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技术干货|空气喷涂作业要点介绍!

今天小编向大家介绍空气喷涂作业有哪些技术要点,接下来就和小编一起了解一下吧!


长春喷涂设备
 

空气喷涂方法几乎适应各种涂料和各种被涂物,是应用最广泛的涂装工艺之一。

 

空气喷涂工艺设备包括喷枪和相应的涂料供给、压缩空气供给、被涂物输送、涂装作业环境条件控制与净化等工艺设备。

 

1、喷枪是最重要的工艺设备,其技术性能对涂装质量的影响最大。其他工艺设备都为确保必要的工艺参数与漆膜质量,提供必要的技术条件。

 

2、涂料供给设备包括储漆罐、涂料增压罐或增压泵。

 

3、压缩空气供给设备包括空气压缩机、油水分离器、储气罐、输送管道。

 

4、被涂物输送设备包括输送悬链(或输送带)、传送小车、挂具。

 

5、涂装作业环境条件控制与净化设备包括排风机、空气滤清器、室温与湿度调节装置、具有除雾功能的喷漆室、废气废漆处理装置等。

 

空气喷涂设备的种类很多,各有其特点,应根据被涂物的状况与材质、预定的涂层体系、对漆膜的质量要求、生产规模等因素正确地选用,组成合理的涂装生产设备体系。

 

空气喷涂的原理与特点

 

(1)空气喷涂的原理

 

空气喷涂的原理是用压缩空气从空气帽的中心孔喷出,在涂料喷嘴前端形成负压区,使涂料容器中的涂料从涂料喷嘴喷出,然后进人高速压缩空气流,涂料与压缩空气相互扩散,涂料被分散为微粒,以漆雾状飞向并附着在被涂物表面,集聚成连续的漆膜。

 

喷枪雾化涂料的方式分为外混式和内混式两大类,两者都是借助压缩空气的急骤膨胀与扩散作用,使涂料雾化,形成喷雾图形,但由于雾化方式不同,其用途也不相同,使用最广的是外混式。

 

(2)空气喷涂的特点

 

(a)漆膜质量好

 

空气喷涂所获得的漆膜平整光滑,可达到极好的装饰性。涂膜薄而均匀,光滑平整。对于被涂物的孔洞、缝隙以及倾斜、曲折、凹凸不平的复杂结构都能均匀、无遗漏地涂装。

 

(b)涂装效率高

 

每小时可喷涂50〜100m2,最髙可达100m2,比刷涂快8〜10倍。

 

(c)适应性强

 

几乎不受涂料品种和被涂物状况的限制,可应用于各种涂装生产。

 

(d)漆雾飞散

 

空气喷涂时漆雾易飞散,污染环境,且涂料损耗大。其涂料利用率一般为50%左右,甚至更低。由于喷涂形成的涂膜很薄,所以需反复喷涂几次才能达到相当的涂膜厚度。

 

空气喷涂设备

 

空气喷涂设备主要包括空气压缩机、油水分离器、喷枪、连接空气压缩机和喷枪的空气胶管及输漆罐等。如果是大批量施工,还应配备有排风装置的喷漆室。

 

空气喷涂系统

 

1-喷枪;2-二级油水分离器;3-一级油水过滤器;4-储气缸;

 

5-空气压缩机;6-加压缸内桶;7-涂料加压缸

 

空气喷涂设备的组成

 

1—空压机;2—油水分离器;3—压力表及控制器;4一压力输送管;5—涂料输送管;6—涂料储罐;7—密封罐,8—喷枪

 

压缩空气供应

 

压缩空气在喷涂工艺中有着重要的作用,既可推动加压泵活塞运动和给涂料罐加压,也是空气喷枪使涂料雾化的动力。它在喷涂工艺中有着重要的意义,而且广泛应用于各种气动设备、灭火系统、仪表系统进行控制,用于液体和固体的输送、搅拌、吹干等操作。

 

空气喷涂作业

 

一、微粒化特性

 

微粒化特性是喷枪的基本特性,因为雾化效果直接影响漆膜的表面质量。一般认为雾化的微粒越小,涂膜质量越好。但要注意更髙的空气压力会使涂料雾飞散更严重。空气喷涂是由空气与涂料混合使涂料雾化,漆雾细化程度取决于从空气帽中心孔与辅助空气孔喷出空气的速度与流量,空气喷出量与涂料喷出量的比值越大,涂料雾化粒子越细,即当涂料喷出量恒定时,空气喷出量越大,涂料雾化越细。漆雾细化程度(漆雾粒子的粒径)取决于空气喷出量与涂料喷出量的比例,这就是喷枪的微粒化特性。外混式喷枪与内混式喷枪都具有这种特性。

 

二、喷枪的调整

 

喷涂作业前,必须将喷枪调整到最适宜的喷涂条件。也就是说根据所釆用的涂料品种、被涂物的形状及预计所要达到的质量要求,将喷枪的气压、涂料喷出量和喷雾图形幅宽调整到最适宜的程度。喷枪的空气压力、涂料喷出量、喷雾图形幅宽彼此之间有着密切的关系。

 

三、喷涂作业要点

 

在喷涂作业时,要掌握好喷涂距离、喷枪运行速度、喷雾图形的搭接等要领,才能获得满意的喷涂效果。

 

(1)喷涂距离

 

喷涂时喷枪应垂直对准被涂表面。喷涂距离是指喷枪前端与被涂物之间的距离,在一般情况下,使用大型喷枪喷涂时,喷涂距离应为20〜30cm,使用小型喷枪喷涂时,喷涂距离应为15〜25cm。喷涂时,喷涂距离保持恒定是确保漆膜厚度均匀一致的重要因素之一。喷涂距离大时可达40cm。

 

喷涂距离影响漆膜厚度与涂着效率。在同等条件下,距离近,漆膜厚,涂着效率高;距离远,漆膜薄,涂着效率低,如下图所示。喷涂距离过近,在单位时间内形成的漆膜过厚,易产生流挂;喷涂距离过远,则涂料飞散多,且由于漆雾粒子在大气中运行时间长,稀释剂挥发太多,漆膜表面粗糙无光,涂料损失也大。

 

涂时喷枪必须与被涂表面垂直,运行时保持平行,才能使喷涂距离恒定。如果喷枪呈圆弧状运行,则喷涂距离在不断变化,所获得漆膜中部与两端将产生明显差别(如下图左a)。如果喷枪倾斜,则喷雾图形的上部和下部的漆膜厚度也将产生明显的差别(如下图左b)。

 

喷涂距离与喷雾图形的幅宽也有密切关系(如上图右所示),如果喷枪的运行速度与涂料喷出量保持不变,喷涂距离由近及远逐渐增大,其结果将是喷涂距离近时,喷雾图形幅宽小,漆膜厚;喷涂距离增大时,喷雾图形幅宽大,漆膜薄,如果喷涂距离过大,喷雾图形幅宽也会过大,且会造成漆膜不完整、漏底等缺陷。

 

(2)涂料雾沉积量及膜厚均匀性

 

涂料雾沉积量随喷涂距离的延长按比例降低,小型喷枪的喷涂距离为15〜25cm,大型喷枪的喷涂距离为20〜30cm。喷距太远,涂膜薄而粗糙无光;太近,则涂膜厚而流挂,加上气流反弹作用还会产生橘皮现象。膜厚均勻性与喷枪移动速度和图形搭接有关。

 

(3)喷枪运行速度

 

喷枪应正对工作表面以30〜60cm/S的速度匀速移动。在停顿0.Is时就会造成严重流挂,因此开枪点和停枪点不得正对喷涂区域。喷枪移动时应保持垂直对准被涂表面,并保持对被涂面的距离不变,尽量顺着外形,与被涂面平行。喷枪作业时,在每一次喷涂行程开始后才能触发喷枪的扳机,而在每一次喷涂行程结束前就应松开扳机关闭喷枪。喷枪运行速度要适当,并保持恒定。喷枪的运行速度低于30cm/s时,形成的漆膜厚,易产生流挂;当运行速度大于60cm/s时,形成的漆膜薄,易产生漏底缺陷。被涂物小且表面凹凸不平时,运行速度可慢一点,被涂物大且表面较平整时,在适当增加涂料喷出量的前提下,运行速度可快一些。

 

喷枪运行速度与漆膜厚度有密切关系,如上图所示,在涂料喷出量恒定时,运行速度50cm/s时的漆膜厚度与25cm/s时的漆膜厚度相差4倍,所以,应按照漆膜厚度的要求确定适当的运行速度,并保持恒定,否则,漆膜厚度不会均勻一致。

 

确定喷枪运行速度,还应考虑涂料的喷出量。在通常情况下对于lcm喷雾图形幅宽的涂料喷出量以0.2mL/s为宜,如上图所示。

 

如果喷雾图形幅宽为20cm,则涂料喷出量应为4mL/s。由此可见要使喷雾图形幅宽不变,而涂料喷出量增加或减少时,喷枪运行速度应随之加快或减慢。同样,如果涂料喷出量不变,要使喷雾图形幅宽增大或减小,喷枪运行速度也应相应加快或减慢。可见喷枪运行速度受涂料喷出量与喷雾图形幅宽的制约。

 

影响喷枪运行速度的因素

 

喷枪运行速度还与漆膜干燥特性相联系。

 

由于硝基底漆的干燥速度较快,即喷后数分钟,漆膜即达干燥。故在垂直面上横、竖交替喷涂时,只要喷涂间距和喷枪的移动速度掌握得当,一般不易产生流淌或流挂。

 

过氯乙烯底漆的干燥速度比硝基底漆慢,但比醇酸和环氧底漆快。故在过氯乙烯底漆时,为获得较好的喷涂效果,在横、竖交替连续喷涂时,其喷涂间距应比喷涂硝基底漆远些,喷枪的移动速度应比硝基漆快些,避免在垂直面上喷涂产生流淌、流挂。

 

案例分析

 

现以喷涂铁红过氣乙烯底漆为例。先将该漆彻底搅拌均勻,用配套稀料调稀至粘度为16〜20Pa·s(4号杯,25°C±1°C),过滤干净。喷涂时空气压力为0.025〜0.035MPa(2.5〜3.5kgf/cm2,1kgf/cm2=0.098MPa),喷涂间距为250〜300mm,喷枪的移动速度为10〜12m/min。

 

对于整车的底漆喷涂,应先横向重叠喷涂一遍,等全车喷完后,再竖着纵行重叠喷涂一道。这样交替喷涂,可使先喷的一道漆的漆膜达到表干,再喷下道时漆膜不易产生流淌或流挂。

 

(4)喷雾图形的搭接与行走轨迹

 

喷雾图形的搭接是指喷涂时,喷雾图形之间的部分重叠。由于喷雾图形中部漆膜较厚,边沿较薄,喷涂时必须使前后喷雾图形相互搭接,才能使漆膜均匀一致,如下图(左)所示,控制相互搭接的宽度对漆膜厚度的均勻性影响很大。喷枪行进时,相互搭接宽度应保持不变。

 

搭接的宽度应视喷雾图形的形状不同而各有差异,如上图(右)所示,椭圆形、橄榄形和圆形三种喷雾图形的平整度是有差别的。一般情况下,按照下表所推荐的搭接宽度进行喷涂,可获得平整的漆膜。

 

喷雾图形的搭接

 

喷枪行走呈直线、勻速前进。如果喷枪倾斜并呈圆弧状前进,都得不到厚度均匀的涂膜,易产生条纹和斑痕。

 

若第一遍喷枪横向前进,则第二遍应纵向喷涂。

 

大面积喷涂如大型客车喷涂等应分段进行,每段可喷涂1m宽左右。对小轿车等面积小的汽车,每辆可一次性喷成,避免搭接重叠产生流淌、流挂。如喷涂载重汽车或轻型汽车,应先将驾驶室的上顶喷好,之后将车门的里外部、前侧面、后侧面依次喷涂均勻,最后将拖车车厢、车架等依次喷涂均匀。但对大批量载重汽车或轻型汽车的底漆喷涂,通常为双线生产,即驾驶室为一条生产线,拖车车厢为另一条生产线。因此,对大批量汽车生产线上的手工喷涂底漆,也应遵循先上后下、先里后外、先难后易的喷涂原则。

 

(5)涂料的粘度

 

涂料粘度影响涂料喷出量。如用同一口径喷嘴喷涂不同粘度的涂料,由于从涂料罐到涂料喷嘴前端这段通道所受的阻力是不相同的。

 

粘度高的涂料所受的阻力大,涂料喷出量少;

 

粘度低的涂料所受的阻力小,涂料喷出量必然相对地要多一些。

 

粘度过高,喷涂效果差,涂膜表面粗糙;

 

粘度过低,形成漆膜薄,甚至出现漏涂。

 

涂料粘度除了影响涂料流出量外,也极大地影响雾化效果,见下图(左)所示。

 

涂料粘度与雾化效果有密切关系,如在涂料喷出量相同的情况下,粘度为20Pa·s和40Pa·s的两种涂料,其漆雾粒子直径相差是很明显的,如上图(右)所示,漆雾粒子直径的差异将会导致漆膜平整度的差异。

 

涂料的粘度影响漆膜的平整度,如下表为25°C时3种常用涂料适宜的喷涂粘度:

 

不同涂料由于其特性差别,喷涂粘度是不一样的。在喷涂前应对涂料进行必要的稀释,将喷涂粘度调整到合适的程度。若溶剂含量过大,雾化飞散严重,污染环境。

 

另外,由于各种涂料的特性不同,虽经稀释调整喷涂粘度,其喷涂粘度是仍各不相同的,所以,在确定喷涂条件时,也应考虑涂料粘度这个因素。如用同一口径喷枪,喷涂粘度高的涂料,可将涂料喷出量控制小一点,喷涂粘度低的涂料,相应地可将涂料喷出量调整大一点。

 

温度会使涂料粘度发生变化,而且这种变化会因稀释率不同而不同。

 

温度过低,会使涂料粘度增高,影响涂料雾化效果*漆膜平整度差;

 

温度过高,会使涂料粘度急骤降低,导致漆膜厚度下降。

 

喷涂时应将涂料温度控制在20〜30*C范围内,以免温度较低时,因涂料粘度太高而雾化不良,造成涂膜不平整、外观差的缺陷。同时,也应注意作业环境温度对涂料粘度的影响,并适时调整喷涂条件。冬季环境温度低时,喷涂粘度应在控制范围内使用偏髙粘度,夏季环境温度高则相反,应在控制范围内使用偏低粘度。

 

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