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水性涂料涂装生产线的静电涂装和绝缘方法!

时间:2021-9-22 8:36:00来源:http://www.zhongyazg.cn/news687664.html

水性涂料涂装生产线的静电涂装和绝缘方法!

为了控制涂装固定污染源的大气污染物排放,保障人体健康,保护生态环境,改善空气质量,国内外各汽车企业已经普遍采用了水性涂料,特别是在新建的涂装生产线上。

传统的使用溶剂性涂料的机器人静电喷涂是内部充电方式,其涂料利用率可达到90%以上。采用水性涂料外部充电方式的机器人静电喷涂,涂料利用率约为60%,且静电爪突出造成的污染较大,无法进行带电内吹(车体内面喷涂)。目前,水性涂料的内部充电方式(弹坑式、注塑式、复杂结构)技术成熟,涂料利用率达到70%,已有实际使用案例,可以进行静电内喷涂。目前,ABB、SAMES、FANUC、HONDA  EG、川崎等几家主要机器人制造商投入了大量精力研究水性涂料的内部充电方式。

静电喷涂原理:静电喷涂使涂料带负电荷,使被涂物接地。具有负高电压的涂料喷向被涂物时,静电感应会在被涂物表面产生正电荷,在涂装设备与被涂物之间形成喷涂轨迹。在静电引力的作用下,涂料附着在被涂物的表面,负电荷通过地线放电。

静电喷涂的主要优点是静电引力提高了喷涂效率。但是,专用的机械/喷枪需要专用的结构和措施。


水性涂料的静电涂装及绝缘方法

1、水性涂料的静电涂装

溶剂的电阻值大(通常为0.4~4?MΩ),基本上不通电,因此无需绝缘等特别手段,即可在旋转杯和喷枪内增加高电压,溶剂涂料通过以往的静电涂装成立。

水性涂料具有电阻小、通电性好的特性。 用高压发生器增加(+)的电荷,通过设备(机器人和涂料管路)放电。在提高高电压的瞬间,各设备通过地线产生电流。这样产生静电的不仅仅是旋转杯的周围。水性涂料通过导电性涂料(水)漏电。因此,水性涂料在以往的静电涂装中不成立。因此,水性涂料的静电涂装需要设置具备绝缘功能的专用涂装设备系统。

2、水性涂装的绝缘方法

(1)、作为供给系统总绝缘方式的机器人、泵和罐体均绝缘,主要特点是设备投资大,齿轮泵(电机)等设备的绝缘难以实现,在实际生产中应用较少。

(2)、车身直接加电压的方式,即车身加正电压的方式,主要特点是静电容量大、危险,车身颗粒附着多,未应用于实际生产中。

(3)、外部充电方式,即对外部电极喷出的涂料粒子施加电压的方式,主要特点是间接通电损失大,涂装效率低,已应用于实际生产中。

(4)、内部充电方式,即物理切断供给系统。主要特点是中继槽结构复杂,需要进一步研究改色损失的更小,并已应用于实际生产中。


外部充电和内部充电的比较

1、基本说明

(1)、外部充电方式这种方式与内部充电的机器人系统相比,一次性投资的金额较少。但是,与内部充电(70%)相比,外部充电(60%)产生的涂料废液多,材料使用量增加,成本变高;涂装效率差;合格率下降;涂装设备脏,外部污染严重(清扫频率高),喷枪主体和机器人污染严重,影响质量,(容易飞散);展位/分离槽的污染严重等。

(2)、内部充电方式与外部充电的机器人系统相比,理论上的换色损失极少或几乎没有,但投资金额大、占用空间大、维修保养成本高、维修工时多。

2、比较说明

对比水性涂料机器人的静电喷涂外部充电方式和内部充电方式,综合考虑喷涂效率、投资成本、维护性和清洗时所消耗的涂料和溶剂的损失,可知两种方式各有优点。根据机器人水性涂料静电喷涂市场技术的发展动向,以及各大机器人、水性旋转杯供应商(如ABB、Sames及杜尔等)的新技术开发、应用,可知在起初的技术摸索期,混合采用了内部/外部充电方式。之后,由于不能解决内部充电方式更换颜色时的损耗问题,所以倾向于使用外部充电方式;克服换色损耗的技术难题,解决后,未来内部充电方式将全面推广和应用,内部充电技术的发展速度也将越来越快。

随着科学技术的进步,特别是软件、自动化等技术的不断完善和提高,水性涂料机器人静电喷涂的内部充电和外部充电系统将在投资成本、维护性和适应性等方面实现突破和提高,更好地满足现场实际使用;同时,提高涂料的涂布效率,减少涂料损失和清洗时的溶剂消耗量,降低VOC的排放,更节能,消除或减轻污染。


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