1、高压无气喷涂技术高压无气喷涂技术王 伟青岛爱尔家佳新材料有限公司一、原理与特点一、原理与特点 高压无气喷涂是利用高压泵，对涂料施加10-25MPa的高压，以约l00m/s的高速从喷枪小孔中喷出，与空气发生激烈冲击而雾化并射在被涂物上。由于雾化不用压缩空气，故又称之无气喷涂。 高压喷涂相对于空气喷涂具有以下优点： (1)涂装效率高，由于高压喷涂涂料喷出量大，涂料粒子喷射速度快，涂装效率比空气喷涂高3倍以上； （2）对复杂工件有很好涂覆效果，由于涂气流，避免了在拐角、缝隙等死角部位因气流反弹对起舞沉积的屏蔽作用； （3）可喷涂高、低粘度的涂料，喷涂高粘度涂料时，可得厚涂膜减少喷涂次数； （4）涂料
2、利用率高，环境污染低，由于没有空气喷涂时的气流扩散作用，漆雾飞散少，喷涂高固提分涂料使稀释剂用量减少，溶剂的散发量也减少，从而使作业环境得到改善。二、高压无气喷涂设备二、高压无气喷涂设备 高压无气喷涂设备由动力源动力源、柱塞泵柱塞泵、蓄压过滤、蓄压过滤器、输漆管、喷枪、压力控制器器、输漆管、喷枪、压力控制器和涂料容器涂料容器组成。 1、动力源、动力源 高压泵动力源有压缩空气、电动、液压和小型汽油机驱动等 2、柱塞泵、柱塞泵 柱塞泵即高压泵，分单动型和复动型两种。 单动型高压泵主要以电动机驱动，仅在柱塞向下移动时有涂料流出，涂料脉冲输出，活塞和隔膜与电动机转动速度（约1500r / min）同频
3、率往复运动。单动泵的结构简单、价格便宜，但部件使用寿命短，涂料粘度高时会引起涂料吸人不良。 复动型高压泵分气动和油压驱动，在柱塞上下运动时都能喷出涂料，且平稳，涂靡量是相等的，也把它称作双作用泵。它的特点是动作力波动小，部件磨损小，使用寿命长 。动力源经换向机构，将压力 P 施加于低压气缸圆盘活塞上，带动柱塞作往复移动。由于活塞和柱塞受力相等， PA =pa ，则有压力 p/P=A/a 高压泵的最大压力比由 A / a 比值决定，较小的空气压力可使涂料获得极高的压力。 高压泵按动力源种类区分如下。 (1)气动高压泵气动高压泵 以最高可达0.7MPa 的压缩空气作动力源，通过减压阀调整空气压力来
4、控制涂料压力，泵的特性常以压力比来表示，压力比一般在（2064 ) : 1 之间，涂料获得的压力还与喷出量有关。它的特点是体积小、质量轻、操作容易、安全可靠，设备构造简单、使用期长。它的缺点是动力消耗大、噪声大。（2）油压泵油压泵 用电机驱动液压以最高可达7MPa 的油压作动力（一般是5MPa ) ，用减压阀控油压来调整涂料压力，设备特性参数常以最高喷出压力表示，以区别于气动高压泵。油压泵的特点是动力利用率高（为气动泵的5倍）、噪声低、使用安全。 （3）电动高压泵）电动高压泵 以普通交流电作动力，更换场地方便。但这类泵容量不大喷出量约1.3L / min。其它还有小型汽油机驱动高压泵，最高压力
5、20MPa ，喷出量约4L/min。3、高压喷枪、高压喷枪 高压喷枪由枪体、针阀、喷嘴、扳机组成，没有空气通道，喷枪轻巧、坚固密封。喷嘴采用硬质合金制造，增强其耐磨损性。喷嘴规格有几十多种，每种都有一定的口径和几何形状，它们的雾化状态、喷流幅度及喷出量都由此决定。因此高压喷枪的喷嘴可根据使用目的、涂料种类、喷射幅度及喷出量来选用。 喷嘴的喷射角度一般在 3080，幅度875cm。小件可用 1525cm幅宽，大平面则可用 3040cm幅宽喷嘴。喷嘴口径则根据出漆量和涂料粘度来选用。喷枪类型则有普通式，长柄式和自动高压喷枪三类。4、蓄压过滤器、蓄压过滤器 蓄压器的作用是稳定涂料压力。当柱塞移动到上
6、、下两端时，为死点，速度等于零。在死点这一瞬间，无涂料输出，涂料压力产生波动。增设蓄压器就是减小这种波动，提高喷涂质量。 蓄压器为一筒体，涂料由底部进入，进口处设钢球单向阀，在进漆压力低于筒内压力时，阀关闭。筒体体积越大，稳压作用越明显。若在筒体内装置活塞弹簧，则有较显著的稳压作用。过滤器与蓄压器合在一起，使结构紧凑，它用于过滤漆液，防止高压漆路堵塞。5 输漆管 输漆管要求柔软、轻便，耐溶剂侵蚀蚀和耐高压（大于 25MPa以上）。 耐压管最好是用尼龙或聚四氟乙烯内外两层管，中间夹不锈钢丝或锦纶编制构成，另外还需编入接地导线。常用6mm和9mm内径的管子，高粘度涂料应选用较大口径的管子，管子长度
7、在530m，不宜太长，以免产生较大压力损失。 涂料在管路中的压降（P，MPa）可按下式计算：P=12.8LQ/(d4)式中 涂料粘度，Pas；L输漆管长度，m；Q输出量，L/min；d输漆管内径，mm；第三章第三章 高压无气喷涂机的选择高压无气喷涂机的选择 在涂装过程中，高压无气喷涂机的选择是十分重要的，由于涂料品种繁多，它们之间的特性差异很大，各种涂料对喷涂膜厚要求不尽相同。一般根据涂料的品种、粘度、喷涂压力、流量（吐出量）、使用空气压力（电动机功率），涂装对象、施工场所等因素来选用合适的高压无气喷涂机和相应的辅助部件。因而在选用和使用无气喷涂机时要考虑下面几个关系。3.1 喷涂压力和流量的
8、关系喷涂压力和流量的关系 高压无气喷涂机主要特性是喷涂压力和流量。喷涂压力和流量。 1 喷涂压力是指喷枪入口处的涂料压力。高压无气喷涂使涂料增压的原理，是由于低压气缸的圆盘活塞面积与高压涂料比圆柱活塞面积之比，产生了高压无气喷涂机压力比。若进气的空气压力为0.5MPa 。高压无气喷涂机的压力比为36: 1，则该机的输出压力为18MPa。但是喷涂压力总是低于输出压力，必须将损耗压力计算在内。2、流量是指涂料每分钟从喷嘴喷出的容量。 Qw=FtS104/PEPs式中 Qw 流 量（吐出量）（L/min)；Ft 涂膜厚（m）；S每分钟喷涂面积（m2/min )；PE 涂着效率（重量)；Ps稀释后涂料
9、固体成分含量（重量）。 高压无气喷涂机的能力是由喷涂压力和喷涂流量来决定。 能力能力= = 喷涂压力喷涂压力 喷涂流量喷涂流量 高压无气喷涂机不可能同时发挥其最高喷涂压力和最大的喷涂流量，如国产 GPQZC 型高压无气喷涂机，当使用一定粘度的涂料时，其压力流量的特性曲线（进气压力为0.4MPa） 上图表明，当喷涂流量为零时，喷涂机的喷涂压力为最高，随着喷涂流量的逐渐增加，喷涂机的输出压力也逐渐降低。由于喷涂机的型号、构造、和生产厂商不同，这种特性曲线的变化也不相同。目前，常用喷涂机的最高喷涂压力为1521 MPa，喷涂流量为1.312L / min。3.2 涂料粘度与喷涂压力的关系涂料粘度与喷
10、涂压力的关系 不同粘度的涂料，所需的喷涂压力也是不同的，粘度越大，在高压软管中阻力越大，压力损失越大，需要选择能力大的高压无气喷涂机或者加入稀释剂调整粘度。对于每种涂料产品其所需的喷涂压力，在涂料的产品说明书里都有具体的规定。下表示不同涂料品种的粘度和所需的喷涂压力的关系 。3.3 涂料软管的长度、内径与压力的关系涂料软管的长度、内径与压力的关系 压降大小与高压软管的内径、长度有关。P=12.8LQ/(d4)式中 涂料粘度，Pas；L输漆管长度，m；Q输出量，L/min； d输漆管内径，mm； 压降与高压软管的长度有关，软管越长，压降越大。3.4 喷嘴的选择喷嘴的选择 高压无气喷涂用的喷嘴主要
11、是选择喷嘴的孔径和形状。喷嘴的孔径决定了流最的大小，喷嘴的形状则决定了在一定喷涂距离的扇面宽度。3.4 高压无气喷涂机的选定基准高压无气喷涂机的选定基准 高压无气喷涂机的选定是根据涂料的品种、特性及用途，可以从下 中找出所需喷涂压力、喷涂流量以及相应的喷嘴、涂料软管的内径和辅助设备。例富锌底漆，所需压力为 5 10MPa ，那么选择喷涂机最高输出压为 15MPa，流量 2.4L / min 即可。根应喷嘴规格 0.4820.838 mm 孔径），软管径 7 . 5 9mm 。 3.5气动式高压无气喷涂机使用、维护与保养气动式高压无气喷涂机使用、维护与保养 l)正确地接通各种管路、接头与附件。2
12、)正确地选用喷嘴、滤网、搅拌器、加热器与高压软甘。3)注意喷漆机的正确接地与喷枪的安全使用。 4)正确地选用溶剂。5)正确地掌握加料与涂料的熟化时间。6)压缩空气压力应控制在（46）MPa之间。7)正确地使用与调整气缸的配气机构。 8)做好喷涂机各部件的清洗工作。9)经常检查各部件的密封圈，及时调换易磨损的密封零件。 10)注意机体零部件的拆装顺序与安装方向。 11)正确地选用各种通用与专用的维修工夹磨具。12)认真做好零部件的润滑工作。3.6 施工条件施工条件 湿度条件湿度条件：通常情况下，当相对湿度超过85时，是不能进行喷涂作业的。 温度条件：温度条件：一般高压无气喷涂温度要求在1030，
13、最理想温度是2025 。 其它条件：其它条件：如喷涂作业应在清洁的环境中进行、避免灰尘、水，油沾污。 避免在大风中喷涂，因为此时涂料的损失严重，并沾污其他物件，涂层也会起皱、起泡。第四章第四章 高压无气喷涂机故障、产生的原高压无气喷涂机故障、产生的原 因及其排除方法因及其排除方法 为了便于理解高压无气喷涂机的故障症状和产生原因，现将高压无气喷涂机的组成要素比喻为人类的身体进行分析和检查。4.1 喷涂情况良好，但成膜质量差喷涂情况良好，但成膜质量差 1 涂膜喷涂太厚造成流挂涂膜喷涂太厚造成流挂 (1)产生原因：产生原因： 1 ) Pi（喷枪）。选择的喷嘴孔径太大或原使用喷嘴磨损造成内径过大；喷枪
14、与被涂物距离太近。 2 ) Pr （控制压力部分）。压力控制过高，(2)排除方法：排除方法： 1)调换喷嘴，调换喷枪与被涂物之闻距离。 2)调整压力。2 漆雾扇面太狭漆雾扇面太狭（1）产生原因）产生原因：Pi（喷枪）。喷嘴选择不恰当。 （2）排除方法：）排除方法：调换喷嘴。 3 漆雾呈锥形漆雾呈锥形（1）产生原因）产生原因 ：Pi （喷枪）。正常的漆雾应呈扇面形，若喷嘴磨损过度或喷枪装配不适当，则漆雾会呈锥形。（2）排除方法）排除方法：调换喷嘴或重新装配、修理喷枪。4.2 喷涂情况良好，但成膜质量极差质喷涂情况良好，但成膜质量极差质1、漆雾扇面出现条状断开、漆雾扇面出现条状断开(1)产生原因：
15、产生原因：喷涂时漆雾狭，扇面边缘出现条状断开。造成漆雾扇面呈条状断开的原因很多，主要有： 1 ) Po （动力部分）。空气通路堵塞，空气流 t 不足，油压低，电动机有故障。) Pi （喷枪）。喷嘴过大或喷嘴磨损过度。 3 ) Pr（控制压力部分）。空气调节器和油压调整阀失灵； 空气压力不足，喷涂机动作不均衡。 4 ) Pa （涂料）。涂料粘度太大，进料管吸力不足。 5 ) ho（软管）。软管过长，造成涂料压力损失过大。 (2)排除方法排除方法 1)疏通空气通路，增大空气流量调节油压，检修电动机。 2)调换喷嘴。 3)检修空气调节器和油压调整阀，加大空气压力，检修喷涂机。 4)稀释涂料，降低粘度
16、，检查进料管及过滤器是否堵塞，并清洗疏通。 5)缩短软管或使用口径较大的软管。2、漆雾扇面时宽、时狭呈脉冲状、漆雾扇面时宽、时狭呈脉冲状(1)产生原因：产生原因：高压泵活塞运动至上下二端时，涂料瞬间压力下降，造成漆雾扇面大小呈脉冲状。无气喷涂机正常时，这种脉冲变化非常小，几乎不易觉察。1) Po（动力部分）。空气通路堵塞，空气流量不足，空气压力不足，油压低；电源电压低。2) Pi（喷枪）。喷嘴孔径过大，喷嘴被杂物或旧涂料堵塞。3) Pr（控制压力部分）。空气调节器堵塞或者从隔膜中泄漏空气 4) Pu （高压泵）活塞衬垫磨损，泵的出口总管过滤器堵塞。 5) ho（软管）软管过长或软管内径大小。
17、6) Pa （涂料）粘度太大。 (2)排除方法排除方法 1)疏通空气通路，提高空气流量和压力，提高油压；提高电源电压。2)选择合适的喷嘴和清洗喷嘴，排除杂物。 3)清洗或检修空气调节器。 4)清洗或检修高压泵。 5)缩短软管或选用内径较大的软管，6)稀释涂料，降低枯度。3 喷枪堵塞喷枪堵塞 (1)产生原因产生原因 1 ) Pi（喷枪）喷嘴过滤器中的筛网目数太大或破损。2 ) Pa （涂料）涂料内杂物太多，涂料搅拌不充分。(2)排除方法排除方法 1)调换过滤器中的筛网。2)重新过滤涂料，并对涂料充分搅拌。4.3 喷涂情况差喷涂情况差1 涂料未雾化涂料未雾化(1)产生原因产生原因1) Po（动力部
18、分）。空气压力太低，以致涂料的输出压力达不到雾化要求，涂料从喷枪中呈水柱状喷出。 2 ) Pi（喷枪）。喷嘴和过滤器堵塞。3 ) Pa （涂料）涂料粘度太高。 4 ) ho（软管）。 (2)排除方法。排除方法。 1)提高空气压力。2)清洗喷嘴和过滤器。3)稀释涂料至适宜粘度。 4)缩短徐料软管。2 、高压泵启劝，但喷不出涂料、高压泵启劝，但喷不出涂料(1)产生原因产生原因 1) Po（涂料容器）。容器内无涂料。2)ho（软管）。吸入过滤器堵塞，吸入软管破裂。3) Po（高压泵）。活塞衬垫磨损。(2)排除方法排除方法 1)保持容器内涂料液面高度。2)清洗过滤器，调换破裂软管。 3)调换活塞衬垫。
19、 3 、高压泵不能启动、高压泵不能启动 (1)产生原因产生原因 1 ) Po（动力部分）。空气通路堵塞；油压泵停止，电源电压过低或电源被切断。2 ) Pi（喷枪）。喷嘴或过滤器堵塞，泵即自动停止。3 ) Pr（控制压力部分）。4 ) Po（高压泵）。 (2)排除方法排除方法1)疏通空气通路；检修油压泵，检修或接通电源。 2)清洗喷嘴和过滤器。 3)检修或调换空气调节器和油压调整阀。 4)检修高压泵。4.4 无气喷涂机操作时的故阵及排除无气喷涂机操作时的故阵及排除 1吸料管吸入涂料困难吸料管吸入涂料困难 ( 1 ) 产生原因产生原因 1)管路内吸入空气。 2)涂料缸内单向球阀的钢球粘住阀口。3)
20、吸漆盘滤网堵塞。 4)涂料缸v型密封圈磨损过度。 5)涂料粘度太高。 (2)排除方法排除方法 1)排除管内空气。 2)打开放泄阀，使空气排除，卸下吸漆盘，用长棒顶钢球，不使钢球粘住阀口。 3)清洗滤网。 4)更换v型密封圈。 5)稀释涂料，降低粘度，或适当加热徐料。2 涂料输出压力过低涂料输出压力过低 (1)产主原因产主原因1)空气压力过低。2)过滤器堵塞。3)低压空气缸内O 型橡胶圈磨损。4)高压涂料缸内v 型密封圈磨损。5)受涂料压力的部位，接头密封漏阀或换向弹簧失效。(2)排除方法排除方法 1)提高空气压力，一般应大于4MPa。2)清洗过滤器。3)调换O型橡胶圈。4)调换V型密封圈。 5
21、)压紧接头密封，更换换向弹簧。3涂料输出压力波动过大涂料输出压力波动过大 (1)产生原因产生原因 1)喷嘴口径过大，造成出漆量过多，涂料瞬间降压也太大。 2)高压涂料缸内单向球阀泄漏，蓄压器管路接头泄漏。(2)排除方法排除方法 1)调换合适的喷嘴。 2)调换单向球阀，压紧管路接头4、喷枪泄漏、喷枪泄漏(1)产生原因产生原因 1)针形阀与阀座磨损。 2）针形阀引出钢丝处密封圈磨摄，螺钉松动。 3)喷枪内弹簧失效。 4)柄端回转接头泄漏。 5)枪端螺帽未压紧。 (2)排除方法排除方法 1)重新用磨料研磨针形阀与阀座，直至完全吻合。 2)更换密封圈，压紧螺丝。 3）更换弹簧。 4)旋紧螺帽或更换接头内密封垫圈。5)压紧螺帽。5 、高压泵工作失灵、高压泵工作失灵(1)产生原因产生原因 1)二侧拨叉弹簧太松或失灵。2)滑阀背部弹簧松动。 3）配气阀座上三个进气排空位置与本体错位。 4)配气阀座背面密封垫片损坏。(2)排除方法排除方法1)旋紧压帽，调节弹簧张力或更换弹簧。2)旋紧螺丝。3)重新对准孔的位置。4)更换密封垫片。
