油漆及喷枪喷涂基础知识ppt课件

喷涂技术 涂学海 2009.03.28 第一章 涂料、涂装基本知识 （A）涂料、涂装的定义 （1）涂料的定义 涂料-以液体或粉末形式存在，通过烘烤、固化，附着在物体表面形成薄膜（包 含不同涂层）。 （2）涂装的目的 （a）免受外来物质侵蚀 涂膜有助于保护基材免 受恶劣环境的侵害，以 免被侵蚀。 （b）色彩赋予（外观） 涂料提供美丽的色彩，具 有立体、光滑、富有光泽 的外观效果 （c）特殊性能 有些涂料还具有绝缘、抗 菌、防热和环保等特殊功能。 总的来说，涂料分为： 溶剂型涂料：以有机溶剂作为涂料溶剂，具 有施工性能方便，涂膜性能优越，成本低的 优势，但是有机溶剂一般具有一定毒性。 水性涂料：在施工性和某些涂膜外观、性能 方面善有一些不足，但由于不含有机溶剂的 涂料，具有无毒、环保优势，目前很多国外 厂家已经使用了水性涂料，清漆仍然使用溶 剂型涂料偏多。 粉末涂料： B汽车漆的分类（溶剂型） （1）硝基纤维 素涂料。它属溶剂挥发 型涂料，其特点是施工性能良好 ，有一定的装饰性。但保色性、保光性、丰满度以及耐汽油性均差，并 易磨损、老化、失光、粉化迅速。 （2）硝基改性丙烯酸涂料。它属热塑性挥发型涂料。它的特点是施工性 能良好，快干。由于掺入丙烯酸树脂，不但光泽和硬度比硝基纤维素涂 料有所改善，修补性能也好，且漆膜的拉伸性和耐磨性均有提高。但保 色性、保光性、耐汽油性均不理想。 （3）CAB改性丙烯酸涂料。它也属热塑挥发型涂料。其特点是施工性、 修补性良好。由于掺入醋酸丁酯纤维（CAB），增加了耐光性、不泛黄性 ，并提高漆膜的流平性及溶剂释放性。但丰满度、耐汽油性、保光性均 不理想。 （4）硝基丙烯酸异氰酯涂料。它属双组份涂料。由于交联上异氰酸酯基 而带来突出的漆膜性能的特点，使漆膜提高了光泽度，打磨性能良好， 耐候，但毒性大。 （5）丙烯酸聚氨酯涂料。它属又组份涂料。具有快干、耐候性、保光、保色性能良好 ，涂层的物理力学性能和耐介质性优良。室温固化，可抛光，特别适合汽车修补施工 ，已成为汽车修补涂料的主要漆种，但毒性较大。 （6）聚酯聚氨酯涂料。它属双组份涂料。具有漆膜丰满、光亮、力 学性能以及耐候性能等各项性能指标，比起其他类干型漆种均要高出 一筹，并具有卓越的耐酸雨、抗划伤性能。它的施工性能、低温固化 性能比以往任何一种汽车修补涂料强，是汽车修补行业中，使用较普 遍漆种之一，但毒性也较大。 （7）有机硅改性丙烯酸涂料。其耐候性特别好，无毒，但价格昂贵 ，施工条件苛刻。 目前国内外硝基纤维素系统涂料已经退出修补漆市场，主要汽车修补 涂料市场占有率为：聚酯聚氨酯树脂涂料为60%65%；丙烯酸聚氨 酯树脂涂料为20%25%；热塑性丙烯酸树脂涂料为5%10%；CAB 改性丙烯酸树脂涂料为1%3%；其他类约为1%3%。 （C）溶剂型涂料组成 涂料组分概述 一般来说，涂料由树脂、颜料、溶剂、助剂组成，根据适当的施工条件，用稀释剂调整粘度后使用。 涂料 1、树脂 树脂最初是由松树汁、天然漆、油以及动植物脂肪混合而成，再加上颜料就制成了可以涂刷的涂料了。 除了天然树脂，如今，从石油中提取制造的合成树脂得到了广泛运用。树脂是涂料中最为重要的成分， 涂料的各种特性取决于它所加入的树脂。 树脂是一种粘性的透明液体，涂覆在基材上烘干后形成涂膜。涂料的性能大都由树脂决定。 树脂一般分类如下： （）天然树脂 主要是从植物中提取。 （）合成树脂 经过化学反应合成，与天然树脂相比，有较高的分子量。 热塑性树脂：加热时变软和熔化 热固性树脂：通过加热发生的化学反应来交联、固化，冷却后不可逆。 （例：三聚氰胺树脂、丙烯酸 树脂、聚酯树脂等） 2、颜料 “颜料”这个术语衍生于像化妆粉、胭脂之类的表面应用材料，与染料不一样，不溶于水和溶剂，而以颗粒 状分散在涂料中，粒径从几微米到数 树 脂 颜 料 溶 剂 助 剂 十微米。颜料的颗粒形状有很多，如球状、片状、针状等。 颜料的主要功能在于提供色彩，有些颜料还能提供较好的涂装施工性和涂膜性能，有时，它 们也能加强涂膜质量。 根据实际应用颜料分为三种： （）着色颜料：是由矿产品和石油化工产品制成的色粉，给涂料带来了色彩，如铝、二氧 化钛、酞菁和云母。 （）体质颜料：是被粉碎的矿物（岩石、粘土）和贝壳粉末，可增加涂膜膜厚及强度，调 整粘度或光泽。 （）功能颜料：能提供像抗蚀性这样的特殊性能 3、溶剂 溶剂是一种能容易混合、溶解树脂及颜料的液体。通常，混合在液体涂料中时被称为溶剂。 而稀释剂是多种溶剂的混合物，用来稀释涂料以获得适宜的施工条件。稀释剂一般由多种溶 剂组成，提供良好溶解力、不同的挥发速率、适宜的施工性等。（例：二甲苯、甲苯、醋酸 丁酯） （）低沸点溶剂（低于100） 如：丙酮、甲乙酮 （）中沸点溶剂（100 - 150） 如：甲苯、二甲苯、醋酸丁酯 （）高沸点溶剂（150 以上） 如：乙二醇丁醚、二丙酮醇、S-100 4、助剂 助剂是作为补充化学品，用于调整涂料某些性能。例如：防止涂料储存中变质或提高涂装效 果。 涂料被粗略分为溶剂型、水性和粉末涂料。任何一种涂料均具有各自的性能，所以必须选择 各自适合的助剂。除特殊情况，助剂一般是在生产过程中加入。虽然涂料的主要性质取决于 颜料和树指的选择，但在选择助剂时也应经过认真考虑。（例：有机硅类、丙烯酸类） （D）干燥 在基材上固化成型的过程叫干燥。干燥方式一般有两种，一类是溶剂挥发 型，涂膜固化不需要任何化学反应；另一种是反应型，通过树脂的交联聚 合形成涂膜固化。 （1）溶剂和稀释剂挥发了，所以它们不是涂膜的组成成分 （2）颜料在涂膜干燥后仍然是涂膜的成分 （3）在涂料中的液体树脂最终变成坚硬的薄膜 烘干过程： 涂料 粘度增加 硬度增加 形成涂膜 烘干类型： 烘干 P 氧化聚合 溶剂挥发 聚合反应 第二章汽车漆涂装方式 (1) 空气喷涂法。这是当今国内汽车涂装的中涂、面漆的主要涂布方 法。它的优点:涂料的雾化好,能喷涂各种液态涂料,适用于各种批量的 涂装线及单个作业的修补涂装工场,喷涂的漆面质量较好及所用喷涂 工具价格便宜。可是其缺点也很突出, 过喷量大,涂着效率低,污染严 重,废物量大。 (2)无气喷涂。不需用压缩空气，使用高压涂料，不会产生空气乱流 ，但反弹增加，涂料压力高。 (3)混气喷涂。结合空气喷涂和无气喷涂的优点，涂料压力较无气喷 涂的低;而空气压力较空气喷涂的低，减少了空气乱流和涂料反弹。 (4)静电喷涂。该喷涂比前述儿种喷涂提高近1倍的传递效率，涂料粒 子带负电荷，工件接地，正负电荷相吸，产生吸引效应。 (5)低压大流量喷涂。空气喷涂所面临的问题是必须大大地降低过喷 量,提高涂着效率。为适应环保要求,降低涂装成本,针对空气喷涂的缺 点,喷涂工具生产厂家成功开发并向市场推出了手提式空气雾化的静 电喷枪和HVLP 喷枪等各种改进型喷枪替代普通空气喷枪;采用高转 速杯式自动静电喷涂机取代空气雾化的静电喷涂, 达到高的涂着效率 和使劳动环境差的喷涂工序实现自动化。 HVLPHVLP 高流量低气压高流量低气压 RP RP 优化减压优化减压 传统高气压传统高气压 雾化气压高低 喷涂效率高低 各种喷涂方式的传递效率如下: 空气喷涂15%30% 无气喷涂20 % 40 % 空气辅助式无气喷涂25%40% 静电空气喷涂45%75% 静电无气喷徐50%80% 静电空气辅助式喷涂55%85% 低压大流量喷涂50%65% (6) 电泳涂装法。自60 年代初,阳极电泳涂装法就 开始成功地用于车轮、汽车车身涂装。据世界市 场的统计,1965 年只有1% 的汽车车身涂底漆采用 阳极电泳涂装法,1970 年为10 % ,1977 年成功开 发出能成倍提高涂层耐腐蚀性的高渗透力的阴极 电泳涂料和阴极电泳涂装法后,又形成了阴极电泳 涂装替代阳极电泳涂装之势,至今采用阴极电泳涂 装法涂底漆的汽车车身达90 % 以上。阴极电泳涂 装工艺经近20 年的不断完善,现已成为汽车涂装中 最成熟的底涂漆(或底面合一的涂层漆) 的先进技 术之一,该技术已成为成熟的技术,能适应日益严格 的环保法规、防止公害和降成本的要求。 (7) 水性涂料的静电涂装工艺VOC 排放量要达到越来越严 的环保法规要求,其主攻方向是中涂和面漆,因底漆已几乎实 现了水性电泳漆化。据资料介绍,中涂层涂料的VOC 释放 比率约占汽车涂料VOC 总排放量的25 %,汽车面漆的VOC 释放比率约占60 % (其中金属闪光底色漆占40 %, 罩光清 漆占20 %) 。为适应环保的要求,进入90 年代以来,欧美等 国汽车车身涂装线都采用水性中涂和水性底色漆,日本也都 采用水性中涂和面漆。我国现今采用的汽车中涂及面漆仍 是传统的有机溶剂型涂料。为保护环境,汽车中涂和面漆实 现高固体份化、水性化和粉末涂装无害化势在必行。高固 体份涂料还可采用常规的涂装方法及设备进行涂装,而水性 涂料和粉末涂料则不然。采用水性涂料能大大减少中涂和 面漆的VOC , 但因水性涂料本身是导电的,因此,要求开发一 种在涂装线上使用水性中涂和面漆的静电喷涂生产技术,并 仍应保持常规高速杯式自动静电喷涂的质量和涂着效率。 第三章空气喷枪结构 自压紧针封，不可见 自压紧空气活 塞密封，不可 见 扳 机 颜色识别系统 空气接头 G 1/4 外螺纹 空气活塞， 不可见 压缩空气调节 涂料流量调节 输漆套管（任选） 数字显示 枪头结构 下壶喷枪（虹吸式） 不锈钢涂料吸嘴 不锈钢内枪体 PVC 密封圈 不锈钢喷嘴 压缩气扰流板 压缩气通道 镀镍铝质枪体 涂料室 枪针密封垫圈 接压力罐式（压送式） 上壶喷枪（重力式） 工艺喷笔 静电喷枪 第四章空气喷枪原理 根据伯努利方程,可以得到喷枪入口和喷嘴处的能量守恒方程: 式中:z1、z2分别为喷枪入口和喷嘴处的水平势能;p1、p2分别为喷枪入口和喷嘴处的 流体压力;v1、v2分别为喷枪入口和喷嘴处流体速度;1、2分别为喷枪入口和喷嘴处 动能修正系数;为流体的重度;hw为能量损失;g为重力加速度。 根据伯努利方程可以得到: 显然,压缩空气流经喷嘴时所产生的负压与其流速的二次方成正比,所产生的负压迫使涂 料从罐中被吸出,流到喷嘴处被高速气流冲击破碎,随着压缩空气的膨胀散射成雾状细滴 ,溅落到被喷涂铸型或洗物的表面。 空气压缩机 油水分离器 油水分离器 单过滤油水分离器 气动工具使用 双过滤油水分离器 喷涂使用 储气罐 空气管线去楼上 管道向下倾斜 0.5 - 1.0 冷凝干燥机 油,水 收集位置 第五章 喷涂前准备工作 1、检查输气管道是否正常，输气压力是否正常。 2、检查油漆是否已经正常调配，正常过滤 。 金属漆使用200目滤网，素色漆、清漆、 底漆使用300目滤网。 3、检查隔膜泵、搅拌器是否正常工作。喷 漆工具都要干净，无漆渣残留。 喷涂距离 4、喷枪的调节 湿润区 重叠区 喷幅 倾向一边的圆形喷幅 风帽中央雾化气孔或喷嘴脏或变形; 清洁或更换喷嘴套装（如有必要） 倾向一边的圆形喷幅， 严重弯曲 其中一边风帽角状喷幅气孔脏; 清洁或更换喷嘴套装（如有必要） 喷幅朝一边扭曲 风帽角状喷幅气孔脏; 用专用清洁工具清洁或更换喷嘴套装 喷幅破裂，呈燕尾状 雾化气压太高，调低气压 涂料粘度低，少加稀释剂 涂料太少，应选用较大直径喷嘴 喷幅中央油漆太多 雾化气压太低，调高气压 粘度太高，应加稀释剂 涂料太多，应选用较小直径喷嘴 喷幅不连续，跳动 喷嘴或喷针松，应将它们旋紧 枪壶通风口堵塞，应清洁 第六章油漆喷涂要领 空气喷枪的运行 喷枪运行的要领为下列5方面。 (1) 站立位置 (2) 喷枪距离 (3) 喷枪角度 (4) 喷枪的运行速度 (5) 喷幅的重叠 站立位置 以拿喷枪侧的肩膀在车门板中心为站立位置。两腿分 开稍大于肩膀（约1.5倍），膝盖轻微弯曲。 喷枪距离 是指车门板与喷枪间隔的中间距离。喷枪的距离根 据涂料的种类、喷枪口径、吐出量、稀释率、空气 压力等不同而改变。 距离太近，会导致涂料流挂。 距离太远，涂料粘附较少，使漆面毛糙。 喷枪的距离如右图所示进行设定。 素色漆清漆 1020cm 银粉珍珠 1525cm 喷枪与涂装面应一直保持直角的角度。 如果不保持直角的话会造成喷涂漆膜不均一，喷涂流平不均匀是造成漆花的原因。 喷枪角度 水平方向 垂直方向 喷枪的运行速度 喷枪移动的速度被称为喷枪的运行速度。喷枪的运行速度与涂料的吐出量、喷枪距 离有密切的关系。 速度太快，涂料附着较少漆面毛糙。 速度太慢，涂料附着太多造成涂料流挂。 少 多 多 涂料的吐出量 涂料的吐出量喷枪距离运行速度的关系 少 远 近 远 喷枪距离 近 慢 快 普通 运行速度 普通 喷幅的重叠 涂料从喷枪中喷出，如右图所示，喷幅两端的涂料较少， 中间的涂料较多。 所以如果不进行重叠喷涂会造成膜厚不均一，影响涂装质 量。在喷银粉或珍珠漆时会有漆花。 少 少 多 喷涂重叠例 2/3重叠 重叠 1 2/3 1 1/2 第七章返工修补喷涂 设备要求 小型修补喷枪 砂纸 远红外烤灯 气动抛光机 素色漆修补 前 处 理 面 漆 作 业 用驳口水 喷涂于面 漆扩