涂装喷涂技术基础

1、流体-压力损失基本公式,P=P1-P2=0.0273*L*V*Q/D4,P1,P2,压损计算的其他工具: pipe.exe,压差是流体流动的主驱动力,P1P2,压损计算表: 压损计算.xls,P2=50巴 Q=490cc/分,P1=,P=P1-P2=0.0273*L*V*Q/D4 =0.0273*(7.5*1000/12*25.4)*2*(0.49/3.785)/4 =50巴 压损计算.xls,P(气)=,20-25柱塞泵,工厂现状：混气喷涂，采用克姆林20-25泵，管长7.5米，管内径英寸 喷涂流量Q，喷涂压力P2,流体-压力损失计算（例1-1,涂料粘度200里泊,P1=P2+ P=50+5

2、0 =100 巴,P (气)=5巴,P2=50巴 Q=490cc/M,P1=,P(气)=,20-25柱塞泵,流体-压力损失计算（例1-2,客户新要求：泵位置不变，喷枪移位，软管长度变为15米,解决方案一 采用2根原规格软管对接 P=100巴，P1=150巴， P (气)=7.5巴 20-25泵无法提供此压力 压损计算.xls,涂料粘度200里泊,解决方案二 采用15米长”软管 P=7巴，P1=57巴， P (气)=3巴，20-25泵OK！ 人体工学问题？管子太硬，操作不舒适,解决方案三 ,流体-压力损失,涂料粘度200里泊,3/167.5m,事实上，流体回路压力损失应该分段计算 泵内部，枪内部

3、，过滤器，接头等附件均存在压力损失；由于这些部分的压损相对较小，通常被忽略。不清洗过滤器会带来压损巨大 图示喷涂回路的主要压力损失在于喷嘴，改变流量的有效方式即变换喷嘴（孔径） 提高泵的供应压力，流量并不会按比例提升。因为对于自由拘束状态，随着喷嘴入口压力上升，出口压力提升幅度是不按比例的，这时喷涂效果可能发生变化,流体- “压力”与压强,概念 绝对压力 相对压力 压力表压力,在地球海平面高度存在1个标准大气压是自然现象,流体-粘度定义,粘度定义：将两块面积为1平方米的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。 牛顿流体：符合牛

4、顿公式的流体。 粘度只与温度有关，与切变速率无关， 与D为正比关系。 非牛顿流体：不符合牛顿公式 /D=f（D） 触变性Thixotropy（受剪切后粘度的变化,流体-粘度测定,高粘度材料的动力粘度测定,1)动力粘度：t是二液体层相距1厘米，其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力，单位为克/里米秒。1克/厘米秒=1泊一般：工业上动力粘度单位用泊来表示。 (2)运动粘度：在温度t时，运动粘度用符号表示，在国际单位制中，运动粘度单位为斯，即每秒平方米(m2/s)，实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即 1cst=1mm2/s)。 (3)条件粘度：指采

5、用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以下三种：例：赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种,马达的驱动电流,粘度值反应在对马达转动的阻力,流体-粘度的意义,条件粘度的测定 粘度杯,粘度的意义 “流体流动的受阻碍程度,粘度的单位与换算,法标 4号杯,ISO 4号杯,动力粘度,毫帕.秒,厘泊,福特4号杯,德标 4号杯,察恩2号杯,流体-粘度的变化（随温度,溶剂型涂料温度与粘度之关系（例,温度,各种材料的粘度变

6、化 福特号杯 秒,粘度,温度,已知某涂料在20时粘度为22秒（福特4号杯,该涂料在12和32时的粘度分别为,涂装的意义,保护作用 涂料可以在物体表面形成一层保护膜，保护各种制品免受大气、雨水及各种化学介质的侵蚀，延长其使用寿命，减少损失。 装饰作用 由颜（填）料及成膜物质提供，其它组分协助。当然，颜料除了使涂膜呈现鲜艳多彩的颜色外，还具有其它作用，如提供一定的机械强度、化学稳定性以强化保护作用；成膜物质使涂饰物表面光泽发生变化，丰满度提高，提高质感，提高了装饰效果。 其它作用。 保护和装饰性是涂料的基本功能，此外涂膜还可以提供防静电、导电、绝缘、耐高温、隔热、阻燃、防霉、杀菌、防海洋生物附着、

7、热至变色、光至变色等作用,涂装技术的关注点,涂料的发展 产能最大化（喷涂流量） 利益最大化（涂料节省） 环境保护与工人健康（减少排放，提高喷室洁净度,特殊的流体-涂料,涂料发展趋势 溶剂性高固含量涂料 水性涂料 UV 涂料 双组份涂料 粉末涂料 减少排放VOC挥发性有机化合物 VOC经光照破坏臭氧层,主要涂料种类 溶剂性涂料 (易操控但产生VOC) 高固含量涂料 (需要较高的喷涂雾化压力） 高固含量涂料可能需要加热 水性涂料 (需要抗腐蚀设备材质，可能需要加热) 粉末 (需要特殊喷涂设备和干燥装置) 双组分涂料:根据存罐时间和粘度需要特殊的设备,流体-雾化的概念,定义：流体通过喷嘴，高速气流或

8、其他手段分散成微 小液滴的操作。液体经过特殊装置化成小滴, 成雾状喷射出去。 雾化类型：压力雾化, 转盘雾化, 气体雾化及声波雾化等。 被雾化的众多分散液滴可以捕集气体中的颗粒物质。 （雾化空气要求较高质量,空气雾化,无气雾化,离心力雾化旋杯,喷涂方式-雾化机理（空气雾化/压力雾化,混气雾化,喷涂方式-雾化机理（静电雾化,各种喷涂方式都可叠加静电效果可提升雾化质量,喷涂方式-传统空气喷涂,特点 20世纪早期重大发明 表面质量卓越 初期投资低 操作简便 涂料浪费严重，通常达70 喷手健康受影响（VOC） 喷漆房维护费用高 受到各地环保政策的制约,应用市场 (例) 汽车 航空 塑胶 瓷釉 皮革,传

9、统空气喷涂参数,表面质量,产能,喷幅调整,传递效率,材料节省,常规的喷涂参数,气帽处空气压力 1-2 巴,流体压力 0-4巴,能源消耗 20立方/小时,关键词：表面质量卓越，涂料浪费,喷涂方式-传统空气喷涂,喷涂方式-HVLP低压大流量空气喷涂,特点 利于环保 表面质量好，过喷减少 初期投资低 限制条件：喷涂中/低流量时雾化才能保证 适用于喷涂小工件，低粘度涂料，如金属漆 需要消耗大量压缩空气,应用市场 (例) 电子 着色 塑胶 皮革 修理,HVLP 低压大流量空气喷涂,表面质量,产能,喷幅调整,传递效率,材料节省,常规的喷涂参数,气帽处空气压力 0.7 巴,流体压力 0-4巴,能源消耗 30

10、立方/小时,关键词：小流量低粘度时节省涂料,喷涂方式-HVLP低压大流量空气喷涂,喷涂方式-无气喷涂,特点 最适用于高流量大面积喷涂 无高表面要求场合如重防腐 涂料经雾化后粒子仍较粗糙，表面不平整 膜厚不均匀 设备维护成本高 泵需要较高流量的压缩空气,应用市场 (例) 造船 桥梁 建筑 钢结构 容器 金属机械,无气喷涂,表面质量,喷幅调整,传递效率,材料节省,产能,常规的喷涂参数,不存在雾化空气,流体压力 40-400巴,泵能源消耗 17立方/小时,关键词：大流量，高产能,喷涂方式-无气喷涂,喷涂方式-混气喷涂/ 空气辅助无气喷涂,特点 既有较好表面质量又能实现较大产量 几乎无过喷 最易符合环

11、保规定 喷漆房维护费用最低 仅需少量压缩空气,应用市场 (例) 木器 金属机械 空气喷涂场合但并非需要超级表面质量 室内无气喷涂场且喷涂距离可控制 * 室外采用混气喷涂须适当调高涂料压力,AIRMIX 混气喷涂,表面质量,喷幅调整,传递效率,材料节省,产能,常规的喷涂参数,气帽处空气压力 0.3-1 巴,流体压力 20-200巴,能源消耗 8.5立方/小时,关键词：节省涂料，综合表现,喷涂方式-混气静电喷涂,喷涂方式-混气静电喷涂,特点 适用于喷涂表面复杂，不规则，网格状场合 表面质量好，生产速度快 几乎无过喷 最能符合环保规定 喷漆房维护费用最低,应用市场 (例) 汽车 金属机械 木器 塑胶

12、 * 对于非导电的工件采用静电喷涂应调整相关工艺,AIRMIX 混气静电喷涂,关键词：效率，品质最佳，最省涂料,喷枪头部可产生8万伏高压，使喷枪与接地工件间建立足够强度的静电场 经过枪头的涂料粒子被充电 传递效率TE最高 雾化最精细 * 高粘度涂料不适用,喷涂方式-混气静电喷涂,涂料的输送-气动柱塞泵,外形尺寸：长，宽，高 重量 安装方式：墙置，车载 ，其他 构造-空气马达：单动，双动 构造-空气马达：气阀内置，外置 构造-下缸体：双球，四球，FLOWMAX 构造-下缸体：材质，密封件 环境温度：不大于50，60,优点 适用优势的混气喷涂 中高流量喷涂 可以调节施工速度,缺点 投资较大 维护成

13、本较高,气动柱塞泵的工作参数和构造,压力比：气侧活塞与液侧活塞面积比 流量-下缸体容积 流量-以每个往复行程的排量表征 工作压力（1巴-6巴） 空气消耗量 空气接口 涂料接口：吸料，排料 气动柱塞泵套件构造,空气调压器,吸料管,过滤器,清洗管,涂料球阀,空气马达,空气球阀,下缸体,优点 供料系统可以循环 清洗简便自动填充 较少的维护,缺点 输出涂料压力不能太高 输出涂料压力脉动大,Training Program,涂料的输送-气动隔膜泵,涂料的输送-压力桶,优点 可以输送大部分类型的涂料 回路密封,缺点 清洗麻烦 需要时间填充,优点 雾化效果好 表面质量非常好 可以雾化较高粘度的涂料,缺点 涂

14、料传递效率低 过喷（反弹） 严重 工件内侧的喷涂困难 干的涂料粒子会黏附在工件的边上和背面,喷具-空气喷枪,HPA HTI -HVLP -LVLP,克姆林空气喷涂技术,优点 可雾化极高粘度的涂料 生产效率高 喷射距离远,缺点 表面质量差 膜厚不均匀 不期望的环抱效果,喷具-无气喷枪,喷具-混气喷枪,混气喷涂技术Airmix由克姆林在1975年发明,优点 涂料传递效率高：90% 雾化质量高 主要配套空气喷涂或混气喷涂 喷涂多重表面非常容易,应用条件 必须保证工件良好的接地 油漆电阻率应在合适的范围 内角喷涂困难（法拉第效应,喷具-静电喷枪,优点 降低涂料的粘度 消除环境温度变化对涂料的影响 提高

15、表面质量 减少溶剂的使用量 缺点 不适用大的供料系统 不能用于双组分油漆,喷涂系统附件-涂料加热器,喷涂系统附件-涂料加热器,克姆林涂料加热器,其他品牌产品球阀,克姆林涂料加热器特点 内部构造为直通道和静态混合管，便于维护和更换 静态混合管强制涂料充分与管壁接触，换热均匀 低功率，高效率 严格温度控制 防爆，符合ATEX标准,简化日常换色流程的方法,喷涂系统附件-涂料换色阀,先导气阀,涂料接入端（循环,涂料出口,溶剂接入端,涂料的应用工艺,涂料的应用工艺涉及储存，喷涂，过滤，搅拌，输送等； 涂料的应用工艺取决于终极产品的涂装要求，涂料制造工艺和质量等,信息：材料技术数据表TDS或材料安全数据表

16、MSDS,信息：产品表面技术要求，标准，喷涂工艺,在线过滤器,1. 过滤器的参数：耐压，流量，材质，接口,2. 过滤器滤芯需定期清洗（反冲，吹净)，检修更换,泵出口过滤器形式,过滤芯,旁路,喷涂系统附件-涂料过滤器,涂料过滤器的尺寸,目”每平方英寸孔数,微米孔径,过滤芯型号,喷涂系统的涂料过滤配置,1.就喷涂设备正常和持续作业考虑，喷涂设备提供商可配置过滤器件 2.必要时喷涂设备提供商与客户和涂料制造商协调,吸料口过滤,泵出口过滤,枪下过滤,喷嘴前过滤 （06号以下,涂料的搅拌与循环,涂料需要搅拌或循环的理由,常见涂料的组成： 颜料，云母，金属粒子，填充剂，溶剂 很多原漆各成分不能自然混合或保

17、持均匀状态 产品涂装要求油漆混合到某种程度 容器内的油漆可以通过机械式搅拌器混合 合适的设计使油漆通过在管路系统中的运动得以混合,涂料的搅拌工艺参数,涂料的运动速度要求,涂料的粘度,容器的尺寸,涂料受剪切性能变化倾向,环境噪声标准,200升桶,空气马达 扭矩， 功率， 转速， 减速机,叶片 数量，尺寸，材料，形式，转速,升降机,回流管,吸料管,接地线,喷涂系统附件-涂料搅拌机,长度：工艺布局 内径：压力损失，管内残留量（清洗） 外径与管壁构造：强度（耐压） 材质：耐溶剂（普遍性），操作舒适性 接头：泵，枪，附件接口的管螺纹规格 管螺纹.pdf 对于较粘稠的材料：压力损失大，内壁光滑要求 对于湿

18、气敏感和易于化学反应的材料：特氟龙材质,喷涂系统附件-喷涂软管,喷涂软管-导电性,为避免喷涂设备带上静电，喷涂系统必须妥善接地 输漆泵接地 喷枪与泵的连接，气管和涂料管至少一根导电,喷涂软管-导电性,静电喷涂场合，可能要求枪下涂料管为特殊通径并绝缘,等效电路,特殊通径绝缘涂料管,普通涂料管,无效,有效,喷涂软管-选型册上的信息,导电性,颜色,内径,使用温度,带接头软管产品编号,两头为螺母活接,耐压,不导电,导电,灰色,蓝色,黑色,镀锌接头,不锈钢接头,喷涂系统附件-涂料调压器,气动隔膜,活塞,阀，阀座,调压空气入口,隔膜支撑,材料入口，未调压,材料出口，已调压,喷涂系统附件-涂料背压阀,气动隔膜,活塞,调压空气入口,隔膜支撑,材料出口，无控制,材料入口，已调压,阀，阀座,流体涂料的酸碱性与喷涂设备中金属材料