涂装系统中的应用技术涵盖了将涂料雾化并将其转移到工件表面的工艺和系统。它对涂层质量、材料消耗、工艺稳定性以及施工效率有着显著的影响。
自动化喷涂系统采用多种喷涂方式。系统的选择取决于多种因素，例如部件几何形状、涂料材料、生产量以及对表面质量和工艺稳定性的要求。
关键技术包括高速旋转雾化器、气动雾化喷枪和静电喷涂方法。
高旋转雾化器
高速旋转雾化器是自动化喷涂生产线中最高效的喷涂系统之一。涂料被送入旋转的喷嘴，由于高速旋转，涂料在其表面形成一层薄膜。在喷嘴的断裂边缘，这层薄膜破碎成细小的涂料液滴，然后被输送到工件上。
结合静电充电技术，在合适的条件下可以实现较高的应用效率，因为带电的涂料颗粒会被吸引到接地的工件上。
典型特征
- 非常精细且可重复的雾化
- 具有稳定工艺参数的高表面质量
- 通过静电支撑实现高材料利用率
- 多个独立可控的转向气道可以灵活地调整喷雾模式。
- 适用于底漆、面漆和清漆
- 适用于 2K 和 3K 涂料，以及水性涂料和溶剂型涂料。
- 适用于采用变色或管道清管技术的系统
由于其高度可重复性，高速旋转雾化器主要用于自动化系列工艺，例如汽车工业或工业系列喷涂。
气动雾化喷枪（INHP 型）
在自动化喷涂系统中，当需要灵活应对不断变化的部件、材料或工艺要求时，通常会采用气雾喷枪。它们既适用于全自动系列喷涂系统，也适用于介质频繁变化或部件几何形状高度可变的应用。
涂层材料通过压缩空气雾化。空气将材料流分散成液滴，然后将液滴喷涂到工件表面。喷涂模式和液滴尺寸可以通过调节气压、材料压力、喷嘴几何形状、喷嘴帽设计和材料流量来精确控制。
典型特征
- 喷涂层厚度均匀，喷涂模式稳定
- 由于采用了多种气帽和喷嘴组合，喷雾模式高度多样化。
- 对喇叭和雾化器空气进行单独调节
- 改进的气帽几何形状有助于提高应用效率。
- 与水性漆、溶剂型漆、粘合剂以及双组分和三组分混合物兼容
- 由于其优化的流线设计和较短的涂料输送通道，以及良好的冲洗性能，适用于采用变色技术的系统。
- 用于机器人和区域自动化系统的模块化操作系统
静电涂层
在静电喷涂中，涂料颗粒带电并被吸引到接地的工件上。这种所谓的环绕效应可以改善材料转移，提高喷涂效率，并且还可以涂覆难以触及的区域。
实际上，静电除雾方法主要与高速旋转雾化器结合使用。空气雾化系统原则上也可以采用静电除雾，但需要更多的技术投入，因此主要用于特定应用。
工业涂装设备主要采用两种变体。
- 直接充电： 整个雾化器处于高压状态，涂层在流经直接接触面时能高效充电。这种方法实现了极高的喷涂效率。与此同时，对绝缘、接地和系统设计的要求也更高，例如，导电涂层需要电位隔离系统。采用直接或接触充电的雾化器结构紧凑，即使在组件间的狭小空间也能正常工作。
- 外接充电： 在高压电位下，涂层与组件之间没有直接接触，因此充电是通过外部电极进行的。这使得涂层的充电效率降低，较低的充电水平导致应用效率相对较低。由于无需电位隔离系统，该方法也可用于导电涂层，且技术难度极低。然而，电极位于雾化器外部，这会增加雾化器的体积，并限制其可用面积。
静电系统的应用很大程度上取决于材料、系统设计和安全要求。
控制气流和喷雾模式
成型气流（也称导向气流）会影响喷雾射流的形状、宽度和稳定性，从而影响喷雾模式的可重复性。
多个独立可控的转向气道使喷雾模式能够精确地适应不同的部件几何形状和工艺要求。
正确调节的转向空气对以下方面有显著影响：
- 为了实现均匀的层厚
- 减少过喷
- 确保液滴向工件形成稳定的路径
转向气环脏污或损坏是导致喷雾模式不稳定的最常见原因之一，应定期检查。
彩绘铃铛——设计和选择
涂料喷嘴是高速旋转雾化器的核心雾化元件。涂料在旋转的喷嘴表面形成薄膜，并在断裂边缘破碎成液滴。
后缘几何形状显著影响漆膜的分裂方式和液滴尺寸的形成。这直接影响喷涂模式、液滴分布和表面质量。
- 平滑的撕边： 这种涂层边缘光滑，撕除时不会产生额外的纹理，从而形成大小不一的液滴。该设计常用于对表面质量要求不高的应用场合，且具有磨损低的特点。
- 带衬边： 采用滚花喷涂工艺，漆膜在撕脱前会被分割成清晰的液丝。这使得液滴分布更加均匀，喷涂模式也更容易控制。
- 交叉打结： 十字形结构能够极其精准地分割漆膜，形成均匀的液滴。这种设计常用于高品质的表面处理，尤其适用于清漆涂层。它还有助于减少漆膜中的气泡和微泡，从而使表面外观更加均匀。
选择哪种撕边效果最佳，取决于多种因素的相互作用：涂料材料和粘度、材料流动、钟形罩的旋转速度、转向空气、部件几何形状、所需的表面质量，以及钟形罩直径和工艺参数。
即使脱模边缘有轻微的污染或损坏，也会影响液滴大小和喷雾模式，并可能损害工艺稳定性。
除了撕边之外，喷嘴直径也会影响喷涂模式。较小的喷嘴通常用于复杂几何形状或较小的部件，而较大的喷嘴则更适合大面积、高物料输送量的喷涂。
应用技术对订单处理效率的影响
涂层转移效率是指最终转移到工件上的涂层材料的比例。它受多种因素影响：喷涂技术、静电辅助、喷涂模式和液滴尺寸、工件几何形状、系统参数以及工艺稳定性。
高速旋转雾化器在合适的条件下可以实现较高的应用效率。而空气雾化系统则具有很高的应用灵活性。
因此，选择合适的应用技术总是需要在材料效率、工艺灵活性、表面要求、技术投入和投资成本之间进行权衡。
高速旋转雾化何时比空气雾化更合适？
- 高速旋转雾化器特别适用于工艺条件稳定的自动化、高通量生产线。与静电雾化结合使用可实现高沉积效率。而对于介质成分变化或几何形状复杂的工件，空气雾化通常是更佳选择。
钟形罩的选择对涂层结果有何影响？
喷嘴直径和后缘几何形状会影响喷雾模式、液滴分布和表面质量。较小的喷嘴适用于复杂几何形状，较大的喷嘴适用于较大面积和更高物料输送量。
直接充电和外部充电有什么区别？
- 直接充电方式直接在雾化器处产生高电压，从而实现极高的应用效率。而外部充电方式则使用外部电极，使得该系统更容易集成到现有系统中。
哪些因素决定了油漆车间的应用效率？
应用效率受多种因素影响，包括应用技术、静电支撑、喷涂模式、部件几何形状以及工艺参数的稳定性。
汽车行业采用的是哪种应用技术？
在汽车行业，由于高速旋转雾化器具有静电辅助功能，因此被广泛应用，因为它们能够在稳定的批量生产过程中实现高表面质量和高沉积效率。
应用技术咨询
选择合适的应用技术是保证喷涂工艺稳定、表面质量高、材料利用率高的关键因素。
INDUSTRA协助客户选择合适的应用组件，并为现有涂装车间提供咨询服务。实施方案根据具体项目情况，与设备制造商和集成合作伙伴协作完成。