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涂裝設備靜電噴涂的相關應用理論計算方法

2022-03-09 11:14:01

涂裝設備靜電噴涂的相關應用理論計算方法

靜電噴涂涂裝設備的靜電噴涂技術工藝不僅能夠節省大量的涂料成本,減少空氣污染,而且還可以使噴涂工藝機械化、連續化、減少廢品率,大大提高勞動生產率,改善勞動條件。但是靜電噴涂設備使用的過程中各項條件都要符合要求,這就需要對其的一些工作條件進行計算,適當調整。

下面重點介紹靜電噴涂原理及其相關設備:

1、靜電噴涂原理靜電噴頭為高壓靜電發生器,作陽極,被噴涂件及流水線為陰極,靜電噴頭與被噴涂件之間存在很大的電場力。涂料中加入一定量的導電劑,噴涂施工時,壓縮空氣吹出的涂料帶電液滴在高壓電場的作用下飛向陰極被涂件,并被牢固地吸附在被涂件上。

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噴涂現場觀察證實這種吸附力非常強,帶正電的涂料液滴可被吸附到噴涂件背面,而且靜電噴涂現場附近地面油漆的濺落大為降低,這種情況在非靜電噴涂中是不能達到的。因此靜電吸附可有效地防止涂料逃逸,提高其利用率。靜電噴涂設備的靜電發生器一般可輸出20~90kV的可調直流電壓,輸出電流50~100mA,輸漆量為200mL/min,漆料的噴涂黏度為9~18s(涂4號杯),漆液的體積電阻率為20~200MΩ·cm,霧幅250~350

2、靜電噴涂用漆的理論計算漆料的導電性是靜電噴涂的主要工藝參數,其電阻率一般應在45MΩ·cm以下。電阻太高,導電效果不明顯,浪費漆料;電阻過低,則對設備的絕緣性和防火方面的要求相應提高,施工時易出危險。通常比較佳理論值在15~40MΩ·cm之間。漆料的導電性隨靜電劑的加入而成指數函數上升,Z終值介于原漆和靜電稀釋劑的電阻之間。靜電劑的含量x(質量分數)與整體電阻率y(MΩ·cm)的關系可用式(1)表示[5]: y=A1e-Bx A2xB(1) 式中:A1為原漆或被調整漆料的電阻率(MΩ·cm);A2為靜電劑自身電阻率(MΩ·cm);B為靜電劑特征常數,無量綱,B≈10~200。由式(1)知:當limx→0時,y=A1,即不加靜電劑時原漆電阻率不變;當limx→1時,y=A1e-B A2≈A2,即靜電劑的電阻率。這與實際情況符合。因(1)式中y值不便求解,且A2xB比A1e-Bx小得多,可忽略小計,則可得到式(2): y=A1e-Bx(2)某些涂料及靜電劑的A1、A2、B值見表1。通常A2值相近的靜電稀釋劑B值也相近,可以以此估計,表1中未列出靜電稀釋劑的B值。乳酸丁酯、二丙酮醇、環己酮等沸點較高,而乙醇、丙酮的沸點低,應根據天氣情況配合非導電溶劑。雖然利用公式y=A1eBx和表1參數可進行漆料電阻率方面的計算,但在實際操作中用電阻率測定儀監控漆料電阻率是非常方便的,在實際中應用較多。靜電噴涂由于涂料利用率可達60%左右,配方設計簡單易行,工藝發展非常迅速,目前工藝條件基本已成熟,以前用傳統方法的工廠公司,可改用靜電噴涂方法,不便可有效提高油漆的利用率、減少空氣污染,而且可以帶來很好的的經濟效益和社會效益。

3、涂裝設備稀釋劑的選擇原漆的電阻率一般大都在400~75MΩ·cm,這樣難以滿足靜電噴涂設備的技術要求,需加入靜電稀釋劑增加漆料的導電性能。靜電稀釋劑為高極性溶劑,其電阻率多在10MΩ·cm以下。常用的靜電稀釋劑有二丙酮醇、乳酸丁酯、低碳醇類、酮類等溶劑[3],其用量視原漆的品種而定,以滿足漆料的導電要求為準。金屬顏料、導電炭黑等有較強的導電性,配制這類涂料時要酌情減少靜電稀釋劑的用量。確定了靜電稀釋劑的品種和用量之后將其調入原漆,再測定混合后漆料的黏度和導電性。如果導電性與要求有出入的話,應該需及時加以調整。


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