浅谈影响混气静电喷涂涂料利用率的因素

王相锋 李昂 苗立民 刘启锋

山重建机有限公司 山东 临沂 276000

摘要：文章阐述混气静电喷涂的原理、混气静电喷涂的优势以及影响混气静电喷涂的因素。

关键词：混气静电喷涂 利用率

混气静电喷涂也被称为“空气辅助无气静电喷涂”，当前环保政策日益严格，过程控制是降低挥发性有机物排放的重要途径之一，混气静电喷涂以“三高一低”特点被各个行业竞相采用，即涂装质量高、涂料利用率高、喷涂效率高、VOCs 排放低的特点。对于混气静电喷涂又有诸多因素影响其涂料利用率、喷涂效率，本文着重对其影响因素进行分析探讨。
1 原理介绍
在介绍混气静电喷涂之前，首先，简要介绍一下混气喷涂及静电喷涂的原理。混气喷涂是空气喷涂与无气喷涂的综合，其雾化力来源于两方面，其一，来自液体，涂料受压后突然减压膨胀而雾化 ; 其二，来自气体，即压缩空气的流动，促使涂料进一步雾化。这两点要素合在一起，称之为双生雾化，这种喷涂方法称之为混气喷涂法；静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。
混气静电喷涂即混气喷涂与静电喷涂的结合，从而达到“三高一低”的目的。
2 混气静电喷涂的优势
通过生产应用证明，混气静电喷涂具有以下显著优点：
2.1 良好的涂层外观质量
混气静电喷涂由于双重雾化从而获得了高质量的涂装装饰性涂层，其涂膜均匀、平整、光泽度高，拥有良好的装饰性。
2.2 涂料利用率高
混气静电喷涂由于辅助空气的辅助、电场力对涂料的环抱从而减少了漆雾的飞散；经过生产实践验证，混气静电喷涂比高压无气喷涂法节省涂料 30% 以上，大大节约了生产成本。
2.3 喷涂效率高
混气静电喷涂一次成膜厚度较厚，减少了实际喷涂的遍数，明显提高了工作效率。
2.4 环保
混气静电喷涂减少了漆雾的飞散，降低了VOCs的排放，是环保提倡的高上漆率的喷涂方法之一。
3 影响混气静电喷涂涂料利用率的因素
3.1 喷涂方法的影响
3.1.1 正确的持枪及运抢方式
无论是何种喷涂方法，正确的持枪及运枪方式尤为重要，它不仅仅影响涂层的外观质量、涂膜的均匀性，同时也对涂料的利用率有很大影响；在操作喷枪时确保喷枪与被喷涂面尽可能保持垂直，而喷枪在移动过程中其轨迹与喷涂表面保持平行，喷涂过程中尽量避免以肘部与腕部为中心作弧形摆动。
3.1.2 运枪速度与喷涂距离的保持
不同的喷涂方式，由于流量、压力等参数的不同，运枪速度与喷涂距离也随之变化，对于空气喷涂最佳的喷涂距离为 15 ～ 25cm, 运枪速度，15 ～ 20cm/s; 而对于混气静电喷涂其最佳喷涂距离为 20 ～ 30cm，运枪速度为 30 ～60cm/s; 喷涂距离不宜过大或过小。如果喷涂距离过大，涂料飞散大，易产生橘皮、干喷、表面粗糙无光等缺陷，而且距离过大静电喷枪会造成反喷的现象，对操作者不利；如果喷涂距离过小，漆膜过厚易出现流挂缺陷，而且对于静电喷枪距离过近会产生放电现象，存在较大的安全隐患。喷涂速度要适中，喷涂速度过快容易使漆膜粗糙无光，喷涂速度过慢容易产生流挂现象。所以对于运枪速度、喷涂距离要合理把握，只有这样才能提高涂装质量，提高一次交检合格率，减少涂料不必要的浪费。
3.1.3 扇幅的大小
喷幅图形两端涂料较少，中间涂料较多，如果不进行重叠搭接喷涂，会造成漆膜厚度不均匀，一般喷涂时搭接量应控制在 1/4 ～ 1/3，搭接量不宜过大或过小，过大或过小都会对涂层质量及涂料利用率造成影响。
3.1.4 喷涂顺序
喷涂顺序也会对涂料的利用率造成影响。无论是何种喷涂方式，正确的喷涂方式不仅能提高涂装质量，还可以减少涂料不必要的浪费；对于混气静电喷涂而言，最佳的喷涂方式同样是先上后下，先左后右，先难后易，先边角棱孔洞缝，后大面喷涂；不同的是由于静电喷涂存在法拉第效应，为了避免犄角旮旯、孔洞缝等位置产生漏喷现象，在打开静电前先对犄角旮旯位置进行预喷涂，然后再打开静电进行正面喷涂，只有这样才能确保无漏喷现象，提高整个涂层体系的生命周期。
3.1.5 喷涂压力的调节
混气静电喷涂不同于高压无气喷涂与空气喷涂，由于混气静电喷涂有两路空气，一路为辅助空气，一路为驱动柱塞泵的压缩空气，两路的空气压力要求是不同的；一般辅助空气压力控制在 0.2MPa 以内，柱塞泵的空气压力一般为 0.2-0.3MPa；压力要控制在要求范围内，如果压力过大，会造成涂料飞散大、涂料利用率低，与此同时还会导致流挂等弊病；如果压力过小，不能使涂料充分雾化，易产生橘皮、表面粗糙等涂装缺陷，影响涂装外观质量。因此喷涂压力要调节合理。
3.2 涂料的影响
3.2.1 涂料粘度
不同的喷涂方式对涂料的粘度要求不同，在常温下，混气静电喷涂涂料粘度要求一般在 20-35s（T-4 杯）；喷嘴的孔径要根据喷枪的型号、工件的大小进行选择，口径过大会导致涂料飞散大，涂料利用率低，口径过小涂装效率降低，影响生产节拍。
3.2.2 涂料电阻率
涂料的电阻率是影响涂料利用率的一个重要因素，一般静电喷涂涂料电阻率为 30-300 兆欧。
3.3 工件接地及电压的影响
3.3.1 接地状况
对于静电喷枪、工件等要确保接地良好，只有在工件接地良好的状况下，工件对涂料的吸附率才能取得最佳效果；如果接地不良，不仅会影响涂料利用率，还会存在一定的安全隐患。
3.3.2 静电电压
混气静电喷涂静电电压一般为 30-60KV, 电压过高容易造成涂料颗粒反弹，电压过低影响涂料的利用率。
4 结语
混气静电喷涂虽然投资成本相对较高，但相比其他喷涂方式，拥有涂装质量高、涂料利用率高、涂装效率高、VOCs 排放低的特点，是当前广泛应用的喷涂方式之一。对于混气静电喷涂，只有充分掌握了影响其上漆率的重要因素，并在现场实际操作中规范应用，才能发挥其优势。
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