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喷枪的雾化技术及发展趋势

由于 RP 省漆高效喷枪的涂料传递效率已非常接近 HVLP 喷枪,以往在美国只能使用 HVLP 喷枪,现如今 RP 省漆高效喷枪已获得美国 20 多个地区的认可及批准使用。
表 1 三种雾化技术喷枪技术比较
喷枪 类型 传统喷枪 HVLP 喷枪 RP 喷枪
雾化方式 (风帽雾化压力) 主要是气压雾化(2.5 巴) 主要是气流雾化(0.7 巴) 气流、气压雾化(1.2 巴)
HVLP 环保省漆喷枪和 RP 省漆高效喷枪有一个共同的特点,即雾化气压 较低,涂料的传递效率都高于 65%以上,在喷嘴结构上也还有一个共同的特 点,就是都采用了当今最先进的一项设计即空气扰流板设计(图五),这样就确保了雾化空气均 匀地从风帽内部喷射出,当雾化空气均衡后,其雾化的涂料也就非常均匀,从而也就保证了涂 料颜色的喷涂均匀。
空气雾化的关键:风帽、喷嘴和枪针
SATA 喷枪的喷嘴和枪针是由坚固耐磨、耐腐蚀的 V4A 钢经过精密的机械加工成形的,喷
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嘴内部是一个锥形涂料通道,与枪针的前面尖端部位吻合,能行成一个涂料阀门作用。空气喷 枪喷嘴的主要作用体现在以下三方面:1、为针阀(枪针尖端部位)提供阀座,以限制或切断涂 料的通路;2、控制涂料流量;3、将涂料导流至雾化气流中。选用适当口径的喷嘴,通常由涂 料的粘度、所喷涂料的性能、所需涂层厚度和待喷面积的大小等参数来决定。喷枪的基本功能 就是运用压缩空气将涂料击成雾滴,并将其吹送到被涂物上。目前空气雾化喷枪大都采用外部 混合式雾化方式。空气喷嘴提供了主要的雾化方法。通过位于涂料喷嘴和风帽之间的空间(即 中心雾化孔)完成主要的雾化,来自该空间的空气柱和涂料流互相配合产生涂料的第一级雾化。 辅助雾化孔与空气喷嘴的角是一致的,并位于风帽的端面,这些孔有两个作用:1.使喷雾图形 不扩展太快,并保持喷嘴的风帽端面清洁,如这些孔堵塞或不存在,将引起涡流或回流;2.对 高流速涂料雾化特别有效,这产生涂料的第二级雾化;风帽的扇面控制孔提供气流形成扇形图 形,没有这些扇面控制孔的空气射流,雾化的气流将是圆形而不是椭圆形。喷枪风帽上的气孔 数量及大小是配合喷枪的整体设计的,故此不可根据气孔数量及大小判断喷枪的雾化好坏。
传递效率 (上漆率)
35%-45% >65% >65%
进气压力 (巴) 4.0 巴 2.0 巴
2.0-2.2 巴
耗气量 (升/分钟)
380 430 285
雾化技术的发展趋势
喷涂距离 (厘米) 18—23 13—17 17—21
喷枪是作为将涂料雾化后完美的涂附在被涂物上的一种工具。以前,喷漆师傅采用的都是 传统高压空气喷枪进行操作,而这种喷枪由于传递效率过低,导致大量的涂料和溶剂向大气环 境中散发,严重污染大气。如今,随着汽车工业和涂装业的不断发展和人们环保意识的不断提 高,各国政府和汽车公司开始逐步采用环保型的涂装材料,使涂料在喷涂过程中产生的有害挥 发性物质排放量达到环保要求。所以,汽车涂料和工业涂料正向高固体化、水性化、低 VOC 排 放化的方向发展。欧盟也曾提出了将汽车喷漆、金属装饰用油漆以及清漆中所含挥发性有机化 合物(VOC)用量减少 50%的法律修正案。对水性涂料中每公升 VOC 含量控制在 50 克以下,溶 剂性涂料每公升 VOC 含量控制在 75 克以内。
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喷枪的雾化技术及其发展趋势
(Technical development and trends in spraying and atomization)
当涂料涂覆于各种质材的工件表面时,要获得良好雾化的涂料取决于许多因素。涂料、喷 枪的选择和喷涂技法无疑是重要的。对于喷涂工具——空气雾化喷枪的详尽了解是获得高质量 涂装效果最好的方法。
HVLP 高流量低气压雾化技术环保省漆喷枪和 RP 低流量中气压雾化技术省漆高效喷枪是今 后空气雾化喷枪的发展趋势。HVLP/RP 喷枪不论是涂装效果还是涂料的传递效率比传统喷枪好 许多,因此,HVLP/RP 喷枪受到世界各国喷漆技师的青睐。在欧美发达国家,HVLP/RP 喷枪
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已非常普及;在中国,大力推广使用 HVLP/RP 喷枪已是大势所趋。
三种雾化技术的特点
(1)传统高压雾化方式:传统高压喷枪的喷涂气压一般为 4.0 巴,涂料是靠压 缩空气的压力完成雾化的。因此,传统喷枪的风帽雾化压力必须要够高才能 有足够的能量把涂料雾化好,可是高的雾化压力会令雾化后的涂料会产生一 个较大的流速,当涂料流速过快地喷射在工件表面时,就会产生一定的反弹 形成过喷,大大降低了涂料的传递效率(即上漆率),它的传递效率一般仅为 35%-45%左右,除了产生不必要的污染外亦浪费涂料。 (2)HVLP 高流量低气压雾化方式:HVLP(High Volume Low Pressure)高流 量低气压喷涂技术是目前涂装行业较先进的现代喷涂技术。什么是高流量低气 压?它是以极低的风帽雾化压力(0.7 巴,进气压力为 2.0 巴)雾化涂料,从而减 少过喷带来的涂料损耗及环境污染,配合相对较高的压缩空气流量(耗气量约为 每分钟 430 公升)来补充能量,完成雾化;HVLP 最先是 1988 年由美国加里佛 尼亚州南海岸空气质量管理局提出并制定相关的 1151 环保管理条例,当时规 定只有喷枪风帽处空气雾化压力低于 0.7 巴(≤0.7 巴),而涂料传递效率高于 65 %的喷枪,亦即 HVLP 喷枪才可在区内使用。HVLP 环保省漆系列喷枪的特点是节省涂料(实际 使用比传统喷枪节省 15-30%的涂料)及减少污染,然而其每分钟约 430 升的耗气量较传统喷枪 略高,故需要较强而稳定的压缩空气供应系统及与传统喷枪稍为不同的喷涂手法。
喷枪的部件
喷枪基本结构包含枪身、喷嘴套装(风帽、喷嘴和枪针,简称三件套)、控制部件和其它附 件等。为了能达到一个完美的喷涂效果,是离不开 喷枪的核心部件的。SATA 喷枪和喷嘴套装是经过 计算机检测和监控下生产的,并保持全世界独家逐 一对每把喷枪和喷嘴套装在出厂前均进行手工调 校,经实操测试确认雾化效果优良才交付给客户的。 因此,在更换喷嘴套装时,三件套严禁出现随意组 合现象,否则,会影响完美的涂装效果。
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Байду номын сангаас
(3)RP 低流量中气压雾化方式:RP(Reduced=降低了的;Pressure=风帽气 压)省漆高效系列喷枪是最先进的雾化技术,它结合了传统喷枪与 HVLP 喷枪 的优点,其风帽空气压力约在 1.2-1.3 巴之间;涂料传递效率在 65%以上, 但耗气量比传统喷枪更低(每分钟 285 升,进气压力 2.0-2.2 巴),操作上跟传 统喷非常接近。
三种主要的喷枪进料方式
喷枪输送涂料的主要方式包括 1.重力式 (上壶)、2.虹吸式(下壶) 和 3.压送式三种方式。 1、重力式喷枪的涂料壶设计在喷枪上部,涂 料是依靠自身重力加上压缩空气在通过喷嘴 及风帽时形成的文丘里效应产生真空令涂料 喷出;2、虹吸式(下壶)喷枪则主要依靠文丘里效应将涂料从虹吸杯(下壶)中抽取出来,因此在 同样的条件及涂料流量要求下,虹吸式喷枪的喷嘴口径要比重力式喷枪的大;3、压送式喷枪的 涂料输送则是依靠涂料输送设备加压来进行的,一般通过涂料压力罐或隔膜泵来进行,由于涂 料是压送出来的,而且可通过施加不同的压力调节涂料流量, 一般选用的喷嘴口径较上述两类 喷枪更小。
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