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静电喷涂工艺的四步

作者:中天涂装发表时间:2018-10-26浏览量:215

一、漆液机械雾化

        1)雾化工艺,包括雾化、旋转式雾化装置、雾化原理3个部分

             a.雾化:旨在扩大液体所能覆盖的表面积,属于物理作用方面的操作,粉末涂装设备效果的评定主要取决于雾化后油漆覆盖面积的大小与涂着质量。雾化实际并非使涂料雾化成涂料离子,而是雾化成较小的涂料体;就像实际中的天气“雾”一样,是由小水滴组成的,不是水分子更不是水离子。雾化粒径大小是漆膜流平的重要因素,雾化粒径小,漆膜平滑性好。转速大,漆雾密度趋小,溶剂挥发加快,要酌情添加高沸点溶剂。溶剂性漆,中涂漆转速,一般控制30000-45000r/min;与底色漆转速一般控制在35000-55000r/min;清漆转速,一般控制在35000-55000r/min。

            b.旋转式雾化装置:涂料首先被运送至喷杯内壁,然后借助旋转所产生的离心力将涂料传输至喷口位置,雾化过程仅仅是通过机械作用力(离心力、空气动力)来实现的。

            c.雾化原理:喷杯在高速旋转下,进行漆滴雾化、线状分解、多片式雾化(片层状、涡流状)的离解机制,实现涂料的雾化;当喷杯旋转大于20000r/min时,漆粒不会有衰变现象出现;对涂料进行线状雾化的过程中,会在喷杯喷口处形成许多液态的线状物质,液态物质通过线状分解或是喷射漆流的分解作用重新形成漆粒,形成的小漆粒通过会聚形成大的漆滴;在喷杯转速不断增加的情况下,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,分布范围比线状雾化后的漆粒分布范围宽。

        二、静电加压使漆粒带电与静电雾化

        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)与被涂件之间形成静电场,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)附近区域的空气产生强烈电晕放电,并使静电场形成气体电离区域。被雾化涂料在旋杯边缘或极针处接触带电,带电的漆滴经过气体电离区时再次带电,同时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,最终涂覆在被涂件面上。如果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,此时会发生火花放电,将引起喷涂设备、有机溶剂燃烧、爆炸的不安全状态。

        2 )加压形式

             a.直接加压:即加压的电极即为旋杯的折角;

             b.间接加压:即加压的电极呈环状围绕在喷杯杯体外侧;

             c .原理区别:间接加压和直接加压原理不同,对漆粒进行外部间接加压和对漆粒雾化处理,这两个过程在时间和空间上有明显划分;对漆料进行外部加压的过程中,会在外部加压电极之间形成电离区,基于离子的运动性,它会和同性接地基质之间产生相互排斥作用,而和异性接地基质(车身)相互吸引,这样就形成了一股离子流,一些细小物质由于其本身体积小、质量轻,因而会精确的沿着电力线移动。

            d.步骤区别:“涂料雾化”和“高压”这两个步骤实施的先后次序有所不同;设备采用的是间接加压,涂料必须先雾化,然后通过在电极上产生的静电高压使涂料带电;设备采用直接加压,涂料的雾化和加压过程都在喷杯的边缘位置上同步完成。

        3)电压与雾化

            静电电压上升,漆粒的平均粒径会下降,造成这种现象的主要原因是静电磁场的作用,导致漆粒表面张力有所降低;表面张力是影响旋转式雾化喷涂效果的一个重要因素,因此在大部分性能参数恒定不变的情况下,表面张力的降低会直接导致漆粒直径大小的降低。

        4)电压与喷涂效果

            在静电磁场下,对漆粒有一个作用力,电场力的大小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,会在一定程度上加快漆粒的运动速度。电压升高会使产生的离流子增加,加强静电场的电场力,被涂物体表面部位的磁力线密度较高,在折角、边缘部位的锐角处,使涂料的上漆率增加,导致流挂、气泡等缺陷。

        三、雾化的漆粒喷射到被涂物上

         1)漆粒运行的外部作用力

              主要有质量惯性(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,对漆膜的形成以及最终的喷涂效果都会产生一定程度的影响。

        2)影响参数(漆流均匀程度、速度、密度)

            a.空气流动传递漆粒

            成形空气是影响漆流喷射形状以及漆粒运动速度的一个主要参数,涡流的形状取决于空气压力的大小,成形空气的供给情况(空气配给环)以及喷杯的结构形状,对于漆粒的运行轨迹起着决定性的作用。喷射漆流分为二个主要的漆粒流:径向漆粒流,以辐射状从喷杯中喷出;圆锥形喷射流,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过程中,漆粒不会沿着磁力线运动,因为喷杯高速旋转所产生的涡流及其本身的重力,以及喷杯内辐射状离心漆粒所产生的离心力会对漆粒的运行轨迹造成一定影响。磁力线本身对于漆粒达到被涂物的途径有一定影响。 喷杯和被涂物之间会形成一个较大的涡流,在这个区域内漆粒会单次或多次运动,同时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切断的瞬间急剧增大。

       四、成膜

       1)在评价喷涂质量时,应关注几项性能参量

             a.油漆漆粒大小及分布均匀程度;b.喷漆过程中,喷杯圆锥雾粒形状;c.喷射流中漆粒的速度及分布;d.喷杯圆锥内漆粒速度;e.喷漆时油漆漆粒密度;f.漆粒在冲击被涂物表面时的脉冲;g.油漆漆粒动能;h.漆粒相互碰撞频率。

      2)流量对喷射漆流的影响

            涂料流量的加倍会加重喷射漆流中央漆粒的回流现象,并使漆粒回流的区域范围扩大;在成形空气量恒定不变情况下,喷射漆流宽度会扩大;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大约1.5~2μm。

      3)电压值高低对喷涂效果的影响

           不对设备施加高压,则会在喷涂过程中导致巨大的漆流回流现象,被涂物体表面会出现明显的涡流。随着电压逐步升高至40kv,圆锥形喷射漆流的宽度明显增加。回流漆粒的数量会减小,被涂物体表面的涡流现象会相应减轻。随着电压进一步升高至80kv,圆锥形喷射漆流的宽度会进一步扩大,但不如电压从0升至40kv时,宽度增大明显,回流漆粒的数量会进一步减小。

      4)喷杯对喷涂效果的影响

           旋杯有锯齿状(单线、交叉)、非锯齿状,边缘结构的变化、直径的变化,旋杯的选型,主要跟选型机器人、油漆材料以及喷涂工艺等有关。

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