z、A、B、C軸運(yùn)動(dòng)。  依據(jù)不同噴涂設(shè)備廠家供給的技能資料，進(jìn)行線下仿形制造，制造時(shí)留意運(yùn)動(dòng)距離的極限方位，機(jī)器人仿形特別重視運(yùn)動(dòng)安全半徑。線上仿形驗(yàn)證的相關(guān)作業(yè)，首要驗(yàn)證無實(shí)車狀況時(shí)的模擬運(yùn)動(dòng)  是否正常，再驗(yàn)證實(shí)車狀況時(shí)的運(yùn)動(dòng)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(shí)車查驗(yàn)槍距、運(yùn)動(dòng)軌跡搭接、運(yùn)動(dòng)速度等，修正優(yōu)化至滿足運(yùn)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(shí)車驗(yàn)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(jī)械技能的不斷進(jìn)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(jìn)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(shí)踐和探討的方向之一。