空气喷涂技术的革新与应用

空气喷涂技术的革新与应用1普通空气喷涂原理与特点1.1原理普通空气喷涂又称气压喷涂，是以喷枪为工具，利用压缩空气（0.35MPa0.6MPa）的气流将涂料吹散、雾化并喷在被涂饰表面，形成连续完整涂 层一种涂饰方法。它的基本原理如图1所示。当一定压力的压缩空气从喷嘴的环形孔喷出时，在喷嘴前形成负压，涂料在大气压作用下（或对涂料加压），通过喷嘴 中心孔道被抽出，涂料与压缩空气相会后，被分散成微小的涂料颗粒，在被涂饰表面上形成漆膜。其设备组成见图2所示。1.2特点优点：可喷涂的涂料范围广，既可喷涂慢干的油性漆，也可以喷涂快干的硝基漆、丙烯酸漆，对低粘度的染色剂也能喷涂；生产效率高，喷涂比手工涂饰快810倍，每小时涂饰面积可达150m2200m2，对大型工件的效率更为显著；喷涂可以实现机械化、自动化（意大利SUPERFICl公司生产的自动往复式喷涂机）、智能化机器人涂装；涂饰质量高，喷涂时涂料被雾化成极细的微粒，所以漆膜细致，装饰性好；适应性强，应用广泛，既能喷涂未组装的零部件，也能喷涂组装好整体制品。对于制品上的倾斜凹凸及曲线部位的涂饰比较方便。对于零部件的较隐蔽部件 （如缝隙、凹凸），也可均匀地喷涂；对于喷涂的较大的零部件或产品时（如组装后的美式家具），更能显示其高效率的涂装优势。缺点：涂料利用率低，所有雾化的涂料不能完全落到被涂饰表面上；一次喷涂的漆膜厚度有限，需多次喷涂才能达到一定厚度；跑到空气中的涂料和溶剂污染环境，需要通风排气装置。2空气喷涂技术革新与应用2.1消基漆（NC）可采用热喷涂技术热喷涂技术是在普通空气喷涂技术的基础上，预先将涂料与压缩空气加热（70左右）后再进行喷涂的方法见图3。其关键设备是油漆加热器见图4，可采用电、热水、蒸汽、导热油等加热方式，设备紧凑，安装使用方便。普通空气喷涂技术一般通过增加稀释剂用量的方法降低涂料粘度，而热喷涂法是采用加热的方法降低涂料粘度，其优点有可节省70%左右的稀释剂用量，降低 了涂装成本，减轻环境污染；提高涂料的固体份含量，每次喷涂的漆膜厚度增加，喷涂次数减少，简化了工艺，提高了劳动生产率；高温涂料的流平性好，固化后的 漆膜光滑平整且光泽好；在湿度较大的环境下喷涂，漆膜不易“发白”。因此，出口家具涂装NC时，特别适合用采用热喷涂技术。2.2采用高效低压环保喷涂（HVLPLP Spray）改善喷涂质量普通空气喷涂空气压力大，易造成涂料的过喷和反弹，喷涂质量不理想，涂料留着率低（约为40%左右）。高效低压环保喷涂的工作原理是降低压缩空气压力 （常用2080kPa），通过增大压缩空气流量来保证涂料得以正常雾化，达到减少涂料的反弹和过喷。特点：涂膜表面质量好；涂料浪费少，利用率 65%；符合环保要求。 适用性：适合对单件、小批量、形状复杂、表面质量要求高的工件精细喷涂，也可喷低黏度的染料着色剂。2.3采用高压无气喷涂（Airless Spray）技术提高涂装效率高压无气喷涂也称无气喷涂，是靠密闭容器内的高压泵压送涂料，使涂料本身增至高压（1530MPa），经软管送入喷枪，当高压涂料通过喷嘴进入大气时，立即剧烈膨胀而雾化成极微细的颗粒喷在被涂饰表面上。与空气喷涂相比，其优点是涂料利用率较高60%，没有空气参与雾化，喷雾飞散少，雾化损失小，减少了溶剂的使用，也减少了溶剂的挥发，保护了环境，改 善了施工条件；可喷涂粘度高的涂料（100s）每次喷涂可获得较厚的漆膜（100300m），特别适合木器家具的底涂或建筑室内外墙壁乳胶漆的喷涂。 提高了工效和涂料利用率。高压无气喷涂设备包括高压泵、蓄压器、过滤器、高压软管及喷枪，如图5所示。2.4高档家具的涂装可采用空气辅助高压无气喷涂（Air Assisted Airless spray，简称AA喷涂）技术提高喷涂质量空气喷涂涂料损耗大，而高压无气喷涂质量不理想。空气辅助高压无气喷涂的工作原理是降低高压无气喷涂的涂料压力（5MPa以下），减小喷涂射流的前进 速度。借助少量压缩空气（压力为100kPa）帮助改善雾化效果见图6。空气辅助高压无气喷涂优点是涂料损失少，涂料留着率为70%；雾化质量好，AA喷 涂实际上是经过二次雾化过程，因此雾化效果好，喷涂质量比无气喷涂好；可以调节喷束形状。AA喷涂应用范围广泛，适于各类高档家具与工艺品的涂饰，尤其适合家具面漆和中间涂层修色剂的涂饰。在国外家具喷涂应用较多，近年在我国家具行业也开始使用。2.5采用混气喷涂（Airmix Spray）技术是最近几年出现在工业涂装各领域，是在AA喷涂技术的基础上发展起来的，二者原理相同，只是喷枪的空气帽的结构不同，被誉为工业喷涂的标准。其优点有 喷涂质量极佳见（图7、图8漆雾雾化效果比较）；涂料的留着率高达80%；喷涂速度低，减少过喷和反弹，喷台维护减少，现场环境清洁，符合有关法规要求； 对空压机功率要求低，生产效率高；喷涂所需的涂料压力比无气喷涂低；溶剂使用少，换色快，便于维修，喷幅可调。2.6双组分PU漆或多组分PE漆可采用涂料电子混合器喷涂双组分涂料或多组分涂料需要准确控制配漆比例和配漆量，普通手工空气喷涂很难精确控制配漆比例，涂装质量不稳定。还受活性期的限制，施工操作烦 琐。喷涂PE的高压泵驱动两只柱塞泵，分别对含有引发剂和含有促进剂的树脂涂料进行定量加压，并在调混器内按准确的比例混合然后输往喷枪，当喷涂操作结束 时，由另一泵将稀释剂送入调混器内清洗。这样就有效地解决了混合后的聚酯树脂漆因为活性期短而造成浪费的问题。2.7建议有实力的家具企业采用新型全自动往复式喷涂机随着科技的进步，国内一些有实力的家具企业开始使用进口自动高效的喷涂设备。如意大利 SUPERFICl公司推出TWlN SPRAY2000型全自动往复式喷涂机，它由柜体、空气过滤系统、涂料的回收系统、传送系统、喷涂装置（两组8喷头喷枪）、控制系统等组成。每个喷头喷 涂量、往复式喷涂速度、工件的传送速度、涂料的回收等工作参数和技术条件都是由该机配备的PC机实现自动控制。各项工作指令可通过键盘和鼠标输入，PC机 采用多种语言支持，并采用图形界面，实现了人机对话，使操作更加容易、快捷。彻底克服手工喷涂质量受喷漆工的工作态度、经验与技术操作水平等因素的影响。2.8采用静电喷涂(Electrotatic Spray)提高喷涂质量和涂料留着率静电喷涂是利用涂料与被涂饰表面带不同的正负电荷互相吸引，在被涂饰表面上形成漆膜的喷涂方法。其原理见图12所示，把被涂饰工件接地作正极，把喷具 作负极接高频静电发生器，工作时，由高频高压静电发生器产生高压电，形成高压电场，在高压电场的作用下负极产生电晕放电，使喷具喷出的涂料带负电，同时被 分散成颗粒；带负电的涂料微粒在电场力、机械力共同作用下，沿着电力线方向移动，并被吸附在涂饰表面上，固化后形成漆膜。静电喷涂的特点：改善涂饰条件静电喷涂装置都是安装在与其它生产车间隔离的静电喷涂室内，并自动工作，喷涂室内无需人员近距离看守，制品或零部件是用运输机送入室内，即减轻了体力劳动，又减少了人与溶剂接触的机会，使涂饰施工环境条件大为改善。提高涂料利用静电喷涂法是由带负电荷的涂料微粒被带正电荷的制品表面吸引到表面上。所以在电场中，已获得电荷的涂料微粒，一般只能按一定轨迹飞向工件表面，基本上没有漆雾损失。涂料的利用率比空气喷涂和无气喷涂大为提高。涂饰质量好静电喷涂所形成的涂层均匀、完整，干后漆膜平整光滑，光泽极好。漆膜附着力好，适合各种形状的制品。空气喷涂中常见的针孔、露底等各种缺陷，在静电喷涂中可以完全避免。所以静电喷涂的涂层质量很高。涂饰效率高固定式静电喷涂法一般都要配合人工强制干燥设备与机械化运输装置，组成机械、自动化涂饰流水线，实现涂饰工艺的连续化作业。因而，可提高生产效率，适用于大批量流水线生产。涂饰效率极高。静电喷涂的缺点是设备较复杂，喷具是特制的。工作状态是在几万伏高压下，需要严格执行安全操作规程，此外，静电喷涂的火灾危险性大。家具企业要做大做强，就要不断提升整体装备技术水平，家具涂装技术水平更新升级具有非常重要意义。