涂装设备静电喷涂的相关应用理论计算方法

静电喷涂涂装设备的静电喷涂技术工艺不仅能够节省大量的涂料成本,减少空气污染,而且还可以使喷涂工艺机械化、连续化、减少废品率,大大提高劳动生产率,改善劳动条件。但是静电喷涂设备使用的过程中各项条件都要符合要求，这就需要对其的一些工作条件进行计算，适当调整。

下面重点介绍静电喷涂原理及其相关设备:

1、静电喷涂原理静电喷头为高压静电发生器,作阳极,被喷涂件及流水线为阴极,静电喷头与被喷涂件之间存在很大的电场力。涂料中加入一定量的导电剂,喷涂施工时,压缩空气吹出的涂料带电液滴在高压电场的作用下飞向阴极被涂件,并被牢固地吸附在被涂件上。

喷涂现场观察证实这种吸附力非常强,带正电的涂料液滴可被吸附到喷涂件背面,而且静电喷涂现场附近地面油漆的溅落大为降低,这种情况在非静电喷涂中是不能达到的。因此静电吸附可有效地防止涂料逃逸,提高其利用率。静电喷涂设备的静电发生器一般可输出20～90kV的可调直流电压,输出电流50～100mA,输漆量为200mL/min,漆料的喷涂黏度为9～18s(涂4号杯),漆液的体积电阻率为20～200MΩ·cm,雾幅250～350

2、静电喷涂用漆的理论计算漆料的导电性是静电喷涂的主要工艺参数,其电阻率一般应在45MΩ·cm以下。电阻太高,导电效果不明显,浪费漆料;电阻过低,则对设备的绝缘性和防火方面的要求相应提高,施工时易出危险。通常比较佳理论值在15～40MΩ·cm之间。漆料的导电性随静电剂的加入而成指数函数上升,最终值介于原漆和静电稀释剂的电阻之间。静电剂的含量x(质量分数)与整体电阻率y(MΩ·cm)的关系可用式(1)表示[5]: y=A1e-Bx A2xB(1) 式中:A1为原漆或被调整漆料的电阻率(MΩ·cm);A2为静电剂自身电阻率(MΩ·cm);B为静电剂特征常数,无量纲,B≈10～200。由式(1)知:当limx→0时,y=A1,即不加静电剂时原漆电阻率不变;当limx→1时,y=A1e-B A2≈A2,即静电剂的电阻率。这与实际情况符合。因(1)式中y值不便求解,且A2xB比A1e-Bx小得多,可忽略小计,则可得到式(2): y=A1e-Bx(2)某些涂料及静电剂的A1、A2、B值见表1。通常A2值相近的静电稀释剂B值也相近,可以以此估计,表1中未列出静电稀释剂的B值。乳酸丁酯、二丙酮醇、环己酮等沸点较高,而乙醇、丙酮的沸点低,应根据天气情况配合非导电溶剂。虽然利用公式y=A1eBx和表1参数可进行漆料电阻率方面的计算,但在实际操作中用电阻率测定仪监控漆料电阻率是非常方便的,在实际中应用较多。静电喷涂由于涂料利用率可达60%左右，配方设计简单易行,工艺发展非常迅速，目前工艺条件基本已成熟,以前用传统方法的工厂公司，可改用静电喷涂方法，不便可有效提高油漆的利用率、减少空气污染,而且可以带来很好的的经济效益和社会效益。

3、涂装设备稀释剂的选择原漆的电阻率一般大都在400～75MΩ·cm,这样难以满足静电喷涂设备的技术要求,需加入静电稀释剂增加漆料的导电性能。静电稀释剂为高极性溶剂,其电阻率多在10MΩ·cm以下。常用的静电稀释剂有二丙酮醇、乳酸丁酯、低碳醇类、酮类等溶剂[3],其用量视原漆的品种而定,以满足漆料的导电要求为准。金属颜料、导电炭黑等有较强的导电性,配制这类涂料时要酌情减少静电稀释剂的用量。确定了静电稀释剂的品种和用量之后将其调入原漆,再测定混合后漆料的黏度和导电性。如果导电性与要求有出入的话,应该需及时加以调整。