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塗裝設備自動靜電噴塗工藝詳解

更新時間:2019-02-25點擊次數:216次
塗裝設備高速旋杯主動靜電噴塗技能,因其特點顯著:膜厚、色彩均勻,質量穩定;塗着功率可達90%以上;節能降耗保護環境;迅速有用的完結色彩切換和塗料管路清洗,出産功率高;能霧化噴塗高粘度、 高固體份油漆等,逐漸被廣泛運用于油漆車身的内、外外表噴塗施工。 依托技能的更新換代,高轉速旋杯主動靜電噴塗技能逐漸由往複機發展成為6軸或7軸系機器人,靈活性更大,噴塗油漆外觀更優,已經在國内大多數塗裝線配備。本文介紹的是主動靜電噴塗的工 藝部分,經過本文使從業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,出産進程中需要點重視噴塗參數設定、霧化作用判斷、塗料性能的把握以及依據漆膜狀況的及時調整等四個方面: 噴塗參數:首要考慮要素有噴塗工藝(溶劑型、水性、粉末型)、噴(旋)杯結構、塗料吐出量、成形空氣吐出量、旋杯轉速、噴塗距離、靜電高壓等。 霧化作用:首要影響要素有漆粒巨細、速度、運轉軌迹、漆粒噴出時的停留時間、霧化扇面的操控。 塗料的物料性能:包含漆料的粘度、固體份、溶劑類型數量、密度、外表張力、基料體系等。 噴塗作用:濕膜狀況中的幹濕性、流平性、膜厚、色彩色彩、目視外觀等。 經過上述四點能夠完結獲得良好的油漆外觀。 3 靜電噴塗工藝的四步 3.1漆液機械霧化 1)霧化工藝,包含霧化、旋轉式霧化設備、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後油漆掩蓋面積的巨細與塗着質量。霧化實踐并非使塗料霧化成塗料離子,而是霧化成較小的塗 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。轉速大,漆霧密度趨小,溶劑蒸發加速,要 酌情添加高沸點溶劑。溶劑性漆,中塗漆轉速,一般操控30000-45000r/min;與底色漆轉速一般操控在35000-55000r/min;清漆轉速,一般操控在35000-55000r/min。 b.旋轉式霧化設備:塗料首要被運送至噴杯内壁,然後憑借旋轉所發作的離心力将塗料傳輸至噴口方位,霧化進程僅僅是經過機械作用力(離心力、空氣動力)來完結的。 c.霧化原理:噴杯在高速旋轉下,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,完結塗料的霧化;當噴杯旋轉大于20000r/min時,漆粒不會有衰變現象呈現;對塗料進 行線狀霧化的進程中,會在噴杯噴口處構成許多液态的線狀物質,液态物質經過線狀分化或是噴發漆流的分化作用重新構成漆粒,構成的小漆粒經過會聚構成大的漆滴;在噴杯轉速不斷增加的狀況 下,一般的線狀霧化轉化為片層狀或渦輪狀多片式霧化,多片式霧化處理之後的漆粒不會衰變,散布規模比線狀霧化後的漆粒散布規模寬。 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,被塗件接正極,加電壓後在旋杯(或極針)與被塗件之間構成靜電場,當電壓足夠高時(一般旋轉式噴杯高壓上限為100KV),旋杯(或極針)附近區域的空氣發作強烈電暈 放電,并使靜電場構成氣體電離區域。被霧化塗料在旋杯邊際或極針處觸摸帶電,帶電的漆滴經過氣體電離區時再次帶電,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塗件移 動,終究塗覆在被塗件面上。 假如靜電壓過高或噴塗距離過小,旋杯(或極針)與被塗件之間的空氣全部被擊穿,此刻會發作火花放電,将引起噴塗設備、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:即加壓的電極呈環狀圍繞在噴杯杯體外側; 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着區分;對漆料進行外部加壓的進程中,會在外部加壓電極之間構成電 離區,基于離子的運動性,它會和同性接地基質之間發作彼此排斥作用,而和異性接地基質(車身)彼此招引,這樣就構成了一股離子流,一些細小物質因為其自身體積小、質量輕,因而會精确的沿 着電力線移動。 d.過程差異:“塗料霧化”和“高壓”這兩個過程實施的先後次第有所不同;設備選用的是直接加壓,塗料必須先霧化,然後經過在電極上發作的靜電高壓使塗料帶電;設備選用直接加壓,塗料 的霧化和加壓進程都在噴杯的邊際方位上同步完結。 3.2.3電壓與霧化 靜電電壓上升,漆粒的平均粒徑會下降,造成這種現象的首要原因是靜電磁場的作用,導緻漆粒外表張力有所下降;外表張力是影響旋轉式霧化噴塗作用的一個重要要素,因而在大部分性能參數 穩定不變的狀況下,外表張力的下降會直接導緻漆粒直徑巨細的下降。 3.2.4電壓與噴塗作用 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。電壓升高會使發作的離流子增 加,加強靜電場的電場力,被塗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,使塗料的上漆率增加,導緻流挂、氣泡等缺陷。 3.3霧化的漆粒噴發到被塗物上 3.3.1漆粒運轉的外部作用力 首要有質量慣性(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内的送排風阻力等,對漆膜的構成以及終究的噴塗作用都會發作必定程度的影響。 3.3.2影響參數(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形狀以及漆粒運動速度的一個首要參數,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)以及噴杯的結構形狀,對于漆粒的運轉軌迹起着決定性 的作用。 噴發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,漆粒不會沿着磁力線運動,因為噴杯高速旋轉所發作的渦流及其自身的重力,以及噴杯内輻射狀離心漆粒所發作的離心力會對漆粒的運轉軌迹造成必定影響。 磁力線自身對于漆粒抵達被塗物的途徑有必定影響。 噴杯和被塗物之間會構成一個較大的渦流,在這個區域内漆粒會單次或屢次運動,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,漆粒回流的程度會在電壓被堵截的瞬間急劇增大。 3.3.3漆粒運轉 a.質量慣性與運動軌迹,漆粒會沿着電力線抵達被塗物(接地基材),在進程中,因為漆粒存在質量慣性,因而漆粒的實踐運動軌迹和傳遞路徑存在誤差。或許會在基材外表構成一些不規則的漆 斑,或許在霧化設備或主動運轉設備上留下一些分出物質(如污物)。 b.選用靜電式旋杯噴塗設備噴塗,塗層厚度呈輻射狀散布。輻射狀是指在靜止狀況下獲得塗料的噴發形狀,其塗層厚度由四周向中心遞減,塗層厚度散布不均勻,首要是因為霧化噴塗設備結構所 造成的,但經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 選用空氣霧化設備噴塗時,小顆粒漆粒随着物體外表氣流方向的轉化而改變運轉方向,或許無法精确抵達被塗外表;而大顆粒漆粒因為其自身的質量較大,故不易違背其運轉軌迹(專業測定10µm 漆粒抵達被塗面約10%,40µm約80%)。 選用靜電旋杯噴塗時,小顆粒漆粒因為其自身質量輕,簡單沿着磁力線抵達被塗物體外表,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勝離心力作用, 進而抵達被塗物體外表。由此得出旋杯轉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在評價噴塗質量時,應重視幾項性能參量 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.噴發流中漆粒的速度及散布;d.噴杯圓錐内漆粒速度;e.噴漆時油漆漆粒密度;f.漆粒在沖擊被塗物外表時的脈沖;g.油 漆漆粒動能;h.漆粒彼此碰撞頻率。 3.4.2流量對噴發漆流的影響 塗料流量的加倍會加重噴發漆流中心漆粒的回流現象,并使漆粒回流的區域規模擴展;在成形空氣量穩定不變狀況下,噴發漆流寬度會擴展;塗料流量的增大對于漆粒直徑沒有太大的影響,塗料 流量的加倍使漆粒直徑擴展約1.5~2μm。 塗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);清漆在不流挂前提下,可适當增加膜厚,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,底色漆作用顔料平行于底材擺放傾向性加大。 3.4.3成形空氣對噴塗作用的影響 當在旋杯邊際發作靜電霧化時,附近接地的工件有一個相反電位,然後漆滴就被工件招引。因而漆滴所構成的雲霧就向工件移動。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。經過運用成形空氣,漆霧被集合在一起并直接導向工件。成形空氣供給了一個操控要素,協助避免塗裝過量或不 足。 成形空氣釋放量的下降,圓錐形噴發漆流的寬度有所擴展。當成形空氣的量抵達70NL/min時,噴發漆流的中心方位上的塗層厚度會較周圍來得小,即構成一個塗層凹陷,能夠經過适當擴展漆流回 流區域來遏止;随着成形空氣量加大,噴發漆流中心部位上的塗層厚度會顯着增加,可經過減小漆粒回流來遏止。 3.4.4電壓值高低對噴塗作用的影響 不對設備施加高壓,則會在噴塗進程中導緻巨大的漆流回流現象,被塗物體外表會呈現顯着的渦流。随着電壓逐漸升高至40kv,圓錐形噴發漆流的寬度顯着增加。回流漆粒的數量會減小,被塗物 體外表的渦流現象會相應減輕。随着電壓進一步升高至80kv,圓錐形噴發漆流的寬度會進一步擴展,但不如電壓從0升至40kv時,寬度增大顯着,回流漆粒的數量會進一步減小。 3.4.5噴杯對噴塗作用的影響 旋杯有鋸齒狀(單線、穿插)、非鋸齒狀,邊際結構的改變、直徑的改變,旋杯的選型,首要跟選型機器人、油漆資料以及噴塗工藝等有關。 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塗色漆(金屬漆、珠光漆)兩者的噴塗作用在色澤度、色彩度上有顯着差異,用旋杯噴塗的金屬色漆,色澤較深,色彩鮮豔。造成不同色彩噴塗作用的首要 原因是金屬漆漆膜中金屬粉的含量,噴發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 靜電噴塗參數辦理 4.1運用參數(如下圖) 4.2靜電噴塗質量的影響剖析 4.3靜電噴塗工件運動仿形 4.3.1樹立參考位圖 a.往複機位圖 位圖文件*.dwg格局轉化為*.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)。 轉化過程:1)将*.dwg格局的工件三視圖(1:1份額),逐個複制在Windows程序附件畫圖中;2)複制後核算車型實踐尺度與像素點份額,對複制圖像調整;3)調整整幅圖的像素點,至必須的 尺度;4)對圖紙進行調色或繪色;5)俯視圖表明為*D.bmp,正視圖表明為*F.bmp,後視圖表明為*R.bmp,側視圖表明為*S.bmp。 b.機器人位圖 運用3D軟件CATIA,将工件三維數模圖轉化為*.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%的存儲壓縮轉化為*.iv文件,适 當削減文件巨細。 4.3.2樹立仿形 往複機運動為1個坐标軸系,分為X、Y、Z、A、B軸運動;機器人運動為6或7個坐标軸系,分為X、Y、Z、A、B、C軸運動。 依據不同噴塗設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,機器人仿形特别重視運動安全半徑。線上仿形驗證的相關作業,首要驗證無實車狀況時的模拟運動 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杆,實車查驗槍距、運動軌迹搭接、運動速度等,修正優化至滿足運用條件。 4.3.3樹立噴塗參數 依據線體節拍和工藝膜厚要求,經理論核算後樹立不同色彩噴塗參數,包含噴塗值、渦輪速度、整形空氣、電壓等,噴塗實車驗證膜厚、色差是否契合工藝要求,調整優化至工藝要求規模内。 5 結語 随着工程機械技能的不斷進步,塗裝噴塗設備也在日新月異,一直以一種更高效、更環保、更快捷的特性服務于油漆車身的噴塗作業。進而塗裝設備的更新與塗裝工藝怎麼完結共赢,是當今塗裝 人盡力實踐和探讨的方向之一。
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