空气静电喷涂技术及应用简介

1.空气静电喷涂的特点

空气静电喷涂是靠静电斥力与离心力、压缩空气动力或液压等作用力，将输送到电喷枪前端的涂料给予分散和雾化的方法。在喷头前端有针状或锐边放电极，它通过电缆与高压静电发生器相连，或是通过装在枪内的可控透平发电机使电极带上负高压电，与接地工件形成电场，涂料滴在电极周围的电晕中获得30～140kV及0～200μA的负电，靠静电斥力进一步雾化，飞向接地工件，未被直接吸到工件上的带电漆雾也会因静电吸引而吸到工件之上，这称为静电喷涂所特有的“环抱效应”，因此涂布率很高。压缩空气雾化法及液压雾化法均可加上静电进行喷涂，使通过这两种方法雾化的涂料粒子在静电斥力下进一步细化，并定向飞往工件，可使涂布率增加20%～40%。

当然，空气静电喷涂也有一定的局限性：①成本较高；②法拉第屏蔽效应使一些凹形及孔形死角涂不上漆，一些突出的边角涂膜较厚，须设人工补漆工位；③不导电的工件，如塑料件等，要进行导电预处理，使被涂工件有良好的导电性；④在喷漆过程中，要确保工件通过挂具、悬链及钢结构进行良好的接地；⑤为保证安全，喷漆室、输漆设备、空压机、喷漆区域的地面等所有导电装置及容器在喷漆区域3m范围内要可靠接地，防止电子积聚到一定程度时放电产生电弧，造成触电或火灾危险；⑥进入操作区的人员必须穿导电鞋（在105Ω以下），静电喷涂一停止，应立刻切断高压电源，接地放电。

2.空气静电喷涂设备

空气静电喷涂工艺以其涂料利用率极高、涂装施工效率高，涂装质量优异、大幅度减少了废漆及漆雾的产生，对环境危害小等优势，越来越广泛地用于机械行业，特别是汽车制造行业中。按静电雾化器的外形和安装方式的不同，空气静电喷涂设备可分为固定式和手工移动式两大类。对于大规模的涂装生产线，以固定式喷枪为主，对于设计规模较小，涂装作业场地较拥挤，需要改变操作方式的场合，手提式静电喷枪则以其灵活、轻便、不占作业场地的优点，在外形复杂工件及凹陷部位的均匀涂装方面具有明显优势。

以在我国多家汽车、摩托车制造厂批量使用，具有一定的实用性和代表性的PRO3500型空气静电喷枪为例，该空气静电喷枪由枪柄、枪管、扳机、空气帽组件、各管路、气路系统等部件组成。其静电原理为：由压缩空气带动内藏式涡轮发电机，经不断放大整流而成615×104V高压直流电，使漆液粒子带电并进一步雾化而进行静电涂装。

3.安全措施及安全检查

空气静电喷涂需要特别注意的是安全问题，为此，国家专门颁布了相关安全标准。对于PRO3500型及其他同类空气静电喷枪，每次使用前还应采取以下安全措施及安全检查：

（1）喷枪系统安全 必须保证系统安全接地，枪身对地电阻小于1～2MΩ。

（2）人体安全 操作者及所有进入作业区的人员必须穿导电鞋，操作者不允许戴绝缘手套，人体对地电阻小于1～2MΩ。

（3）工件状态 地链小车或导轨可靠接地，与工件呈点或线接触，工件对地电阻小于2MΩ，否则直接影响静电效果，甚至使漆雾回抱于操作者。

（4）作业区安全 作业区内所有可燃液体必须放在安全接地的容器中，所有导电体应接地。

（5）操作保证 所有操作者必须经过培训，可以安全使用静电喷涂系统，且掌握卸压技术。

4.工艺条件

与普通空气喷涂相比，直接影响空气静电喷涂效果的工艺条件有：(www.xing528.com)

（1）喷枪相对位置 在多支喷枪同时操作的场所，使用时应注意其相对位置，应使喷出漆流互不干扰，避免同性电荷的漆雾相斥，尤其是对于喷涂中小型工件的场所。

（2）喷漆室风速 静电喷涂时喷漆室风速、排风量小于一般空气喷涂。一方面，静电喷涂本身漆雾、溶剂挥发量小，不需要过高排风量；另一方面，风速过大，直接影响漆雾在电场中的吸附力而影响静电效果。对于一般空气静电喷枪，建议风速为0.5～0.7m/s。

（3）涂料的电阻 涂料的电性能直接影响静电雾化性及静电效果。电阻值过高，带电困难，静电效果差；电阻值过小，则易漏电，危害喷枪，且不利于安全操作。各种规格不同的静电喷枪，均有其特定的电阻值范围，可结合现场试验及喷枪供应商建议而确定。

（4）涂料的黏度 静电喷涂用涂料的施工黏度一般较空气喷涂略低，有利于提高雾化效果，使漆雾易于沿电力线方向环抱沉积。

（5）空气压力 在相同的管道输漆系统条件下，空气静电喷枪所需压力低于普通空气喷枪。过高的空气压力，一方面会影响涡轮发电机的正常工作，另一方面也影响了静电效果。

（6）输漆压力 与普通空气喷枪相比，静电喷枪喷涂所需输漆压力也略低。

5.涂装效果

与普通空气喷涂相比，空气静电喷枪喷涂具有以下优点：

（1）厚度增加且均匀 在操作方法基本相同的条件下，由于静电吸附作用，空气静电喷涂的涂膜厚度略高于空气喷涂的涂层厚度，且由于环抱效果，对工件转角、凹陷等部位易于上漆，涂膜更加均匀，不易于造成漏喷。

（2）良好的流平性 由于湿膜平整、均匀，在适当的黏度、温度和湿度等条件下，涂膜易于流平，桔皮明显减轻，涂膜更加平整。

（3）鲜映性得到提高 由于桔皮等外观缺陷的减少，直接提高了涂膜的鲜映性。

（4）光泽有所改善 整面光泽有所改善，对于内表面、转角等难上漆部位，光泽提高更加明显。

（5）涂料利用率得到提高 在同一涂装生产线上，用普通空气喷枪和空气静电喷枪各喷一定数量的工件，同时进行相应的数据测定，结果是空气静电喷枪喷涂比普通空气喷涂涂料利用率提高35%。

因此，尽管采用空气静电喷枪在使用、维护、工艺条件、操作安全等诸多方面均须特别注意，但其优良的喷涂质量，尤其是涂料利用率的大幅度提高，可以为企业、社会带来良好的经济效益和社会效益。