浅谈旋杯喷涂在汽车涂装中的应用王子恺-中国涂料在线.PDF

国涂料在线 http :// 谈旋杯喷涂在汽车涂装中的应用 王子恺，郭华进，杨光华，袁兴 （中海油常州涂料化工研究院汽车实验室，江苏常 州 213016 ） 摘要：在国内汽车行业普遍开始引进机械手涂装的前提下，着重介绍旋杯涂装的特点，并根据自身的 经验，针对金属涂料在涂装过程中易出现的问题给出解决方案 。 关键词：旋杯涂装；金属涂料涂装；汽车涂装 1 引言 涂料涂装是具有悠久历 的传统工艺 。 随着科学技术的进步和经济的发展，传统的涂装工艺已不能 满足现代社会的要求 。 市场对涂装的需求上升，质量要求更高，各种涂装新技术 、 新工艺不断涌 现（如静电涂装 、 电泳涂装等），逐步成为现代实用工业技术 。 无论是从提高产品质量和生产效 率的角度，还是从节省涂料和减少环境污染等角度，高速旋杯式静电喷涂工艺已成为现代汽车车身涂 装的主要手段之一，并且被广泛地应用于其它工业领域 。 其 高速旋杯式静电喷枪已成为应用最广 的工业涂装设备 。它是将被涂工件接地作为阳极，静电喷枪（旋杯）接上负高压电（-50 -120 kV ） 为阴极，旋杯采用空气透平驱动，空载时转速可达 25 000 r/min ，带负荷工作时可达 30000 60 000 r/min 。 当涂料被送到高速旋转的旋杯上时，由于旋杯旋转运动产生离心作用，涂料在旋杯内表面伸 展成为薄膜，并获得巨大的加速度向旋杯边缘运动，在离心力及强电场的双重作用下破碎为极细的且 带电的雾滴，向极性相反的被涂工件运动，沉积于被涂工件表面，形成均匀 、 平整 、 光滑 、 丰 满的涂膜 。 2 旋杯原理 2.1 离心雾化机理 在离心力的作用下由旋杯甩出的液流受 2 种力的作用而分散成雾滴：第一种力是由气 - 液间相对运 动时产生的摩擦力，称为速度雾化；第二种力是旋杯旋转时产生的巨大离心力，在离心力的作用下加 速分裂雾化，称为离心雾化 。液体的离心雾化机理分为 3 类：直接分裂为雾滴 、液丝分裂成雾滴 、 膜状分裂成雾滴 。 2.2 静电雾化机理 在静电喷涂时，受到高压静电场的作用，涂料液滴分裂成细小的微粒，这一现象称为静电雾化 。 静 电喷涂中的高压是通过高频静电发生装置产生的，它的负极接喷枪的枪头，正极接到被涂工件上并接 地 。 喷枪头与工件之间形成一个强的静电场，机理示意见图 1 。 国涂料在线 http :// 图 1 旋杯 静电喷涂原理 当静电场强度足够大时，使喷枪头锐边的电子 出飞向工件，在高压电场的作用下，电子动能很大， 高速撞击空气分子，使空气分子电离，所产生的电子和正离子被电场加速，又分别向两极运动再撞击 其它空气分子，使其电离，从而形成一个电子雪崩过程，出现空气电离放电形象，在黑暗环境下可见 到雾状晕圈，即所谓的电晕现象 。 使用旋杯的涂装效果： ⑴ 节省人力 。 旋杯投入运行后 , 可节省大量的人力 , 中涂喷涂线基本上可实现无人操作 。 面漆 喷涂线只需安排底色漆和清漆的内表面喷涂人员即可 。 ⑵ 厚度均匀 , 质量稳定 。 旋杯对改善车身的外观装饰性是明显的 。 ⑶ 节省涂料 。 手工空气喷涂的涂料利用率在 30% 40% ，而旋杯的喷涂利用率一般在 80 % 以 上 。 以中涂漆为例，手工操作一辆车消耗涂料为 1.8 kg ，而旋杯喷涂单车消耗为 1.2 kg ，每车可 节省 30% 的涂料 。 3 我国汽车旋杯涂装现状 近 20 年，我国汽车工业迅速发展，自 1992 年汽车产量突破 100 万辆之后，一直保持着较高的增长 速度，并重点发展轿车生产，大规模引进国际先进技术，兴建了包括上海大众在内的一批现代化轿车 生产基地 。 我国汽车工业 以涂装技术为主的表面工程技术已接近或达到当前国际先进水平 。 需 特别指出的是，中涂和面涂是车身涂装 最为重要的环节，它将直接影响汽车的装饰性 、 耐候性和 外观 。 其涂料品种和涂装技术也