混氣噴涂工藝在細紗機涂裝中的應用

谷沐陽*，韓金亮

（1.中交上海航道裝備工業(yè)有限公司，上海 200137；2.經(jīng)緯紡機股份有限公司榆次分公司，山西 晉中 030601）

混氣噴涂工藝在細紗機涂裝中的應用

谷沐陽1,*，韓金亮2

（1.中交上海航道裝備工業(yè)有限公司，上海 200137；2.經(jīng)緯紡機股份有限公司榆次分公司，山西 晉中 030601）

介紹了混氣噴涂的特點，對比了混氣噴槍與傳統(tǒng)空氣噴槍在細紗機中墻板和罩殼面漆涂裝中的成本與效率，指出了混氣噴涂時應注意的問題，給出了噴涂高黏度涂料時的建議及解決過濾網(wǎng)堵塞問題的辦法。

細紗機；面漆；混氣噴涂；黏度；缺陷

Abstract:The characteristics of air-mixed spraying process were introduced.The cost and efficiency of air-mixed spray gun and traditional air spray gun in painting of the topcoats for window panel and housing of ring spinning frame were compared.Some items that need attention during air-mixed spraying were pointed out.Some suggestions for spraying high-viscosity paint and the method for solving the clogging of filter were given.

Keywords:ring spinning frame; topcoat; air-mixed spraying; viscosity; defect

First-author’s address:Shanghai Waterway Equipment Industry Co., Ltd., Shanghai 200137, China

細紗機中墻板涂裝面漆是在懸掛輸送式噴漆線上完成，其工藝過程大致為：工件清理→上遮蔽→噴面漆→擦拭加工面→流平表干→烘干→冷卻→檢查修飾。噴涂采用空氣噴涂方式，存在的問題是：涂膜流掛、露底嚴重(見圖 1)；到了冬季低溫，涂膜容易起泡；由于鑄件毛坯質量差而需多層噴涂，導致油漆實際利用率低，噴漆成本高。另外，空氣噴涂造成了中墻板等大零件噴漆區(qū)域環(huán)境污染嚴重，不僅對操作者身體健康有較大影響，而且容易發(fā)生零件交叉污染，嚴重影響零件的涂裝外觀質量。

圖1 傳統(tǒng)空氣噴涂時漆膜的流掛和露底缺陷Figure 1 Sagging and holiday defects of the coating obtained by traditional air spraying

針對現(xiàn)場存在的問題，對各種噴漆方式進行調查研究。無氣噴涂一次成膜厚度太高，考慮使用環(huán)境及生產(chǎn)成本后認為不太適合；靜電噴槍由于存在靜電場的尖端效應，對中墻板坑凹部分會產(chǎn)生靜電屏蔽，形成的涂層較薄，需要手工補噴工位以彌補缺陷，而懸掛輸送線沒有補噴工位。混氣噴涂集無氣噴涂與空氣噴涂的技術為一體，既有空氣噴涂良好的表面質量，又有無氣噴涂較高的工作效率和傳遞效率。針對中墻板特征、涂料性質(主要是黏度)、施工效率要求、工件形狀、表面質量要求等因素，選擇了混氣噴涂方式進行工藝試驗。

1 混氣噴涂工藝試驗

1.1 Airmix?混氣噴槍的工作原理

XciteTMAirmix?混氣噴涂是法國Kremlin-Rexson公司的專利技術。它通過中壓氣動柱塞泵輸送涂料，同時直接將涂料加壓到20 ～ 200 bar(相當于2 ～ 20 MPa)，再經(jīng)高壓軟管送入噴槍。當涂料經(jīng)噴槍噴嘴噴出，涂料在本身的壓力和空氣阻力的共同作用下分散霧化成很細的微粒。與此同時，通過空氣帽向噴幅扇面加0.5 ～ 2.0 bar的低壓壓縮空氣，以幫助其霧化，從而提高霧化效果。此時輔助空氣將噴幅包裹起來，抑制漆霧向空中飛散，從而提高涂料的傳遞效率。

1.2 試驗設備

在噴涂區(qū)域水簾式噴房前，增加一套法國克姆林混氣噴涂系統(tǒng)，包括一臺法國克姆林20-50柱塞泵，2把法國克姆林XciteTM混氣噴槍。

1.3 試驗方法

混氣噴涂過程受周圍環(huán)境條件(如溫度、相對濕度等)的影響較大，試驗時間在深冬，涂裝場所溫度在5 °C左右，需調整油漆的黏度以及霧化工藝參數(shù)，避免露底、流掛、起泡等現(xiàn)象。另外，混氣噴涂與目前使用的空氣噴涂在噴涂手法上有區(qū)別，需對現(xiàn)場操作者進行培訓，調整噴涂工藝手法，保證漆膜的均勻性。還要調整噴涂距離，以提高油漆利用率。

2 混氣噴涂的應用效果

2.1 噴涂質量

采用混氣噴涂，通過調整噴槍工藝參數(shù)及油漆黏度，噴涂出的涂膜比空氣噴涂所得涂膜的表面質量要好，涂膜相對較厚(40 ～ 60 μm)，遮蓋力好，且解決了空氣噴涂時涂膜大面積流掛、露底等質量問題。

2.2 材料用量和成本分析

取2組不同形狀的工件由同一個操作者采用2種不同的噴槍進行噴涂施工，記錄各自噴涂的工件數(shù)量和油漆消耗量，計算出單件油漆消耗量，結果見表1和表2。比較后發(fā)現(xiàn)，在噴涂形狀復雜的中墻板時，混氣噴涂比目前使用的空氣噴涂節(jié)省涂料約22%，一年便可節(jié)省油漆費用10萬元。噴涂大平面的罩殼時，混氣噴涂比目前使用的空氣噴涂節(jié)省涂料約33%。可見，使用混氣噴涂工藝噴涂大平面工件比噴涂形狀復雜的工件更節(jié)省涂料。

表1 Airmix?混氣噴槍與傳統(tǒng)空氣噴槍在噴涂形狀復雜的中墻板時的對比Table 1 Comparison between Airmix?spray gun and traditional air spray gun for coating complex-shaped window panel

表2 Airmix?混氣噴槍與傳統(tǒng)空氣噴槍在噴涂大平面罩殼時的對比Table 2 Comparison between Airmix?spray gun and traditional air spray gun for coating large flat housing

2.3 噴涂操作速度

原來懸鏈速度節(jié)拍為1.5 m/min(可調)，懸掛輸送線總長145 m，掛具116個，每50 s噴工件一面，現(xiàn)可將鏈速調快至2 m/min，每38 s噴完工件一面。

2.4 試驗過程出現(xiàn)的問題

2.4.1 起泡

根據(jù)資料，混氣噴涂可噴涂高黏度油漆，可是試驗時發(fā)現(xiàn)，當油漆黏度(涂?4杯)為50 s時，噴涂的工件表面涂膜太厚，流平時起泡嚴重(見圖 2)，增大霧化壓力后問題也沒有緩解。分析原因如下：工件表面形狀復雜，噴涂一次不能完全覆蓋，反復噴涂幾遍導致涂膜變厚，由于施工時天氣寒冷，稀料揮發(fā)慢，故而導致起泡。后將油漆黏度調至25 ～ 30 s之間，噴涂距離保持在200 ～ 250 mm，并將霧化壓力調至30 bar，所得涂膜良好，起泡問題不再出現(xiàn)。

圖2 混氣噴涂高黏度油漆時，涂膜太厚的情況下出現(xiàn)的起泡問題Figure 2 Bubble defect of the too thick coating obtained by air-mixed spraying with high-viscosity paint

2.4.2 過濾網(wǎng)堵塞嚴重

試驗過程發(fā)現(xiàn)，噴槍過濾器的過濾網(wǎng)、柱塞泵用過濾網(wǎng)使用1 h后就有纖維毛堵塞，導致噴槍無法正常工作。究其原因：配制油漆時使用的是擦拭加工面后的廢稀料，其中有板刷上的纖維毛落入，從而導致噴槍堵塞。這些廢稀料直接倒掉不僅造成浪費，而且污染環(huán)境，于是在油漆進料端包過濾銅網(wǎng)(見圖3)，過濾網(wǎng)堵塞嚴重問題迎刃而解。

圖3 在油漆進料端包過濾銅網(wǎng)以解決過濾網(wǎng)堵塞問題Figure 3 Covering the paint feeding mouth with copper wire mesh to overcome the clogging of filter

2.5 注意事項

(1) 涂裝場所溫度不能低于5 °C。

(2) 涂料使用前要過濾，攪拌均勻。

(3) 為防止出現(xiàn)流掛，要控制好涂料黏度和噴涂距離。

(4) 柱塞泵啟動及清洗時，泵速不能超過40行程/min，供氣壓力不能超過0.6 MPa。

(5) 清洗噴槍時，噴嘴(尤其是卸了槍帽后)不要對著人，以免造成人身傷害。

3 結語

噴涂同樣的工件，采用混氣噴涂設備比目前使用的空氣噴槍更能有效地節(jié)省涂料，油漆節(jié)省率高達22% ～ 33%。由于混氣噴涂油漆利用率高，污染排放物相對較少，因此對噴涂區(qū)域的抽風要求較低，也利于操作人員的身體健康?；鞖鈬娡坎捎帽米鳛橥苛陷斔偷墓ぞ?，有效地降低了操作人員的勞動強度。另外，混氣噴涂不需要像目前的空氣噴涂方式那樣需頻繁添加涂料而浪費大量的時間，其特別的霧化方式提供了優(yōu)異的噴涂品質，尤其對于目前使用的黏度在25 s以上的涂料，噴涂品質與空氣噴涂相比有很大提升，很好地滿足了產(chǎn)品的品質需求。

[ 編輯：溫靖邦 ]

Application of air-mixed spraying process in painting of ring spinning frame

GU Mu-yang*, HAN Jin-liang

TQ639

B

1004 – 227X (2017) 18 – 0992 – 03

2017–02–06

2017–05–18

谷沐陽（1989–），男，山西晉中人，本科，助理工程師，研究方向為焊接及表面處理。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) zygys2492266@126.com。

10.19289/j.1004-227x.2017.18.008