混气喷涂工艺在细纱机涂装中的应用

谷沐阳*，韩金亮

（1.中交上海航道装备工业有限公司，上海 200137；2.经纬纺机股份有限公司榆次分公司，山西 晋中 030601）

混气喷涂工艺在细纱机涂装中的应用

谷沐阳1,*，韩金亮2

（1.中交上海航道装备工业有限公司，上海 200137；2.经纬纺机股份有限公司榆次分公司，山西 晋中 030601）

介绍了混气喷涂的特点，对比了混气喷枪与传统空气喷枪在细纱机中墙板和罩壳面漆涂装中的成本与效率，指出了混气喷涂时应注意的问题，给出了喷涂高黏度涂料时的建议及解决过滤网堵塞问题的办法。

细纱机；面漆；混气喷涂；黏度；缺陷

Abstract:The characteristics of air-mixed spraying process were introduced.The cost and efficiency of air-mixed spray gun and traditional air spray gun in painting of the topcoats for window panel and housing of ring spinning frame were compared.Some items that need attention during air-mixed spraying were pointed out.Some suggestions for spraying high-viscosity paint and the method for solving the clogging of filter were given.

Keywords:ring spinning frame; topcoat; air-mixed spraying; viscosity; defect

First-author’s address:Shanghai Waterway Equipment Industry Co., Ltd., Shanghai 200137, China

细纱机中墙板涂装面漆是在悬挂输送式喷漆线上完成，其工艺过程大致为：工件清理→上遮蔽→喷面漆→擦拭加工面→流平表干→烘干→冷却→检查修饰。喷涂采用空气喷涂方式，存在的问题是：涂膜流挂、露底严重(见图 1)；到了冬季低温，涂膜容易起泡；由于铸件毛坯质量差而需多层喷涂，导致油漆实际利用率低，喷漆成本高。另外，空气喷涂造成了中墙板等大零件喷漆区域环境污染严重，不仅对操作者身体健康有较大影响，而且容易发生零件交叉污染，严重影响零件的涂装外观质量。

图1 传统空气喷涂时漆膜的流挂和露底缺陷Figure 1 Sagging and holiday defects of the coating obtained by traditional air spraying

针对现场存在的问题，对各种喷漆方式进行调查研究。无气喷涂一次成膜厚度太高，考虑使用环境及生产成本后认为不太适合；静电喷枪由于存在静电场的尖端效应，对中墙板坑凹部分会产生静电屏蔽，形成的涂层较薄，需要手工补喷工位以弥补缺陷，而悬挂输送线没有补喷工位。混气喷涂集无气喷涂与空气喷涂的技术为一体，既有空气喷涂良好的表面质量，又有无气喷涂较高的工作效率和传递效率。针对中墙板特征、涂料性质(主要是黏度)、施工效率要求、工件形状、表面质量要求等因素，选择了混气喷涂方式进行工艺试验。

1 混气喷涂工艺试验

1.1 Airmix®混气喷枪的工作原理

XciteTMAirmix®混气喷涂是法国Kremlin-Rexson公司的专利技术。它通过中压气动柱塞泵输送涂料，同时直接将涂料加压到20 ～ 200 bar(相当于2 ～ 20 MPa)，再经高压软管送入喷枪。当涂料经喷枪喷嘴喷出，涂料在本身的压力和空气阻力的共同作用下分散雾化成很细的微粒。与此同时，通过空气帽向喷幅扇面加0.5 ～ 2.0 bar的低压压缩空气，以帮助其雾化，从而提高雾化效果。此时辅助空气将喷幅包裹起来，抑制漆雾向空中飞散，从而提高涂料的传递效率。

1.2 试验设备

在喷涂区域水帘式喷房前，增加一套法国克姆林混气喷涂系统，包括一台法国克姆林20-50柱塞泵，2把法国克姆林XciteTM混气喷枪。

1.3 试验方法

混气喷涂过程受周围环境条件(如温度、相对湿度等)的影响较大，试验时间在深冬，涂装场所温度在5 °C左右，需调整油漆的黏度以及雾化工艺参数，避免露底、流挂、起泡等现象。另外，混气喷涂与目前使用的空气喷涂在喷涂手法上有区别，需对现场操作者进行培训，调整喷涂工艺手法，保证漆膜的均匀性。还要调整喷涂距离，以提高油漆利用率。

2 混气喷涂的应用效果

2.1 喷涂质量

采用混气喷涂，通过调整喷枪工艺参数及油漆黏度，喷涂出的涂膜比空气喷涂所得涂膜的表面质量要好，涂膜相对较厚(40 ～ 60 μm)，遮盖力好，且解决了空气喷涂时涂膜大面积流挂、露底等质量问题。

2.2 材料用量和成本分析

取2组不同形状的工件由同一个操作者采用2种不同的喷枪进行喷涂施工，记录各自喷涂的工件数量和油漆消耗量，计算出单件油漆消耗量，结果见表1和表2。比较后发现，在喷涂形状复杂的中墙板时，混气喷涂比目前使用的空气喷涂节省涂料约22%，一年便可节省油漆费用10万元。喷涂大平面的罩壳时，混气喷涂比目前使用的空气喷涂节省涂料约33%。可见，使用混气喷涂工艺喷涂大平面工件比喷涂形状复杂的工件更节省涂料。

表1 Airmix®混气喷枪与传统空气喷枪在喷涂形状复杂的中墙板时的对比Table 1 Comparison between Airmix®spray gun and traditional air spray gun for coating complex-shaped window panel

表2 Airmix®混气喷枪与传统空气喷枪在喷涂大平面罩壳时的对比Table 2 Comparison between Airmix®spray gun and traditional air spray gun for coating large flat housing

2.3 喷涂操作速度

原来悬链速度节拍为1.5 m/min(可调)，悬挂输送线总长145 m，挂具116个，每50 s喷工件一面，现可将链速调快至2 m/min，每38 s喷完工件一面。

2.4 试验过程出现的问题

2.4.1 起泡

根据资料，混气喷涂可喷涂高黏度油漆，可是试验时发现，当油漆黏度(涂−4杯)为50 s时，喷涂的工件表面涂膜太厚，流平时起泡严重(见图 2)，增大雾化压力后问题也没有缓解。分析原因如下：工件表面形状复杂，喷涂一次不能完全覆盖，反复喷涂几遍导致涂膜变厚，由于施工时天气寒冷，稀料挥发慢，故而导致起泡。后将油漆黏度调至25 ～ 30 s之间，喷涂距离保持在200 ～ 250 mm，并将雾化压力调至30 bar，所得涂膜良好，起泡问题不再出现。

图2 混气喷涂高黏度油漆时，涂膜太厚的情况下出现的起泡问题Figure 2 Bubble defect of the too thick coating obtained by air-mixed spraying with high-viscosity paint

2.4.2 过滤网堵塞严重

试验过程发现，喷枪过滤器的过滤网、柱塞泵用过滤网使用1 h后就有纤维毛堵塞，导致喷枪无法正常工作。究其原因：配制油漆时使用的是擦拭加工面后的废稀料，其中有板刷上的纤维毛落入，从而导致喷枪堵塞。这些废稀料直接倒掉不仅造成浪费，而且污染环境，于是在油漆进料端包过滤铜网(见图3)，过滤网堵塞严重问题迎刃而解。

图3 在油漆进料端包过滤铜网以解决过滤网堵塞问题Figure 3 Covering the paint feeding mouth with copper wire mesh to overcome the clogging of filter

2.5 注意事项

(1) 涂装场所温度不能低于5 °C。

(2) 涂料使用前要过滤，搅拌均匀。

(3) 为防止出现流挂，要控制好涂料黏度和喷涂距离。

(4) 柱塞泵启动及清洗时，泵速不能超过40行程/min，供气压力不能超过0.6 MPa。

(5) 清洗喷枪时，喷嘴(尤其是卸了枪帽后)不要对着人，以免造成人身伤害。

3 结语

喷涂同样的工件，采用混气喷涂设备比目前使用的空气喷枪更能有效地节省涂料，油漆节省率高达22% ～ 33%。由于混气喷涂油漆利用率高，污染排放物相对较少，因此对喷涂区域的抽风要求较低，也利于操作人员的身体健康。混气喷涂采用泵作为涂料输送的工具，有效地降低了操作人员的劳动强度。另外，混气喷涂不需要像目前的空气喷涂方式那样需频繁添加涂料而浪费大量的时间，其特别的雾化方式提供了优异的喷涂品质，尤其对于目前使用的黏度在25 s以上的涂料，喷涂品质与空气喷涂相比有很大提升，很好地满足了产品的品质需求。

[ 编辑：温靖邦 ]

Application of air-mixed spraying process in painting of ring spinning frame

GU Mu-yang*, HAN Jin-liang

TQ639

B

1004 – 227X (2017) 18 – 0992 – 03

2017–02–06

2017–05–18

谷沐阳（1989–），男，山西晋中人，本科，助理工程师，研究方向为焊接及表面处理。

作者联系方式：(E-mail) zygys2492266@126.com。

10.19289/j.1004-227x.2017.18.008