静电喷涂工艺.doc

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1、静电原理 静电理论 静电涂装工艺起源于20世纪50年代初。涂装工程师们需要一种可以大大提高传输效率，降低加工成本的应用方法。他们的理由是同性颗粒及物体互相排斥，而异性的物质则会相互吸引。这同样适用于已带电荷的喷涂涂料以及将被喷涂的部件。他们发现含负电的雾化涂料粒子以及含正电的将被喷涂的工件（或接地）会形成一个静电场，将涂料微粒吸附到工件表面上。（见图1）。 对于典型的静电喷枪，静电电极则位于雾化器的顶部。该电28极通过电源接收电荷。当涂料经过电极时会被雾化，从而涂料颗粒会带电（吸附额外电子形成负电荷）。 电极和接地的工件之间将形成一个静电场。带负电荷的涂料

2、粒子将被吸附到中性地面。随着颗粒沉积到工件上，电荷将消失并通过地面返回至电源，从而形成电路。这一工艺体现了较高的转换效率。大部分被雾化的涂料将被吸附到零件上。 静电力对涂料颗粒的路径的影响程度到底有多大取决于它们的大小，移动的速度以及喷房内的其他力量，如重力和气流。高速喷射大颗粒会产生很大的动力，这降低了静电力的影响。粒子的方向惯性力可能比静电场产生的更大。增加粒子的动力对喷涂复杂的表面是有利的，因为这一动力能够克服法拉第笼效应——带电粒子仅倾向于沉积在腔体入口周围。（见图2）。28另一方面，速度低的小的喷涂粒子有动力相对较低，静电力则可以将其吸附到工件上

3、。这种情况适用于简单的表面处理，但它被法拉第笼问题所接受。静电系统应平衡粒子的速度和静电电压以优化涂料的传输效率。 静电优势 静电喷涂系统所带来最大裨益是传输效率。在某些应用中，静电旋杯可以达到超过90％的传输效率。这种高效率的传输将大大节省成本，因为它减少了超范围的喷涂。有种静电喷涂的现象被称为“包覆”，它可以使某些经过工件的涂料颗粒被吸附到该工件背面，这进一步提高了传输效率。 提高了的传输效率也降低了挥发性有机化合物（VOC）的排放量及危险废物的处理成本。喷漆室的清理和维护也将减少。28 涂料应用 任何可雾化的材料都可以接受静电电荷。低、中、高固体含量

4、的溶剂型涂料、搪瓷、漆和双组分涂料都可应用于静电中。 不同类型的静电系统可采用各类涂料，不论其导电性。水性和金属涂料具有高的导电性。溶剂型涂料往往是不导电的。任何金属涂料包含导电的金属颗粒。这些金属涂料必须保持流通，以防止在进料线中短路。随着高电压被导入系统中，金属颗粒将会成队形成一个导电路径。因为涂料的导电性，系统可能需要改进以防止电荷接地（见图3）。 28静电安全操作 如果设备保养得当并遵守安全工序，静电喷涂是安全的。在工作区中的所有物体必须接地，包括喷房、输送机、零部件支架、应用设备（除非使用导电/水性涂料）及喷涂操作者。 当电荷与未接地的组分接触时

5、会被吸附并沉积。这就是所谓的电容电荷的沉积。这最终会形成足够的电荷，以致未接地的物体在离地面一定距离时会瞬间放电。这种瞬间放电足以点燃喷涂区内存在的可燃气体和烟雾。 接地工人不会及时知道电容电荷已被吸附。工人不应穿磨损28橡胶或软木底鞋，它们会形成不接地的电容器。可穿特制的接地鞋。如果工人使用手持式喷枪，他们应该徒手掌握或用露出指尖和手掌的手套，以充分接触皮肤。 使所有不用于高压工艺中的设备保持正确的接地是必不可少的。接地带应附带在设备上并连接至大家所知的地面。快速检查所有设备，包括输送机和部件支架等可以发现不正确的接地。良好的内务管理会带来裨益。去除部件

6、支架上沉积的涂料以便确保工件接地。不接地的物体，如工具和容器，应移出加工区域。 涂料颗粒的充电 涂料颗粒的静电充电在20世纪50年代早期就已开始。工程师们正在寻找方法来降低产品加工的成本。静电工艺的发明者HaroldRansburg的理由是异性电荷互相吸引，同样的理念也适用于带电粒子和即将被喷涂的部件。 每个人都听到他说：“异性相吸，同性相斥。”这对于磁场及带电涂料颗粒的静电工艺而言是真实的。 28静电工艺与磁铁的工作方式几乎相同。通过在带负电的涂料粒子和带正电的接地工件之间形成一个静电场，将涂料颗粒吸附到工件上并沉积。积聚电能的基础是带电粒子。所有的物质

7、都是由带电粒子制成的。这些颗粒要么是中性的，要么是负电或正电。 在颗粒充电成立之初，被称为头号工艺的是由HaroldRansburg开发的为涂料颗粒充电的制程。涂料颗粒通过常规的空气喷枪被喷入一个静电场，形成两条以一定的距离排开的平行线网，然后部件将会被输送入这些电网中。在电网的一个末端，被雾化的涂料颗粒被喷入静电场。涂料颗粒将会变成带负电的粒子，并被吸附到带正电的接地部件上。 现在这些线网成为静电喷枪的电极丝。三种最常见的为涂料颗粒充电方式包括静电喷枪、旋杯或旋盘。 这三种方法采用的是相同的工作原理，即在雾化器和工件之间形成静电场，然后将涂料雾化颗粒喷入

8、该静电场，它们将被吸附并沉积到带正电的接地工件上。 采用空气喷枪或