鋼桶生產線上的高壓無氣噴漆室

山西泰特鋼桶設備技術開發部 宋壽岑

一、高壓無氣噴涂的特點

我部生產的高壓無氣噴涂機，其動力源為壓縮空氣，空氣的進口壓力為0.25MPa,壓力轉換此為60:1，增壓后壓力可達15MPa（約150kg／cm2）。增壓利用了高壓泵上部的氣缸和下部的柱塞缸面積差，將壓力放大的原理。由壓縮空氣驅動氣缸，而氣缸帶動柱塞缸，油漆從泵之下端吸入后，加壓至工作壓力。當高壓油漆通過特殊噴咀的小孔噴出時，立即劇烈膨脹霧化成極細的有一定沖力的扇形漆流，噴向工件，因漆流不混入壓，縮空氣，稱之為高壓無氣噴涂。其主要特點為：

1．噴涂效率高。通常是空氣噴涂的數倍。涂層較厚，特別適用于噴涂面積大和高速的噴漆作業線上。

2．涂層質量好，涂層附著力好。由于漆中不含有壓縮空氣，消除了因壓縮空氣中含有水份、油污、塵埃等雜質引起的漆膜缺陷，從而提高了漆膜的光澤和防腐性。再則，由于采用高壓噴射，故工件的縫隙、棱角等處也能形成良好的漆膜。

3．由于不靠空氣霧化，故漆霧較少，減輕了環境的污染。

4．可噴涂“涂-4”粘度計100秒以下的多種油漆和其它涂料。由于高壓噴涂所噴漆 ，料粘度大，固體含量高，漆的利用率高，節省了稀釋劑的用量。

由于高壓無氣噴涂具有以上優點，早在十幾年以前在發達國家的鋼桶生產線上已得到廣泛的使用。筆者曾參觀過西歐的一些制桶廠，如英國的萬里 (VAN LEER)。和德國的毛瑟(MAUSER)等十余家企業，全部采用高壓無氣噴涂。

二、臥式高壓無氣噴漆室設備

1．高壓無氣噴漆機、自動噴槍、輸漆管，路系統（包括貯漆槽、攪拌器、加熱器、輸漆管等）

2．無泵噴漆室本體及排風管道。

3．支撐鋼桶的托輥臺架、主傳動裝置及撥桶裝置。

4．電氣控制系統及氣動管路系統。

噴漆室的前后輔助設備應與烘道型式匹配。通常噴漆室前應設置臥式上桶機、前斜臺架、后斜臺架、立桶裝置及輸送輥道或輸送鏈床等。

在我們所研制的高壓無氣噴漆室中固定安裝了8把噴槍： 底蓋各用2把，桶身用4。每2把槍同時動作，分4次完成噴涂。為獲得最佳噴涂效果，經過多次調試，最后選用3種不同流量和扇面的噴咀組合而成。

噴漆室本體采用無泵噴漆室。通過排風管道上抽風機使室內的水循環攪動，把噴漆時產生的漆霧洗滌于水中，以減少對環境的污染。水中放入絮凝劑， 消除了漆霧的粘性，并使其在水中聚集成漂浮的團塊，以便于清理。排風管道的風機能力按室內風速0.5m／s選定，從使用情況看，可達到環保的有關要求。

三、噴涂工藝過程

當托輥處于低轉速時，鋼桶由前斜臺架滾到托輥上。然后，P.C控制變頻器使主傳動電動機升速至設定的工作轉速（此時鋼桶轉速約80～90r／min。鋼桶轉速穩定后，噴槍依次動作。8只槍4次完成噴涂后，主傳動電機降速，鋼桶轉速降至約為10～20r／min。撥桶裝置動作， 將鋼桶撥往后斜臺架，送至立桶裝置上。從鋼桶進入噴漆室起到鋼桶撥至立桶裝置上全部過程均由PC控制。一個完整的工作循環時間為12s。

四、幾個重要問題

1．噴槍的安裝位置與開啟時間

高壓無氣噴涂噴槍距工件的垂直距離大致在250-400mm， 根據我們的使用情況看，壓力調整至15MPa時距離取300mm為宜。相鄰兩槍噴涂范圍應略有復蓋。對于桶底蓋噴槍的安放，一把應與端面垂直，并對桶底蓋中心有一定的偏移，另一把則裝于鋼桶端部之斜上方，以保證桶口蓋凹邊處及中心部位皆可噴到油漆。噴槍位置調定后，不可隨便移動。如圖示。

噴槍位置示意圖

所用噴槍為自動噴槍，由氣動系統中的電磁換向閥操促其動作。根據試噴時測得的鋼桶漆膜厚度， 確定噴槍的開啟時間。由PC中的延時繼電器控制開啟時間。該參數一旦調整好不應輕易改動。

在使用過程中，噴槍應用塑料袋包裝，僅噴咀部分外露，以免漆霧被吸附到噴槍上造成噴槍動作不靈活，影響使用。

2．油漆過濾問題。

一般高壓無氣噴涂油漆通常需經100目／?2的濾網過濾。在我們調試過程中發現100目／?2濾網達不到要求，需用180～200／?2濾網。現場多采用兩層細紗布過濾果很好。一般不會發生堵槍現象。油漆過濾能否順利生產的關鍵，此問題若不予以重視，將給生產造成很大的麻煩。

另外，在噴涂結束后，必須用稀料將噴槍連同輸漆管全部清洗干凈、以備下次再用。

油漆使用是噴漆生產中的關鍵，必須定人定崗，嚴格執行操作規范。

3．漆的回收問題。

為了保證操作環境能達到環保的有關規定，噴漆室排風系統配備有離心風機。投產后發現油漆消耗指標較原定值略高。使用現場采取了托輥下安裝接漆槽，使漆霧大量落入槽內，而溶劑廢氣被抽走。接漆槽內的漆必須當班回收，否則將無法利用。從而減少了漆的消耗。

4。關于鋼桶底蓋卷邊封口處涂層較厚的問題。

噴涂時鋼桶卷邊處支撐在4只托輥上。實際上卷邊與托輥面是點接觸，也就是點支撐鋼桶的整個重量。因每點上的比壓較大，而卷邊處的漆料在隨后的旋轉中隨之擦掉。我們曾翻閱過一些資料，發現國外一些鋼桶臥式高壓無氣噴漆線上也存在這一問題。日本某廠是在鋼桶入烘道之前對該部位進行補噴。

我們采取了以下措施：

①調整噴涂工藝。把噴兩端卷邊處的噴槍動作放在最后，待其余6把噴槍動作后，變頻器使鋼桶轉速下降，隨后開啟卷邊處的噴槍，噴后立即將桶撥出噴漆室外。

②被撥出噴漆室的鋼桶由后斜臺架滾至立桶裝置上，此時卷邊處與臺架接觸而環筋處不與其接觸。在臺架與鋼桶卷邊接觸處開有溝槽，由容器向槽里灌注油漆，卷邊處滾過后，則可涂上油漆。此法也起到一定效果。

5．關于使用變頻器的問題。

變頻裝置的小型化、標準化和系列化，給交流電動機的調速帶來了極大的方便，使之普及成為可能。

噴漆室主傳動電動機采用變頻器調速。在電機低速時進入鋼桶，隨后升速，以保證鋼桶準確到位，并在高速時運行平穩，無劇烈跳動，從而易獲得較好的涂層效果。在低速撥出鋼桶也避免了鋼桶在隨后的設備上產生猛烈撞擊，造成涂層的損壞。另外變頻調速可保證鋼桶有可能按最佳噴涂工藝要求準確地調定轉速。據現場生產情況看，變頻器使用效果很好。