涂料施工应用(ESTA喷涂原理简介)

涂料施工应用技术

SewagepurificationFrigidareaFrigidareaClearcoatSprayingboothFrigidareaReoperations-dryerE-Coat-grindingPrimer-grindingInspection&reoperation

BasecoatSprayingboothCaulking&Under-bodycoatingCoatsupplySludgedisposalAirconditioningWasteairpurification

PretreatmentCathodicElectrodepositionPainting(E-Coat)E-CoatdryerdryerdryerPrimerTopcoatPrimersprayboothControlUnitsevaporationCavitypreservationReoperationSpraybooth一般涂装线布局涂料施工应用技术：手工喷涂

虹吸式重力式

压力式静电喷涂手工旋杯自动喷涂机器人往复机各种施工技术的油漆利用率：airspraygun,manual 30-40%autoairspraygun 40-50%electrostaticairspraygun 50-65%HVLPgun 55-70%highrotationbell,ext.charge 65-85%highrotationbell,directcharge 70-90%ESTA喷涂原理简介高速旋杯静电自动喷涂－ESTA特点：

成膜分布好，颜色均匀，质量稳定

涂着效率高(可大于90％)节能降耗保护环境迅速有效的颜色变换和涂料清除，生产效率高

能雾化喷涂粘度高固体分高油漆，低VOC

ESTA喷涂原理简介

回流涂料输送装置阀门成形空气电机气流回流阀门1概述电机气流

ESTA喷涂原理简介

旋转式喷杯喷涂示意图喷杯喷射漆流包覆效应工件漆液的机械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成膜1概述

ESTA喷涂原理简介2雾化工艺

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、空气动力）来实现的。在喷杯转速不断增加情况下，一般线状雾化向片层状或涡轮状多片式雾化转化，多片式雾化处理之后的漆粒不会有衰变。即当喷杯的转速大于＞20000min-1时，在高速旋转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，分布范围要比线状雾化后的漆粒分布范围要宽的多。

FZ=mw2R=m(2pn)2R

2雾化工艺－雾化与杯速.ESTA喷涂原理简介

2雾化工艺－旋杯雾化曲线：ESTA喷涂原理简介

ESTA喷涂原理简介Amountofdroplets(%)Dropletsize(μm)液滴尺寸2雾化工艺－粒径分布

ESTA喷涂原理简介3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）与被涂件之间形成静电磁场，当电压足够高时，旋杯（或极针）附近区域的空气被电离击穿，产生强烈电晕放电，并使静电场形成气体电离区域。

被雾化的涂料在旋杯边缘或极针处接触带电，带电的漆滴经过气体电离区时再次带电，同时被分裂成更细小的带电液滴，并由电场力的作用向正极的被涂件移动，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、有机溶剂燃烧、爆炸的不安全状态,但喷涂设备的安全保护装置，在火花放电之前就把高压切断，使涂装设备与涂装车间始终确保在安全状态。

ESTA喷涂原理简介

3

涂料加压机制

在静电磁场下，对漆粒有一个作用力，这个电场力的大小取决于电场强度与漆粒上的电荷量。F=QEE=V/S

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运动速度。电压升高会加强静电场的电场力，此时被涂物体表面部位的磁力线密度较高,尤其是在折角、边缘部位的锐角处，会使得涂料的上漆率增加，从而导致此处涂层表面出现流挂、气泡、发花等缺陷。

ESTA喷涂原理3

涂料加压机制

直接加压

加压的电极即为旋杯的折角

间接加压

加压的电极呈环状围绕在喷杯杯体外侧

直接加压与间接加压，“涂料雾化”和“高压”这两个步骤实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压过程都在喷杯的边缘位置上同步完成。

一般来说，旋转式喷杯的高压上限为100KV

ESTA喷涂原理3

涂料加压机制直接加压间接加压静电场的电力线分布折角与正面的电力线密度较其它地方高

ESTA喷涂原理简介

4 漆粒的运行

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－圆锥形喷射流中轴向的回流漆粒流ESTA喷涂原理简介

4漆粒的运行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迹造成一定影响，当然，磁力线本身对于漆粒达到油漆对象的途径也有一定影响。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，成形空气的供给情况（空气配给环）以及喷杯的结构形状，对于漆粒的运行轨迹起着决定性的作用。

ESTA喷涂原理简介4漆粒的运行

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，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剧增大。

ESTA喷涂原理简介4.漆粒的运行

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（如污物）。

ESTA喷涂原理简介4. 漆粒的运行

影响参数

质量惯性（离心力）电压产生的电场力成形空气质量产生的重力

喷漆室内的空气流动

ESTA喷涂原理简介5粒径的分布与漆膜结构

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向的转换而变化运行方向，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，故不易偏离其运行轨道。（10µm漆粒到达被涂面约10%,40µm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漆粒克服离心力作用，进而到达被涂物体表面。BASF

CoatingsAGESTAPneumatic空气喷涂Overspray过喷涂Effectpigments(forex..Aluminiumflakes)效应颜料（铝粉）Pigmentswithlowdensity低密度颜料Pigmentswithhighdensity高密度颜料5ESTA与空气喷涂的漆膜结构差异

ESTA喷涂原理简介：6ESTA与空气喷涂的漆膜结构差异－实验数据空气喷涂ESTA喷涂

ESTA喷涂原理简介6ESTA与空气喷涂对排列的影响：静电喷涂效果颜料排列传统空气喷涂效果颜料排列旋杯喷涂参数与雾化关系图

表面张力角速度密度杯直径施工粘度吐漆量影响因素变化率％漆雾粒子尺寸变化增大减小ESTA喷涂参数对喷涂效果影响：

转速对喷涂效果影响

转速对漆液雾化粒径影响因素最大（雾化粒径大小是漆膜流平的重要因素，雾化粒径小，漆膜平滑性好）。转速在20000r/min后漆粒不会衰变，25000r/min后，粒径趋小的变化趋于平缓。转速提高，漆雾密度趋小，漆中的溶剂挥发加快，要根据气温喷房温度及转速等）酌情添高沸点溶剂。转速提高离心力增大，其它参数不变情况下，则质量较重或粒径较大的颜料铝粉易甩出原喷涂轨迹范围，ESTA喷涂与空气喷涂漆膜结构有差异。ESTA喷涂参数对喷涂效果影响：

电压对喷涂效果影响：

电压升高，静电雾化增强，喷涂范围变宽;漆雾粒径降低；

边缘效应趋于明显；电压值为0kvESTA喷涂参数对喷涂效果影响：

油漆流量对喷涂效果影响：增大涂料的流量，其主要表现为圆锥形喷射漆流的宽度增加，漆流的密度增大（漆粒总数；漆粒流的密度），同时，产生的粗颗粒的漆粒的比例也会相对有所下降。将涂料的流量增大一倍，以上三种现象的划分比例为：漆粒流的密度增大,即膜厚增加，

占50％左右喷涂的宽度从240扩大至约280mm,占40％左右漆粒的直径从38.5增大至40μm,占10％左右

涂料流量的增大对于漆粒直径没有太大的影响，涂料流量的加倍只能使漆粒直径扩大约1.5~2μmESTA喷涂参数对喷涂效果影响：

施工粘度对喷涂效果影响；

从旋杯喷涂参数对雾化影响图中看出，施工粘度对漆粒粒径的影响很小。所以ESTA喷涂，相对空气喷涂来说，可以用粘度较高，吐漆量较大的参数进行施工，一次喷涂即能达到较厚膜厚，提高施工效率，这也是ESTA喷涂的优点之一。施工粘度虽对漆粒粒径影响很小，但粘度高低仍使粒径有所变化，粘度降低粒径也略微减小，稍能提高漆膜平滑度，略降长短波。同时降低粘度，外加862溶剂增多，喷涂中溶剂挥发加快，漆膜易干。如趋向干喷状态，则效果相反，短波变大，易引起失光。故需通过实验，才能确定最佳粘度范围。

Ecobell“M”杯传统Ecobell杯cmcm喷射漆流的形状以及漆膜厚度的分布filmthicknessµmfilmthicknessµmEcobellEcobellMSlidefromDÜRRCompany不同施工工艺下效果颜料在漆膜中的结构情况

ESTA喷涂原理简介

喷涂参数

Quelle:DürrESTABellEco涂料流量(50-250ml/min)喷杯转速(25.000-50.