涂裝施工方法剖析課件

涂布是涂料施工的核心工序，向機械化、自動化和連續(xù)化發(fā)展。目的：提高涂層質(zhì)量；涂料利用率；涂料施工效率；改善施工條件和勞動強度。涂裝施工方法①手工工具涂漆傳統(tǒng)涂漆方法，如刷涂等，在一些場合還在應(yīng)用。②機動工具涂漆應(yīng)用較廣。主要是噴槍噴涂，包括空氣噴涂、無空氣噴涂和熱噴涂等。③器械設(shè)備涂漆浸涂、淋涂、輥涂、抽涂、從噴涂發(fā)展的靜電噴涂和自動噴涂、電泳涂漆、粉末涂料涂裝等。有的方法已與漆前表面處理和干燥前后工序連接起來，形成專業(yè)的涂裝工程流水線?？諝鈬娡靠諝鈬娡渴抢脡嚎s空氣作為動力，將涂料從噴槍的噴嘴中噴出。在壓縮氣流的沖擊混合下，涂料被充分霧化（漆霧液滴直徑為20～50μm）

。漆霧在氣流的帶動下射向工件表面沉積，形成均勻的涂膜。涂料的霧化顆粒細，霧化效果就好，漆膜外觀質(zhì)量就好。霧化程度公式：d=(3.6×105/Q)0.75d—漆霧顆粒的平均粒徑，μm；Q—空氣耗量與出漆量的比值。

Q較小時，Q對霧化效果影響很大。這時增大Q（即提高空氣耗量或降低出漆量），將明顯改善霧化效果。增加空氣量可通過提高空氣壓力來實現(xiàn)。壓縮空氣在工件表面的反沖作用使細小的漆霧顆?！胺磸棥备鼑?yán)重。壓力通常不高于0.30MPa

。壓縮空氣是與涂料一起噴向被涂物的。壓縮空氣中有油和水時，就會在漆膜上產(chǎn)生縮孔。因此噴涂用的壓縮空氣必須無油無水。空氣噴涂裝置空氣噴涂裝置包括：（1）噴槍；（2）壓縮空氣供給和凈化系統(tǒng)(油水過濾器、貯氣缸、空氣壓縮機)供給清潔、干燥、無油的壓縮空氣；(3)輸漆裝置（涂料加壓缸、涂料加壓缸內(nèi)桶）貯存涂料，并連續(xù)供漆；(4)膠皮管；(5)噴漆室：室內(nèi)溫度18～30℃，相對濕度小于70%。噴槍噴槍是使涂料和壓縮空氣混合后，將涂料霧化和噴射到基材表面的工具。類型結(jié)構(gòu)特點特點主要用途吸上式涂料罐在噴嘴下方漆罐容量1L左右。

小面積施工重力式涂料罐在噴嘴上方漆罐250～500mL，換色頻繁場合用。小面積施工壓送式另設(shè)增壓箱，自動供給涂料用于涂料用量大、顏色變化少場合。

連續(xù)大面積物面按涂料供給方式分類噴槍的結(jié)構(gòu)噴槍由槍頭、調(diào)節(jié)部件和槍體組成。槍頭由空氣帽（空氣噴嘴）、噴嘴（涂料噴嘴）、針閥等組成，是套件，應(yīng)整套更換。噴嘴為兩個同心圓，構(gòu)成涂料和空氣通道。內(nèi)圓是涂料出口。內(nèi)圓和外圓的間隙僅約0.3mm。噴嘴的口徑越大，噴出的涂料就越多。按涂料與壓縮空氣混合方式，噴槍分為內(nèi)部混合型和外部混合型。空氣帽（空氣噴嘴）有中心孔、角部孔、輔助空氣孔。中心孔與涂料噴嘴同圓，間隙為0.15～0.30mm。此間隙噴出壓縮空氣，噴嘴前形成負壓區(qū)，使涂料霧化，并形成圓形的噴霧圖案。角部孔噴出的空氣對圓形的噴霧起壓扁的作用，使噴霧圖案可由圓形到橢圓形變化。輔助空氣孔協(xié)助調(diào)節(jié)噴霧圖樣大小并保持穩(wěn)定；促進涂料霧化；使噴嘴周圍不易積存涂料?？蹌影鈾C，槍針后移，噴出涂料。噴槍調(diào)節(jié)部位①旋轉(zhuǎn)槍針末端的螺栓（針行程調(diào)節(jié)按鈕）就可以調(diào)節(jié)涂料噴出量的大小。②噴槍上部的調(diào)節(jié)螺栓（扁形空氣調(diào)節(jié)按鈕），可調(diào)節(jié)角部孔的空氣流量。③噴槍手柄下部的空氣調(diào)節(jié)螺栓，可調(diào)節(jié)噴出的空氣量和壓力。空氣噴涂的操作方法為了獲得光滑、平整、均勻一致的涂層，噴漆時必須掌握正確的操作方法。1噴槍選擇噴槍（噴槍的類型、噴嘴口徑、噴霧圖樣等），并調(diào)整到合適工作條件。噴槍移動時開啟或關(guān)閉扳機，就可避免涂料在工件表面堆積而流掛。2噴涂距離噴槍與被涂物面的距離。一般噴涂距離為200～300mm。噴涂距離太近，濕漆膜太厚，易產(chǎn)生流掛、桔皮等現(xiàn)象。噴涂距離太遠，漆膜變薄，涂料損失大，漆膜易脫落，而且漆膜不平整，嚴(yán)重時大大降低光澤。3噴槍運行噴槍要勻速運行（30～60cm／s），與被涂物面呈直角。運行速度太小，漆膜太厚，易流掛；運行速度太大，漆膜太薄，不易流平。噴槍呈圓弧狀態(tài)運行或不垂直于被涂物體表面，漆膜厚度不均勻。4噴涂壓力根據(jù)噴嘴大小和涂料性質(zhì)調(diào)節(jié)壓力，一般0.25～0.35MPa

?？諝鈮毫^高，霧化細，但涂料飛散多，損失大。壓力不足，噴霧變粗，產(chǎn)生桔皮、針孔等缺陷。在達到要求的條件下，壓力應(yīng)盡可能低。5噴霧圖案搭接噴涂幅度的邊緣，應(yīng)在已噴好的幅度邊緣上重復(fù)1/4～1/3。搭界的寬度應(yīng)保持一致，多變會導(dǎo)致膜厚不均勻，產(chǎn)生條紋或斑痕。噴涂第二道時，應(yīng)與前道縱橫交叉。最注目的地方最后噴，以確保外表美觀。6涂料準(zhǔn)備噴涂前準(zhǔn)備妥當(dāng)。原桶裝的油漆須攪拌均勻，使用前涂料需過濾。涂料粘度用稀釋劑調(diào)整。一般16～35秒(涂—4杯)?？諝鈬娡康奶攸c（1）涂裝效率高每小時可涂裝150～200m2(約為刷涂的8～10倍)，尤其適用于大面積涂裝；（2）正確操作，空氣噴涂能夠獲得美觀、平整、均勻的高質(zhì)量涂膜；（3）適應(yīng)性強對各種涂料、各種形狀和各種材質(zhì)的工件都適用。不受場地限制（環(huán)境中不允許有灰塵，需要有電源）。特別適合快干涂料的施工。與其它噴涂方法相比較，空氣噴涂有兩個突出的優(yōu)點：（1）可調(diào)控性能夠控制噴涂各種圖案。不必更換噴槍和噴嘴就能進行大面積或小面積噴涂。霧化程度可以調(diào)控。手工噴涂可達到所有方法中最細的霧化程度。（2）適應(yīng)性可以噴涂各種各樣的涂料，很容易操作和維護，配件也易購買。缺點是涂料損耗大涂料利用率最高僅達到50％～60%，小件只有15%～30%。飛散的漆霧造成作業(yè)環(huán)境空氣惡化。為提高涂料的利用效率，發(fā)展了靜電噴涂方法。空氣噴涂法要求的涂料粘度低，稀釋劑用量大。有機溶劑大量揮發(fā)，作業(yè)環(huán)境必須有良好的通風(fēng)設(shè)施。為在噴涂中能夠使用高粘度的涂料，就發(fā)展了高壓無氣噴涂方法。高壓無氣噴涂高壓無氣噴涂利用高壓產(chǎn)生霧化。因涂料霧化不用壓縮空氣，稱為無氣噴涂。涂料通過加壓泵被加上高壓(10～40MPa)，然后通過噴嘴噴出，強烈地沖擊空氣，高壓急劇下降，使涂料劇烈膨脹，分散霧化。高壓無氣噴涂的特點施工效率約是空氣噴涂的3倍。適用于各種厚漿涂料，一次噴涂可得厚膜。不用壓縮空氣，沒有“回彈”現(xiàn)象，也不需要除去油、水等。缺點高壓無氣的漆霧直徑為70～150μm，空氣噴涂的為20～50μm。漆膜質(zhì)量較差，不適用于薄層的裝飾性涂裝。操作時噴霧的幅度和噴出量不能調(diào)節(jié)，必須更換噴嘴；使用壓力裝置，需有保護措施。高壓無空氣噴槍高壓無空氣噴槍的外形與普通噴漆槍相似，但只有一個輸漆通道。為保證涂料均勻霧化，噴嘴口的光潔度要求較高。因容易磨損，采用硬質(zhì)合金（如WC）等制造高壓泵電動高壓泵、氣動高壓泵等。

氣動高壓是由壓縮空氣驅(qū)動產(chǎn)生的，是目前應(yīng)用最廣泛。體積小、重量輕、操作容易、使用期長，但噪音大、動力消耗大。涂料壓力與氣壓之比稱為壓力比?？炕钊挠行娣e與高壓泵內(nèi)的活塞有效面積之比來產(chǎn)生高壓。常用的壓力比為26:1～32:l。采用壓縮空氣驅(qū)動泵，通過減壓閥調(diào)整空氣壓力來控制涂料的輸出壓力幻燈片38。蓄壓過濾器蓄壓是穩(wěn)定由高壓泵輸入的高壓涂料，保持恒定的噴涂壓力。過濾雜質(zhì)，避免堵塞噴嘴。蓄壓過濾器是把蓄壓和過濾功能集中在一個設(shè)備上。高壓無氣噴涂分類（1）按涂料輸出壓力分類低壓型(＜10MPa)、中壓型(10～20MPa)、高壓型(20～30MPa)、超高壓型(30～40MPa)。（2）按涂料輸出量分類小型(＜5L/mim)、中型(5～15L/mim)、大型(15～25L/min)、超大型(＞25L/min)。（3）按功能分類①普通型：涂料不需要預(yù)加熱，適用于單組分普通涂料。②熱噴型：有加熱裝置，升溫以降低涂料粘度，用于高粘度涂料。③雙組分涂料專用型：用于雙組分涂料(如雙組聚氨酯涂料、環(huán)氧涂料等)。④高粘度型：壓縮空氣接入這種噴槍中，高壓涂料和噴槍中的空氣流混合并霧化噴出。用于無流動性涂料，超高粘度涂料，含有短纖維或細顆粒狀物的涂料。靜電噴涂空氣噴涂和高壓無氣噴涂都存在涂料利用率低的問題。靜電噴涂技術(shù)就是為提高涂料的利用效率而開發(fā)的。利用高壓電場，使漆霧或粉末帶電，在電場力的作用下，吸附在帶異性電荷的工件上靜電噴涂的原理和特點電噴槍體作為陰極，工件作為陽極。陰極：負高壓加到噴槍上，噴槍上帶有銳邊或尖端的金屬放電電極。陽極：工件（帶正電）接地，使負電極與工件之間形成一個高壓靜電場?？侩姇灧烹姡烹婋姌O的銳邊或尖端處激發(fā)產(chǎn)生大量電子，形成電離空氣區(qū)。漆霧進入該電離空氣區(qū)，與帶負電荷的空氣分子發(fā)生接觸而獲得電子，帶上負電荷，并進一步霧化，移向并附著在工件的表面。通過金屬柵欄孔眼的漆霧微粒被吸引，能夠重新回到柵欄的背面進行附著（環(huán)抱效應(yīng)）。靜電噴涂的優(yōu)點①涂料利用率可達80％～90％。②適用于大批量流水線的生產(chǎn)。③因漆霧顆粒帶電后能進一步霧化，粒徑更小，能提高涂膜的質(zhì)量。該方法的不足在于：由于靜電屏蔽作用，不適于噴涂復(fù)雜形狀的工件，因為工件凹陷部位不易涂上漆。對所用涂料和溶劑有一定的要求，尤其是涂料的電性能。由于使用高電壓，必須具有可靠的安全措施。靜電噴涂涂料漆霧微粒帶的負電荷多，才能提高涂料的利用效率。漆霧荷電性能受涂料電阻率的控制。電阻率太高，漆霧微粒就不會從電離空氣中帶上充足的負電荷。涂料應(yīng)該容易帶電。溶劑型涂料的電阻率控制在5～50MΩ·cm。電阻過高，可適當(dāng)添加低電阻的溶劑，如二丙酮醇、甲乙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。酮類與醇類的導(dǎo)電性最好，酯類次之，烴類差。靜電噴涂設(shè)備主要設(shè)備是靜電發(fā)生器和靜電噴槍。較常用高頻靜電發(fā)生器，輸出直流電壓為40～120kV。手提式電噴槍采用內(nèi)置式高壓靜電發(fā)生器。固定式則采用外置式。靜電噴槍既使涂料分散和充分霧化，又作為放電電極，形成負離子空氣電離區(qū)，使漆霧充分帶上負電荷。靜電噴槍主要應(yīng)用的有空氣霧化靜電噴槍和離心式靜電噴槍。離心式靜電噴槍靠高速旋轉(zhuǎn)的帶銳邊的杯形或盤形噴頭產(chǎn)生離心力使涂料分散霧化。噴頭銳邊附近產(chǎn)生電離空氣區(qū)。離心式靜電噴槍分為旋杯式和旋盤式兩種。旋盤式噴槍噴頭是盤狀，涂料從高速旋轉(zhuǎn)盤的周邊上靠離心力甩出。盤安置在上下往復(fù)升降的裝置上。涂裝時，工件圍繞噴盤的四周通過。運輸鏈圍繞旋盤式噴槍彎曲成“Ω”形。旋盤式噴涂適用于中小型工件自動化、大批量生產(chǎn)。旋杯式靜電噴槍杯口尖銳，作為放電電極電子密度高。形成中空漆霧圖案（環(huán)狀），飛散的漆霧比盤式多。改進中空漆霧圖案的方法：①設(shè)置輔助電極，使漆霧向中心壓縮。②在旋杯后設(shè)置二次進風(fēng)霧化裝置，調(diào)節(jié)漆霧圖案并抑制漆霧飛散。③生產(chǎn)上還采用精心布置多把旋杯式噴槍同時噴涂。不同口徑的旋杯組合使用，使漆膜厚度均勻?？諝忪F化靜電噴槍霧化主要靠壓縮空氣，高壓靜電僅起促進霧化的作用。槍體由絕緣塑料制成，槍頭前端有與高壓靜電相接的針狀放電極。由于壓縮空氣的向前沖力，它的涂料利用效率介于空氣噴涂和離心力靜電噴涂之間。這種噴槍適應(yīng)性強，輕便耐用，多用于中、小批量或外形復(fù)雜工件的噴涂。液壓霧化式靜電噴涂高壓噴涂和靜電噴涂相結(jié)合。涂料從槍口噴出的速度很高，漆霧的荷電率差，霧化效果也差，因此這類靜電噴涂效果不如空氣靜電噴涂。適合于復(fù)雜形狀工件的噴涂，因為受電場力的影響小。涂料噴出量大、涂膜厚、涂裝效率高。靜電噴涂工藝（1）靜電場的電壓電壓高，涂覆效率就高，即涂料的利用率高，一般選擇60～90kv。提高電壓，對設(shè)備的絕緣性能要求提高，投資加大，并不經(jīng)濟。固定式靜電噴涂設(shè)備采用80～90kv，手提式60kv。（2）工件懸掛工件運行互不碰撞，盡量縮短掛具間的距離，可降低涂料的損耗。工件距地面和傳送帶的距離至少1m。工件距離地面過近，會使霧化涂料部分吸向地面。工件距傳送帶過近，會使傳送帶滴漆，影響產(chǎn)品質(zhì)量。傳送帶的移動速率為0.8～1.8m/min。（3）靜電噴槍的布置幾只靜電噴槍同時噴涂時，兩支電噴槍的漆霧流及其圖案相互之間不能干擾。帶同性電荷的漆霧相遇，會產(chǎn)生相斥，使漆霧亂飛。兩支噴槍的距離至少要有1m。在噴槍的對面，安裝上用漆包線繞成的電網(wǎng)，電網(wǎng)接上負的高電壓。穿過工件的漆霧接近電網(wǎng)時，被彈回工件。電網(wǎng)與噴槍不宜太近。靜電涂裝設(shè)備的安全措施（1）涂裝完成后，用棉紗蘸溶劑將放電極擦干凈，定期清洗噴嘴及內(nèi)部。嚴(yán)禁將內(nèi)部裝有保護電阻的噴槍浸在溶劑中。（2）涂裝室內(nèi)所有物件都必須良好地接地。大地與被涂物之間的電阻值不得超過1MΩ。（3）涂裝作業(yè)停止，應(yīng)立即切斷高壓電源。水性涂料的靜電噴涂溶劑型涂料的供給和在噴槍規(guī)定的范圍內(nèi)所有設(shè)備都必須接地，只有噴槍本身不接地，維持一個電壓使涂料荷電。水性涂料的導(dǎo)電性比溶劑型涂料的要高，電荷易散逸，漆霧不帶電，且電擊的危險性高。水性涂料的靜電噴涂有兩個措施：①系統(tǒng)成為一個完全孤立體系：涂料的供給和噴涂設(shè)備都不接地，但工件接地，帶正電荷。②將霧化裝置接到一種特殊裝置上，可使已霧化的液滴有效帶電，比方法①中絕緣整個涂裝流水線費用低，并減少電擊危險。外部荷電離心力靜電霧化噴槍

塑料工件的靜電噴涂由于塑料表面的導(dǎo)電性不好，造成局部靜電電荷積累，結(jié)果：噴嘴處靜電壓下降，涂料荷電和霧化性不良。靜電電荷還使干后漆膜上出現(xiàn)不希望的花紋，靜電電荷對漆霧產(chǎn)生反電場作用力，使漆霧沉積率下降，而且靜電電荷分布不均勻，造成涂膜厚度均勻性差。要解決塑料表面電荷積累問題，就必須提高塑件靜電電荷的消散速度。漆霧從噴槍到達塑件表面的時間，旋杯式靜電噴涂為0.1s，空氣輔助靜電噴涂(手提式)為0.01s，一般認為松弛時間Q(t)<10－4s可防止靜電電荷積累。松弛時間要求塑料表面的電阻率ρ=105～107Ω·cm。提高電荷消散速度采用空氣靜電噴涂時一般先涂覆1%～2%的表面活性劑的異丙醇溶液。有些塑料用無機鹽溶液，干燥后使塑料產(chǎn)生一層導(dǎo)電表面，而對塑料表面的粘合力無影響。在塑料上涂導(dǎo)電涂料或過渡底漆，導(dǎo)電涂料用浸涂或噴涂的方法涂布。雙口噴槍噴涂法雙口噴槍噴涂法專供雙組分涂料施工配套而設(shè)計的，屬于高壓無氣噴涂。雙組分涂料專用高壓噴涂設(shè)備。富鋅涂料專用高壓噴涂設(shè)備。水性涂料專用高壓噴涂設(shè)備。富鋅涂料由于鋅粉沉降快，易結(jié)塊，需要采用帶攪拌裝置和更耐磨損的設(shè)備及更大口徑噴槍。水性漆高壓噴涂設(shè)備采用抗腐蝕良好的不銹鋼制造。內(nèi)混式雙口噴槍適用于配比1:1左右的雙組分涂料。外混式雙口噴槍兩組分在霧化過程中混合。用量可以按比例計量。在噴出過程中混合，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使涂層在工件表面固化。使用雙口噴槍的涂料催化固化型涂料環(huán)氧-胺不飽和聚酯聚脲雙組分聚氨酯酸催化氨基漆等。高容量低壓噴涂（HVLP）通?？諝鈬娡康膲毫?.4MPa左右，最大空氣流量為500L／min。由于氣流的反彈作用，漆霧沉積率低，漂散的漆霧造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。空氣噴涂霧化程度公式：d=(3.6×105/Q)0.75Q為空氣耗量與出漆量的比值。在降低涂料壓力的情況下，要想獲得細的霧化顆粒，就需要增大空氣的用量。用減壓增量控制器：在低壓下產(chǎn)生高容量氣流，空氣壓力僅為0.07MPa，就大大減弱氣流的反彈作用。大容量、低壓力的壓縮空氣將涂料霧化成一種軟、低速的霧束。因為漆霧的前沖力小，容易在工件上的凹陷部位進行噴涂施工。HVLP空氣噴涂的涂著效率為75～80%?？諝鈮毫档鸵彩箽庠垂臏p少50％；設(shè)備的磨損大大減輕。在生產(chǎn)批量大的生產(chǎn)線上采用HVLP空氣噴涂生產(chǎn)效率低。空氣噴涂方法涂料黏度壓縮空氣壓力（kPa）消耗空氣量（L/min）