|
一．自動靜電噴涂法及其裝備 靜電噴涂法是以接地的被涂物作為陽極，涂料霧化器或電柵作為陰極，接上負(fù)高壓電，在兩極間形成高壓靜電場，陰極產(chǎn)生電暈放電，使噴出的涂料滴帶電，并進(jìn)一步霧化，按同性相斥、異性相吸的原理，使帶電的涂料滴在靜電場的作用下沿電力線方向吸往被涂物，放電后粘附在被涂物上，并在被涂物背面的部分表面，靠所謂的“靜電環(huán)抱”現(xiàn)象也能涂上涂料（圖4-52）。因此它是自動噴涂的方法之一。 靜電場的現(xiàn)象已早為人知，但在工業(yè)上獲得應(yīng)用需經(jīng)過了漫長的幾個世紀(jì)。在本世紀(jì)20年代靜電噴涂工藝首次應(yīng)用于工業(yè)，當(dāng)初仍采用傳統(tǒng)的空氣噴槍向由陰極電柵和被涂物構(gòu)成的靜電場中噴射涂料，荷電后吸往被涂物，這種噴涂法稱為陰極電柵靜電噴少法（圖4-53）。噴槍與荷電裝置合在一個機(jī)構(gòu)中可為提高噴涂效率提供了很大的可能性。 直到1950年才出現(xiàn)了第一支旋杯式靜電噴槍，涂料的霧化和荷電合并在一個機(jī)構(gòu)中。這種工藝命名為電噴槍靜電涂裝法（Ransburg II法）。它首次使噴涂效率有可能提高到955，這無疑是重大突破。 就這樣使靜電噴涂工藝成為一種成熟的技術(shù)，高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴涂系統(tǒng)是其進(jìn)一步的發(fā)展?；谒哂信c眾不同的特點(diǎn)，高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍已成為應(yīng)用最廣的工業(yè)涂裝設(shè)備，無論是從節(jié)省涂料和工時(shí)的角度，還是從減少污染物排放的角度（在有環(huán)保意識的人眼中是不可忽視的因素），靜電噴涂工藝已確保了自身的重要地位。它已成為汽車車身涂裝的主要手段之一。 （一）高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電噴涂的優(yōu)點(diǎn) 1．裝飾性好、質(zhì)量穩(wěn)定 在傳統(tǒng)的人工噴涂過程中，一般無法保證噴涂質(zhì)量始終如一，因?yàn)槿斯げ僮鬟^程是一個重復(fù)過程，而這一過程的重復(fù)精度與人的體質(zhì)、責(zé)任心、熟練程度等有很大關(guān)系，采用自動噴涂機(jī)消除了這些不利因素，使噴涂的角度、距離、噴涂時(shí)空氣壓力、涂料噴出量、噴涂圖形等參數(shù)始終控制在最佳狀態(tài)保持不變，在調(diào)試過程中將各種參數(shù)固定下來，減少了偶然誤差。 由于采用高速靜電旋杯式，旋杯轉(zhuǎn)速在空載下可達(dá)6萬r/min，帶負(fù)荷工作時(shí)旋轉(zhuǎn)速度為3萬r/min，在強(qiáng)離心力和靜電的作用下，使少料霧化得很細(xì)，涂料液滴的直徑可霧化到（50～100）μm，可形成優(yōu)良涂膜的最大液滴直徑為375μm，使噴涂后工件的外觀質(zhì)量，特別是平滑度、鮮映性、光澤能提高（1～2）個檔次。 2．涂著效率高、節(jié)省涂料 由于使用高轉(zhuǎn)速靜電旋杯式噴涂法，使涂料在高離心力的作用下霧化成極小的涂料滴，在電場力的作用下，對工件包裹性良好，另外，由于機(jī)械噴少采用PLC程度控制，能對工件進(jìn)行模擬仿形，可以對噴涂程序作很精確的編程，對于工件上的大平面則可增加涂料輸出量，小面積諸如門窗等則減少輸出量。大量涂料附著在工件上，只有極小量飛散在噴涂室的空氣中，一般傳統(tǒng)手工空氣噴涂的涂著效率為（30～40）%，采用一般低轉(zhuǎn)速杯式靜電噴槍（50～60）%，而高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電涂裝的涂著效率可達(dá)90%以上。 3．節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境 采用自動靜電噴少代替人工噴涂在噴涂室的噴涂區(qū)風(fēng)速由原先的平均風(fēng)速.5m/s降低到（0.20～0.3）m/s，可使空調(diào)的耗能量減少一半左右。 隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的加強(qiáng)，各國各地區(qū)紛紛對三廢排放量提出更加嚴(yán)格的限制，對揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）排放已由原先的只對排放濃度加以限制，而改變?yōu)閷τ袡C(jī)溶劑的排放總量加以限制。隨著高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電涂裝法的涂著效率大幅度提高，單車或單位面積的耗漆量明顯地下降，單位面積排放有機(jī)溶劑量也明顯地減少，所以推廣采用高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電涂裝機(jī)，是汽車車身涂裝車間的每平方米涂裝面積有機(jī)溶劑排放總量達(dá)到環(huán)保要求的重要措施之一。 4．使用方便、生產(chǎn)效率高 在轉(zhuǎn)速成旋杯式自動靜電涂裝機(jī)的使用過程中，由于全部使用計(jì)算機(jī)PLG控制，所以操作方便，換色容易，且由于模擬工件形狀，運(yùn)行速度等進(jìn)行編程，可使工件上外表95%的面積被涂覆，只是在邊緣部位由于膜厚達(dá)不到要求而需人工局部補(bǔ)涂涂料，另外，由于噴杯高速旋轉(zhuǎn)，即使使用高固體分涂料，或施工粘度稍高都對質(zhì)量不會有很大影響，因而噴涂相同膜厚的效率就高得多，一次噴涂膜厚可達(dá)（35～40）μm，所以高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電涂裝法特別適用于多品種大量流水生產(chǎn)的車身涂裝線。噴中涂、本色面漆生產(chǎn)線的鏈速高達(dá)7.5m/min（即為經(jīng)濟(jì)規(guī)模年產(chǎn)30萬臺車身的生產(chǎn)線的鏈速），噴涂金屬閃光色面漆生產(chǎn)線的鏈速也可達(dá)（3～4）m/min。 高轉(zhuǎn)速的旋杯產(chǎn)生的離心力能使固體分較高的、粘度較大的涂料良好霧化，一次噴涂較厚（35μm～40μm），也能獲得良好的涂膜。 一般空氣噴槍與高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍的性能比較，列于表4-1。 表4-1 空氣噴槍與高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍的性能比較
（二）高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電噴涂技術(shù)及其工藝參數(shù) 在選用高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電涂裝機(jī)和設(shè)計(jì)自動靜電噴涂線時(shí)，以及在操作過程中應(yīng)注意下列技術(shù)問題。 1．靜電場的電場強(qiáng)度（電壓和極距） 電場強(qiáng)度是靜電涂裝的動力，它的強(qiáng)弱直接影響靜電涂裝的效果（靜電效應(yīng)、涂著效率和涂膜的均勻性等）。在一定的范圍內(nèi)，靜電場的電場強(qiáng)度越強(qiáng)，靜電霧化和靜電吸引的效果越好，涂著效率也就越高，反之，電場強(qiáng)度小到一定程度，電暈放電變?nèi)酰ㄉ踔敛划a(chǎn)生），涂料滴的荷電量變小，靜電霧化和涂著效率就會變差。 靜電場的電場強(qiáng)度主要取決于電壓和極距（即被涂物與放電極之間距離）。它與電壓高低成正比，與極距大小成反比。靜電涂裝用的靜電場是不均勻電場，表示其強(qiáng)度一般也用平均電場強(qiáng)度來表示。 平均電場強(qiáng)度的計(jì)算公式為 E平= 式中E平——靜電場的平均電場強(qiáng)度（V/cm）； U ——陰極電柵或電噴槍上所加的直流電壓（V）； L——極距（cm）。 在一般的空氣中，均勻電場火花放電的平均電場強(qiáng)度接近1萬V/cm；而在不均勻電場中此值顯著下降，超過4300V/cm就能產(chǎn)生火花放電。在不均勻電場中平均電場強(qiáng)度小于2000V/cm，電暈放電就很小，靜電涂裝效果就很差。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，靜電涂裝最適宜的平均電場強(qiáng)度為（3900～4000）V/cm。 基于安全操作方便和工藝原因，被涂物與放電極之間的距離（極距）一般控制在（25～30）cm。靜電涂裝所采用的電壓一般為（5～10）萬V，自動靜電涂裝選用（8～10）萬V，手提式靜電噴涂（5～6）萬V。 靜電涂裝采用的電源是高電壓微安級、負(fù)極性的直流電。在靜電噴涂場合涂著（傳輸）效率與工作電壓是非線性關(guān)系（圖4-54）。傳輸可通過測厚度來體現(xiàn)。 在采用旋杯式靜電噴槍場合，帶電的涂料滴沿離心力與靜電吸引力的合力向被涂物方向的電力線運(yùn)動，因而增高壓可幫助涂料滴向電場力作用強(qiáng)處（旋杯的軸線向、被涂物的邊緣、球狀體等）傳輸，見圖4-55。 2．影響涂料霧化的各種因素 靜電涂裝屬于噴涂方法之一，噴涂所得涂膜外觀都與涂布過程中的涂料霧化程度有關(guān)。一般認(rèn)為在噴涂場合涂料霧化越細(xì)，涂膜的外觀（光滑度、鮮映性）越好，靜電效果也越好。在汽車工業(yè)的靜電涂裝中涂料的霧化主要靠壓縮空氣或高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，除此之外，影響涂料霧化的因素還很多，德國BBHR公司對空氣霧化和高轉(zhuǎn)速旋杯霧化場合的各種因素的影響作了對比。 從圖4-56a可知，在影響空氣霧化的各因素中，涂料流率，粘度和壓縮空氣的流速對涂料的霧化影響較大；涂料噴出量增大、粘度增高會使涂料的霧化變差，而壓縮空氣量增大則會使霧化變好。涂料的表面張力、密度和噴嘴的有效面積等的影響相對來說比較小。 從圖4-56b可知，在影響高轉(zhuǎn)速旋杯式霧化的各因素中，角速度和表面張力對涂料霧化的影響較大，其次是霧化旋杯的口徑和涂料的密度，涂料的粘度和流率對霧化影響較小，這就是高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電涂裝一次能噴涂較厚涂膜（40μm左右）的基礎(chǔ)。 在實(shí)際生產(chǎn)中就根據(jù)涂料的特性、被涂物面積和生產(chǎn)線的速度，以達(dá)到最佳的噴涂效果。如對表面張力較大的水性涂料，則必須選用較高轉(zhuǎn)速和口徑較大的旋杯（又稱噴杯），以增大旋杯的切向速度來霧化。 在一般靜電涂裝場合，涂料霧化除機(jī)械作用外，還有靜電霧化，即涂料滴在靜電場中荷電后受同性相斥的作用變成更細(xì)的單電荷的涂料滴。但在高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴涂場合，靜電霧化不起主導(dǎo)作用。 3．高轉(zhuǎn)速旋杯式電噴槍的特性參數(shù) 噴槍的轉(zhuǎn)速、涂料流率（又稱涂料輸出量）和限幅空氣是高轉(zhuǎn)速旋杯式電噴槍的三大特性，是直接影響涂料霧化、噴流幅度、靜電噴涂質(zhì)量的因素。 （1）旋杯轉(zhuǎn)速 旋杯的轉(zhuǎn)速是對高轉(zhuǎn)速旋杯式霧化細(xì)度影響最大的因素。當(dāng)其他工藝參數(shù)不變時(shí)，旋杯的轉(zhuǎn)速越大，涂料滴的直徑越小。在稍低速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速對霧化細(xì)度的影響比在高速范圍內(nèi)明顯地增大。 旋杯轉(zhuǎn)速會對膜厚有影響，其關(guān)系曲線見圖4-57。當(dāng)轉(zhuǎn)速過低時(shí)會導(dǎo)至涂膜粗糙；而霧化過細(xì)時(shí)會導(dǎo)至漆霧損失（引起過噴），使涂膜厚度有波動；同時(shí)當(dāng)霧化超細(xì)時(shí)則對噴涂室內(nèi)任何氣流均十分敏感。 旋杯的過高轉(zhuǎn)速除會引起過噴外，還會導(dǎo)致透平軸承的過量磨損、清洗用壓縮空氣的消耗和涂膜所含溶劑量的降低。 最佳的旋杯轉(zhuǎn)速可按所用的涂料的流率特性而定，因而對于表面張力大的水性涂料、高粘度的雙組分涂料的旋杯轉(zhuǎn)速比普通溶劑的要高。 一般情況下，空載旋杯轉(zhuǎn)速成為6萬r/min，負(fù)載時(shí)設(shè)定的轉(zhuǎn)速范圍為（1.0～4.2）萬r/min，誤差為±500r/min。 （2）涂料流率 它是單位時(shí)間內(nèi)輸給旋杯的涂料量。 除旋杯轉(zhuǎn)速成外，涂料流率是第二個影響霧化顆粒細(xì)度摁素。當(dāng)其他參數(shù)不變的情況下，涂料流率越低，其霧化顆粒越細(xì)，但同時(shí)這也會導(dǎo)致漆霧中溶劑揮發(fā)量增大。 涂料流率高會形成波紋狀的涂膜，同時(shí)當(dāng)涂料流量過大使旋杯過載時(shí)，旋杯邊緣的涂膜增厚至一定程度，導(dǎo)致旋杯上的溝槽紋路不能使涂料分流，并出現(xiàn)層狀漆皮，這會產(chǎn)生氣泡或涂料滴大小不均的不良現(xiàn)象。 每支噴槍的最大涂料流率與高轉(zhuǎn)速旋杯的口徑和轉(zhuǎn)速，涂料的密度等有關(guān)，其上下限由霧化的細(xì)度和靜電涂裝的效果來決定。經(jīng)驗(yàn)表明涂料應(yīng)在恒定的速度下輸入，在小范圍內(nèi)的波動不會影響涂膜質(zhì)量。 在實(shí)際的噴涂過程中每個旋杯所噴涂的區(qū)域不同，其涂料的流率也不相同，另外由于被涂物外形變化的原因，旋杯的涂料流率也要發(fā)生變化，以噴涂汽車車身為例，當(dāng)噴涂門板等大平面時(shí)吐出的涂料量要大，噴涂門立柱，窗立柱時(shí)吐出的涂料量要小，并在噴涂過程中自動地精確控制吐出的涂料量才能保證涂層質(zhì)量，涂膜厚度的均一，這也是提高涂料利用率的重要措施之一。 （3）旋杯的限幅空氣（又稱整形氣體） 它的功能是調(diào)整漆霧流的幅度，并將漆霧推向被涂物；防止漆霧飛散，防止漆霧往后返，污染旋旋杯和導(dǎo)向的電暈電極環(huán)。 此氣體從旋杯后側(cè)均勻分布的小孔中噴出，用于限制噴涂幅度，這樣便可影響各噴涂裝置間交疊噴涂區(qū)域的涂膜厚度，涂膜厚度與限幅氣壓的關(guān)系曲線，見圖4-58。但限幅氣壓并不能使產(chǎn)生在旋杯的邊緣的機(jī)械霧化后的涂產(chǎn)滴再次霧化。 限幅空氣壓力增加，導(dǎo)致從旋杯邊緣切向拋出的涂料滴微粒大幅度地朝旋杯軸向偏移。這樣噴涂區(qū)域變窄，所用涂料集中在較小區(qū)域內(nèi)，在涂料量不變的情況下，形成更厚的涂膜。 當(dāng)限幅空氣壓力過高時(shí)，會明顯地容易污染噴涂器件。例如，限幅空氣過高的壓力引起的干擾氣流會促使涂料附著在旋杯的后側(cè)。當(dāng)限幅空氣壓力過低時(shí)，它對噴幅影響小，使噴涂產(chǎn)生相反的結(jié)果，但也會造成旋本的污染。尤其在外部荷電系統(tǒng)場合，為防止涂料殘留在電極環(huán)上，需根據(jù)涂料量準(zhǔn)確地調(diào)整限幅空氣的壓力，這點(diǎn)很重要。 限幅空氣的壓力值由涂料輸出量、工件表面及噴少室的主要條件來決定，應(yīng)根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)定。 4．自動靜電涂裝機(jī)的工藝平面布置及電噴槍的配置 隨著自動靜電涂裝技術(shù)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的相結(jié)合，使自動靜電涂裝更適應(yīng)汽車涂裝的工藝要求，因而近10多年來自動靜電涂裝機(jī)在汽車涂裝中得到廣泛的應(yīng)用，尤其是高轉(zhuǎn)速（圓盤式和旋杯式）自動靜電涂裝機(jī)已占主導(dǎo)地位。高轉(zhuǎn)速盤式自動靜電涂裝機(jī)已廣泛地應(yīng)用于汽車和摩托車零部件的涂裝；高轉(zhuǎn)速杯式自動靜電涂裝機(jī)在國外汽車車身的中涂和面漆噴涂工藝中已得到普及，而國內(nèi)新建轎車車身涂裝線也已開始采用。 隨著靜電涂裝技術(shù)的進(jìn)步和涂裝機(jī)的革新，高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電涂裝機(jī)不僅適用于溶劑型中涂涂料和面漆（本色、金屬底色漆和罩光清漆），其中包括單、雙組分漆、而且適用于水性中涂和水性面漆（水性底色和水性罩光清漆），也可用于保護(hù)蠟（水性和溶劑型）的噴涂。 （1）工藝平面布置 采用圓盤式電噴槍噴零部件時(shí)，在涂裝過程中使被涂物圍繞噴盤的四周通過，運(yùn)鏈彎曲成“Ω”形、“S”形或兩個“Ω”形（圖4-59）；在單個“Ω”形場合被涂物在噴涂過程中需自轉(zhuǎn)。有時(shí)為擴(kuò)大噴涂面積和提高涂膜的均勻性，可將盤式電噴槍安設(shè)在上下往復(fù)升降的裝置上，或使盤形噴頭在噴涂過程中象搖頭電風(fēng)扇那樣擺動。 在“Ω”形靜電噴涂場合可配置圓柱形的噴漆室，在下側(cè)部設(shè)干過濾器和排風(fēng)機(jī)。 采用高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴涂汽車車身用的成套設(shè)備，可布置在標(biāo)準(zhǔn)型的汽車車身噴漆室中，每套占用區(qū)段長度一般為（7～7.5）m，根據(jù)所用側(cè)噴機(jī)的大小和被涂車身的寬度不同，一般該區(qū)段的寬度為（5～6）m，如果將側(cè)噴機(jī)機(jī)身設(shè)置在噴漆室外，則寬度可縮小。因靜電噴涂區(qū)無人操作和為減小氣流對漆霧的影響，靜電噴涂區(qū)內(nèi)自上而下的風(fēng)速應(yīng)控制在（0.2～0.3）m/s內(nèi)，供風(fēng)時(shí)可適當(dāng)利用噴漆室的循環(huán)風(fēng)。 汽車車身用的成套、高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)本式自動靜電噴涂機(jī)（縮寫為ESTA）是由左右側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)組成。在產(chǎn)量大的涂裝線上一般配九支旋杯型電噴槍，即左右兩側(cè)和頂部各三支（一書封面的照片）。在產(chǎn)量小、輸關(guān)鏈速度較低的情況下，可將電噴槍安裝在往復(fù)機(jī)上，這樣可減少電噴槍的數(shù)量（可減到3支～6支），以節(jié)省投資和調(diào)整工作量。國外最現(xiàn)代化的汽車車身的中涂、面漆噴涂線是采用幾套ESTA和機(jī)械手補(bǔ)噴涂配套，實(shí)現(xiàn)了全自動的無人操作。但一般還是用ESTA與人工補(bǔ)噴涂相結(jié)合的方法，即車身外表90%以上的面積靠ESTA自動靜電噴涂，車身內(nèi)部和ESTA噴涂不到的邊角表面，靠人工采用空氣噴槍或手提式靜電噴槍進(jìn)行補(bǔ)噴涂。 ESTA的工藝平面布置一般是側(cè)噴機(jī)布置在前，頂噴機(jī)布置在后；如果在汽車車身頂部的涂層要求不嚴(yán)（如卡車的駕駛室頂蓋）或面漆抗漆霧性好的場合，也可采用先頂噴機(jī)、后側(cè)噴機(jī)的布置方式，總之ESTA的布置方式主要是滿足外觀裝飾面的質(zhì)量要求和適應(yīng)涂料的性能。 德杜爾公司要求不同的涂料及其工藝要求，對汽車車身用的高轉(zhuǎn)速旋杯式自動靜電噴涂成套設(shè)備（ESTA）。推薦采用圖4-60的a、b、c三種布置形式。 實(shí)例一（圖4-60a）是典型的溶劑型涂料的靜電噴涂系統(tǒng)（ESTA）它包括：一臺鴕鳥毛EMU V5型自動除塵機(jī)、三套ESTABELL型側(cè)噴機(jī)和三支ESTABELL型頂旋杯，三臺高壓發(fā)生裝置。 噴涂車身側(cè)面的旋杯和噴涂車身前、頂、后部的旋本分別以三支為一組，每組由一臺高壓發(fā)生裝置供電。 實(shí)例二（圖4-60b）是適用于多色水性涂料的中涂噴涂系統(tǒng)（雙靜電噴涂系統(tǒng)（double ES-TA）。它包括：一臺鴕鳥毛EMU V5型自動除塵機(jī)、二組門式靜電噴涂系統(tǒng)、兩套每側(cè)三支電旋杯的側(cè)噴機(jī)、一套供兩種顏色水性涂料和去離子水的供料裝置。 這種布局特別適用于傳送速度高的生產(chǎn)。 實(shí)例三（圖4-60c）是適用于第一道和第二道金屬底色的靜電噴涂系統(tǒng)。它包括：一臺鴕鳥毛EMU V5型除塵機(jī)、三套ESTABELL型側(cè)噴機(jī)和三支噴機(jī)、配有自動空氣噴槍的噴涂車身頂、側(cè)面的噴涂機(jī)和四臺高壓發(fā)生裝置。 此系統(tǒng)中，兩臺同一高度的側(cè)噴機(jī)為一組，每組由各自的高壓發(fā)生裝置供電，頂噴機(jī)由一單獨(dú)的高壓發(fā)生裝置供電。 （2）電噴槍的配置 一套ESTA系統(tǒng)需配置幾支電噴槍、則取決于單位時(shí)間內(nèi)需噴涂的被涂物面積、一次噴涂的涂膜厚度、單位時(shí)間內(nèi)的供涂料量、靜電涂著效率和每支電噴槍的最大吐出量等因素。在靜電噴涂汽車車身場合，每個側(cè)面每分鐘的涂料量，可按下式算出 Q=（vhδρ）/（NV×TE） 式中Q——涂料量（ML/min）； v——運(yùn)輸鏈速度（m/min）； h——往復(fù)行程，或被噴涂物高度（或?qū)挾龋?/FONT>m）； δ——一次噴涂所需的干涂膜的厚度（μm）； ρ——涂料的密度（g/cm3）； NV——在施工粘度下的固體分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）； TE——涂料的涂裝效率。 再根據(jù)每分鐘供涂料量（Q）和每支電噴槍的許可吐出量（Q1），以該槍的最大吐出量的70%-80%計(jì)，如SAMES公司的PPH508電噴槍的最大吐出量為1L/min則Q1為700ML/min左右，即可算出每個側(cè)面所需電噴槍的支數(shù)（m） m=Q/Q1 在實(shí)際生產(chǎn)中因高轉(zhuǎn)速旋杯式電噴槍及配套設(shè)備的價(jià)格昂貴，電噴槍的平均保證使用壽命為4000h，因而，在規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)盡可能減少電噴槍的支數(shù)，使其滿負(fù)荷運(yùn)行。 通過上述計(jì)算每側(cè)面所需電噴槍支數(shù)需（2～3）支時(shí)，則選用分段噴涂的固定式，電噴槍僅作擺動或小范圍的往復(fù)動作。當(dāng)僅需一支電噴槍，又需噴涂較高的（或較寬的）被涂物（如汽車車身）時(shí)，則電噴槍安設(shè)在往復(fù)式側(cè)噴機(jī)（或頂噴機(jī)）上進(jìn)行噴涂。 在采用往復(fù)靜電噴涂機(jī)的場合，為獲得膜厚均一的涂膜，應(yīng)正確地選用電噴槍的行走速度（即往復(fù)運(yùn)行速度）、重復(fù)噴涂的次數(shù)以及對涂料噴出量的控制。電噴槍的行走速度（v）可按下式計(jì)算 v=v。Ln/P 式中 v——電噴槍行走速度（m/min）； v?！\(yùn)輸鏈速度（m/min）； L——理論最大行程（m）； n——重復(fù)噴涂次數(shù)； P——有效噴涂幅度（m） v。和L值的大小取決于涂裝線的產(chǎn)是琢被涂物的最大噴涂寬度。一般L值要比最大的噴涂寬度大（0.4～0.5）m。 電噴槍行走速度（v）與n、P的相互關(guān)系如圖4-61所示，重復(fù)噴涂次數(shù)、噴涂幅度的不等，將會造成涂膜的厚薄不勻。一般噴霧圖樣是邊緣薄中間厚（請參見圖4-55、圖4-57、圖4-58），所以要靠重復(fù)噴涂來消除涂膜的厚薄下均現(xiàn)象。一般轎車車身面漆涂層的重涂次數(shù)為（2～4）次。噴霧圖樣與噴涂次數(shù)的關(guān)系，如圖4-61所示。 有效噴幅與電噴槍的類型、少料的噴涂量、旋杯的轉(zhuǎn)速及噴涂距離（即極間距）等有關(guān)，一般有效噴幅為300mm以上，可實(shí)際測定之。 為保持適當(dāng)?shù)膰娡看螖?shù)（或稱重槍率），電噴槍行走速度必須是可調(diào)的。假如噴槍行走速度太快，噴涂過程中涂料粒子由于受到空氣的阻力過大，而降低涂料的涂著效率。為保證獲得良好的噴涂效率，應(yīng)通過計(jì)算向調(diào)試選擇適當(dāng)?shù)碾妵姌尩男凶咚俣取?/FONT> （三）自動靜民噴涂設(shè)備（ESTA） 自動靜電涂裝設(shè)備以電噴槍的類型不同，可分為空氣霧化型和高轉(zhuǎn)速離心力霧化型，本節(jié)介紹的是后者。世界上能生產(chǎn)供噴涂汽車車身用的高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴少成套設(shè)備的名牌廠家有美國并入ABB、Binks和Duer等集團(tuán)公司。有些廠家雖也能提供ESTA設(shè)備，但有些關(guān)鍵部件還是從以上廠家購進(jìn)或改裝的。 ESTA設(shè)備主要包括：高轉(zhuǎn)速離心力才化電噴槍、側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)、供漆系統(tǒng)、高壓發(fā)生裝置、控制設(shè)備等?，F(xiàn)分別分強(qiáng)如下： 1．高轉(zhuǎn)速離心力霧化的電噴槍（又稱涂料霧化器） 按其噴頭的形狀不同可分為圓盤式和旋杯式兩種，前者適用于汽車、摩托車的中、小零件涂裝，組成“Ω”形涂裝設(shè)備。供噴涂汽車車身的用的電噴槍均勻?yàn)樾健，F(xiàn)通過實(shí)例介紹它們的結(jié)構(gòu)、特性。 （1）圓盤式電噴槍 圖4-62為SAMES公司的PPH405A超高轉(zhuǎn)速圓盤式靜電噴槍，其規(guī)格性能列于表4-27中。它的特征是作用于涂料滴的離心力和靜電引力幾乎在同一方向（即電場方向）上，因而侵入性好；在噴涂時(shí)噴盤可作上下往復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以擴(kuò)大噴涂面，且靜電環(huán)抱性好；幾乎可以不需補(bǔ)漆。涂料的吐出量大。 （2）旋杯式電噴槍 圖4-63為SAMES公司的PPH307超高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍的結(jié)構(gòu)，其規(guī)格見表4-27。它的特征是霧化細(xì)且均勻，涂著效率高，涂膜外觀好，吐出量（30mL/min～100ml/min），噴幅的直徑為（300～800）mm，可調(diào)整范圍廣，適用于噴幅寬的大面積涂裝和需有侵入力的噴幅小的涂裝。在汽車（車身和部件）、家電、金屬家具、農(nóng)機(jī)具、電動工具機(jī)械，木制家具等工業(yè)涂裝中應(yīng)用較廣。 表4-27 SAMES公司的超高轉(zhuǎn)速靜電噴槍的規(guī)格
注：槍體質(zhì)量包括保護(hù)罩，不含膠管、電纜及空氣閥。 BEHR公司的高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍（圖4-64），主要如下：由中心控制閥、透平室、透平旋平組成。 在噴涂系統(tǒng)中，旋杯以高于2萬r/min的速度旋轉(zhuǎn)，形成巨大的離心力，保證霧化很細(xì)且均勻，因而可獲得高質(zhì)量的噴涂面。壓縮空氣驅(qū)動透平，透平通過一根空心軸驅(qū)旋杯，使旋杯高速旋轉(zhuǎn)，此驅(qū)動空氣由微機(jī)控制，保持在允許的誤差范圍內(nèi)。旋杯的實(shí)際轉(zhuǎn)速通過反射盤、電纜和光電傳感器反饋給電氣控制裝置。在空心軸周圍的密封空氣能在噴涂和清洗噴槍時(shí)阻止漆或溶劑進(jìn)入空軸，從而避免雜物進(jìn)入、防止透平軸承的損傷。為了快速準(zhǔn)確地調(diào)整旋杯的轉(zhuǎn)速和制動旋轉(zhuǎn)，透平葉片同時(shí)受制動空氣的作用。 可調(diào)壓縮空氣（整形空氣，如圖4-65）從旋杯后均勻分布的孔中排出，它用于支持涂料滴的傳輸、穩(wěn)定噴槍周圍的氣流，從而通過限制霧化錐形來準(zhǔn)確地調(diào)整噴幅，防止漆霧飛散，此氣壓值可通過微機(jī)進(jìn)行設(shè)定。 涂料通過空心軸中的空針（主針）進(jìn)入。涂料和清洗液都通過涂料噴嘴至旋杯，在其邊緣發(fā)生霧化。旋杯是準(zhǔn)確對稱的部件，一般是用鋁合金制造的。許多旋杯存在涂料的分流：質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%的涂料可通過環(huán)隙經(jīng)最短的途徑供到霧化器的邊緣，其余的20%由中心孔流過前端的導(dǎo)向環(huán)，對旋杯表面起到持久的刷洗作用，如圖4-66所示。 上述靜電噴槍由透平驅(qū)動旋杯（或圓盤）超高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，保證涂料高質(zhì)量的霧化，克服了過去靜電噴涂對涂料的電特性和粘度等有特殊要求這一問題，現(xiàn)今高轉(zhuǎn)速靜電噴槍與涂料的物性（粘度和電阻率等）無關(guān)系，適用于靜電噴涂以下所有類型涂料：常用的各種溶劑涂料（中涂、面漆、金屬閃光底色涂料、罩光清漆、防銹涂料），水性涂料、高固體分涂料：溶劑型蔌水性防銹保護(hù)蠟；單組分或雙組分涂料，中、高粘度的涂料等。 （3）外部荷電法 由于汽車車身用的水性面漆的顏色多，不能使用絕緣性荷電的原理（參見4.節(jié)，而是采用外部荷電法（即在高轉(zhuǎn)速旋杯式涂料霧化器上安上荷電電極），參見圖4-67、圖4-68。 在外部荷電法中，所有的輸漆系統(tǒng)與高轉(zhuǎn)速霧化器均接地。 外部荷電的原理是根據(jù)涂料經(jīng)機(jī)械方法霧化后，通過高墳強(qiáng)電場，涂料滴則在離子束的作用下帶電。所需的高壓電場由霧化器噴頭上的，一定距離內(nèi)均勻排列的高壓電極產(chǎn)生。由于電極環(huán)是絕緣的，所以電極與接地的高轉(zhuǎn)速霧化器不相聯(lián)。 涂料滴在離心力作用下向最強(qiáng)的電場運(yùn)動，并在限幅空氣作用下改變方向。 經(jīng)離子束后帶電的涂料滴會被同性的電極排斥。導(dǎo)向的靜電排斥力使漆霧向接地的工作運(yùn)動。 外部設(shè)備荷電法的電壓特性與普通的靜電涂裝完全不同。普通的靜電涂裝的恒壓下工作，而外部荷電在恒流下工作（約450μA），工作電壓依系統(tǒng)狀況而定，約為75kV。它與普通ESTA的另一重要區(qū)別是每只霧化器分別使用獨(dú)自的高壓發(fā)生器。因此一套9只霧化器的ESTA則需9臺高壓發(fā)生器，不象普通的ESTA成組供應(yīng)高壓，只需3臺高壓發(fā)生器。 為有效地防止外部荷電系統(tǒng)的日趨嚴(yán)重的污染問題，需改變其電流-電壓特性?？傊?，外部荷電系統(tǒng)控制復(fù)雜得多，需對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制。這就越來越明顯地要求改變噴涂室的氣候條件。這樣就必須特別注意控制噴涂室的相對濕度。 2．側(cè)噴機(jī)與頂噴機(jī) 根據(jù)噴涂車身的部位不同，車身用自動靜電噴涂機(jī)可分為側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)兩種。 布置在被涂物（發(fā)汽車車身）前進(jìn)方向兩側(cè)，供噴涂被涂物側(cè)面用的靜電噴涂機(jī)稱為側(cè)噴機(jī)，可分為固定式和往復(fù)式兩種。固定式的側(cè)噴機(jī)是將高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍固定的支座或吊架上，為使噴涂均勻和擴(kuò)大噴幅，電噴槍頭能上、下作一定角度的擺動。固定式側(cè)噴機(jī)適用于高鏈速的大量流水生產(chǎn)線。如鏈速在3m/min以上，年產(chǎn)15萬臺車身的中涂或面漆涂裝線，在車身兩側(cè)，隨車身高度按上、中、下三個水平位置各布置三支電噴槍。 往復(fù)式側(cè)噴機(jī)是將高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍裝的垂直方向的往復(fù)機(jī)上，使電噴槍在噴涂時(shí)能作上下往復(fù)和仿形運(yùn)動，其噴幅較固定式側(cè)噴機(jī)大，可包括車身側(cè)面的整個高度。往復(fù)式側(cè)噴機(jī)適用于中、低鏈速的中、小批量多品種的車身涂裝。 頂噴機(jī)布置在汽車車身上方，供噴涂車身上表面和車身的前后端面用，按裝掛方式可分為懸掛式和龍門式。 各公司生產(chǎn)的側(cè)噴機(jī)、頂噴機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和性能大同小異，有多種類型。它們的各種動作現(xiàn)今都靠伺服電機(jī)?，F(xiàn)以德國杜爾、BEHR公司的側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)為例，介紹如下： （1）側(cè)噴機(jī) 側(cè)噴機(jī)和于轎車車身側(cè)垂直表面的自動噴涂，配有一只高轉(zhuǎn)速靜電噴槍。它的鋼架結(jié)構(gòu)由塑料合封閉，噴槍臂和旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)均為塑料制成，驅(qū)動機(jī)構(gòu)位于側(cè)噴機(jī)的頂部。 側(cè)噴機(jī)用于靜電噴涂場合，一個工位一般裝有六臺側(cè)噴機(jī)（每側(cè)三臺）。每側(cè)的三臺側(cè)噴機(jī)的噴涂區(qū)域相互交錯，從而使車身側(cè)面的噴涂層均勻。同時(shí)保證噴槍定速運(yùn)動，并與車身表面的垂直距離保持不變。為了使噴槍定速運(yùn)動，并與車身表面的垂直距離保持不變。為了使噴槍的運(yùn)動軌跡最佳地仿形于車身輪廓，側(cè)噴機(jī)有三個運(yùn)動軸，如圖4-69所示。 A．軸1——垂直升降運(yùn)動 噴槍臂在電機(jī)帶動下通過曲臂作上下運(yùn)動。通過重力補(bǔ)償使作用力盡可能地小，同時(shí)其運(yùn)動幅度可通過曲臂無級調(diào)整。側(cè)噴機(jī)的噴涂區(qū)域也要作無級調(diào)整。一側(cè)的三臺側(cè)噴機(jī)由一臺電機(jī)通過聯(lián)接軸帶動。 B．軸2——水平運(yùn)動 在水平方向上運(yùn)動，即霧化器接近車體為例，有兩種不同的形式： （A）利用伺服電機(jī)，編程控制 （B）在機(jī)械力作用下沿仿形（仿車體輪廓）弧線運(yùn)動弧線形狀可以調(diào)整，即當(dāng)噴涂稍小的車體時(shí)，仿形軌道和相應(yīng)霧化器臂可向車體移動。另一可選擇的方案是側(cè)噴機(jī)配備粗調(diào)裝置，它可使側(cè)噴機(jī)整體移動。此時(shí)，伺服電機(jī)通過蝸輪及鏈傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動移動裝置，側(cè)噴機(jī)則安裝在此移動裝置上。 （C）軸3——旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 如圖4-70所示，通過伺服電機(jī)的編程操作或通過仿形軌跡的機(jī)械力作用可使霧化器在垂直方向上擺動。 當(dāng)霧化器臂上下動運(yùn)時(shí)，所置的仿形軌跡的傾角會傳遞給霧化器臂的關(guān)節(jié)。由于仿形曲線和車體輪廓大體相同，所以噴槍可一直與車體表面保持適當(dāng)?shù)慕嵌取?/FONT> （2）頂噴機(jī) 頂噴機(jī)用于噴涂車身的前部、后部和頂部，一般一臺頂噴機(jī)配有2～3支高轉(zhuǎn)速旋杯式靜電噴槍。同時(shí)頂噴機(jī)具有不同的類型。 為保證頂噴機(jī)構(gòu)最佳地適應(yīng)于不同的車身，它可作四種運(yùn)動，如圖4-71所示。 A．升降運(yùn)動（頂部梁的垂直運(yùn)動，約1600mm）。 B．轉(zhuǎn)動（頂部梁的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，約±105°）。 C．?dāng)[動（三只霧化器整體左右擺動，300mm）。 D．線性進(jìn)給（兩只外側(cè)霧化器的進(jìn)給運(yùn)動，各為100mm）. 頂噴機(jī)由升降機(jī)構(gòu)支持，升降載體由高精度氣缸或?qū)к墝?dǎo)向。供漆系統(tǒng)和供電系統(tǒng)均安裝在頂噴機(jī)的框架內(nèi)。各種運(yùn)動均由安裝在框架內(nèi)的電動機(jī)來產(chǎn)生，同時(shí)對升降機(jī)構(gòu)裝有配重裝置，可保證升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動很小。 3．供漆系統(tǒng) 系指附設(shè)在靜電噴涂機(jī)上的漆量控制計(jì)量裝置、換色、清洗裝置如圖4-72所示為供漆系統(tǒng)工作圖，此圖也表明了漆色A至漆色B的工作基本程序，兩種色漆均流經(jīng)下列部件，因而換時(shí)還需進(jìn)行清洗： 換色閥、計(jì)量裝置（此處為漆壓調(diào)節(jié)器）、至旋杯的供漆通路（空心針和噴嘴）、噴杯、換色閥至旋杯的全部通路。 （1）漆量計(jì)量裝置 在汽車涂裝生產(chǎn)中，漆的計(jì)量主要有三種方法：漆壓調(diào)節(jié)法、漆量調(diào)節(jié)法和齒輪計(jì)量法。 A．漆壓調(diào)節(jié)法 漆由換色閥進(jìn)入漆壓調(diào)節(jié)器（圖4-73），該調(diào)節(jié)器通過控制氣管及聯(lián)鎖閥與位于電磁閥腔內(nèi)的電控氣動驅(qū)動器相聯(lián)。漆壓調(diào)節(jié)器在控制氣的作用下，其球珠通過膜片反向于彈簧力的方向運(yùn)動，脫離球座，從而使涂料通過。 根據(jù)預(yù)定的氣壓，一定量的涂料進(jìn)入旋杯。為了準(zhǔn)確地計(jì)量，可調(diào)節(jié)控制氣在壓力。例如，根據(jù)預(yù)定參考值與實(shí)際值的偏差來控制閥門的開關(guān)。在電控氣動裝置中將氣壓信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，傳輸給電氣控制卡，與預(yù)置參考值比較。若二者存在偏差，便調(diào)節(jié)相關(guān)的閥門使控制氣壓得到調(diào)整。 B．漆量調(diào)節(jié)法 涂料的流量由裝于漆壓調(diào)節(jié)器出口處的傳感器感知，它采用流體計(jì)量原理，但傳感器的使用按涂料的品種而變化。漆量調(diào)節(jié)法的氣動元件與漆壓調(diào)節(jié)法的相同。漆量調(diào)節(jié)法的優(yōu)點(diǎn)是，隨漆粘度變化而引起的變化可被檢測和補(bǔ)償。 C．齒輪計(jì)量法 經(jīng)齒輪泵傳輸?shù)囊毫髁渴呛愣ǖ?，即由一對齒輪轉(zhuǎn)動傳輸?shù)耐苛狭恳欢〞r(shí)。驅(qū)動電動機(jī)帶動齒輪泵，可通過控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制涂料的傳輸速率。伺服電動機(jī)和步進(jìn)電動機(jī)均可用于計(jì)量泵的驅(qū)動電動機(jī)。伺服電動機(jī)由脈沖轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)作為模擬驅(qū)動裝置。步進(jìn)電動機(jī)是數(shù)字驅(qū)動裝置，其驅(qū)動是純粹的控制鏈。齒輪計(jì)量泵泵適用于汽車涂裝生產(chǎn)上使用的各種涂料，同時(shí)對于雙組分涂料的自動噴涂機(jī)，它幾乎是獨(dú)一無二的。 （2）換色閥 其結(jié)構(gòu)圖如圖4-74所示。換色閥備有分配器，并在它上面裝有各色漆的控制閥，以星形連接，同時(shí)每個換色閥的頂部分別裝有溶劑和脈動空氣閥。 換色期間，脈動空氣和溶劑的閥門將交替地工作。控制氣閥由電磁閥腔內(nèi)部的氣動閥門控制，其信號來自控制源?？刂崎y起動時(shí)，閥針克服彈簧脫離閥針座，從而使媒質(zhì)通過控制閥。可準(zhǔn)確地控制不同的媒質(zhì)（涂料，固化劑，基漆，溶劑和脈動空氣）。 中心控制閥是高轉(zhuǎn)速霧化器的主要部件之一，它直接安裝在霧化器上，其主要功能是控制涂料的進(jìn)路和回路。為實(shí)現(xiàn)此功能，鋁制閥體具有三路進(jìn)出原料的空針，另外有控制氣端口（圖4-75）。 涂料通過空心主針供給旋杯，當(dāng)換色和清洗時(shí)，溶劑也可通過此針供給并進(jìn)入。當(dāng)主針工作時(shí)，針尖脫離閥座，使涂料由噴嘴流入旋杯，針尖在彈簧作用下壓緊閥座，從而阻斷漆路（參見圖4-64中的零件1中心控制閥）。 當(dāng)換色和清洗載漆部件時(shí)，回漆閥（空針結(jié)構(gòu)）用于傳送多余的涂料和清洗液進(jìn)入槽內(nèi)。涂料的返回可防止上述物質(zhì)進(jìn)入噴涂室，從而避免溶劑的揮發(fā)和降低的污染程度。 涂料返回裝置的空針在控制氣在作用下，使涂料經(jīng)主針通過回漆管和中心控制閥的通孔進(jìn)入散開的回漆裝置中。 短清洗閥保證的清洗旋杯的情況下，并不清洗仍然載漆的部件，如果短清洗之后仍繼續(xù)用同一種涂料時(shí)，那么這居生產(chǎn)間斷或間憩時(shí)是有利的，可防止旋杯外部設(shè)備或內(nèi)部的涂料干結(jié)；當(dāng)較長時(shí)間噴涂某一種涂料后，進(jìn)行噴涂短清洗操作，即噴涂一定數(shù)量的車體后旋杯將得到清洗，即使涂料有沉積，也不會影響涂裝的質(zhì)量。 短清洗閥的空心針與一個從溶劑管供給清洗液的管路相聯(lián)。在控制氣作用下，短清洗閥打開，清洗液流過中心控制閥的通孔和回漆管至主針的閥座。主針打開相當(dāng)短的時(shí)間，清洗液會流入旋杯的漆路中（參見圖4-70）的零件6。當(dāng)旋杯清洗時(shí)，整形空氣（或形空氣）的壓力增大，以避免清洗污染車體。旋杯清洗之后，主針和短清洗閥關(guān)閉，漆壓恢復(fù)，若仍使用清洗前的漆種時(shí)，便可立刻繼續(xù)噴涂。 中心控制閥除了標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)外，另有如下兩種形式： 無短清洗閥口的中心控制閥 它和標(biāo)準(zhǔn)型的唯一區(qū)別是無短清洗閥。 雙組分漆的中心控制閥 它具有5個端口（基礎(chǔ)漆、固化劑、溶劑、脈動空氣和回路）及相應(yīng)的控制氣口。涂料在霧化器內(nèi)部混合，此種閥則只能用于雙組分漆。靜態(tài)混合器裝在霧化器的空腔內(nèi)而不是主針內(nèi)，按特定比例供給雙組分閥的雙組分在混合管路均勻混合。 4．高壓發(fā)生器及供電系統(tǒng) 一個靜電噴涂工位配置高壓發(fā)生器的數(shù)目，是由系統(tǒng)類型及所用的漆種類決定。水性面漆采用外部荷電的方法，則每臺噴涂設(shè)備均有其高壓發(fā)生器。當(dāng)應(yīng)用普通的溶劑型涂料時(shí)，霧化器與高壓發(fā)生器相聯(lián)成組、或二組、或更多。 高壓發(fā)生裝置經(jīng)特殊的高壓電纜，將高壓傳輸給噴涂室內(nèi)的少料霧化器作為負(fù)極，車身接地作正極。 靜電噴涂用高壓發(fā)生器的類型很多，現(xiàn)常用的屬于高壓弱流（微安級）安全型的，采用以下原理： 在高壓級聯(lián)電路中，約1萬V的交流電壓經(jīng)變壓器可轉(zhuǎn)換為100kV的直流高壓。高壓發(fā)生器的基本元件，見圖4-76。中頻率的高壓發(fā)生器（約20kV）。 在被稱為接觸荷電的過程中，溶劑型涂料和水性中涂涂料是靠霧化系統(tǒng)自身帶的高壓電荷電。水性面漆通常在機(jī)械霧化后又在外圍電極作用下荷電。 非絕緣性的接觸荷電原理是溶劑型漆和雙組分漆所用的標(biāo)準(zhǔn)的方法。此情況下，霧化器與地間絕緣。所有的供漆裝置（換色閥，控制閥，測量裝置等）均接地。 絕緣性的接觸荷電原理只用于使用導(dǎo)電性涂料的情況，即水性涂料的情況。普通的靜電噴涂裝置不能用來噴涂水性涂料。因?yàn)樗酝苛献杩沟?，不能保證霧化器的供漆元件的絕緣，因而高轉(zhuǎn)速噴槍上的高壓會泄露至接地工件上，導(dǎo)致短路。 消除壓差的一種方法是將輸漆系統(tǒng)與高壓裝置相連（同霧化器一樣）。這意味著供漆槽和清洗劑槽必須放在噴涂室內(nèi)，同時(shí)由于需絕緣，不可由調(diào)漆間直接供漆。另外安裝槽、噴涂室的供漆系統(tǒng)和霧化器均需與地絕緣。 另一個特殊的問題是如何由調(diào)漆間向槽中添涂料。當(dāng)直接添涂料時(shí)漆流導(dǎo)電會引起短路。為了工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)操作。需要安裝供漆槽A的同時(shí)要安裝間槽B；而槽B必須可借助接地開關(guān)進(jìn)行在高壓極端與接地間的切換（圖4-77）。 當(dāng)供漆槽需添涂料時(shí)，中間槽與高壓裝置相聯(lián)；另一方面，當(dāng)向中間槽中添涂料時(shí)，中間槽必須接地。 這種具有專利權(quán)的添加涂料過程，保證了水性涂料的連續(xù)供應(yīng)。實(shí)際上，此原理只應(yīng)用于顏色小的噴中涂區(qū)。在多色的面漆線上，基于經(jīng)濟(jì)與安全的原因，不能采用此原理，而是采用外部荷電法（請參見1節(jié)）。 在應(yīng)用此原理的中涂線上，在噴涂室內(nèi)的噴涂與輸漆裝置使用同一個高壓發(fā)生器，其電壓值與普通靜電噴涂機(jī)的電壓大體相同，但工作電流高得多。 應(yīng)當(dāng)提出的是含有鋁粉顏料的金屬底色漆，由于鋁粉是片狀結(jié)構(gòu)，在電場作用下會垂直排列，產(chǎn)生與水平排列不同的顏色，影響外觀和給今后的補(bǔ)漆產(chǎn)生困難。因此金屬底色漆一般第一次噴涂采用靜電噴涂而第二遍采用手工或自動噴涂。 5．控制系統(tǒng) 噴涂機(jī)控制為程序控制化自動控制，并有手動控制的功能，運(yùn)輸鏈因故障停止運(yùn)動或突然發(fā)生停電時(shí)，設(shè)備能記憶當(dāng)前狀態(tài)，再起動時(shí)，設(shè)備和所有系統(tǒng)能將程序繼續(xù)進(jìn)行下去，當(dāng)一臺側(cè)噴機(jī)或旋杯因故障停機(jī)時(shí)，系統(tǒng)其余部分仍能正常在自動方式下操作，噴涂機(jī)控制室控制的主要內(nèi)容有：1）噴涂車型和顏色及其數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；2）運(yùn)輸鏈與噴涂機(jī)的同步控制；3）顏色和車型的同步移動；4）與運(yùn)輸鏈、噴涂室、烘干爐、防火系統(tǒng)的外部設(shè)備連鎖；5）每天生產(chǎn)報(bào)告表（含產(chǎn)量、車型、顏色等）；6）換色、清洗控制；7）噴涂機(jī)的運(yùn)行控制；8）安全控制；9）現(xiàn)場顯示，一般采用屏幕顯示；10）其他各種控制功能。 靜電涂裝系統(tǒng)控制流程如圖4-78所示，進(jìn)行噴涂時(shí)，首先檢測被噴涂件的類型，將此數(shù)據(jù)傳輸給控制單元，控制單元中的控制程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，并對外設(shè)（顯示、拷貝、輸入、輸出等）操作控制。同時(shí)控制單元要與中央控制單元進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)反饋，從而在中央控制單元實(shí)現(xiàn)集中控制。 例如，一汽的大眾涂裝車間的面漆線所應(yīng)用的靜電涂裝系統(tǒng)，對于每組靜電噴涂設(shè)備（包括鴕鳥毛擦凈機(jī)EMU、本色漆噴涂機(jī)BC-ESTA、噴涂機(jī)械手SPRAYMATE、罩光漆噴涂機(jī)CC-ESTA）均由各自的可編程控制器（PLC）進(jìn)行控制。當(dāng)噴涂機(jī)的PLC獲得車型和漆色信息后由相關(guān)程序控制各相應(yīng)的電磁閥及電機(jī)，從而驅(qū)動頂噴機(jī)和側(cè)噴機(jī)的旋杯進(jìn)行輪廓仿形，使旋杯達(dá)到最佳的噴涂角度和噴涂距離；同時(shí)，程序?yàn)閷?shí)現(xiàn)對涂膜厚度的控制，可根據(jù)漆色、車型號和車身噴涂部位的不同調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)，對漆壓（可計(jì)量泵轉(zhuǎn)速）、高轉(zhuǎn)速旋杯的轉(zhuǎn)速、限幅空氣及高電壓值等相關(guān)量進(jìn)行控制調(diào)整，從而達(dá)到最佳的噴涂效果；再者，各噴涂機(jī)的相應(yīng)程序，也對控制旋杯上各輸漆端口及相應(yīng)氣動端口的電磁閥進(jìn)行控制，以保證噴槍能實(shí)現(xiàn)正確的噴涂、換色和清洗等功能；另外，噴涂室內(nèi)的人身安全報(bào)警設(shè)施，如噴涂室門上觸點(diǎn)開關(guān)、噴涂室出入口的光柵、高壓發(fā)生器上的觸點(diǎn)開關(guān)等，也直接受到可編程控制器監(jiān)控，當(dāng)任一項(xiàng)不符合要求時(shí)，均會使靜電噴涂機(jī)停止工作。與此同時(shí)，噴涂現(xiàn)場的PLC均與中央控制制室聯(lián)網(wǎng)，在中控室可進(jìn)行總體監(jiān)控，如故障信號顯示、參數(shù)調(diào)整、總體起動等。 6．安全裝置 高壓靜電旋杯采用的是高壓靜電，應(yīng)注意安全作業(yè)，在自動噴涂機(jī)區(qū)的進(jìn)出口處，需安裝防爆高壓信號燈，以便提高安全意識，在噴涂區(qū)前后裝有安全柵欄，以防外人誤入噴涂區(qū)，造成人身傷害事故，另外在每個噴涂機(jī)上裝有防碰撞裝置，以防止旋杯與工件距離過近，發(fā)生火花放電導(dǎo)致火災(zāi)。 一般情況下：當(dāng)工件離旋杯距離小于100mm時(shí)，或者工人誤入機(jī)械噴涂區(qū)內(nèi)，人與旋杯距離小于100mm時(shí)，防碰撞裝置會使噴涂機(jī)自動停止，高壓發(fā)生器被切斷，電壓降為零，頂噴機(jī)回到最高位置，側(cè)噴機(jī)回到邊部。 噴涂機(jī)還具有快速除去殘留電荷的裝置，切斷高壓電后，迅速自動接地，消除殘留電荷，即使人馬上接觸旋杯也十分安全。 靜電涂裝的設(shè)備維護(hù)和安全注意事項(xiàng)： （1）加強(qiáng)對靜電涂裝設(shè)備的檢查和維護(hù) A．確保靜電少裝機(jī)及其放電極的清潔 B．加強(qiáng)對電噴槍及其周圍的電絕緣部件的清潔度的檢查和清掃 C．加強(qiáng)對高壓靜電發(fā)生器工作善的檢查。 （2）應(yīng)經(jīng)常檢查被涂物是否接地良好一如果接地物與被涂物之間的絕緣電阻值超過1MΩ時(shí)，則表示接地不良。 （3）靜電涂裝機(jī)的高壓部位與接地物體的距離 應(yīng)注意靜電涂裝機(jī)的高壓部位（電噴槍、荷電電極、高壓電纜等）與接地物體的距離，不應(yīng)小于規(guī)定的間距。 （4）注意配套設(shè)備的良好接地 噴涂室、輸送裝置等配套設(shè)備應(yīng)接地良好，并應(yīng)連鎖動作。 （5）注意切斷高壓電源 靜電涂裝作業(yè)一停止，應(yīng)立即切斷高壓電源接地放電。只有當(dāng)確認(rèn)良好接地放電的場合下，才允許接觸靜電涂裝機(jī)的高壓部位。 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
