涂装喷涂技术基础

流体-压力损失基本公式∆P=P1-P2=0.0273*L*V*Q/D4P1P2符号意义单位单位换算P流体压力PSI1巴＝14.503PSIL管长英尺1英尺＝12英寸D管内径英寸1英寸＝25.4毫米V流体粘度泊1泊＝100厘泊Q流量加仑/分1加仑＝3.785升压损计算的其他工具:pipe.exe压差是流体流动的主驱动力P1P2压损计算表:压损计算.xlsP2=50巴Q=490cc/分P1=?∆P=P1-P2=0.0273*L*V*Q/D4=0.0273*(7.5*1000/12*25.4)*2*(0.49/3.785)/⅛4=50巴压损计算.xlsP(气)=？20-25柱塞泵工厂现状：混气喷涂，采用克姆林20-25泵，管长7.5米，管内径⅛英寸喷涂流量Q，喷涂压力P2流体-压力损失计算（例1-1）涂料粘度200里泊P1=P2+∆P=50+50=100巴P(气)=5巴P2=50巴Q=490cc/MP1=？P(气)=？20-25柱塞泵流体-压力损失计算（例1-2）客户新要求：泵位置不变，喷枪移位，软管长度变为15米解决方案一采用2根原规格软管对接∆P=100巴，P1=150巴，P(气)=7.5巴20-25泵无法提供此压力压损计算.xls涂料粘度200里泊解决方案二采用15米长¼”软管∆P=7巴，P1=57巴，P(气)=3巴，20-25泵OK！人体工学问题？管子太硬，操作不舒适！解决方案三？？？流体-压力损失涂料粘度200里泊3/16’7.5m•事实上，流体回路压力损失应该分段计算•泵内部，枪内部，过滤器，接头等附件均存在压力损失；由于这些部分的压损相对较小，通常被忽略。不清洗过滤器会带来压损巨大•图示喷涂回路的主要压力损失在于喷嘴，改变流量的有效方式即变换喷嘴（孔径）•提高泵的供应压力，流量并不会按比例提升。因为对于自由拘束状态，随着喷嘴入口压力上升，出口压力提升幅度是不按比例的，这时喷涂效果可能发生变化流体-“压力”与压强概念•绝对压力•相对压力•压力表压力在地球海平面高度存在1个标准大气压是自然现象流体-粘度定义粘度定义：将两块面积为1平方米的板浸于液体中,两板距离为1米,若加1N的切应力,使两板之间的相对速率为1m/s,则此液体的粘度为1Pa.s。牛顿流体：符合牛顿公式的流体。粘度只与温度有关，与切变速率无关，τ与D为正比关系。非牛顿流体：不符合牛顿公式τ/D=f（D）触变性Thixotropy（受剪切后粘度的变化）流体-粘度测定高粘度材料的动力粘度测定(1)动力粘度：ηt是二液体层相距1厘米，其面积各为1(平方厘米)相对移动速度为1厘米/秒时所产生的阻力，单位为克/里米·秒。1克/厘米·秒=1泊一般：工业上动力粘度单位用泊来表示。(2)运动粘度：在温度t℃时，运动粘度用符号γ表示，在国际单位制中，运动粘度单位为斯，即每秒平方米(m2/s)，实际测定中常用厘斯，(cst)表示厘斯的单位为每秒平方毫米(即1cst=1mm2/s)。(3)条件粘度：指采用不同的特定粘度计所测得的以条件单位表示的粘度，各国通常用的条件粘度有以下三种：例：赛氏粘度，即赛波特(sagbolt)粘度。是一定量的试样，在规定温度下从赛氏粘度计流出200毫升所需的秒数，以“秒”单位。赛氏粘度又分为赛氏通用粘度和赛氏重油粘度(或赛氏弗罗(Furol)粘度)两种。马达的驱动电流？粘度值反应在对马达转动的阻力流体-粘度的意义条件粘度的测定–粘度杯粘度的意义–“流体流动的受阻碍程度”粘度的单位与换算法标4号杯ISO4号杯动力粘度毫帕.秒厘泊福特4号杯德标4号杯察恩2号杯流体-粘度的变化（随温度）溶剂型涂料温度与粘度之关系（例）温度℃各种材料的粘度变化福特４号杯秒粘度温度已知某涂料在20℃时粘度为22秒（福特4号杯）该涂料在12℃和32℃时的粘度分别为？涂装的意义保护作用涂料可以在物体表面形成一层保护膜，保护各种制品免受大气、雨水及各种化学介质的侵蚀，延长其使用寿命，减少损失。装饰作用由颜（填）料及成膜物质提供，其它组分协助。当然，颜料除了使涂膜呈现鲜艳多彩的颜色外，还具有其它作用，如提供一定的机械强度、化学稳定性以强化保护作用；成膜物质使涂饰物表面光泽发生变化，丰满度提高，提高质感，提高了装饰效果。其它作用。保护和装饰性是涂料的基本功能，此外涂膜还可以提供防静电、导电、绝缘、耐高温、隔热、阻燃、防霉、杀菌、防海洋生物附着、热至变色、光至变色等作用。涂装技术的关注点涂料的发展产能最大化（喷涂流量）利益最大化（涂料节省）环境保护与工人健康（减少排放，提高喷室洁净度）特殊的流体-涂料涂料发展趋势溶剂性高固含量涂料水性涂料UV涂料双组份涂料粉末涂料减少排放VOC挥发性有机化合物VOC经光照破坏臭氧层主要涂料种类溶剂性涂料(易操控但产生VOC)高固含量涂料(需要较高的喷涂雾化压力）高固含量涂料可能需要加热水性涂料(需要抗腐蚀设备材质，可能需要加热)粉末(需要特殊喷涂设备和干燥装置)双组分涂料:根据存罐时间和粘度需要特殊的设备流体-雾化的概念定义：流体通过喷嘴，高速气流或其他手段分散成微小液滴的操作。液体经过特殊装置化成小滴,成雾状喷射出去。雾化类型：压力雾化,转盘雾化,气体雾化及声波雾化等。被雾化的众多分散液滴可以捕集气体中的颗粒物质。（雾化空气要求较高质量）空气雾化无气雾化离心力雾化－旋杯喷涂方式-雾化机理（空气雾化/压力雾化）混气雾化喷涂方式-雾化机理（静电雾化）各种喷涂方式都可叠加静电效果可提升雾化质量喷涂方式-传统空气喷涂特点•20世纪早期重大发明•表面质量卓越•初期投资低•操作简便•涂料浪费严重，通常达70％•喷手健康受影响（VOC）•喷漆房维护费用高•受到各地环保政策的制约应用市场(例)汽车航空塑胶瓷釉皮革传统空气喷涂参数表面质量产能喷幅调整传递效率材料节省常规的喷涂参数气帽处空气压力1-2巴流体压力0-4巴能源消耗20立方/小时关键词：表面质量卓越，涂料浪费喷涂方式-传统空气喷涂喷涂方式-HVLP低压大流量空气喷涂特点利于环保表面质量好，过喷减少初期投资低限制条件：喷涂中/低流量时雾化才能保证适用于喷涂小工件，低粘度涂料，如金属漆需要消耗大量压缩空气应用市场(例)电子着色塑胶皮革修理HVLP低压大流量空气喷涂表面质量产能喷幅调整传递效率材料节省常规的喷涂参数气帽处空气压力0.7巴流体压力0-4巴能源消耗30立方/小时关键词：小流量低粘度时节省涂料喷涂方式-HVLP低压大流量空气喷涂喷涂方式-无气喷涂特点最适用于高流量大面积喷涂无高表面要求场合如重防腐涂料经雾化后粒子仍较粗糙，表面不平整膜厚不均匀设备维护成本高泵需要较高流量的压缩空气应用市场(例)造船桥梁建筑钢结构容器金属机械无气喷涂表面质量喷幅调整传递效率材料节省产能常规的喷涂参数不存在雾化空气流体压力40-400巴泵能源消耗17立方/小时关键词：大流量，高产能喷涂方式-无气喷涂喷涂方式-混气喷涂/空气辅助无气喷涂特点既有较好表面质量又能实现较大产量几乎无过喷最易符合环保规定喷漆房维护费用最低仅需少量压缩空气应用市场(例)木器金属机械空气喷涂场合但并非需要超级表面质量室内无气喷涂场且喷涂距离可控制*室外采用混气喷涂须适当调高涂料压力AIRMIX®混气喷涂表面质量喷幅调整传递效率材料节省产能常规的喷涂参数气帽处空气压力0.3-1巴流体压力20-200巴能源消耗8.5立方/小时关键词：节省涂料，综合表现喷涂方式-混气静电喷涂喷涂方式-混气静电喷涂特点适用于喷涂表面复杂，不规则，网格状场合表面质量好，生产速度快几乎无过喷最能符合环保规定喷漆房维护费用最低应用市场(例)汽车金属机械木器塑胶*对于非导电的工件采用静电喷涂应调整相关工艺AIRMIX®混气静电喷涂关键词：效率，品质最佳，最省涂料喷枪头部可产生8万伏高压，使喷枪与接地工件间建立足够强度的静电场经过枪头的涂料粒子被充电传递效率TE最高雾化最精细*高粘度涂料不适用喷涂方式-混气静电喷涂涂料的输送-气动柱塞泵-外形尺寸：长，宽，高-重量-安装方式：墙置，车载，其他-构造-空气马达：单动，双动-构造-空气马达：气阀内置，外置-构造-下缸体：双球，四球，FLOWMAX-构造-下缸体：材质，密封件-环境温度：不大于50℃，60℃优点•适用优势的混气喷涂•中高流量喷涂•可以调节施工速度缺点•投资较大•维护成本较高气动柱塞泵的工作参数和构造-压力比：气侧活塞与液侧活塞面积比-流量-下缸体容积-流量-以每个往复行程的排量表征-工作压力（1巴-6巴）-空气消耗量-空气接口-涂料接口：吸料，排料-气动柱塞泵套件构造空气调压器吸料管过滤器清洗管涂料球阀空气马达空气球阀下缸体优点•供料系统可以循环•清洗简便自动填充•较少的维护缺点•输出涂料压力不能太高•输出涂料压力脉动大TrainingProgram涂料的输送-气动隔膜泵涂料的输送-压力桶•优点•可以输送大部分类型的涂料•回路密封缺点•清洗麻烦•需要时间填充优点•雾化效果好•表面质量非常好•可以雾化较高粘度的涂料缺点•涂料传递效率低•过喷（反弹）严重•工件内侧的喷涂困难•干的涂料粒子会黏附在工件的边上和背面喷具-空气喷枪HPAHTI-HVLP-LVLP克姆林空气喷涂技术优点•可雾化极高粘度的涂料•生产效率高•喷射距离远缺点•表面质量差•膜厚不均匀•不期望的环抱效果喷具-无气喷枪喷具-混气喷枪混气喷涂技术Airmix®由克姆林在1975年发明！优点•涂料传递效率高：90%•雾化质量高•主要配套空气喷涂或混气喷涂•喷涂多重表面非常容易应用条件•必须保证工件良好的接地•油漆电阻率应在合适的范围•内角喷涂困难（法拉第效应）喷具-静电喷枪优点•降低涂料的粘度•消除环境温度变化对涂料的影响•提高表面质量•减少溶剂的使用量缺点•不适用大的供料系统•不能用于双组分油漆喷涂系统附件-涂料加热器喷涂系统附件-涂料加热器克姆林涂料加热器其他品牌产品球阀克姆林涂料加热器特点•内部构造为直通道和静态混合管，便于维护和更换•静态混合管强制涂料充分与管壁接触，换热均匀•低功率，高效率•严格温度控制•防爆，符合ATEX标准简化日常换色流程的方法喷涂系统附件-涂料换色阀先导气阀涂料接入端（循环）涂料出口溶剂接入端涂料的应用工艺1.涂料的应用工艺涉及储存，喷涂，过滤，搅拌，输送等；2.涂料的应用工艺取决于终极产品的涂装要求，涂料制造工艺和质量等信息：材料技术数据表TDS或材料安全数据表MSDS信息：产品表面技术要求，标准，喷涂工艺在线过滤器1.过滤器的参数：耐压，流量，材质，接口2.过滤器滤芯需定期清洗（反冲，吹净)，检修更换泵出口过滤器形式过滤芯旁路喷涂系统附件-涂料过滤器涂料过滤器的尺寸“目”每平方英寸孔数微米孔径过滤芯型号喷涂系统的涂料过滤配置1.就喷涂设备正常和持续作业考虑，喷涂设备提供商可配置过滤器件2.必要时喷涂设备提供商与客户和涂料制造商协调吸料口过滤泵出口过滤枪下过滤喷嘴前过滤（06号以下）涂料的搅拌与循环涂料需要搅拌或循环的理由•常见涂料的组成：颜料，云母，金属粒子，填充剂，溶剂•很多原漆各成分不能自然混合或保持均匀状态•产品涂装要求油漆混合到某种程度•容器内的油漆可以通过机械式搅拌器混合•合适的设计使油漆通过在管路系统中的运动得以混合涂料的搅拌工艺参数涂料的运动速度要求涂料的粘度容器的尺寸涂料受剪切性能变化倾向环境噪声标准200升桶空气马达扭矩，功率，转速，减速机叶片数量，尺寸，材料，形式，转速升降机回流管吸料管接地线喷涂系统附件-涂料搅拌机长度：工艺布局内径：压力损失，管内残留量（清洗）外径与管壁构造：强度（耐压）材质：耐溶剂（普遍性），操作舒适性接头：泵，枪，附件接口的管螺纹规格管螺纹.pdf对于较粘稠的材料：压力损失大，内壁光滑要求对于湿气敏感和易于化学反应的材料：特氟龙材质喷涂系统附件-喷涂软管喷涂软管-导电性•为避免喷涂设备带上静电，喷涂系统必须妥善接地•输漆泵接地•喷枪与泵的连接，气管和涂料管至少一根导电喷涂软