涂裝設(shè)備自動(dòng)靜電噴涂工藝詳解
發(fā)布日期:2020-07-05 00:00 來源:http://www.epicimagingconsultants.com 點(diǎn)擊:
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。或許會(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?;亓鞯膮^(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。回流漆粒的數(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。