高压无气喷涂设备的应用
李红生，王文丽
材料保护
摘要：为了提高喷涂效率和涂层质量，改善操作条件及环境污染，介绍了高压无气喷涂的原理、高压泵等部件的原理结构和工艺要求。提出了如何进行操作与维护和故障排除以及喷涂施工时的注意事项。应用实践证明，该工艺技术合理，设备先进可靠，极具推广价值。
关键词：高压无气喷涂;高压泵原理;喷枪;喷嘴;施工
0前言
高压无气喷涂是进行涂料涂装的一门新工艺，其特点是生产效率高，操作时漆雾较少，所形成的漆膜均匀、紧密、防腐蚀性好，特别适用于大面积喷涂，如船舶、桥梁、机车车辆、机械设备及建筑结构等。
1高压无气喷涂的原理
高压无气喷涂不是利用压缩空气把漆粒喷在工件上，而是使用高压泵将油漆压到10一40MPa后通过特殊的喷嘴小孔喷出。当高压漆离开喷嘴到达大气中后立刻剧烈膨胀，雾化成极细的漆粒喷到工件表面。它仅借压缩空气(0.4一0.6MPa)驱动高压泵，使油漆增压，而压缩空气不直接与油漆接触。被增压的高压漆流中不混有压缩空气，也没有油漆与空气的混合物，所以飞扬到大气中的漆雾较少，劳动条件比压缩空气喷漆好。此外，无气喷涂不需要空气雾化，飞散少、涂料利用率高，大大降低了环境污染指数。
2高压无气喷涂设备的原理及结构
高压无气喷涂设备包括高压泵、蓄压器、油漆过滤器、高压软管以及喷枪等，并带移动小车。
(1)高压泵利用压缩空气驱动往复运动的活塞—柱塞差动泵(简称高压泵)。塞上、下运动，带动下部柱塞缸内的柱塞作上、下往复运动，使油漆吸人和排出。由于泵内上部活塞有效面积比下部柱塞有效面积大，因而达到增压〔可根据所需要的油漆出口压力确定，其比值一般在(30:1)一(35:l)，即进人泵的空气缸的压缩空气压力为1个大气压时，油漆压力达巧0一175大气压。
(2)蓄压器主要起油漆液压稳定作用。因柱塞往复泵在上下二个死点时速度等于零，该瞬时没有油漆排出，所以产生压力波动。增设蓄压器可以减少油漆在喷涂时的压力波动，以提高喷涂的质量。其结构是一简单的简体，上、下有两封头，油漆从底部进人，在进口处装一滚球单向阀。
(3)过滤器为了确保喷涂工作的正常进行，对油漆的过滤尤为重要。因为喷嘴的孔很小，油漆稍有不洁就会使喷嘴堵塞。其一是在油漆吸人口安装盘形过滤器，以去除油漆中的杂质污物。第二只过滤器装在蓄压器与高压软管之间，用以滤清上次喷漆作业后在柱塞缸及蓄压器内可能残留的剩漆。实践证明，在喷枪的进漆处再装一只小型的管状滤器，就可确保喷嘴不会堵塞。过滤器的相丝网选用100一120目，滤网必须经常清洗，保证有足够的漆料通过滤网，以确保良好的喷漆效果。
(4)高压软管蓄压器和喷枪之间用高压软管联接，对高压软管的要求是:耐高压(工作压力〕20MPa，确保正常操作);耐油、耐强溶剂(特别是耐油漆中的甲苯、香蕉水等)，以保证使用寿命;轻便、柔软，便于携带和操作。高压软管采用尼龙或聚四氟乙烯管，外层尼龙线、涤纶线或不锈钢丝，最外层人造织物或塑料薄膜保护层。可用高压橡胶软管，其橡胶夹层采用钢丝纺织。
3喷枪和喷嘴的工艺要求
3.1喷枪
对喷枪的要求是:(1)密封性能好，在高压油漆进人后不能有任何泄漏现象;(2)枪机的开关灵敏、轻便，油漆的喷出或切断是瞬时的，不能有断流、滴漆等现象;(3)喷枪操作要轻便灵活。
3.2喷嘴
喷嘴的好坏直接关系到喷涂的质量，喷嘴要求材料须坚硬、尺寸小、光洁度高、孔的几何形状规则。喷出的漆流雾化要好，扩散呈扇形，且经久耐用。
(l)提高喷嘴孔的光洁度喷嘴小孔的光洁度直接关系到油漆雾化及漆层质量，倘若小孔轮廓粗糙，则喷出扇形漆流不均匀，会产生流挂，露底等现象。
(2)控制喷孔的几何形状喷嘴孔应加工成椭圆形，喷出的漆流呈扇形，且喷涂至工件上的漆层呈椭圆形。若喷嘴孔加工成橄榄形，油漆喷涂质量更好，可以避免漆流两侧过厚过稠而引起漆层流挂的弊病。
(3)提高喷嘴使用寿命由于高压漆流从很小的喷嘴孔中以高速流出，且油漆中还含有金属微粒(铝、锌粉和填料等)使喷嘴容易磨耗，应选用经久耐磨材料。
4应用效果
(l)一般油漆均能喷涂可喷涂的漆种有:船底漆、船壳漆、磁漆、红丹漆、环氧沥青漆、氯化橡胶铝粉漆、富锌底漆等。漆料粘度在100s以下，细度能通过100目/25mm2扩滤网均能喷涂。
(2)生产效率高高压喷涂每人每分钟可喷3.5一5.5m2，除去设备维护、清洗以及其他辅助工作所耗，实际效率可比手工刷涂提高5倍以上，对大面积喷涂更为显著。
(3)漆膜质量好用高压喷漆施工，一次喷涂就能渗人缝隙或凹陷处，除锈后的粗糙表面更为适宜。高压喷涂所形成漆膜均匀紧密、光洁度好、防腐蚀性能测试比手工刷涂效果好。
5操作与维护
(l)启动压缩空气设备，先用溶剂循环清洗，并检查有否泄漏处。
(2)所喷漆料须先经100自/25m耐滤网过滤，避免喷嘴堵塞。
(3)喷涂时穿防护衣，戴面罩;清洗设备时须套上耐溶剂的手套，避免与毒性溶剂接触。
(4)适当掌握喷枪与工件距离3一4m为宜。
(5)产生漆层流挂和皱皮现象的主要原因是漆膜过厚，同时还有喷嘴质量、油漆粘度、压缩空气压力过低，喷嘴孔太大使出漆量过多，喷枪移动速度过慢等。
(6)喷涂完毕(或换漆)应放掉剩漆，将喷嘴拆下洗涤并妥善保存;用溶剂进行循环清洗，拆下软管，用压缩空气吹净管内溶剂。
6故障排除
(l)喷嘴堵塞用压缩空气小枪反向吹泄排除。
(2)喷枪泄漏压紧钢丝拉杆处的填料或更换;若针阀与阀座磨损，可加磨料研磨。
(3)不起漆压柱塞泵密封磨损，进行压紧或更换;更新汽缸圆形密封圈。
(4)漆流乏力过滤网堵塞、漆压下降，可清洗或更换滤网。
(5)软管爆裂更换耐压软管。
7喷涂施工注意事项
喷油漆和喷涂现场是易燃的地方，并挥发出有害人体的溶剂和气体，因此喷油漆和喷涂时，必须高度重视各项安全与环保工作。
(l)在喷涂之前，操作人员应熟悉喷涂设备的性能、使用方法和劳动保护的措施。
(2)使用喷涂设备时，应检查电源符合规定，电线绝缘良好。
(3)高空作业，应系安全带，下设安全网。
(4)施工车间内的电线和照明灯，必须按防爆规定的原则进行安装。
(5)在室内喷涂时，应禁止抽烟，附近不得有明火。
(6)喷涂施工的场所除放置需要用的材料外，不得积贮过量易燃材料，车间出人口应保持畅通。
(7)喷漆车间及库房应有足数量的灭火机、砂子、石棉毡及其他防火工具。
(8)施工完毕应清理车间内的一切用具和残余漆料、溶剂，如有余漆必须加盖盖紧或封闭。
(9)将揩过漆料的纱布等集中清理后妥为存放，最好放在水桶内浸湿。
(10)喷漆的施工车间周围切勿有煤烟，潮气及尘土。
(11)为了使喷成的漆膜光亮、干燥得快，施工车间内的空气不宜过湿和太冷，通风及光线要良好。
(12)喷涂施工之前应将门窗打开，门窗上应装有尼龙丝的纱窗和纱门;开启排气通风设备，使空气畅通。
(13)喷漆时应穿工作服、戴手套和口罩。
(l4)喷漆完毕后淋浴，在受到漆雾和气体直接影响的皮肤上可涂凡士林、油脂和润肤油膏，以免皮肤变干或开裂。
(巧)在喷漆房工作时如感到头痛、眩晕、心悸或恶心，应立即离开工作地点到空气新鲜处休息，严重的应去医院治疗。
参考文献
[l]马庆林主编.涂料工业(第六分册)〔M〕北京:化学工业出版社，1996.
[2〕国家机械工业委员会统编.初级涂装工艺学[M〕.北京:机械工业出版社，1998.
[3」王泳厚，刘杏慈编著[M」.涂料防腐蚀技术300问〔M〕.北京:金盾出版社，1995.
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