涂装车间工艺培训教材

1、Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车涂装车间工艺涂装车间工艺培训教材培训教材技术组撰稿者：刘 继 华 日 期：2005年12月1日Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车教教 材材 内内 容容 简简 介介 汽车已经成为现代化的主要交通工具，其外表面有汽车已经成为现代化的主要交通工具，其外表面有90以以上是涂装面，涂层外观、鲜映性、光泽、颜色等的优劣是人们上是涂装面，涂层外观、鲜映性、光泽、颜色等的优劣是人们对汽车质量的直观评价，另外，涂装也是提供汽车产品的耐腐对汽车质量的直观评价，另外，涂装也是提供汽车产品的耐腐蚀性和延长汽车使用

2、寿命的主要措施之一。因为在汽车制造行蚀性和延长汽车使用寿命的主要措施之一。因为在汽车制造行业越来越重视产品的涂装，并且成为汽车制造最主要工艺过程业越来越重视产品的涂装，并且成为汽车制造最主要工艺过程之一。之一。 本教材从涂装的工艺流程入手，阐述了一辆白车身如何在本教材从涂装的工艺流程入手，阐述了一辆白车身如何在涂装车间中进行各道工序的处理，最后合格入总装的流程，主涂装车间中进行各道工序的处理，最后合格入总装的流程，主要分以下几大块阐述：前处理工艺、电泳工艺、要分以下几大块阐述：前处理工艺、电泳工艺、PVC工艺、自工艺、自动机喷涂工艺、常见油漆缺陷产生机理及其防治。动机喷涂工艺、常见油漆缺陷产生

3、机理及其防治。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车目目 录录教材内容简介教材内容简介1 1涂装前处理涂装前处理: 2 2一、概述2 2二、组成2 2三、主要部件特性介绍3 3四、喷枪使用4-54-5五、空气喷枪操作三要素6 6六、空气喷枪日常维修保养及清洗7-127-12涂装电泳知识涂装电泳知识: 13 13 一、概述1313二、组成1313三、主要部件特性介绍1313四、高压喷枪机件组成及名称1414五、高压喷枪使用注意事项1515六、高压喷枪维护保养及拆装步骤16-1916-19七、高压喷枪故障检测和排除方法2020PVCPVC知识介绍知识介绍2121一、

4、概述2121四、挤胶枪机件组成及名称2222五、挤胶枪使用注意事项2323六、挤胶枪维护保养及拆装步骤24-2524-25七、挤胶枪故障检测和排除方法2626自动喷涂机工艺介绍自动喷涂机工艺介绍2727一、概述2727二、主要组成部件2727三、震荡打磨机使用操作步骤28-2928-29四、抛光机（偏心打磨机）使用操作步骤30-3130-31常见油漆缺陷及其防治常见油漆缺陷及其防治2727一、概述2727二、主要组成部件2727三、震荡打磨机使用操作步骤28-2928-29四、抛光机（偏心打磨机）使用操作步骤30-3130-31Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞

5、汽车Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车脱脂剂的组成脱脂剂的组成O 无机盐和碱无机盐和碱分散作用，对已脱去的油污部分乳化 碱碱高的pH值皂化作用 硅酸盐硅酸盐改善负荷能力，在表面能形成硅酸盐膜，有缓蚀作用 磷酸盐磷酸盐除去色料，形成磷酸盐膜 硼酸盐硼酸盐铝材的清洗 碳酸盐碳酸盐稳定pH值，弱碱性产品中的主要碱性成分 有机成分有机成分Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车脱脂剂的组成脱脂剂的组成 无机盐和碱O 有机成分 消泡剂 缓蚀剂 络合剂 表面活性剂 阴离子表面活性剂CH3(CH2)n-CH2-SO3- Na+非离子表面活性剂

6、CH3(CH2)n-CH2-(OCH2CH2)10-OH阳离子表面活性剂 CH3 + CH3-(CH2)10-CH2-N-CH3 Cl- CH3Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车表面活性剂的表面活性剂的“ 卷裹卷裹” 机理机理亲水基亲水基表面活性剂分表面活性剂分子子憎水基憎水基活性剂活性剂分子束分子束 含油污垢含油污垢工件表面工件表面 油污脱离油污脱离卷裹Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车影响清洗效果影响清洗效果化学品化学品 机械作用机械作用处理温度处理温度处理时间处理时间处理方法处理方法 ( (浸渍，喷淋浸渍，喷淋) )

7、处理时间处理时间槽液污染程度槽液污染程度清洗剂的种类清洗剂的种类浓度浓度处理稳定处理稳定基基材和污染物材和污染物Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车不同汽车板材的磷化晶貌不同汽车板材的磷化晶貌800 XEGEGHDGHDGCRSCRSChery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车磷化反应机理磷化反应机理 ( (一一) )微阴极钢板钢板FeFe2+2e微阳极2H+2e H2扩散层磷化液Fe2+Zn(H2PO4)2Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车锌磷化的反应机理锌磷化的反应机理 ( (二二) )阴极区域

8、：阴极区域：Fe Fe2+ +2e阳极区域：阳极区域：2H + 2e H2 or O + H2O + 2e 2(OH)成膜反应：成膜反应：H3PO4 + Zn(H2PO4)2 + Fe(H2PO4)2 + Fe Zn3(PO4)2 + Zn2Fe(PO4)2 + ZnHPO4 + FePO4磷化膜：磷化膜： Zn3(PO4)2; Zn2Fe(PO4)2 (4份水)磷化渣：磷化渣： ZnHPO4; FePO4Zn2+ + 2ZnPO4- Zn3(PO4)2 (Hopeite)Fe2+ + 2ZnPO4- Zn2Fe(PO4)2 (Phosphophylite)喷淋喷淋：反应1反应2；浸渍浸渍：反

9、应2反应1Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车铁磷化反应机理铁磷化反应机理 ( (三三) )铁磷化反应平衡铁磷化反应平衡：6Fe + 8NaH2PO4 +3/2O2 + 3H2O 4FePO4 + 2Fe(OH)3 + 6H2 + 4Na2HPO4铁磷化膜的主要成分铁磷化膜的主要成分：FeFe3 3(PO(PO4 4) )2 2* *8H8H2 2O OFeFe3 3O O4 4其它化合物其它化合物Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车促进剂的作用机促进剂的作用机v氢气的去极化氢气的去极化 防止在工件表面形成阻碍磷化膜生成的氢气

10、泡， 使磷化膜均匀，致密。vFeFe2+2+的氧化的氧化 Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车油漆对磷化膜的要求油漆对磷化膜的要求封闭，致密的磷化层均匀，细小的磷化膜无挂灰和二次磷化层柔软性耐腐蚀性Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车磷化槽液的分析磷化槽液的分析分析项目分析项目：uFree acid游离酸uTotal acid总酸uAccelerator (e.g. Nitrite)促进剂uZinc锌离子Manganese锰离子Nickel镍离子Iron铁离子uFluoride

11、(Aluminium)氟离子(铝离子)Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车磷化膜性能磷化膜性能项项 目目 基准值基准值 试验方法试验方法1 1。外观：。外观：平整，均匀，致密平整，均匀，致密目视目视2 2。膜重：。膜重：2.5-3.52.5-3.5g/mg/m2 2GB 6807-86GB 6807-863 3。结晶形状：结晶形状：颗粒状颗粒状电镜电镜 1000 1000倍倍4 4。P P比：比：85%85%X X射射线衍射法线衍射法5 5。结晶粒度：。结晶粒度：1044mmmmDIN ISO DIN ISO 152015208 8。石击试验：石击试验：1 1

12、2 2P-VW 3.17.1P-VW 3.17.19 9。划格试验：划格试验：Gt. 0Gt. 0DIN 53151DIN 531511010。盐雾试验：盐雾试验：(240(240hr)hr)无锈，不起泡无锈，不起泡DIN 50021 DIN 50021 ssss1111。3030循环：循环：22mmmmDIN 53167DIN 531671212。湿热试验：湿热试验：无锈，不起泡无锈，不起泡DIN 50017 DIN 50017 sksk1313。化学品理论消耗量：化学品理论消耗量：RidolineRidoline5-10g/m5-10g/m2 2FixodineFixodine0.05-0

13、.1g/m0.05-0.1g/m2 2GranodineGranodine12-15g/m12-15g/m2 2 Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车不同磷化处理的腐蚀试不同磷化处理的腐蚀试磷化工艺磷化工艺膜重膜重( (g/mg/m2 2) ) 油漆扩油漆扩蚀蚀薄膜铁磷化0.2-0.410-20厚膜铁磷化0.4-1.0 3-7厚膜铁磷化+钝化0.4-1.0 1-4锌磷化+钝化 2-5 8.0)检查溢流； 每周更新一次槽液，18周更换；检查循环量和 预混和槽的搅拌；检查总碱；(前道工序的带入)检查总钛/有效钛的比例；Chery automobile Co., L

14、td. 奇瑞汽车奇瑞汽车常见故障的处理常见故障的处理 ( (三三) )磷化工位可能的原因膜重太重表调失效；游离酸太低；温度太高； 总酸太高；严重的表面处理；底材活性的变化；磷化槽液循环太弱；膜重太轻温度太低； 促进剂太低；(CRS) 高游离酸；表调太强；工件干燥；底材内在的问题；晶粒尺寸太大表调较弱；与底材有关；金属表面处理过；工件干燥；高游离酸；低促进剂；Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车磷化工位可能的原因黄色锈膜促进剂太低；游离酸太高；工件干燥；工件被氧化；悬链故障；底材钝化；停线；表调太弱；水平条纹层流太弱；停线；“束状”图纹不适当的循环/搅拌；“条纹

15、”脱脂不彻底；工件干燥；底材的内在影响；游离酸太高；镀锌板“烧焦”表调太弱；脱脂侵蚀过度；“蓝膜”表调太强或太弱；脱脂不彻底；水洗不充分；工件干燥；与底材有关；促进剂浓度偏离；Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车什么叫电泳涂装什么叫电泳涂装？ED：它是将具有导电性的被涂物浸渍在装满水稀释的、浓度比较低的电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶的涂膜的一种涂装方法。AED：被涂物为阳极，所采用的电泳涂料是阴离子 型（带负电荷）。CED：被涂物为阴极，所采用的电泳涂料是阳离子型（

16、带正电荷）。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车电泳涂装的发展简史电泳涂装的发展简史1809年，俄国科学家列斯首先发现了胶体粒子在电场作用下产生电泳的现象。1960年，英国的卜内门公司和里兰公司共同研制成功阳极电泳涂料。1963年，福特公司在PPG公司的帮助下，建立了世界上第一条完整的电泳涂装线(阳极电泳）。1969年，美国在电泳涂装线上成功引入超滤技术。1971年，PPG公司的第一代阴极电泳漆投入应用。1976年，通用公司成功采用PPG公司的第二代阴极电泳漆。80年代，美、德、日等开发出厚膜型阴极电泳涂料。90年代，环保型阴极电泳涂料投入应用。Chery a

17、utomobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车阴极电泳涂装机理阴极电泳涂装机理阴极（被涂物） 2H2O+2e-2OH-H2 R-NH+OH-R-NH2O （水溶性） （水不溶性）阳极（极板） 2H2O4H+4e-O2Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车阳极电泳涂装机理阳极电泳涂装机理阳极（被涂物） 2H2O4H+4E-+O2 R-COO-+H+R-COOH （水溶性） （水不溶性） MeMen+ne- RCOO-Men+（R-COO)nMe 析出阴极（极板） 2H2O2e- 2OH-H2Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇

18、瑞汽车CED涂装示意图涂装示意图阳极被涂物（）整流器（）Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车电泳涂装的四个过程电泳涂装的四个过程电解：水在通电时产生分解，在阴极上放出 氢气，在阳极上放出氧气。电泳：带正电荷的胶体树脂粒子和颜料粒子 在电场的作用下向阴极移动。电着：漆粒子在电极上沉积析出的现象。电渗：在电场的作用下，涂膜内部所含的水 分从涂膜中渗析出来而移向槽液，使涂膜脱水。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车目录 1：电泳涂装的发展史 2：电泳涂装机理 3：阴极电泳涂装的优点及局限性 4：电泳涂装术语 5：几种常见的电泳弊病及

19、解决方法Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车阳离子水溶、水不溶原理阳离子水溶、水不溶原理O环氧 树 脂OR2NOH环氧 树 脂OHN R2HHR2NOH环氧 树 脂OHN R2R C O OR C O O R C O O HOH水 不溶水 可 溶 HN R2导入 胺基有机 酸 中和盐 的 生 成水 中 离 解电 沉 积Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED固化反应固化反应 NHCOORNHCOOROH OHNHCOORNHCONHROH NH2Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语

20、（用语（1）NVNon Volatile（不挥发份、固体份）的简称，不挥发份、固体份）的简称，表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率。表示在涂料中的树脂及颜料的重量比率。NV过高时出现的问题有：二次流痕、膜厚增加、涂料回收率下降。NV过低时出现的问题有：膜厚降低、泳透力下降。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（2）灰分（）灰分（ASH）表示固体份中颜料的重量比率（表示固体份中颜料的重量比率（%）。）。由于槽内颜料沉淀导致ASH下降时，涂膜易产生颗粒，过滤器易堵塞。ASH过高出现的问题有：膜厚降低，涂膜水平面失光、涂膜粗糙。ASH过低出现的问题有：

21、抗缩孔能力下降，泳透力下降。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（3）比电导度）比电导度表示相距1cm的极间（面积1cm2的阴-阳极间）的电导度（s/cm），值越大，导电能力越强。电导率过高出现的问题有：镀锌板上易出现针孔、破坏电压降低、产生桔皮。电导率过低出现的问题有：槽液稳定性下降、膜厚下降。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（4）MEQ表示涂料中的表示涂料中的100g固体份所耗中和剂的毫固体份所耗中和剂的毫克当量，是槽液的重要参数。克当量，是槽液的重要参数。MEQ过高出现的问题有：膜厚、

22、泳透力、破坏电压下降，镀锌板易出现针孔，腐蚀涂料循环管道等设备，U/F水洗工序易出现涂膜再溶解等。MEQ过低出现的问题有：槽液稳定性下降，U/F透过量下降。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（5）PH值值是氢离子的浓度指数，值越小酸性越强。是氢离子的浓度指数，值越小酸性越强。PH范围：范围：0-14，PH=7是中性，通常是中性，通常CED在在6.0-6.7之间，为弱酸性溶液。之间，为弱酸性溶液。PH值过高出现的问题有：槽液的稳定性降低涂料沉淀、凝聚堵塞过滤，产生颗粒。PH值过低出现的问题有：腐蚀涂料循环管道等设备，库仑效率降低、破坏电压降低，

23、用U/F水洗出现再溶解。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（6)溶剂含量溶剂含量表示槽液中有机溶剂的总重量百分数（%）。溶剂含量过高出现的问题有：泳透力、破坏电压下降，膜厚增加，易产生桔皮。溶剂含量过低出现的问题有：膜厚降低，涂膜干瘪。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（7）库仑效）库仑效率率表示耗用表示耗用1库仑的电量析出的涂膜重量（库仑的电量析出的涂膜重量（mg/c)影响库仑效率的因素有：溶剂含量、NV、MEQ、ASH、槽温、施工电压等。Chery automobile Co., Ltd

24、. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（8）分极）分极电泳析出时单位面积上的电阻值（电泳析出时单位面积上的电阻值（ k cm2 ）。分极值过大产生的问题：膜厚降低，涂膜显得干瘪。分极值过小产生的问题：泳透力降低，膜厚偏厚，涂膜粗糙。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（9）泳透力）泳透力是测定电泳涂膜膜厚分布均匀程度的方法，主是测定电泳涂膜膜厚分布均匀程度的方法，主要显示车身内腔等电场难以达到的部位的上膜能要显示车身内腔等电场难以达到的部位的上膜能力。力。常用的测量方法有：关西管式法、福特盒法、关西四枚盒法、三菱法、一汽管式法等。Chery au

25、tomobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（15)隔膜电极隔膜电极利用法拉第原理除去槽液中过剩的中和剂（阴极电泳：利用法拉第原理除去槽液中过剩的中和剂（阴极电泳：有机酸），保持槽液中的酸浓度（有机酸），保持槽液中的酸浓度（MEQ）的稳定。的稳定。极液中有时因细菌繁殖而生成的淤泥状物堵塞极液配管，此时要定期加抗菌剂。极液中的酸浓度的管理可通过对比电导度的管理自动进行。对于HB-2000，阳极液的比电导度宜控制在400600s/cm。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（16）极间距）极间距表示阳极（电极）和阴极（被涂物

26、）的距离。表示阳极（电极）和阴极（被涂物）的距离。极间距过长，由于槽液的电阻大，被涂物的实际外加电压下降；相反，极间距过短，易引起被涂物局部电流集中，从而发生涂膜破坏。通常，极间距要设计在30cm以上，另外，带电入槽时，从被涂物入槽部到第一个阳极的距离短的话，易产生涂膜阶梯、颗粒等弊病。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（17）超滤（）超滤（U/F）通过对槽液加压过滤，把得到的滤液作水洗水使用，通过对槽液加压过滤，把得到的滤液作水洗水使用，以回收被涂物带出的涂料。以回收被涂物带出的涂料。U/F膜的孔径为10A0.1，透过U/F膜的树脂成份的分

27、子量约500以下。槽液中的杂离子（特别是Na离子）蓄积过多时，可通过排放超滤液来排除。树脂颜料溶剂中和剂DIW合计U/F液0.52.00.197.4100.0槽 液16.53.52.00.377.7100.0Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（18）更新周期）更新周期补充涂料的累计固体分与槽液固体分相等时称补充涂料的累计固体分与槽液固体分相等时称为一个更新周期（为一个更新周期（T/O）。）。一般若是0.2T.O./月以上的话，不需要定期添加溶剂。更新周期太长的槽液易老化，上膜能力下降。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞

28、汽车奇瑞汽车CED用语（用语（19）涂料置换率）涂料置换率涂料置换率（）（涂料置换率（）（1eT.O）100T.O涂料置换率163.2286.5395.0Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（23）通电方式）通电方式电泳槽有通过式和间歇式两种，通过式适用于产量大电泳槽有通过式和间歇式两种，通过式适用于产量大的生产线，间歇式适用于产量在的生产线，间歇式适用于产量在2000台台/月以下的生产月以下的生产线。线。通电方式有带电入槽和入槽通电两种。通电又分为慢速通电和急速通电。急速通电：从一开始就将电压升到施工电压的方式。此方式冲击电流值较大，故应选择

29、量程较大的整流器。慢速通电（软起动）：慢慢地上升外加电压的方式。例如：用30秒时间慢慢地从0V升到250V。实际生产线上一般采用2段通电或3段通电方式，第一段用慢速通电方式，以获取光滑涂膜；第二段（第三段）采用急速通电方式以获取高泳透力。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（24）脉动率）脉动率表示整流器的直流变换精度。用于电泳工艺中，表示整流器的直流变换精度。用于电泳工艺中，脉动率必须在脉动率必须在10%以下，最好在以下，最好在5%以下。以下。例如：设定电压为例如：设定电压为250v，脉动率为脉动率为10时，实际施加的电时，实际施加的电压为压

30、为225-275v。脉动率过高时出现的问题：镀锌钢板易产生针孔，涂膜被破坏等。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（25）表面流动电位）表面流动电位实际通到电泳槽内的被涂物上的电压。它受极间距的影响。可通过仪器（例如杜邦“潜水艇”）测量被涂物上某一位置的表面流动电位随时间的变化情况，对研究涂膜的表面状况和泳透率很有帮助。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED用语（用语（26）盖尔分率）盖尔分率表征涂膜固化程度的指标。测量时，将烘烤后的ED试板于20下浸泡于乙二醇乙醚/MIBK1/1的混合溶剂中，24hr后取

31、出，于105下烘烤30min以挥发掉表面的溶剂。根据浸泡前后的ED膜的重量即可计算出盖尔分率。盖尔分率（）浸泡前后ED膜的重量差/浸泡前ED膜的重量100一般，盖尔分率大于90即可认为ED膜已经固化充分。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车关西关西ED发展历程发展历程代别第代第代第代第代第代第代型号EL7000EL9000HB-2000EL9600EL9700HB-3000LGT-10PbFree特点AED薄膜型厚膜型附加特殊功能高防锈低温固化型无铅环保型Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车CED的发展方向的发展方向1.无铅环

32、保型无铅环保型CED2.高耐气泡针孔型高耐气泡针孔型3.耐石击型耐石击型CED4.高耐候型高耐候型CEDChery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 自动喷涂原理自动喷涂原理Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车喷涂参数对于喷涂的作用和影响雾化效果雾化效果喷涂效果喷涂效果-.漆料的物料性能漆料的物料性能喷涂参数喷涂参数油漆喷涂工艺油漆喷涂工艺喷杯结构喷杯结构涂料的量涂料的量成形空气的量成形空气的量旋杯转速旋杯转速喷涂距离喷涂距离高压高压漆料的粘度漆料的粘度固体含量固体含量溶剂类型数量溶剂类型数量密度密度表面张力表面张力基料体系基

33、料体系漆粒性能：漆粒性能：大小大小速度速度运行轨迹运行轨迹漆粒喷出时的停留时间漆粒喷出时的停留时间色彩色调色彩色调流平性流平性面漆结构面漆结构膜厚膜厚Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理1.概述概述回流回流涂料输送装置涂料输送装置阀门阀门成形空气成形空气电机气流电机气流回流阀门回流阀门Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理1.概述概述 ESTA 静电喷涂的整个工艺可以划分为四大部分：静电喷涂的整个工艺可以划分为四大部分： 漆料的雾化漆料的雾化 静电的加压静电的加压 将雾化后的漆粒从雾化装置喷

34、射到被涂物体，将雾化后的漆粒从雾化装置喷射到被涂物体，成膜成膜Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTAESTA 喷涂原理喷涂原理1 旋转式喷杯喷涂示意图旋转式喷杯喷涂示意图喷杯喷杯喷射漆流喷射漆流包覆效应包覆效应工件工件 漆液的机械雾化漆液的机械雾化 静电加压使漆粒带电与静电雾化静电加压使漆粒带电与静电雾化 将雾化的漆粒喷射到被涂物上将雾化的漆粒喷射到被涂物上 成膜成膜Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理2. 雾化工艺雾化工艺2.1.影响参数影响参数 雾化旨在扩大液体所能覆盖的表面积。雾雾化旨在扩大液

35、体所能覆盖的表面积。雾化属于物理作用方面的操作，化属于物理作用方面的操作， 效果的评定主要取决于雾化后油漆覆盖面积的效果的评定主要取决于雾化后油漆覆盖面积的大小与涂装质量。大小与涂装质量。 旋转式雾化装置，涂料首先被运送至喷旋转式雾化装置，涂料首先被运送至喷杯内壁，然后借助旋转所产生的杯内壁，然后借助旋转所产生的 离心力将涂料传输至喷口位置，雾化过程仅仅离心力将涂料传输至喷口位置，雾化过程仅仅是通过机械作用力（离心力、空是通过机械作用力（离心力、空 气动力）来实现的。气动力）来实现的。FZ = m w w2 R = m (2 p p n)2 Rm Masse; R Radius; n Gloc

36、kendrehzahl; Lackdichte; w w WineklbeschleunigungChery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理2.雾化工艺雾化工艺2.2.旋转式喷杯的雾化原理：旋转式喷杯的雾化原理： 当喷杯的转速大于当喷杯的转速大于20000 min-1在高速旋转的情况下进行涂料的雾化处在高速旋转的情况下进行涂料的雾化处 理，此时漆粒不会有衰变现象出现。理，此时漆粒不会有衰变现象出现。 在对涂料进行线状雾化的过程中，会在喷杯的喷口处形成许多液态的线状在对涂料进行线状雾化的过程中，会在喷杯的喷口处形成许多液态的线状 物质，这些液态物质

37、又会通过线状分解或是喷射漆流的分解作用重新形成漆物质，这些液态物质又会通过线状分解或是喷射漆流的分解作用重新形成漆 粒。所形成的小漆粒又可以通过会聚形成大的漆滴。粒。所形成的小漆粒又可以通过会聚形成大的漆滴。 在喷杯转速不断增加的情况下，一般的线状雾化转化为片层状或涡轮状多在喷杯转速不断增加的情况下，一般的线状雾化转化为片层状或涡轮状多 片式雾化，多片式雾化处理之后的漆粒不会有衰变，分布范围要比线状雾化片式雾化，多片式雾化处理之后的漆粒不会有衰变，分布范围要比线状雾化 后的漆粒分布范围要宽的多。后的漆粒分布范围要宽的多。 Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车

38、m 雾化工艺雾化工艺m 2.2.旋转式喷杯的雾化原理旋转式喷杯的雾化原理 采用旋转式喷杯的雾化喷涂装置，可以根据喷涂条采用旋转式喷杯的雾化喷涂装置，可以根据喷涂条件进行调节，以实现下件进行调节，以实现下 例各个离解机制例各个离解机制:漆滴雾化漆滴雾化 线状分解线状分解 多片式雾化（片层状、涡流状多片式雾化（片层状、涡流状） ESTAESTA 喷涂原理喷涂原理Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车Droplet formation with broad spectrum液滴形成光谱图Atomisation at the bell edge 在杯的杯刃处雾化状在杯的

39、杯刃处雾化状态态Formation of droplets from filaments, narrow spectrum液滴形成丝状体的光谱图Detachment of lamellas, broad spectrum簿片分离光谱Paint flow increases from I to III漆滴扩散的三幅图Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车雾化与杯速.Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车旋 杯 结 构 锯齿状锯齿状非锯齿状非锯齿状边缘结构的变化边缘结构的变化直径的变化直径的变化Chery automobile Co.

40、, Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 旋杯雾化曲线旋杯雾化曲线：Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理3. 涂料加压机制涂料加压机制 直接加压直接加压加压的电极即为旋杯的折角加压的电极即为旋杯的折角 间接加压间接加压加压的电极呈环状围绕在喷杯杯体外侧加压的电极呈环状围绕在喷杯杯体外侧 直接加压直接加压 与间接加压，与间接加压，“涂料雾化涂料雾化”和和“高压高压” 这两个步骤实这两个步骤实施的先后次序有所不施的先后次序有所不同。如果设备采用的是间接加压，那么涂料必须先进行雾化，然后同。如果设备采用的是间接加压，那么涂料必须先进行雾化，然后通过在电极上

41、产生通过在电极上产生的静电高压使涂料带电。如果采用直接加压，那么涂料的雾化和加的静电高压使涂料带电。如果采用直接加压，那么涂料的雾化和加压过程都在喷杯的压过程都在喷杯的边缘位置上同步完成。边缘位置上同步完成。 一般来说，旋转式喷杯的高压上限一般来说，旋转式喷杯的高压上限为为 100 KVChery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理3.涂料加压机制涂料加压机制直接加压直接加压间接加压间接加压Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理3.涂料加压机制涂料加压机制旋转式喷杯喷涂示意图旋转式喷杯喷涂示意图喷杯

42、喷杯喷射漆流喷射漆流包覆效应包覆效应工件工件Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理3.涂料加压机制涂料加压机制 旋杯或极针接负极，被涂件接正极，加电压后在旋杯（或极针旋杯或极针接负极，被涂件接正极，加电压后在旋杯（或极针）与被）与被 涂件之间形成静电场，当电压足够高时，旋杯（或极针）附近区域涂件之间形成静电场，当电压足够高时，旋杯（或极针）附近区域的空气的空气 产生强烈电晕放电，并使静电场形成气体电离区域。产生强烈电晕放电，并使静电场形成气体电离区域。 被雾化涂料在旋杯边缘或极针处接触带电，带电的漆滴经过气被雾化涂料在旋杯边缘或极针处接触带电

43、，带电的漆滴经过气体电离体电离 区时再次带电，同时被分裂成更细小的带电液滴，并在电场力的作区时再次带电，同时被分裂成更细小的带电液滴，并在电场力的作用下向用下向 正极的被涂件移动，最终涂覆在被涂件面上。正极的被涂件移动，最终涂覆在被涂件面上。 如果静电压过高或喷涂距离过小，旋杯（或极针）与被涂件之如果静电压过高或喷涂距离过小，旋杯（或极针）与被涂件之间的空间的空 气全部被击穿，此时即发生火花放电，将引起喷涂设备、有机溶剂气全部被击穿，此时即发生火花放电，将引起喷涂设备、有机溶剂燃烧、燃烧、 爆炸的不安全状态。爆炸的不安全状态。 Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞

44、汽车 ESTA 喷涂原理3.涂料加压机制涂料加压机制 在在静电磁场下，对漆粒有一个作用力，这个电场静电磁场下，对漆粒有一个作用力，这个电场力的大小取决于电场力的大小取决于电场 强度与漆粒上的电荷量。强度与漆粒上的电荷量。 F = Q E E =V / S 这一作用力的方向同电力线的方向相同，会在一这一作用力的方向同电力线的方向相同，会在一定程度上加快漆粒的定程度上加快漆粒的 运动速度。运动速度。 电压的升高电压的升高会使产生的离流子增加，同时也会加会使产生的离流子增加，同时也会加强静电场的电场力，强静电场的电场力， 此时被涂物体表面部位的磁力线密度较高此时被涂物体表面部位的磁力线密度较高,尤其

45、是尤其是在在折角、边缘部位的锐角折角、边缘部位的锐角 处处，会使得涂料的上漆率增加会使得涂料的上漆率增加，从而导致此处涂层表，从而导致此处涂层表面面出现流挂出现流挂、气泡、气泡、 发花等缺陷。发花等缺陷。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车静电场的电力线分布静电场的电力线分布Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理m 涂料加压机制涂料加压机制m 间接加压间接加压 和直接加压的原理不同，对漆粒进行外部间接和直接加压的原理不同，对漆粒进行外部间接加压和对漆粒进行雾化处理，这加压和对漆粒进行雾化处理，这 两个过程在时

46、间和空间上有明显划分。两个过程在时间和空间上有明显划分。 在对漆料进行外部加压的过程中，会在外部加压电极之在对漆料进行外部加压的过程中，会在外部加压电极之间形成电离区，基于离子的运动间形成电离区，基于离子的运动 性，它会和同性接地基质之间产生相互排斥作用，而和异性性，它会和同性接地基质之间产生相互排斥作用，而和异性接地基质（车身）相互吸引，这接地基质（车身）相互吸引，这 样就形成了一股离子流，一些细小物质由于其本身体积较小，样就形成了一股离子流，一些细小物质由于其本身体积较小，质量较轻，因而会精确的沿着质量较轻，因而会精确的沿着 电力线移动。电力线移动。Chery automobile Co.

47、, Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理m 涂料加压机制涂料加压机制 静电电压与雾化静电电压与雾化 静电电压的上升，漆粒的平均粒径反而有所下静电电压的上升，漆粒的平均粒径反而有所下降，造成这种现象的主降，造成这种现象的主 要原因，在于静电磁场的作用，导致漆粒表面要原因，在于静电磁场的作用，导致漆粒表面张力有所降低。张力有所降低。 表面张力是影响旋转式雾化喷涂效果的一个表面张力是影响旋转式雾化喷涂效果的一个重要因素，因此在大部分重要因素，因此在大部分 性能参数恒定不变的情况下，表面张力的降低性能参数恒定不变的情况下，表面张力的降低会直接导致漆粒直径大小的会直接导致漆粒直径大小的 降低。

48、降低。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理4.漆粒的运行漆粒的运行4.1.影响参数影响参数 外部作用力：外部作用力： 质量惯性质量惯性 （离心力）（离心力） 电场产生的电力电场产生的电力 重力重力 （质量产生的重力）（质量产生的重力） 空气动力空气动力- 成形空气成形空气 - 喷漆室内的空气流动（喷漆室内的空气流动（空气沉降速度空气沉降速度）Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理4.漆粒的运行漆粒的运行4.1. 影响参数影响参数 对漆膜的形成以及最终的喷涂效果产生一定影对漆膜的形成以及最终

49、的喷涂效果产生一定影响，漆粒传递过程以及旋杯响，漆粒传递过程以及旋杯 结构对于以下几项性能参数有一定的影响和作结构对于以下几项性能参数有一定的影响和作用。用。 漆粒的分离效果漆粒的分离效果 喷射漆流的膨胀程度喷射漆流的膨胀程度 漆粒在喷射流中的停顿时间漆粒在喷射流中的停顿时间 雾化后漆粒中的成分分布雾化后漆粒中的成分分布 涂料分离过程中漆粒相互撞击形成的脉冲涂料分离过程中漆粒相互撞击形成的脉冲 喷涂有效系数喷涂有效系数 喷射漆流的均匀程度喷射漆流的均匀程度 喷射漆流的速度喷射漆流的速度 漆流的密度漆流的密度Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原

50、理4. 漆粒的运行漆粒的运行4.2.借助于空气流动传递漆粒借助于空气流动传递漆粒 除电压值以外，成形空气也是影响漆流喷射形除电压值以外，成形空气也是影响漆流喷射形状以及漆粒运动速度的一状以及漆粒运动速度的一 个主要参数，涡流的形状取决于空气压力的大小，个主要参数，涡流的形状取决于空气压力的大小，成形空气的供给情况（成形空气的供给情况（ 空气配给环）以及喷杯的结构形状，对于漆粒的空气配给环）以及喷杯的结构形状，对于漆粒的运行轨迹起着决定性的作运行轨迹起着决定性的作 用。用。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理m 漆粒的运行漆粒的运行4.3. 借

51、助于静电磁场的作用力传递漆粒借助于静电磁场的作用力传递漆粒 借助于静电磁场的作用力传送漆粒的过程中，漆借助于静电磁场的作用力传送漆粒的过程中，漆粒不会沿着磁力线运动，粒不会沿着磁力线运动， 这是因为喷杯高速旋转所产生的涡流及其本身的这是因为喷杯高速旋转所产生的涡流及其本身的重力，以及喷杯内辐射状重力，以及喷杯内辐射状 离心漆粒所产生的离心力都会对漆粒的运行轨造离心漆粒所产生的离心力都会对漆粒的运行轨造成一定影响，当然，磁力成一定影响，当然，磁力 线本身对于漆粒达到油漆对象的线本身对于漆粒达到油漆对象的 途径也有一定影途径也有一定影响。响。Chery automobile Co., Ltd. 奇

52、瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理m 漆粒的运行漆粒的运行4.4.漆粒的运行轨迹漆粒的运行轨迹 喷杯和油漆对象之间会形成一个较大的涡流，在喷杯和油漆对象之间会形成一个较大的涡流，在这个区域内漆粒会进这个区域内漆粒会进 行单次或多次运动，同时会有一些漆粒从涡流中甩出，行单次或多次运动，同时会有一些漆粒从涡流中甩出，在涡流中还存在漆在涡流中还存在漆 流的回流，漆粒回流的程度会在电压被切断的瞬间急流的回流，漆粒回流的程度会在电压被切断的瞬间急剧增大。剧增大。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理4.漆粒的运行漆粒的运行4.4. 漆粒的运行轨迹漆粒的运行

53、轨迹 Lit.:Scholz, T.; Experimentelle Untersuchungen zur Mehrphasenstrmung im Sprhkegel eines elektrostatisch untersttzten Hochrotationszerstubers; Fortschritt- Berichte VDI; Reihe 7 Strmungstechnik; Nr. 346喷射漆流分为二个主要的漆粒流：喷射漆流分为二个主要的漆粒流：径向漆粒流，以辐射状从喷杯中喷出径向漆粒流，以辐射状从喷杯中喷出圆锥形喷射流中轴向的回流漆粒流圆锥形喷射流中轴向的回流漆粒流Cher

54、y automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理4. 漆粒的运行漆粒的运行4.4. 质量惯性与运动轨迹质量惯性与运动轨迹 漆粒会沿着电力线达到异性物质（接地漆粒会沿着电力线达到异性物质（接地基材），在此过程中，由于漆基材），在此过程中，由于漆 粒本身存在质量惯性，因此漆粒的实际运粒本身存在质量惯性，因此漆粒的实际运动轨迹和传递路径有少许偏差。动轨迹和传递路径有少许偏差。 由此，可能会在基材表面形成一些不由此，可能会在基材表面形成一些不规则的漆斑，或者在雾化装置或规则的漆斑，或者在雾化装置或 自动运行设备上留下一些析出物质（如污自动运行设备上留下一些析出物质（如

55、污物）。物）。 Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理m漆粒在喷杯范围内的运行漆粒在喷杯范围内的运行4.4.漆粒的运行轨迹漆粒的运行轨迹 采用静电式旋杯喷涂设备进行油漆喷涂，采用静电式旋杯喷涂设备进行油漆喷涂，涂层厚度呈辐射状分布，这里涂层厚度呈辐射状分布，这里 所谓的辐射状，是指在静止状态下取得涂所谓的辐射状，是指在静止状态下取得涂料的喷射形状，其涂层厚度由料的喷射形状，其涂层厚度由 四周向中心递减，涂层厚度分布不均匀，四周向中心递减，涂层厚度分布不均匀，主要是由于雾化喷涂装置的结主要是由于雾化喷涂装置的结 构所造成的，但是通过加大成形空气的

56、量，构所造成的，但是通过加大成形空气的量，可以在一定的程度上缓和这可以在一定的程度上缓和这 一现象。一现象。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 ESTA 喷涂原理m 粒径的分布粒径的分布 采用空气雾化装置进行油漆喷涂时，小颗粒漆粒容易随着物采用空气雾化装置进行油漆喷涂时，小颗粒漆粒容易随着物体表面气流方体表面气流方 向的转换而变化运行方向，向的转换而变化运行方向， 以至于可能无法准确以至于可能无法准确达到被涂表面；而大颗粒漆粒由于其本身的质量较大，故不易偏达到被涂表面；而大颗粒漆粒由于其本身的质量较大，故不易偏离其运行轨道。（离其运行轨道。（10 m漆粒到达

57、被涂面约漆粒到达被涂面约 10 %, 40 m 约约80 %.） 采用静电旋杯进行油漆喷涂时相反，小颗粒漆粒由于其本身采用静电旋杯进行油漆喷涂时相反，小颗粒漆粒由于其本身质量较轻，容易沿着磁力线到达被涂物体表面，而大颗粒漆粒容质量较轻，容易沿着磁力线到达被涂物体表面，而大颗粒漆粒容易在离心力作用下被甩出，成形空气和磁力还不足以使大颗粒的易在离心力作用下被甩出，成形空气和磁力还不足以使大颗粒的漆粒克服离心力作用，进而到达被涂物体表面。漆粒克服离心力作用，进而到达被涂物体表面。Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车ESTA 喷涂原理- 5.粒径分布粒径分布 Amou

58、nt of droplets (%)Droplet size (m)液液 滴滴 尺尺 寸寸Created droplet size distributions 液滴尺寸分布Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车BASFCoatings AGESTAPneumatic空气喷涂Overspray 过喷涂Effect pigments ( for ex. . Aluminium flakes) 效应颜料（铝粉）Pigments with low density 低的颜料密度Pigments with high density 高的颜料密度Chery automobil

59、e Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车空气雾化装置与旋转式雾化装置的区别8101214161820金属铝的颗粒含量金属铝的颗粒含量 气压气压 5 bar 270 ml/ min气压气压 5 bar 540 ml/min ESTA-HR 30000 /min 100ml/min湿的样漆湿的样漆Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 喷涂参数对于喷涂效果的作用和影响1.概述概述在评价喷漆设备油漆喷射质量时，应注意以下几在评价喷漆设备油漆喷射质量时，应注意以下几项性能参量项性能参量: 油漆漆粒大小及油漆漆粒大小及 分布均匀程度分布均匀程度 喷漆过程中，喷杯圆锥雾粒的

60、形状喷漆过程中，喷杯圆锥雾粒的形状 喷射流中漆粒的速度及分布喷射流中漆粒的速度及分布 喷杯圆锥内漆粒的速度喷杯圆锥内漆粒的速度 喷漆时的油漆漆粒密度喷漆时的油漆漆粒密度 漆粒在冲击油漆物体表面时的脉冲漆粒在冲击油漆物体表面时的脉冲 油漆漆粒的动能油漆漆粒的动能 漆粒相互碰撞的频率漆粒相互碰撞的频率Chery automobile Co., Ltd. 奇瑞汽车奇瑞汽车 喷涂参数对于喷涂效果的作用和影响1. 概述概述高速旋杯的漆粒运动速度高速旋杯的漆粒运动速度-101234567-50050100150 SpraymitteSprayrandmmm/ s漆粒运动的平均速度漆粒运动的平均速度漆粒在喷