通过调整稀释剂比例,并测定双组分环氧底漆在不同黏 度下的抗流挂性能( GB /T 9264—1988) ,确定喷涂时的最佳涂料黏度。调整高压无气喷枪的喷涂压力、喷嘴口径、喷涂距离 和喷枪移动速度对平板钢板进行喷涂,并测量喷涂后的干膜 厚度。其中喷涂压力的大小通过调节压缩空气进气压力控制,经压缩比 45 1柱塞泵后,出口压力在 10 MPa 以上,实验所 用高压软管长度 15 m,口径 8 mm,依照式( 1) [3]计算沿程压力 损失。
P = 128 μLQ 式( 1)
πd4
式中: μ—涂料动力黏度,Pa·s; L—输送管长度,m; d—输涂送管内径,m; Q—涂料流量,m3 /s; P—沿程压力损失,Pa。
经计算涂料的沿程压力损失约 0. 1 ~ 0. 3 MPa,可以忽略。
装 如无特别说明,各种实验温度均为 28 ℃ ,为保证漆膜均匀,喷
涂搭接 1 /2,喷涂均为 1 道。
术选取某结构件,将优化后的喷涂工艺参数应用到生产上, 对应用前后的漆膜厚度、漆膜均匀性、油漆消耗量、施工效率 等进行统计对比。
2、结果与讨论:
2.1、耐中性盐雾实验:
对于汽车起重机的结构件,其表面处理采用抛丸的方式,待涂装的结构件表面达到 Sa2. 5 级,抛丸的表面用表面粗糙度测试仪( Elcometer123) 测量,其粗糙度为 60 μm( Rz) 左右。表1 按 GB /T 1771—2007 测试的不同底漆漆膜厚度的抛丸钢板耐盐雾性能。
( 膜厚 ± 5) / μm |
耐盐雾实验结果 | |
|
| |
25 |
24 h 未划线区发生点锈 | |
|
| |
40 |
240 h 未划线区出现点锈,336 h | |
|
划线处单侧锈蚀宽度 > 2 mm | |
|
| |
|
| |
55 |
432 h 划线处单侧锈蚀宽度 > 2 mm | |
|
|
|
70 |
576 |
h 起泡 |
80 |
720 |
h 起泡 |
图 1 是不同底漆漆膜厚度的抛丸钢板耐盐雾时间曲线。


对于底漆喷涂而言,抛丸后的粗糙钢板表面,其底漆的干膜厚度并不是与喷涂道数成正比,而底漆的喷涂工艺参数的优化可以通过在平板钢板上的喷涂实验确定,因此有必要获得抛丸钢板 和平板钢板在相同喷涂条件下漆膜厚度的对应关系。图 3 是通过喷涂实验获得的抛丸钢板和平板钢板的底漆漆膜厚度对照图,本实验共 5 组,图中横坐标以对照组 1、2、3、4、5 表示。

2. 3、喷涂工艺参数实验 :
2. 3. 1、涂料黏度:
通过调整双组分环氧底漆的稀释比,可以获得不同黏度 ( 涂 - 4# 杯,下同) 的待喷涂的涂料。表 2 是底漆在不同黏度下测定的流挂极限。
表 2 底漆在不同黏度下的流挂极限、体积固体分和稀释比
Table 2 Flow limit,volume solids and dilution ratio of dif-ferent viscosities
黏度 /s |
流挂极限 / μm |
体积固体分 /% |
稀释比 | |
|
|
|
| |
15 |
75 |
45 |
6∶ 1∶ 2 | |
|
|
|
|
|
18 |
75 |
46 |
6∶ 1 |
∶ 1. 5 |
19 |
100 |
47 |
6∶ 1∶ 1 | |
|
|
|
|
|
21 |
100 |
48 |
6∶ 1 |
∶ 0. 5 |
24 |
125 |
50 |
6 |
∶ 1 |
在该黏度条件下,为了保证涂装过程不流挂,需要喷涂至少 3 道才能达到规定膜厚。当涂料黏度为 24 s 时,该双组分环氧涂料流平性极差,而且容易出现干喷现象。按照实际喷涂工艺要求两道完成结构件的底漆喷涂,对应的一道喷涂在平板钢板上的底漆漆膜厚度需达到 40 ~ 45 μm。因此,涂料的最佳黏度为 19 ~ 21 s,流挂极限为 100 μm,体积固体分 48% 左右,一道喷涂最大干膜厚度可达到 48 μm,符合上述要求。
表 3 是无气喷涂的喷涂压力和涂料黏度对底漆漆膜厚度的影响。
表 3 喷涂压力和涂料黏度对底漆漆膜厚度的影响
Table 3 Effect of the pressure and viscosity on the primer film thickness
项目 |
|
|
喷涂压力 /MPa |
| |
|
13. 5 |
18 |
20 |
22 | |
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
黏度 19 |
s 时平均膜厚 / μm |
40 |
45 |
51 |
53 |
|
|
|
|
|
|
黏度 21 |
s 时平均膜厚 / μm |
41 |
47 |
53 |
56 |
从表 3 可知,相同喷涂压力下,底漆漆膜厚度随涂料黏度的增大略有增加。喷涂压力 13. 5 MPa 时,涂料黏度从 19 s 增 加到 21 s,平均漆膜厚度只增加 1 μm,而相同压力下,高黏度 [4], 的双组分环氧涂料雾化效果相对较差 因此选用底漆黏度 19 s,喷涂压力 13. 5 ~ 18 MPa 较为合适。
2. 3. 2、喷涂压力与喷嘴 :
表 4 是无气喷涂的喷涂压力及喷嘴口径对底漆漆膜厚度的影响。
表 4 喷涂压力及喷嘴口径对底漆漆膜厚度的影响
Table 4 Effect of the pressure and nozzle diameter on the primer film thickness
项目 |
|
喷涂压力 /MPa |
| ||
13. 5 |
18 |
20 |
|
22 | |
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
喷嘴口径 0. 43 mm 时平均膜厚 / μm |
35 |
40 |
44 |
|
47 |
|
|
|
|
|
|
喷嘴口径 0. 48 mm 时平均膜厚 / μm |
40 |
45 |
51 |
|
53 |
从表 4 可知,当采用 0. 43 mm 口径喷嘴时,喷涂压力需控制在 18 ~ 20 MPa,才能达到每道漆膜厚度 40 ~ 45 μm。当采用0. 48 mm 口径喷嘴时,喷涂压力需在 13. 5 ~ 18 MPa,达到每道漆膜厚度 40 ~ 45 μm。但喷涂压力过大,漆膜厚度超过45 μm,会 造成涂料浪费,大大提高涂装成本。同时考虑到喷涂作业时低压力减小对于设备的损坏,特别是减少喷嘴的磨损有利,但喷涂压力过低又会降低作业效率,因此选用0. 48 mm喷嘴喷涂压 力在 13. 5 ~ 18 MPa 下进行喷涂较为合适。
2. 3. 3、喷涂距离和喷枪移动速度:
表 5 是喷涂距离和喷枪移动速度对漆膜厚度的影响。从表 5 可知,当喷涂距离在 30 cm 时喷枪移动速度需在 70 ~ 80 cm /s,当喷涂距离在 35 cm 时喷枪移动速度需在 60 ~ 70 cm /s,其每道漆膜厚度在 40 ~ 45 μm。当喷枪移动速度为60 cm /s 时,喷涂距离需在 35 ~ 40 cm,当喷枪移动速度为 70 cm /s时,喷涂距离需在 30 ~ 35 cm,其每道漆膜厚度也在 40 ~ 45 μm。因此,较为理想的喷涂距离在 30 ~ 35 cm,并控制适当的走枪速度,一般在 70 ~ 80 cm /s 比较合适。
表 5 喷涂距离和喷枪移动速度对漆膜厚度的影响
Table 5 Effect of the spray distance and gun speed on the primer film thickness
喷涂距 |
|
一次喷涂平均膜厚 / μm |
| |
喷枪移动速 喷枪移动速 喷枪移动速 喷枪移动速 | ||||
离 /cm | ||||
|
度 60 cm /s |
度 70 cm /s |
度 80 cm /s |
度 90 cm /s |
|
|
|
|
|
25 |
65 |
55 |
48 |
43 |
|
|
|
|
|
30 |
54 |
45 |
40 |
37 |
35 |
45 |
41 |
36 |
32 |
|
|
|
|
|
40 |
41 |
36 |
31 |
28 |
50 |
33 |
29 |
25 |
22 |
2.4、涂装工艺参数的应用 :
涂采用以上优化工艺参数,对汽车起重机的某结构件进行现场对比实验,对涂料消耗量、涂装耗时、平均膜厚和漆膜均 装 匀性进行了统计。表 6 是某结构件现场涂装对比实验。
项目 |
工艺参数调整前 工艺参数调整后 | |
|
|
|
平均膜厚 / μm |
53 |
65 |
|
|
|
|
|
|
漆膜均匀性 |
不符合 |
符合 |
|
80 - 20 原则 |
80 - 20 原则 |
喷涂距离 /cm |
40 |
~ 80 |
30 ~ 35 |
|
|
|
|
喷涂压力 /MPa |
22. 5 |
~ 31. 5 |
13. 5 |
喷枪移动速度/ ( cm·s - 1 ) |
50 |
~ 70 |
70 ~ 80 |
|
|
| |
喷嘴口径 /mm |
0. 48 |
0. 48 | |
黏度 /s |
14 |
~ 16 |
19 |
|
|
|
|
平均油漆消耗量 /kg |
|
32 |
22 |
平均耗时 /min |
|
23 |
15 |
|
|
|
|
喷涂道数 / 道 |
|
3 |
2 |
喷涂方式 |
高压无气喷涂 |
高压无气喷涂 |
3、结语:
通过对汽车起重机抛丸结构件的底漆涂装进行系列实验,确定了抛丸结构件的底漆膜厚,保证其防腐性能,进一步优化喷涂工艺,确保底漆膜厚达标。优化后的涂装工艺与调整前相比涂料消耗量节省了约 31% ,喷涂效率提升了 35% ,漆 膜均匀性得到提升,漆膜防腐性能符合要求。
标题:抛丸喷砂机在汽车起重机结构件底漆涂装工艺研 地址:http://www.sdpaowanji.com/gongsixinwen/224.html
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