魏强
（杭州福路涂装设备有限公司，杭州）
摘要：水性漆是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，因此挥发的是水，更加节能环保，但由于水性漆导电性能非常好，水性漆容易反弹回裹到前枪体和喷漆工脸上，导致漏电报警，操作环境差，油漆浪费。本文介绍了我公司自主研发的水性漆防反弹静电喷枪技术的研发理念和产品特点，并对喷涂中的工艺和参数进行了介绍，并且将此技术在汽车五金工件喷涂水性漆中成功应用。
关键词： 水性漆 防反弹静电喷枪
0 前言
油性漆以有机溶剂为稀释剂，消耗能源、污染环境、有毒有害且易燃易爆。油漆在生产、施工和固化成膜过程中向大气挥发的有机化合物（ VOC ），严重污染环境，并且对人身健康构成了威胁 。
水性漆是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，因为挥发的是水，更加节能环保，目前已广泛使用在木器、金属、工业涂装、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。现国家环保力度严，禁用油性漆，大力推广水性漆。
针对水性漆，本公司成功自主研发出水性漆防反弹静电喷枪。普通静电喷枪喷涂，由于水性漆全导电，水性漆容易反弹回裹到枪身和喷漆工身上，导致漏电报警、物料的浪费。我们的水性漆专用静电喷枪攻克了这一难关。防止物料反弹，上漆率更高， 更节省漆。
1 原理
静电涂装是在喷枪与被涂工件之间形成高压静电场，一般工件接地为阳极，喷枪口为负高压，当电场强度足够高时，枪口附近的空气即产生电晕放电，使空气发生电离。当涂料粒子通过枪口带上电荷，成为带电粒子，在通过电晕放电区时，进一步与离子化的空气结合而再次带电，并在高压静电场的作用下，向极性相反的被涂工件运动，沉积于工件表面、形成均匀的涂层。
防反弹静电喷枪是在喷枪的外部一圈加外电针，外电针和内电针都和高压线连接，外电针和内电针保持一定距离，防止电场干扰。当涂料粒子通过枪口带上电荷，成为负的带电粒子，并在高压静电场的作用下，向极性相反的被涂工件运动。由于水性漆全导电，带电粒子极性强，也会朝人身上（人接地）反弹，而外电针放电是高压负电场，回弹的负油漆粒子碰到负电场，负极和负极相斥，油漆粒子折回向工件运动。
此项技术的优势和特点主要体现在以下几方面：
1.防油漆反弹可以保护枪身，防止漏电；保护油漆工，不会反弹到脸上，操作更舒适。
2.反弹的油漆向工件运动，上漆率更高，能比普通的静电喷枪节省约10%的油漆。
基于以上优势，防反弹静电喷枪应用于水性漆具有卓越的性能。
3. 防油漆反弹可以保护枪身，防止漏电；保护油漆工，不会反弹到脸上，操作更舒适。
4.反弹的油漆向工件运动，上漆率更高，能比普通的静电喷枪节省约10%的油漆。
基于以上优势，防反弹静电喷枪应用于水性漆涂料具有卓越的性能。
3 实验
3.1环境
影响水性漆干燥的外部因素：温度、相对湿度和空气流速。温度越高，相对湿度越小，干燥越快。以水为稀释剂的水性漆，相对于溶剂型涂料，高沸点的水挥发比较慢，挥发时间更长，对环境敏感度更高。 温度较低，相对湿度较大，干燥所需时间较长，成膜速度较慢，在施工中易形成流挂现象；温度较高，相对湿度较小，干燥施工前 , 待喷的部件及油漆应保持在 15 - 30 ℃ 至少 14 h 以上。 在温度 10~30 ℃ ，环境相对湿度 30% - 80% 下施工。每次调配搅拌均匀。喷涂现场亮度和清洁度应满足其涂装施工要求。
3.2清洁
如果清洁工作未做到位， 就会导致漆膜产生颗粒。 要搞好环境卫生，保持使用工具的清洁，油漆要经过滤布过滤，充分搅匀等。
3.3管线加热器
优选采用我公司自主研发的水性漆管线加热器，现有普通空气喷枪用的电加热水性漆不适用于静电喷枪，喷枪高压电会接地，无静电效果。
公司采用电热绝缘油加热油管和空气管，隔离高压电和加热的低压电，效果显著。市面上有水性漆油桶加热设备，经过隔膜泵和长长的管线，到喷枪喷嘴温度就很低了。我们是在喷枪附近加热，热损耗低。
此项技术的优势和特点主要体现在以下几方面：
1. 水性漆加热喷涂，各个季节都需要，加热油漆到工件上流平性变好，不容易流挂，表面装饰性更好，效率高，省油漆。
2. 水性漆特别在冬天时有结冰现象，粘度升高，喷涂效果不好，影响产品质量。加热喷涂，粘度降低，好喷涂。
3. 温度损失少，加热器设定温度45度，夏天枪头出油漆测量为39度。枪头空气温度为40度。
4. 显著降低粘度，采用2号粘度杯，加热前粘度35秒，经过管线加热器，粘度变为26秒。
安装工艺流程图
4 施工要点
4.1参数
（ 1 ）黏度：水性漆最佳黏度为 25~35 s ；
（ 2 ）设备参数：发生器电压 40-50 kV，雾化压力 0.40~0.50 Mpa ；
水性漆在喷涂过程避免走枪过度造成流挂。采用我公司自主研发的水性漆管线加热器，就不容易流挂。建议喷涂 2道，可改为1道。喷涂速度 0.5~0.7 m/s ，喷嘴距离工件表面 30~40 cm ，以漆膜均匀连接，微微发亮。待表面完全触干后， 60 ℃ 烘烤 2~4 h，室温冷却，放置16~24 h 。
4.2喷涂对比测试
4.3结果
通过对比发现防反弹静电喷枪枪身没有反弹上油漆，普通静电喷枪喷水性漆后，枪身反弹很多油漆，时间长就会漏电报警。
这是防反弹静电喷枪喷的工件，亮度和丰满度和油性漆效果一样
5 、应用实例
5.1耗漆量降低
某工厂做工件喷涂水性漆对比测试，防反弹静电喷枪省油漆10.14%。
型 号 | 60个工件 |
防反弹静电喷枪 | 4210克 水性漆 |
普通静电喷枪 | 4680克 水性漆 |
5.2防反弹自动静电喷枪（PG-010）应用于水性漆
自动喷枪参数
5.2.1防反弹自动静电喷枪（PG-010）的优点
1、容易操作、生产效率高：
自动液体静电喷枪适用于流水线大批量连续作业。自动化程度高，大幅提高生产效率。
2、节省涂料：
经过优良雾化的涂料粒子在静电场力的作用下，不仅从正面还从侧面及背面包覆工作，从而大大提高涂料利用率。
3、坚固耐用：
采用特制塑胶复合材料，精密组件，使用寿命长。
4、安全性能高：
高压发生器具备自动保护功能，在过电流情况下自动切断高压电，并启动蜂鸣器示警，从而有效保护设备及安全作业。
5、防反弹、降低损耗：
喷水性漆，采用防反弹水性漆自动静电喷枪，能有效的防止油漆反弹，上漆率更高， 更节省油漆。
5.3自动静电旋杯应用于水性漆
旋杯参数
型号 | PG-010 | 重量 | 3（Kg） | |
适用范围 | 自动喷涂 | 最大输出压力 | 300（N/S） | |
功率 | 0（w） | 动力形式 | 气动 | |
空气消耗量 | 0.9 Nm3/min | 空载排量 | * | |
喷射宽度 | 150-500 | 喷嘴直径 | 45 | |
压力比 | 1：1 | 种类 | 静电喷涂机 | |
最佳喷射距离 | 250 | |||
5.3.1静电旋杯的优点
1、 最大程度的克服法拉第静电效应，封死角及凹凸处极强的渗透，对于复杂的工作喷涂，将人工辅喷降到最低限度。自动喷涂获得最高的生产效率。
2、 喷涂可调幅度大。从8时（220mm）到48时（1220mm）。
3、超高速气悬浮轴承，设计先进，使用寿命长。
4、喷杯雾化细，安全可靠。
5、可外加自动换色装置，换色仅需6秒钟。
6、与防反弹自动静电喷枪搭配使用，效果更佳。
6、结论
水性漆防反弹静电喷枪系列经过多年的研发、推广和应用，目前已经在汽车整车及零配件得到广泛成功应用，积累了丰富的现场应用经验以及解决问题的能力。随着国家对环保要求的日益提高，水性漆代替油性漆是一次绿色革命，水性漆防反弹静电喷枪系列将极大的推动这场变革。
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