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真空靜電噴涂工藝優(yōu)化
真空靜電噴涂工藝優(yōu)化【1】
摘要：真空靜電噴涂即是處在一定真空環(huán)境的狀態(tài)下實施靜電噴涂的技術(shù)。
和過去的靜電噴涂技術(shù)相比，真空靜電噴涂有效地解決了工件表面漆厚薄不均勻、塵點多、浪費油漆等多種缺點，所以真空靜電噴涂得到極大的應(yīng)用空間。
文章在介紹真空靜電噴涂的基礎(chǔ)上，分析真空靜電噴涂工藝優(yōu)化措施和噴涂工藝的參數(shù)優(yōu)化。
社會經(jīng)濟的發(fā)展，提高了人們對于生活與物質(zhì)方面的需求，同樣對于產(chǎn)品質(zhì)量的追求也在逐漸提高，產(chǎn)品表面的耐磨性、硬度要求逐漸升高，而又必須確保高溫強度，同時需要滿足較高的隔熱性能，但表面技術(shù)又直接反映在噴涂技術(shù)和噴涂工藝這兩個方面，所以真空靜電噴涂工藝技術(shù)就在這一條件下出現(xiàn)在我們面前。
1 真空靜電噴涂
相比常壓靜電噴涂，對于真空靜電噴涂的定義有所差異，最明顯的地方在于噴涂環(huán)境擁有不同的真空度。
在常壓條件下，需要保持0.1MPa的真空度，而真空條件下的油漆噴涂則控制在0.05MPa的真空度下。
對靜電噴涂的基本原理分析能夠得出，在到達工件表面前，油漆粒子會經(jīng)歷三個階段，也就是剛剛離開噴槍，油漆粒子進行霧化，油漆粒子吸附于工件表面。
常壓的靜電噴涂和真空靜電噴涂相比，有無介質(zhì)就成為兩者最大的區(qū)別。
2 真空靜電管道系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化
2.1 入氣系統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化
真空靜電管道的入氣系統(tǒng)由手動閥門、吸附式干燥機、空氣過濾器、電動比例閥等構(gòu)成。
而圖1表示的吸附式干燥機主要管道模型。
吸附式干燥劑作業(yè)原理主要是借助于變壓吸附來實現(xiàn)干燥的效果，利用干燥罐A和B相互之間的作用，能夠有效地實現(xiàn)水蒸氣吸附，把A/B兩個干燥罐之間進行配合循環(huán)使用，能夠有效地保證吸附式干燥機自身使用壽命的延長。
1.干燥罐B;2.干燥罐A;3.出口;4.入口
在干燥機的前端管道除開除油裝置之外，還包含了P、Q、R三個過濾器，分別表示過濾的效果等級初級、中級和高級。
在噴涂缸體的入氣口有一個電動比例閥和緩沖裝置。
電動比例閥可以減少換氣消耗的時間，將噴涂的效率提高，同時將空氣過濾箱設(shè)置在電動比例閥前面，這樣可以確保干凈的空氣進入到缸體中。
緩沖裝置則是為了避免出現(xiàn)過大的氣體沖擊力，沖掉工件以及導(dǎo)致缸體內(nèi)部的，避免出現(xiàn)二次污染。
針對入氣管道的緩沖管設(shè)計原理，主要目的是減緩輸送氣體的速度，從而防止可能對工件帶來的不利影響。
對管道系統(tǒng)實施仿真分析能夠得出，其空氣壓縮速度一般來說為7.0m/s，當(dāng)外部環(huán)境控制在常溫常壓的狀況下，壓強的差異可以忽略。
通過緩沖組件減速曲線可以看出：緩沖管自身具備了氣體流通速度緩解的功能，另外，氣體流通速度曲線會慢慢的呈現(xiàn)為遞減函數(shù)，從7.2m/s變成為1m/s。
2.2 抽氣系統(tǒng)管道結(jié)構(gòu)優(yōu)化
真空靜電噴涂裝置中的抽氣系統(tǒng)由真空泵、閥門、過濾網(wǎng)、過濾器等共同組成。
從第六代缸開始嘗試干式過濾與濕式過濾相互結(jié)合的方式。
2.3 廢氣系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，各種廢氣污染物的排放量也逐年增加，噴涂行業(yè)近年來在電氣設(shè)備、機械、汽車等行業(yè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，但因為涂料主要是由揮發(fā)成分與不揮發(fā)成分構(gòu)成，而揮發(fā)成分之中往往有溶劑與稀釋劑，不揮發(fā)成分中通常含有輔助成膜物質(zhì)以及主要成膜物質(zhì)。
因此在這些產(chǎn)品的表面，有機溶劑難以隨油漆附著于此，在進行固化以及噴涂作業(yè)時很容易排出。
在噴漆廢氣內(nèi)部，顆粒小、黏度大，非常容易附著于物質(zhì)表面，針對有機廢氣進行凈化之前，需要將漆霧去除。
傳統(tǒng)的方式無法滿足高凈化率的要求，也無法滿足理想的處理效果要求。
真空靜電噴涂廢氣處理系統(tǒng)往往由干式過濾設(shè)備以及濕式過濾設(shè)備所構(gòu)成，在真空環(huán)境下進行作業(yè)的過程中，抽出烘烤缸體以及噴涂缸體內(nèi)部的多余空氣。
在廢氣經(jīng)過過濾網(wǎng)時，首先對廢油漆進行過濾，在經(jīng)過空氣冷凝器之后，經(jīng)過初、中、高三個級別的過濾網(wǎng)進入水箱，最后才把氣體排出到大氣中，在這一過程中應(yīng)當(dāng)注意定期對過濾層材質(zhì)予以更換。
替換之后的材料能夠直接送到鍋爐房實施二次焚燒利用。
然后通過治理，廢氣就能夠滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。
真空靜電噴涂管道系統(tǒng)之中采用漆霧過濾箱和過濾層作為過濾裝置，在開始進行真空處理后，把噴涂缸體內(nèi)部的廢氣直接抽出，經(jīng)過首層的干式過濾設(shè)備噴霧過濾箱，隨后通過冷凝器，再通過初級、中級以及高級各個等級的過濾層，然后廢氣通過罐子進行濕式過濾，廢氣通過鼓風(fēng)機就可以排出傳遞到大氣之中。
3 噴涂工藝參數(shù)的優(yōu)化
3.1 油漆噴涂的影響因素
在實施油漆噴涂作業(yè)時，對噴涂產(chǎn)品造成不利影響的因素多種多樣，所以需要考慮下述指標(biāo)：
3.1.1 油氣的黏度。
黏度指的是液體對于流動的阻力，水的黏度偏低，但是機油本身的黏度較高，而油漆的黏度會給漆流霧化帶來一定程度的干擾。
如果黏度太高，很容易產(chǎn)生較大的霧化顆粒，造成濕噴的情況出現(xiàn)。
但是黏度過低，霧化的顆粒就會偏小，就會出現(xiàn)
干噴。
3.1.2 空氣壓力。
相對于傳統(tǒng)噴涂來說，真空靜電噴涂所需要的壓力比一般的噴槍要低得多。
但如果空氣壓力不能夠控制好，很容易對裝置渦輪發(fā)電機正常工作造成影響，從而干擾到實際的噴涂效果。
3.1.3 油漆電阻。
油漆本身的帶電性會對噴涂效果造成直接的影響，電阻值偏高，會出現(xiàn)帶電困難的現(xiàn)象，導(dǎo)致靜電效果偏差，但是過濾就可能出現(xiàn)漏電的問題。
具體而言，對于油漆噴涂效果產(chǎn)生影響的參數(shù)主要偏向于以下方面：(1)風(fēng)速。
在進行油漆噴涂時，噴涂風(fēng)速最好控制在0.5～0.7m/s之間;(2)空氣壓力。
真空靜電噴涂的噴槍需要的壓力要比普通噴槍低;(3)輸漆壓力。
靜電所需要的油漆壓力要低于空氣噴槍壓力;(4)油漆電阻。
過小的油漆電阻會損壞噴槍，給作業(yè)人員的人身安全帶來威脅，而如果電阻更大則很容易對實際的噴涂質(zhì)量造成影響，所以油漆帶電性能的好壞會對噴涂質(zhì)量造成直接干擾;(5)噴槍具體位置的影響，若作業(yè)現(xiàn)場必須使用多支噴槍進行，就需要考慮其相對位置，確保漆流不會相互產(chǎn)生干擾，避免同性電荷漆霧出現(xiàn)相斥的現(xiàn)象，特別是針對中小型零件。
3.2 真空靜電噴涂工藝實驗
在具體的實驗中，以車模材質(zhì)為例。
車模材質(zhì)主要是選擇合金，包含了預(yù)處理、油漆噴涂以及漆膜固化三個階段的作業(yè)。
所謂預(yù)處理指的是對實施噴涂的產(chǎn)品進行作業(yè)前準(zhǔn)備處理，通過人工清洗或者是超聲波的方式，來清除灰塵、污垢等，從而做好油漆噴涂的準(zhǔn)備，避免產(chǎn)品的噴涂表面效果受到影響。
在合金車模的清洗中，其參數(shù)設(shè)定如下：頻率為30～40kHz，時間為5～8min，溫度控制在50℃～70℃之間，清潔劑適量。
在進行油漆噴涂時往往包括了配制油漆以及設(shè)置噴涂具體參數(shù)。
油漆的配制一般來說是結(jié)合作業(yè)人員自身工作經(jīng)驗以及其他相關(guān)說明來進行，但也應(yīng)當(dāng)充分考慮到其他廠家，其配制說明也會有所差異。
對于真空靜電噴涂來說，其工藝流程為前期超聲波清洗、油漆噴涂、漆膜固化，而油漆噴涂通常包含油漆配置與真空靜電
噴涂。
4 結(jié)語
總而言之，針對真空靜電噴涂設(shè)備，需要制造出一條流水線，保持在真空環(huán)境下對工業(yè)產(chǎn)品應(yīng)用靜電噴涂的辦法實施噴涂，如此一來才可以符合節(jié)能減排以及提升噴涂質(zhì)量的雙重要求。
在今后的研究中，還應(yīng)該對整個體系有更深入的了解，認(rèn)識真空靜電噴涂更深層次的作用，這樣才能夠方便后續(xù)的操作。
參考文獻
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靜電噴涂搪瓷工藝中鋼板表面處理方法【2】
靜電粉末噴涂法是利用粉末涂料在高壓靜電場下感應(yīng)帶電或摩擦帶電，并使接地的被涂物帶上與粉末涂料彼此相反的電荷。
在對鋼板進行噴涂時一定要滿足鋼板表面純凈以及在一定程度上受到侵蝕(變粗糙)，這是制造優(yōu)質(zhì)無底釉搪瓷的必要條件。
實驗(經(jīng)驗)確定：瓷釉與被侵蝕得疏松的金屬表面間的密著強度較之與光滑表面間的密著強度要大。
合理的選擇搪瓷用鋼材是保證搪瓷質(zhì)量的重要因素之一[1]。
搪瓷用鋼板坯材表面附著有大量的油污，涂搪前必須清潔，即必須做到無油、無垢、無銹。
鋼板表面預(yù)處理的目的一是清除表面的油污、氧化膜以及雜質(zhì)，以減少搪燒過程出現(xiàn)的針孔、氣泡、斑點異色等缺陷;二是使其表面生成新生的氧化膜層，提高表面化學(xué)活性，增強底釉與底材金屬的密著強度。
因此金屬表面的預(yù)處理是獲得優(yōu)良瓷層表面和牢固界面結(jié)合的關(guān)鍵。
對金屬坯體表面進行合理的搪前處理，使其保持最大的清潔度和粗糙度，是順利進行搪燒的重要保證。
考慮到實驗條件的限制以及成本的原因，在實驗室中一般采用生燒法和化學(xué)處理的方法來處理鋼板，這兩種方法不僅所需的條件比較簡單，花費的成本不高，而且在實驗過程中比較安全可行，污染小。
1 生燒法
生燒是在650～750?C的溫度下進行的。
在較低的溫度下不能保證各種油脂的完全燒掉，而當(dāng)溫度過高時，鐵坯有發(fā)生極度變形，以及形成酸洗時難以溶解的厚氧化皮的危險。
為了防止形成致密的氧化皮，常常在鐵坯生燒之前用2～5%的鹽酸溶液潤濕或噴灑，在550～750?C的溫度時鹽酸蒸汽與氧化鐵反應(yīng)而生成易揮發(fā)的氯化鐵。
因此，使氧化皮變得疏松，易于從金屬的表面脫落。
同時，所形成的蒸汽和氣體阻止了空氣中的氧與金屬相接觸，因而減慢金屬的氧化過程。
生燒是在馬弗爐中進行的，生燒的時間與加入鐵坯的多少、金屬的厚度及許多其它因素有關(guān)，平均在6～10min或更長一些。
在爐中生燒時應(yīng)該將鐵坯放在特制斜架、箱子等上進行。
鐵坯的堆放應(yīng)使每個鐵坯的各個面均能與空氣充分相接觸。
按照氧化皮的外形，很容易判別生燒的質(zhì)量。
如果是用鹽酸或氯化銨溶液噴灑的，在生燒正常的情況下，則形成很薄的易于除去的紅棕色氧化皮，沒有用這種溶液噴灑時，則為暗灰色的薄膜。
在鐵坯燒過的情況下，能形成厚的深灰色氧化皮，其中主要是氧化亞鐵[2]。
2 化學(xué)法
化學(xué)處理法是通過化學(xué)反應(yīng)來處理鋼板表面，以達到去除雜物和增加粗糙度的目的。
鋼板化學(xué)處理的基本工序如下圖所示：
鐵坯在酸洗和水洗后還未中和之前，放到濃度為30%的HNO3溶液中約1～3min。
浸酸時間的長短視溶液的濃度有所不同。
鐵坯浸入硝酸溶液，表面呈紅棕色，鐵坯面上的碳化鐵就溶解在溶液中，接著把鐵坯再次放入稀H2SO4溶液中除去表面上的棕色的Fe2O3，鋼板在酸洗之后是細(xì)致地水洗和中和，水洗的時間要比酸洗時間長三倍。
隨著在生坯上面的酸被水稀釋，鐵鹽也被沖走。
經(jīng)充分清洗之后再把鐵坯用中和液(一般選用1～2%的NaCO3溶液或硼砂溶液)中和處理，中和液不允許是強堿性的，因為若是在堿液中生成的鐵鹽就不溶解，而卻呈氫氧化鐵析出聚集在鋼板的細(xì)孔里，這樣會引起瓷層里的各種缺陷。
而且中和液要時常換新，因為酸液里要沉淀出可能聚集在制品上的大量氫氧化鐵。
中和液盡可能保持在沸點的溫度以上，這樣就加速了以后的干燥，避免了生成新的鐵銹。
中和后把鐵坯再放到0.3% NaH2PO4的溶液中處理1～2min，在均勻的干燥后于650～730℃溫度下進行預(yù)燒。
若不預(yù)燒則進行鎳洗，NiSO4溶液的濃度為1%，溫度為75～90℃，時間為5～10min。
在硫酸鎳的溶液中還添加酒石酸，其量以每100cm2鐵坯表面使用酒石酸0.015g計算。
加入酒石酸的作用是控制沉積在鐵坯面上鎳層的厚度，鎳層若太厚則大大減弱金屬與瓷釉的密著作用，鎳洗后所用的中和劑為NaOH，濃度為0.15～0.2%，也可以用純堿溶液。
這種工藝處理鋼板表面比較方便，而且對儀器的要求不高，比較適合在實驗室進行的小型的實驗。
然而對于廠房、公司而言，這種工藝存在以下的缺點：(1)污染嚴(yán)重，酸液和堿液都不能直接排放，若進行廢水處理，則成本較高;(2)這種工藝的工序較多，質(zhì)量管理比較困難，往往會因為質(zhì)量不過關(guān)，誘發(fā)搪瓷缺陷，尤其對需經(jīng)酸洗的銹坯更甚。
另外，酸洗是坯料中氫的重要來源之一，鐵坯中含氫過多，燒成時就易產(chǎn)生冷爆;(3)在酸洗過程中，需消耗許多化學(xué)藥品;(4)酸洗中的酸蒸汽吸入人體后，會對人體產(chǎn)生危害[3]。
另外，我們也選擇了工業(yè)凈洗劑來脫脂。
工業(yè)凈洗劑是由表面活性劑配制成的，它能溶解油污，同時里面還添加了螯合劑、緩蝕劑等，可減少對鋼材的腐蝕，保護清潔后的鋼材表面。
它們可能被強烈的吸附到金屬表面上，形成黏附力很強的疏水膜，從而可有效的防止金屬表面的腐蝕，在強堿條件下可以鈍化鋼材，這些添加的表面活性劑會沉積在金屬表面形成一種高阻抗膜，能夠減少洗滌過程中的金屬損耗量[4]。
以上兩種處理方法各有優(yōu)劣，生燒工藝處理過程中不會產(chǎn)生廢水廢氣污染。
而且生燒法處理的比較徹底，通過燒油脫脂，其表面形成的氧化鐵層，一方面，它避免了酸洗過程中的吸氫，另一方面，表面的氧化鐵層能防止燒成時鐵坯的吸氫，因為在燒成過程中，氧化鐵與氫會產(chǎn)生反應(yīng)，而且，通過燒油，在沖壓過程中形成的鐵坯內(nèi)應(yīng)力會減弱和消除，從而有利于提高搪瓷質(zhì)量。
然而它卻造成了能源的很大浪費。
本實驗主要采用化學(xué)法脫脂除銹，這種處理方法雖然在能源節(jié)省方面比較可取，但是如果處理不徹底將會導(dǎo)致搪瓷表面缺陷的產(chǎn)生。
這在搪瓷表面缺陷的產(chǎn)生部分已經(jīng)詳述。
酸洗及用某種方法除去殘渣薄膜之后，在鐵坯表面上還殘留著游離酸及鐵鹽，這些都是底釉上造成缺陷(燒損、氣泡、針孔等等)的原因，這些鹽應(yīng)該用仔細(xì)清洗的方法除去。
工件去油污不徹底，工件表面不平整，鋼板水分未徹底干燥，脫脂去銹不徹底，鋼板中有揮發(fā)物放出等也是產(chǎn)生弊病的原因。
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手工噴涂靜電噴槍的應(yīng)用【3】
[摘 要]正如汽車同其他商品一樣，自從它作為一種商品進人社會生活開始，隨著自身的發(fā)展其競爭也愈演愈烈，并且越來越成熟。
德國汽車工業(yè)在歷史上和今天都是世界汽車行業(yè)不可小覷的力量，其對世界汽車工業(yè)成長和發(fā)展的貢獻，尤其是德國以奔馳、寶馬、奧迪為代表的三大汽車品牌無疑成了全球高端汽車市場的主角。
它們?yōu)槭裁茨軌虺蔀楦叨似放?它們?yōu)槭裁茨軌驓v經(jīng)磨難、經(jīng)久不衰，并打造成令中國各行業(yè)都仰慕不已的百年老店?它們?yōu)槭裁磽碛辛钊丝赏豢杉暗母吒郊又�、品牌溢價和恒久的品牌魅力?是什么力量在一直支持和促進著德國汽車企業(yè)續(xù)寫著百余年來的傳奇和輝煌?中國汽車企業(yè)應(yīng)該從它們的成長中獲得什么啟示?中國汽車發(fā)展迅速，拿什么來提高競爭力。
本文將從汽車涂裝方面論述，采用靜電噴涂來提高上漆率，從而降低噴涂成本。
[關(guān)鍵詞] 靜電噴槍 接地 上漆率
近年來，隨著國內(nèi)汽車市場的競爭激烈，成本已成為汽車競爭力的焦點。
隨著機器人批量靜電噴涂的使用，極大的提高了上漆率，也相應(yīng)的降低了噴涂成本。
而傳統(tǒng)的手工噴涂使用空氣噴槍，上漆率僅有30%左右，而采用手工靜電噴槍，上漆率可提升至60%左右。
靜電噴涂提高了噴涂設(shè)備的傳遞效率。
傳遞效率的提高是因為靜電幫助克服了其他力，如導(dǎo)致霧化材料偏離預(yù)定目標(biāo)體的沖力和氣流等。
靜電方法節(jié)省了涂料、時間和勞動力。
更多的材料被吸引并附著于目標(biāo)體，更少的材料浪費在噴漆室和周圍空氣中。
靜電方法還減少了進入空氣的溶劑揮發(fā)，因為噴涂每一部分所需要的涂料減少了。
一、靜電噴涂五大優(yōu)勢
涂料經(jīng)過靜電槍帶高壓電荷，在電場力作用下吸附于被涂物表面，因此相對普通手噴槍有更優(yōu)的涂層效果，車身表面的致密性、均勻度、結(jié)合力等技術(shù)指標(biāo)相對提高約20%～40%。
靜電槍裝備的噴嘴精致霧化效果優(yōu)良，進行整車車身噴涂時涂料利用率相對大幅度提高30%～50%。
1.涂裝效率提升數(shù)倍：一條生產(chǎn)線一天可噴涂上千臺車身
2.節(jié)省50%的油漆：由于采用靜電技術(shù)，靜電噴涂油漆的實際利用率高達90%以上，而空氣噴涂利用率只有30%～40%。
3.品質(zhì)更好：通過靜電霧化后，油漆粒子直徑只有13～15?m，是空氣噴涂的一半，漆膜更細(xì)膩、平整;
4.打磨更容易：油漆分子更細(xì)，打磨性能更優(yōu)越，可大大節(jié)省打磨時間和人工成本;
5.真正的低碳環(huán)保涂裝：靜電噴涂大大減少稀釋劑的用量，從而讓整個涂裝線像高科技車間一樣潔凈，即使人站在噴槍旁邊，也聞不到油漆的氣味，是真正的低碳涂裝。
二、現(xiàn)市場中常見幾種噴槍如下：
(1) 美國固瑞克(Graco)公司，固瑞克公司的油漆輸送系統(tǒng)有名，汽車廠大部份使用其輸送設(shè)備，固瑞克靜電手噴槍采用空氣馬達驅(qū)動，不用靜電產(chǎn)生器為其特點。
但槍體較重，無電路保護，維修困難，噴嘴單一等缺點。
(2) 德國瓦格納(Wagner)，瓦格納以噴塑粉為名，靜電槍為20年前老產(chǎn)品，未有更新?lián)Q代，效果一般，電路已淘汰落后。
(3) 法國薛麥斯(Sames)，進入國內(nèi)市場不久。
(4) 日本蘭氏公司(nansbarg)，以旋蝶disco、自動噴槍出名;但手噴槍沉重，故障率高無優(yōu)勢。
(5) 日本旭大畏(ASAHI)，涂裝企業(yè)先進代表手噴槍技術(shù)最先進企業(yè)代表手噴槍技術(shù)最先進企業(yè)，其手噴槍唯一一家2000年后新出產(chǎn)品，電路穩(wěn)定，噴槍精巧為最佳之靜電噴槍。
三、靜電噴涂的基本知識
靜電噴涂：術(shù)語“靜電學(xué)”或“靜電噴涂”是指一種利用電荷和電場將霧化的涂料的粒子吸引到目標(biāo)體上(噴涂對象)的噴涂工藝。
在最普通的靜電系統(tǒng)中，電荷被轉(zhuǎn)移到涂料上，并將目標(biāo)體接地以形成電場。
由于正負(fù)電荷的吸引力，帶電的涂料被電場吸引到接地的目標(biāo)體表面。
其他不太常用的靜電系統(tǒng)將電荷轉(zhuǎn)移到目標(biāo)體上并將涂料接地，或?qū)⒄?fù)電荷轉(zhuǎn)移到涂料和目標(biāo)體上。
靜電系統(tǒng)的種類：靜電噴涂涂系統(tǒng)可為自動或手動的。
自動靜電系統(tǒng)包括：
◎高速旋轉(zhuǎn)(固定的或往復(fù)式的)霧化器
◎往復(fù)式的旋碟
◎自動空氣、無氣、空氣輔助式無氣或HVLP 噴槍
手動靜電系統(tǒng)包括：
◎空氣靜電手握式噴槍
◎空氣輔助式無氣靜電手握式噴槍
◎無氣靜電手握式噴槍
◎HVLP 靜電手握式噴槍
◎手握式旋轉(zhuǎn)霧化器系統(tǒng)
圖1手動和自動靜電系統(tǒng)。
靜電噴涂剖析
帶電粒子間的力
所有物體都有電荷，物體是由三種帶電粒子組成的：
1.帶負(fù)電的粒子具有過多的電子
2.帶正電的粒子具有過多的質(zhì)子
3.中性粒子具有同樣數(shù)量的電子和質(zhì)子。
具有相同電荷的粒子或物體互相排斥，而具有不同電荷的粒子互相吸引。
單個孤立的帶正電或帶負(fù)電的粒子會吸引中性粒子，帶電粒子還會被吸引到最近的接地表面。
圖2帶電粒子
電場
電場(或靜電場)是產(chǎn)生于帶一種電荷的物體終止于帶相反電荷的物體或地的電力線簇。
因此，帶電粒子(或物體)和接地物體間存在一個電場。
電離針和接地物體間存在一個電場。
帶相反電荷的粒子間也存在一個電物，場強用伏特/米測量。
進入靜電場的帶電粒子受電場中的電場力的控制，就象具有質(zhì)量的物體受引力場中引力的控制一樣。
靜電噴涂設(shè)備
靜電噴涂過程
圖3的說明顯示靜電噴涂設(shè)備的基本組成部分，這些基本組成部分有： ◎噴槍或霧化器
◎霧化的涂料的粒子，以一種噴涂形狀從噴槍中射出
◎位于或靠近涂料流的電離針
◎噴涂的目標(biāo)體
圖3中顯示的設(shè)備組成部分共同組成靜電噴涂系統(tǒng)進行工作。
電離針將電荷轉(zhuǎn)移到材料粒子上(在靜電系統(tǒng)中，涂料或在霧化前或在霧化后被加載電荷)
圖4靜電系統(tǒng)的電場
靜電起電方法
有四種靜電起電方法。
這四種靜電起電方法是：
◎電暈放電起電
◎接觸起電(又叫做傳導(dǎo)起電)
◎感應(yīng)起電(又叫做非接觸起電)
◎摩擦起電
這些方法中，電暈放電和接觸(傳導(dǎo))起電是用于液體靜電噴涂的兩種主要方法。
電暈放電起生電
電暈放電起電方法利用具有高電勢的突出的或尖的曲線電極，電極上的強電場電離了周圍的空氣產(chǎn)生了離子，離子自由地依附于霧化涂料，如圖5所示。
接觸或傳導(dǎo)起電
接觸起電的一個局限性是不容易將靜電荷轉(zhuǎn)移到絕緣的涂料，這種方法只局限于導(dǎo)電的涂料，如圖6所示。
感應(yīng)起電
感應(yīng)起電方法是用電場將電荷感應(yīng)到靠近帶電面的接地物體上。
如果將物體與地面斷開，感應(yīng)電荷不會消散，物體就保持住它的電荷。
感應(yīng)生電地局限于相對導(dǎo)電的涂層，如圖7所示。
摩擦起電
摩擦起電是為許多人所熟悉的，但經(jīng)常引起誤解。
摩擦起電時，不相同的兩種材料接觸或摩擦產(chǎn)生電荷，產(chǎn)生的電荷量取決于接觸的性質(zhì)，材料的電特性以及濕度和溫度的情況
環(huán)包效應(yīng)
環(huán)包是靜電噴涂中，不僅噴涂物直接面對一面，而且其它幾個面都有這樣一種噴涂效應(yīng)，當(dāng)經(jīng)過目標(biāo)表面的涂料粒子被靜電力吸引至物體時環(huán)包效應(yīng)便產(chǎn)生了，如圖8所示。
雖然環(huán)包效應(yīng)有助于靜電方法效率的提高，環(huán)包卻不是傳遞效率提高的主要原因。
事實上，靜電學(xué)的主要優(yōu)點是涂料到達主要表面的傳遞效率提高。
法拉第籠效應(yīng)
環(huán)包效應(yīng)在一些噴涂應(yīng)用中也許是一個缺點。
例如，有深腔的物體不適合噴涂工藝，這是因為涂料被吸引到物體的最外端，導(dǎo)致涂層不均勻，這種不均勻涂層是法拉第籠效應(yīng)的結(jié)果，見圖9說明。
四、手工靜電噴槍
1、內(nèi)置加電式靜電噴槍的自發(fā)電裝置，如圖10所示。
2、外加電靜電噴槍
電壓隔離裝置，見圖11，防止噴涂電壓通過涂料供應(yīng)裝置消耗掉。
這種方法只適用于高度導(dǎo)電不易燃的水性涂料。
實際運用的手工靜電噴槍，如圖12所示：
五、手工靜電噴槍的接地
當(dāng)涂料粒子小而輕時靜電噴涂工作得最好，因為靜電力更容易克服作用于粒子的沖力，靜電噴涂對引導(dǎo)和控制低速運動的粒子具有最大的積極影響。
在滿足OSHA要求的條件下，應(yīng)盡可能消除過量空氣流動等外力以改善靜電工藝。
另外，被噴涂的物體必須是導(dǎo)電的或有導(dǎo)電的襯墊或涂層，目標(biāo)體必須很好地接地，如圖13所示。
直接用一根導(dǎo)線將車身與臺車用螺釘緊固連接。
由下線人員將導(dǎo)線按要求安裝在車身指定孔;在檢驗出口處再將導(dǎo)線從車身卸下并按要求擺放好，纏繞在臺車梁上，以防止導(dǎo)線拖地而被拉斷。
六、手工靜電噴槍的維護
正確使用，如圖14所示。
被噴涂物必須接地
操作工應(yīng)保證手與噴槍手柄充分接觸使人接地
使用適合靜電噴涂的油漆
定期檢測工件和設(shè)備的接地，檢測方法如圖15所示
定期檢查噴槍的狀況
日常清洗注意事項
靜電噴槍清洗時必須將靜電開關(guān)關(guān)閉
靜電噴槍清洗和存放時噴槍槍口應(yīng)向下，不能將噴槍浸泡在溶劑中，如圖16、圖17所示。
手工靜電槍的日常問題點，如下表所示：
七、手工靜電噴槍的效益
我司商用車從2007年投入手工靜電噴槍，效益如下：
通過比較，靜電噴槍效果明顯優(yōu)于空氣噴槍。
八、綜述
手工靜電噴槍運用確實節(jié)約了大量的涂料成本，但手工靜電噴槍的使用過程中的安全防護是嚴(yán)加注意的，電極針會產(chǎn)生火花，如果車體接好不良及噴漆室循環(huán)風(fēng)不好，都會產(chǎn)生極大的安全隱患。
隨著現(xiàn)代靜電運用的越來越成熟，靜電噴涂必將為我們帶來極大的經(jīng)濟效益，在不遠(yuǎn)的將來，靜電噴涂完全代替手工噴涂，降低人工成本。
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