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高壓無氣噴涂機工作原理及設備的簡介

2020-03-03 15:03:28

高壓無氣噴涂,也稱無氣噴涂,是指使用高壓柱塞泵,直接將油漆加壓,形成高壓力的油漆,噴出槍口形成霧化氣流作用于物體表面(墻面或木器面)的一種噴涂方式。

相對于有氣噴涂而言,漆面均勻,無顆粒感。由于與空氣隔絕,油漆干燥、干凈。無氣噴涂可用于高粘度油漆的施工,而且邊緣清晰,甚至可用于一些有邊界要求的噴涂項目。根據機械類型,也分為氣動式無氣噴涂機、電動式無氣噴涂機、內燃式無氣噴噴涂機等多種。

高壓無氣噴涂機工作原理及設備的簡介


技術簡介

高壓無氣噴涂是將涂料經加壓泵加壓至9.8MPa- 29.4MPa的壓力,然后通過特制的橄欖形噴嘴小孔噴出,這種高壓的漆流沖出噴嘴進入大氣時,立即劇裂膨脹并碎裂為極細的漆霧直接噴射到工件的表面。由于涂料是通過高壓泵被增壓至高壓,而涂料本身并不與壓縮空氣混合,這與采用壓縮空氣霧化涂料的空氣噴涂完全不同,因而被稱為無氣噴涂。

無氣噴涂技術和設備的發展,拓展了無氣噴涂的應用領域,在船舶、車輛、鋼結構件、橋梁、石油、石化、建筑及機械行業已廣泛應用。是目前應用Z廣泛的涂裝方法之一?,F代化的造船廠幾乎完全離不開無氣噴涂。

從20世紀50年代無氣噴涂技術問世以來,無氣噴涂工藝及設備始終保持快速的發展,特別是造船工業和建筑業的高速增長,更促進了無氣噴涂技術的飛躍。我國從20世紀80年代開始開發無氣噴涂技術和無氣噴涂設備,中國船舶工業總公司重慶長江涂裝機械廠是國內Z早開發無氣噴涂設備的廠家之一,目前其水平已接近國際先進水平。

分類

無氣噴涂可分為熱噴型、冷噴型、靜電噴涂型、空氣補助型等類型。無氣噴涂技術和設備的發展是十分緊密聯系在一起的。

(1)初期的無氣噴涂是采用齒輪泵給涂料加壓,但壓力不高,在常溫下涂料的霧化效果不佳。為彌補這種缺陷,采用將涂料預先加熱,然后再加壓噴出的辦法,這種方法稱為熱噴型無氣噴涂。由于設備較大,使用受到限制,未獲得普遍采用。

(2)后來采用柱塞泵給涂料加壓,涂料壓力高,霧化效果好,涂料不需加熱,操作比較簡單,這種方法稱為冷噴型無氣噴涂。噴涂效率高,漆霧飛濺少,能獲得較厚的涂膜,Z適宜對大型工件進行大面積的噴涂,因而被普遍采用。在此基礎上,將涂料預先加熱對噴涂高黏度涂料和高固體分涂料,能改善霧化效果,提高裝飾性,獲得較厚涂膜。

(3)靜電無氣噴涂是無氣噴涂和靜電噴涂兩種噴涂技術的結合,充分發揮了兩者的特點和優勢,提高了涂裝效率。

(4)雙組分無氣噴涂是為了適應雙組分涂料的噴涂而發展起來的新方法。

(5)空氣輔助無氣噴涂吸收了空氣噴涂的優點來改善無氣噴涂,噴涂壓力低,只需普通無氣噴涂壓力的1/3左右。

特點

優點

(1)涂裝效率高:無氣噴涂效率可達到

,比空氣噴涂高3倍,比刷涂高10倍以上,特別適宜噴涂大型工件和大面積工件。無氣噴涂可獲得較厚的涂膜,減少噴涂次數,提高涂裝效率。

(2)涂膜質量好:無氣噴涂的漆霧中不含壓縮空氣,避免了壓縮空氣中的水、油、灰塵進入涂膜,提高了涂膜的質量。

(3)大大減少了對環境的污染:無氣噴涂不采用空氣霧化,漆霧飛濺少,涂料中不需要加稀釋劑或只加極少量稀釋劑,大大減少了VOC的排放,有利于環境的保護。

(4)對涂料黏度的適應性廣:無氣噴涂可用于噴涂黏度較低的普通涂料,也可噴涂高黏度涂料、厚漿型涂料,對后者更為適用。

缺點

(1)對噴涂小型工件不太適用,因噴涂時漆霧的飛逸和無效噴涂造成涂料的損耗遠遠大于空氣噴涂。與刷涂相比,無氣噴涂要多消耗涂料20%-30%。

(2)無氣噴涂槍沒有涂料噴出量和噴霧幅寬調節機構,因而在噴涂作業中不能調節涂料噴出量和噴幅寬度,只有更換噴嘴才能實現調節,給噴涂作業帶來一定的困難。

(3)涂料噴出的壓力很高,噴射的速度很大,容易刺穿操作者的皮膚,造成傷害,需要特別注意。

(4)與空氣噴涂相比,無氣噴涂的設備投資較大。

原理

高壓泵將涂料施加高壓(通常為11MPa- 2 5MPa),使涂料從噴嘴噴出。涂料離開噴嘴的瞬間,以高達100m/s的速度與空氣發生激烈的高速沖撞,使涂料破碎成微粒。涂料微粒的速度未衰減前,繼續向前不斷與空氣多次沖撞,涂料微粒不斷被粉碎,從而實現涂料的霧化,并粘附在工件的表面。如下圖示意:

無氣噴涂設備

設備組成

無氣噴涂設備一般由動力源、高壓泵、蓄壓過濾器、輸漆高壓軟管、涂料容器、噴槍等部分組成。

(1)動力源:涂料加壓的高壓泵的動力源有壓縮空氣驅動、電力驅動、柴油機驅動三種,一般采用壓縮空氣驅動,操作比較簡單、安全。船廠都采用壓縮空氣驅動。壓縮空氣作動力源的裝置包括空氣壓縮機(或貯氣罐)、壓縮空氣輸送管道、閥門、油水分離器等。

(2)噴槍:無氣噴槍由槍體、噴嘴、過濾器、扳機、密封墊、連接件等組成。無氣噴槍只有涂料通道,沒有壓縮空氣通道,并要求涂料通道有優異的密封性和耐高壓性,不泄漏加壓后的高壓涂料,槍體要輕巧,扳機啟閉方便,操作要靈活。無氣噴槍有手持式噴槍、長桿式噴槍、自動噴槍等多種類型。手持式噴槍結構輕巧,操作方便,可用于固定和不固定場合的各種無氣

噴涂作業。其結構如圖3。長桿式噴槍桿長0.5m- 2m,噴槍前端有回轉機械,可作90°的旋轉,適用于高大工件的噴涂。自動噴槍的啟閉由噴槍尾部的氣缸控制,噴槍的移動由自動線的專用機構自動控制,適用于涂裝自動線的自動噴涂。

(3)高壓泵:高壓泵按工作原理分為復動型和單動型。按動力源分為氣動、油壓、電動3種,氣動高壓泵使用Z廣泛。氣動高壓泵以壓縮空氣為動力,空氣壓力一般為0.4MPa- 0.6MPa,通過減壓閥調節壓縮空氣壓力來控制涂料壓力,涂料壓力可達到壓縮空氣輸入壓力的幾十倍。其壓力比有16:1、23:1、32:1、45:1、56:1、65:1等多種,分別適用于不同品種和不同黏度的涂料。

氣動高壓泵的特點是安全,結構較簡單,容易操作,其缺點是耗氣量大,噪聲較大。油壓高壓泵以油壓為動力,油壓達5MPa,用減壓閥調控噴涂壓力,油壓高壓泵的特點是動力消耗較低,噪聲低,使用也安全,但需要專用的油壓源。電動高壓泵直接用交流電驅動,移動方便,Z適宜于不固定的噴涂場所,成本低,噪聲也低。

(4)蓄壓過濾器:通常蓄壓與過濾機構組合為一體,稱為蓄壓過濾器。蓄壓過濾器由筒體、過濾網、網架、放泄閥、出漆閥等組成。其作用是使涂料壓力穩定,避免高壓泵的柱塞往復運動至轉換點時,造成涂料輸出的瞬間中斷。蓄壓過濾器的另一個作用是濾掉涂料中的雜質,避免噴嘴堵塞。

(5)輸漆管道:輸漆管道是高壓泵與噴槍之間的涂料通道,必須耐高壓、耐涂料浸蝕,耐壓強度一般為12MPa-25MPa,還應有消除靜電的功能。輸漆管道的構造分三層,Z里為尼龍管坯,中層為不銹鋼絲或化纖編織網,外層為尼龍、聚氨酯或聚乙烯。還必須編入接地導線,供噴涂時接地用。

設備選用原則

無氣噴涂設備有多種型號,選用時應根據下列3個因素酌情選用。

(1)根據涂料特性選用:首先要考慮涂料的黏度,對高黏度、難霧化的涂料要選用壓力比高或有加熱系統的設備。雙組分涂料、水性涂料、富鋅涂料等特殊涂料要選用專用型號的設備。

(2)根據被涂工件狀況及生產批量選用:這是選擇設備的主要因素。對被涂工件小或批量小,一般選涂料噴出量較小的型號,工件大及批量大如船舶、橋梁、汽車、涂裝連續自動線等,可選用涂料噴出量大的型號。通常涂料噴出量< 2L/min為小型,2L/min- 10L/min為中型,> 10L/min為大型。

(3)根據所具備的動力源選用:一般的噴涂作業場所都有壓縮空氣源,都可選擇氣動無氣噴涂設備。若無壓縮空氣源,只有電源,應選用電動無氣噴涂設備。若既無氣源又無電源,則可選用引擎驅動的無氣噴涂設備。


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