、前言：
美国于1955年开始采用圆盘型自动静电涂装系统用于枪托、马桶座垫、椅子、床零件等木制品涂装日本也于1966年开始使用升降机式圆盘型用于木制电视机共鸣箱聚酯树脂涂料涂装普及用于餐椅酸硬化醇酸树脂(AMI-NOALKYDRESIN)涂料涂装、网球拍真漆(腊卡)涂装等量产品涂装用圆盘型涂装机现估计约有200家工厂采用静电涂装系统而成量产木制品涂装主流由于静电涂装能大幅度节用涂料大大地减低制品成1945年则实用于金属制品涂装于1951年开发钟型1953年则开发圆盘型涂装机而下记工业领域内普及静电涂装系统即家用电气用品、汽车及其零件、机车及其零件、脚踏车及其零件、钢制家具、事务用器、农业用机器、建材(金属门窗框及门扉)、护轨、高压瓦斯容器、仪表壳等除了此静电涂装被采用多方面金属制品外也适用于丙烯睛丁二烯苯乙烯树脂(ABS树脂)等各种树脂零件说静电涂装视代表性工业涂装种方法更且近数年来开发普及超高速回转圆盘型及钟型涂装机由于些机器具有高能力所也被采用于超高级耳漆涂装
二、静电涂装原理与静电涂装机分类
()静电涂装原理
静电涂装乃接地被涂物正电极涂料雾化装装置负电极并涂料雾化装置带高负电压二极间制成静电界使雾化涂料粒子带负电使涂料有效地被吸着于相反电极被物面上方法谓之静电涂装被涂物作正极而涂料雾化装置作成负极呢?乃因此相反时其转移火花放电较难而安全缘故了实施静电涂装被涂物接地乃重要必须条件被涂物必须电气良导体木材通常被认电气良导体其含水率8%上时则实行静电涂装而经验上也被确认此乃因于通常静电涂装正负二极间所流电流值20~50微安培(MICRO-AMPERE)非常小所虽木材般电阻值较大物体也实施静电涂装惟日本冬季干燥期木材含水率会降低至8%下因此涂料附着量显著地降低此场合则使用水蒸气室通过木材提高木材表面含水率也有效方法
(二)静电涂装机分类
1.依涂料雾化方式分类
从前则分类静电雾化方式与机械雾化方式之二种所谓静电雾乃前述圆盘型涂料带高压电而供给至圆盘心圆盘回转所产生离心力圆盘表面扩展形成薄膜而圆盘缘边从液丝变成漆雾方式谓之另机械雾化则涂料方式过因近发明小径超高速圆盘或钟所依涂料雾化方式分类稍变复杂笔者试图下分类则
(1)静电雾化方式(低速回转雾化头型、刀刃式雾化头型)
(2)离心力雾化方式(超高速回转雾化头型)
(3)压气雾化方式
(4)无气雾化方式
(5)液压雾化辅助气并用方式(无气压气雾化方式)
2.依涂料带电方式分类
涂料漆雾粒子赋与负电电荷事静电涂装程序重要环包含新机种从面试了分类则下：
(1)接触带电方式
(2)离子带电方式
注：上述接触带电方式代表性机种则有回转雾化头型而静电雾化方式、离心力雾化方式则属于此类方式其尚有喷漆枪型涂装机枪内部涂料通路赋予高电压予机械雾化者离子带电方式则对枪尖端具有短针状电极涂装机而言微粒化涂料所需机械能与涂料开关开(ON)同时从高电压发生装置施加高电压于涂装机图2-(1)所示喷漆尖端电极近傍因有针状电极所电界极均而空气被强烈离子化而针状电极尖端附近空气绝缘局部已被破坏而发生非常安定辉光电晕(GLOWCORONA)持续放电通常电晕放电少黑暗室内则肉眼看得而紫蓝色放光光点部分非常强烈离子化圈域实际有效离子化圈域更大图2-(2)所示涂料粒子带负电而向图2-(3)所示电界方向飞翔而附着于被着物压气雾化、无气雾化及无气压气雾化方式则属于此方式
3.依静电涂装机雾化头与高电压发生装置关系位置而分类
迄至近般高电压发生装置设置于涂装间外侧距雾化头5公尺或10公尺位置其常识近则开发雾化头内脏于升电压机构或整流机构内装置而前者称电力供给遥控型(POWERSUPPLYREMOTETYPE)者则称装内(PACK-IN)型而遥控型电力供给则从大型湿式(内部使用绝缘油)逐渐转移小型干包(DRY-PACK)型(吏用成型树脂)装内型则有变压型、高电压发生型(COCKCROFT)或谓之格栅(CASCADE)型、电气动力(EGD)型及涡轮发电型等
4.其分类
有分自动式与手动式或因并用机器人或自动升降机而称机器人用升降机式等些分类方式被认使用区分上分类
静电涂装功能
有关静电涂装优点成本管理、质量管理及生产管理(工程管理、交货期管理)三立场予分析
()从成本管理立场而言：由于采用静电涂装使用压气喷漆枪时大幅度减少多余漆雾(OVER-SPRAY)或反跳(BLOWBACK)显著节省涂料举例(日本)说明木制碗碟柜门框实施聚酯树脂涂料涂装时年减少400000美元涂料费此乃由压气喷漆枪涂装改采用小径超高速回转型升降机式圆盘涂装方式所得成涂料减少帮助涂装间内清洁所虽间接功效也减少了维护、清扫所需费用及时间
(二)质量管理上立场而言：静电涂装喷雾漆形内因被微粒化涂料粒子带负电所互相排斥此排斥作用带来漆形内粒子分布更趋于均匀效而产生减轻涂布均效因超高速回转型涂装机其涂料粒子微粒化度高粒径分布幅度亦小所显著提高涂膜厚度均性
(三)生产管理上立场而言：减少由静电引力所产生反跳或绕圈(LAPAROUND)效(指因静电引力作用多余漆雾附着于被涂物背面现象而言)仅减少涂料秏用量且缩短涂装时间尤其使用雾化能力较大自动涂装机其涂装速度则快又能稳定生产且易于管理(能涂材端、材边等面也其大功能)
四、静电涂装与安全
()目前估计日本约有10000处上工厂实施静电涂装其20年上常用静电涂装工厂亦数少且无伤害、无火灾另方面每年有数件火灾某些工厂发生据查其原因多基于因长时间使用而习惯而疏忽基本管理或处理而发生木制家具工厂其周围燃物甚多仅需整齐整理、整顿被涂物、涂料、溶剂并依照起动时规定基准管理静电涂装机或喷漆间内外要日伴随技术进步静电涂装机安全性也会提高乃事实例涂装机与被涂物之间所流电流大小产生异常时能高速检出能快速遮断高电压及各种连锁(INTERLOCK)装置、自动安全装置等技术之开发些技术则弥补被认管理上或处理上或操作上安全事项部分
(二)静电涂装时所发生火灾原因则因涂装机种类、涂料性质、被涂物形状、运输方法或工厂环境等而异而有多种原因惟手动式涂装机因作业员或洗净用溶剂缸绝缘状态所电带而接地物接近时发生放电而所产生火灾者多又自动涂装机则因涂料皮管绝缘被破坏而所产生火灾者多
安全对策
1.静电涂装事故大部分则起因于应接地未予接地并形成绝缘状态而带电者涂装间内导电性物体须明确区分高电压电位或接地电位除了应施加高电压者或部位外必须确实予接地第原则又定期确认应接地电位要由此防止大半火灾事故单纯地想因涂装机有施加高电压所认涂装机危险新涂装机均施予高度安全对策所因涂装机而发生事故者极少
涂装时所有般有机溶剂蒸汽浓度爆炸限界时能着火溶剂蒸汽小着火能量约0.2mJ(2/10000焦耳)方人体静电容量则100pF左右所若人体成2KV左右电位则具有0.2mJ能量若作业员未接地时形成危险状态由此知静电界内保持人体未形成绝缘状态乃何等重要
下述依接地方式安全对策：
(1)作业员须穿通电性鞋子(皮底鞋则有通电性)
(2)充分清扫鞋底
(3)涂装间内导电性物体须确实予接地
(4)洗净用溶剂槽固定式并确实予接地
(5)使用静电手提喷漆枪作业员必须赤手操作喷漆枪
(6)吊挂被涂物吊架充分清扫常保持被涂物接地电位(注意吊架接点)
(7)涂装间内地面须经常保持导电状态
2.使用及操作基本上止让发生形成火灾灾种放电被认有带电涂装机或涂料槽等充分换气实施接地并使残留电荷逃逸使用则补充涂料或洗净涂装间内时必须遵守事项
下述使用及操作上要点
(1)涂装终了时(时断涂装时亦相同)高电压必须关洗净操作前确认有关高电压?
(2)使用导电性涂料(腊卡、醇酸树脂涂料多具有导电性)并涂料供给系统从接地予绝缘时实施涂料补给于涂料槽则首先实施涂料槽接地[此时必须开换气风扇并巨溶剂蒸气部分(例涂料槽外底部)予接地
(3)若使用溶剂洗净绝缘材料部分时俟确认溶剂干燥施加高电压
(4)定期清扫涂装机涂料尘污染
(5)得使用会滞留溶剂蒸汽涂装机污染防止被覆
(6)确实转紧或转妥高电压电缆或涂料皮管松弛或脱落
(7)其则熟謮使用说明书并彻底遵守
3.涂装机系统及附设备
防止放电方法则高电压施加设联锁装置防止必要导电性物体及作业员进入于静宿界内
涂装机系统及附带设备上要点：
(1)设操作上必要足够锁装置
(2)需要顺序动作者则使其能规定顺序外操作
(3)设输送机、出入口门扉、给气排气、消防装置与涂机适当联锁装置
(4)设安全栅栏或防止作业员进入装置
(5)使用较长吊架减轻输送机与吊架接触点
(6)采用自动洗净系统(自动涂装机)
(7)了万设自动消防装置
4.静电涂装机安全系统
静电涂装机安全系统分二大类针状电极装设于喷漆枪尖端型式涂装机则绝缘物制造涂装机本体缩小针状电极静电容量高电阻插入于电极傍并接续于高电压发生器针状电极易于放电随着接近接地物其已施加高电压则迅速下降其关系下图3所示若系电阻值高涂料则安全性非常高涂装机图3则表示此类型距离电压、电流变化例子另种则静电雾化或离心力雾化方式涂装机其电极容量极大所具有大着火能量因此原来状态使用甚危险故装设所谓防止火花装置(SPARKGUARD)或过电流检查器等安全装置其预防对策即产生火花放电之前所通过高电压超出所设定检查电流值则自重遮断而其安全度比前者(针状电极设于喷枪尖端涂装机)较低些并被要求高性能化而检验电流值变di/dt及超高速高压遮断器使涂装机残留电荷接地并已开发此非常安全系统所已达能放心使用静电涂装机境界
影响空气静电喷涂效工艺条件
（1）喷枪相对位置：多支喷枪同时操作场所使用时应注意其相对位置应使喷出漆流互干扰避免同性电荷漆雾相斥尤其对于喷小型零件场所
（2）喷漆室风速：静电喷涂时喷漆室风速、排风量小于般空气喷涂风速0.5-0.7m/s较宜
（3）涂料电阻：涂料电性能直接影响静电雾化性及静电效电阻值过高带电困难静电效差；过小则易漏电危害喷枪且利于安全各种规格同静电喷枪均有其特定电阻值范围结合现场试验及喷枪供应商建议而确定
（4）涂料粘度：静电喷涂用涂料施工粘度般较空气喷涂略低利于提高雾化效使漆雾易于沿电力线方向环抱沉积
（5）空气压力：相同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空气压力方面会影响涡轮发电机正常工作另方面也影响了静电效
（6）输漆压力：与普通空气喷枪相比静电喷枪喷涂所需漆压也略低
空气静电喷枪喷涂工艺初步探讨
静电喷涂工艺已越来越广泛用于机械行业尤其汽车制造行业其极高涂料利用率、高效涂装生产率、优异涂装质量和废漆、废漆雾大幅度减少及对环抱危害降低愈加倍受人们青睐按静电雾化器外形和安装方式同静电喷涂设备分固定式和手工移动式两大类对于条新涂装生产线设计及部分定规模旧生产线改造往往前者居多对于原设计规模较小、涂装作业场地较拥挤旧生产线手提式静电喷枪则其灵活、轻便、占作业场地和对外形复杂工件及凹陷部分均匀涂装独占优势本文空气静电喷枪生产线上批量试用情况对该工艺进行初步探讨
1、喷涂工具及使用
喷涂工具GRACO产PRO3500型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该种喷枪已我国诸家汽车、摩托车制造厂批量使用具有定实用性和代表性其静电原理由压缩空气带动内藏式涡轮发电机经断放大整流而成6.5X104V高压直流电使漆液粒子带电并进步雾化而进行静电涂装空气静电喷枪与普通空气喷枪外部结构区别除了喷嘴部位电极针外还装有用于排除涡轮发电机多余废气并冷却发电机排气管此外空气管导电用于喷枪系统*接地使用时必须注意作安全保证程序进行检查、维修、安装、清洗及断喷涂作业时必须进行卸压即关闭静电开关切断空气和涂料供应扣动扳机向*接地物释放残余涂料和空气此外空气静电喷枪维护保养也十分重要清洗溶剂必须非导电性溶剂导电性溶剂会造成喷枪失灵；也允许喷枪浸泡溶剂否则易造成短路和静电效下降
2、安全规范和安全检查
静电喷涂需要特别注意问题安全此国家专门颁布了相关安全标准对于PRO3500型及其同类空气静电喷枪每次使用前还需要采取下安全措施及安全检查
（1）喷枪系统安全：必须系统安全接地枪身对地电阻小于1-2兆欧
（2）人体安全：操作者及所有进入作业区人员必须穿导电鞋操作者允许戴绝缘手套人体对地电阻小于1-2兆欧
（3）工件状态：地链小车或导轨*接地与工件呈点或线接触工件对地电阻小于2兆欧否则直接影响静电效甚至漆舞回抱于操作者
（4）作业区安全：作业区内所有燃液体必须放安全接地容器所有导电体应接地
（5）操作保证：所有操作者必须经过培训安全使用静电喷涂系统且掌握卸压技术
3、工艺条件及操作
与普通空气喷涂相比下工艺条件直接影响涂装效：
（1）喷枪相对位置：多支喷枪同时操作场所使用时应注意其相对位置应使喷出漆流互干扰避免同性电荷漆雾相斥尤其对于喷小型零件场所
（2）喷漆室风速：静电喷涂时喷漆室风速、排风量小于般空气喷涂方面静电喷涂本身漆雾、溶剂挥发量小需要过高排风量另方面风速过大直接影响漆雾电场吸附力而影响静电效对于般空气静电喷枪建议风速0.5-0.7m/s
（3）涂料电阻：涂料电性能直接影响静电雾化性及静电效电阻值过高带电困难静电效差；过小则易漏电危害喷枪且利于安全各种规格同静电喷枪均有其特定电阻值范围结合现场试验及喷枪供应商建议而确定
（4）涂料粘度：静电喷涂用涂料施工粘度般较空气喷涂略低利于提高雾化效使漆雾易于沿电力线方向环抱沉积
（5）空气压力：相同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空气压力方面会影响涡轮发电机正常工作另方面也影响了静电效
（6）输漆压力：与普通空气喷枪相比静电喷枪喷涂所需漆压也略低
4、涂装效
与普通空气喷涂相比空气静电喷枪喷涂具有下优点：
（1）厚度提高且均匀：操作方法基本相同条件下由于静电吸附作用空气静电喷涂涂膜厚度略高于空气喷涂（约3-5þum）且由于环抱效对工件转角、凹陷等部位易于上漆涂膜更加均匀易于造成漏喷
（2）良好流平性由于湿膜平整、均匀适当粘度、温湿度等条件下漆膜易于流平桔皮明显减轻漆膜更加平整
（3）鲜映性：由于桔皮等外观缺陷减少直接提高了漆膜鲜映性
（4）光泽：光泽略有改善（约1%）对于内表面、转角等难上漆部位光泽提高更加明显