静电涂装机的系统操 以旋杯式静电涂装法讨论静电涂装原理。当在一平板电极和一针状电极之间加6万~8万V高压静电电场时,针尖端强烈放电电子,使针尖附近的空气离子化,这种离子化的空气分子被平板电极吸引而引起空气流动,产生离子风,从而使空气呈现一定的导电现象,即电晕放电。
旋杯式静电涂装与上述电极之间高压电场的情况完全相同。旋杯是一个具有锐利边缘高速旋转的金属杯,在旋转杯和地之间接上直流高压电源,旋杯为负极(涂料在旋杯上带上一些电荷),工件为正极,于是在旋杯和地之间形成一个高压电场(高压电场既利于涂料细化,又使涂料被吸附到工件表面),当涂料被送到旋杯内壁时,由于回转效应,涂料受离心力作用向四周扩散成均匀薄膜状态,并向旋杯口流甩。
流甩到旋杯口的涂料,经过各种机械方式处理(包括空气雾化、高压雾化和旋转雾化等方式)而雾化,受强电场力的分裂作用,成为子漆粒。由于带有相同负电荷的涂料雾滴间存在相互排斥作用,涂料雾滴进一步雾化成为分散更均匀、带负电的微粒,在电场力的作用下,涂料粒子成弧状轨迹迅速飞向工件并放电,这样涂料便均匀、牢固地吸附到在工件表面上。形成的均匀涂层。目前一些研究表明:电场作用使用涂料表面张力降低,使涂料有利用雾化。
但是在实际喷涂中,被甩出来的离子洒脱粒不仅受到电场力的作用,而且在离开杯口时,还有一定的切线速度和重力作用,离子漆粒并不完全沿着电场力方向运动,而是与杯口成一夹角。所以对于不同的被涂工件,应选择不同口径的旋杯并进行工艺调试才能获得良好的喷涂效果。
单纯的静电涂装常会产生流挂及喷幅不全等弊端,常常在喷头喷出空气罩在喷幅的外围,促进雾化,使喷雾成形,减少流挂等,这种设备与操作稍后将作叙述。
当电场强度足够高时,枪口附近的空气发生电离,产生新的电子和离子,空气的绝缘性被破坏。离子化的空气分子在电场力的作用下移向工件正极而产生辉光放电。一般认为,喷涂时涂料雾化越细,涂膜的外观越好(鲜艳,平滑度越好),静电效果也越好,可形成最大液滴直径为375的优良漆膜。
然而,在静电喷涂中,涂料粒子过小,涂料高度雾化,其表面积变大,涂料中的溶剂会在雾化粒子飞向被涂物的过程中大量挥发,当涂料微粒附着于被涂物成为湿膜后,涂料尚未流平即可能已表干而造成涂膜表面干枯,使光泽度降低,甚至产生“橘皮”等弊端。静电喷涂中,涂料粒子的带电量与其几何半径R成正比关系,雾化后涂料粒子越小,其带电量越少,所受电场力也越小,因而受离心力、空气流动、重力等因素干扰影响加大,使其静电吸附行为大大减弱,涂料微粒会产生在静电场内的漂浮现象,甚至会越出静电场,脱离其作用,从而影响吸附效果,降低沉积效率,加大设备与环境污染。据报道,要得到优良的涂膜,旋杯内液膜厚度应控制在25~30范围内。
当电场强度继续增高,超过极限时,枪口与工件之间的空气层完全电离并被击穿而形成火花放电,这时易发生火灾,因此,静电涂装作业时,电场强度应选择在E0<E<Emax,实际生产中常用60KV~100kv电压。静电涂装也可以采用正极性电晕放电(即枪口带正高压),经研究表明,负极性电晕放电的起始电位较正极性的为低,且形成的电晕放电比较稳定,不易击穿,便于掌握使用,因此,实际应用一般为负极性静电喷涂,即喷枪作为电场的负极,工作为电场的正极并良好接地。只有这样,带有负电荷的涂料雾滴在电力场的作用下才会被吸附到作为正极的工件上。当涂料雾滴到达工件表面后,会把自身带的负电荷传给工件,由于工件是接地的,所以负电荷很快被送走而不会在工件上聚积,就不会阻碍后续的带电涂料细粒到达工件表面。又由于带电涂料细粒在工件表面不会立刻释放掉所有电荷,所以对后续到达的涂料细粒有一定的排斥作用,使它们更易沉积到未被涂装的工件表面部位上。受到静电排斥的涂料颗粒会做曲线运动,绕到工件的背面,产生对工件的“包裹效应”,结果形成高质量涂层,提高了涂料利用率。正负电极间的电压一般控制在6万V~10万V之间,如果电压再高,电场中的空气就会被彻底击穿,形成火花放电,在涂装过程中造成火灾。而被静电喷涂的工件一定是能导电的金属或处理成导电的形式。超雨机电科技有限公司
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