靜電噴塗是指利用電暈放電原理使霧化塗料在高壓直流電場作用下荷負電，並吸附於荷正電基底表面放電的塗裝方法。靜電噴塗設備由噴槍、噴杯以及靜電噴塗高壓電源等組成。
基本介紹
- 中文名：靜電噴塗
- 外文名：electrostatic spraying
- 原理：靜電吸引
- 優點：施工環境和勞動條件好等
- 缺點：火災危險性大等
- 學科：機械工程
工作原理,要求,類型,特點,操作程式,套用,
工作原理
靜電噴塗是根據靜電吸引的原理，即以接地的被塗物作為正極，油料霧化器（即噴杯或噴盤）接高壓電作為負極。
要塗油的帶鋼穿過上、下兩根噴油梁，噴油梁用特製的鋁合金製成，並固定在可調節的絕緣支臂上。噴油樑上的縫隙可均勻地調到0.2mm，在其內部開設有油槽，進油管接在中部，兩根回油管分別接在兩端。上、下噴油梁與帶鋼相隔一定的距離，噴油梁被設計成油在零壓下流到噴油口。噴油梁通電，在噴油梁和接地的帶鋼之間產生一個高壓靜電場，在負極產生電暈放電，使噴出的油霧帶負電。帶電微粒受靜電場的作用，沿電力線方向高效、均勻地吸附到穿過的帶鋼上，呈現獨特的“環抱效果”。靜電噴塗也可採用正極電暈放電，但負極性電暈放電的臨界電壓（起始電壓）較正極性電暈放電低，較為穩定，安全且不易產生火花。
要求
靜電噴塗的效果不僅取決於靜電噴塗設備和管理水平，而且取決於所使用的塗料品種是否符合靜電塗裝的要求。靜電塗裝時，要求塗料的電阻率低，其數值為5～50MΩ·cm比較適宜。塗料的電阻率除與塗料中的樹脂有關外，還與選用的溶劑組分有關。因此在實際塗裝時。往往採用加入溶劑的辦法來調整其電阻率的大小。
靜電噴塗用塗料的電阻率要求低，而常用塗料的電阻率比較高。為了降低塗料的電阻率，常在塗料中添加適當極性的溶劑。
靜電噴塗室內的風速也很重要。噴塗室內的排風主要用於排除在噴塗過程中產生的溶劑蒸氣，使室內溶劑蒸氣的含量在有機溶劑爆炸下限濃度以下，以確保施工安全。靜電噴塗室風速應控制在0.3～0.7m/s，風速過大會影響噴塗效果。排風裝置中應設定風速調節機構。
類型
靜電噴塗的類型可分為純靜電霧化和有附加能的靜電霧化兩大類。
1)純靜電霧化方式
它是以旋杯式靜電噴槍為代表。旋轉式噴槍結構簡單，不易阻塞，容易清洗；由於它屬於機械離心式電霧化，對於塗料和溶劑的導電性要求低（當然導電性也要好）；有效面積大，吸附效率高，對塗層均勻性大為改善；霧化後塗料細緻，表面平整、光滑。對於形狀簡單的工件較為適合。
它的缺陷是噴出的塗層有中心孔，對於形狀較複雜的工件噴塗較困難，塗層不均勻或凹坑部位噴塗不上；由於各種顏料的帶電本領特性不同，所以噴塗多種顏料配成的塗料時會出現顏色不均勻的現象。
2)有附加能的靜電霧化方式
按附加能的種類不同，又分為兩類空氣霧化法和液壓霧化法兩類。旋風式噴槍和手提式靜電噴槍都屬於空氣霧化，它們是藉助於壓縮空氣和靜電力的作用使塗料霧化的，所以能夠噴塗形狀較複雜或面積較大的物體。旋風式噴槍上的三個蛇形嘴可以調節，變更塗層直徑較為方便，能減少甚至消除塗層中心孔現象，容易得到比較均勻的塗層。但由於空氣霧化過程中溶劑易揮發，使塗膜易產生橘皮等弊病，所以對於溶液的要求非常高，比如要求低黏度而固體成分含量高，遮蓋力好，溶劑揮發速度要慢，流動性能好等。另外，由於空氣霧化時壓力流動將帶電的漆粒衝出了靜電吸引力範圍，這些溶粒就不可能塗覆在工件上，因而增加了塗料的流失。
液壓霧化是高壓無氣噴塗加上靜電噴塗設備的組合。它是藉助於壓力將漆液加壓到較高的壓力範圍，然後從噴嘴小孔噴出，受到高壓的塗料噴到大氣中便立即劇烈膨脹霧化。
液壓霧化與空氣霧化方式相比，霧化狀態比較好，噴出量大，塗裝效率高，而對塗料的要求與空氣霧化相似。
特點
(1)施工環境和勞動條件好。套用較多的固定式靜電噴塗設備通常都是與懸式傳送裝置配套組成連續塗飾流水生產線的。在這種情況下，操作者的工作僅限於對塗飾工件的準備和裝、卸以及對設備的調控和照管等，因此，與塗料直接接觸的機會和體力勞動強度都大為減少。而且在高壓靜電場中噴塗時，漆霧的擴散也遠不及氣壓噴塗或無氣噴塗時那樣多，這樣就使塗飾環境的污染得到明顯的改善。
(2)塗料利用率高。在高壓靜電場噴塗時，帶有負電荷的塗料微粒，沿電力線方向被塗飾到工件表面上，因此，基本上沒有塗料射流反彈和漆霧飛散現象，漆霧損失很小，塗料利用率可達到85%～90%以上。
(3)塗飾質量好。在嚴格遵守正確的操作規程實行靜電噴塗時，由於高壓靜電場的作用，塗料微粒分散度高，在射流中分布也較均勻，因而在被塗飾工件表面形成的塗層也較平整、均勻，漆膜的光澤、附著力均較高。
(4)塗飾效率高。生產實踐表明，在靜電噴塗連續流水生產線上，傳送帶的運行速度可以達24m/min，遠遠超過其他的噴塗流水線。對於那些不可能採用淋塗、輥塗的框架結構的木製件如桌、椅、框等，靜電噴塗的綜合經濟效益尤為明顯。
靜電噴塗法的缺點主要是火災危險性大，特別是當噴距不當或操作失誤而引起火花放電時，均易釀成火災。因此必須有可靠的防火、防爆設施，嚴格遵守安全操作規程。此外，對於形狀複雜或輪廓凹凸較深的表面，靜電噴塗法難以獲得均勻的塗層。
操作程式
(1)開機程式
1)先打開高壓靜電發生器低壓開關，然後打開其高壓開關，這時可見高壓指示燈發亮，高壓靜電發生器中的絕緣油產生微小的波動。噴槍上的高壓靜電在使用前不需要測量。當需要判斷噴槍是否有高壓靜電時，操作者可拿一根良好的絕緣棒，在棒的另一端縛上接地導線，當此導線逐漸靠近噴槍時，就會看到放電現象，拉弧長度為1cm，相當於電壓為10kV，正常使用時拉弧長度一般為8～12cm。如果在噴塗室內進行靜電噴塗，則打開高壓靜電發生器後任何人不要進入噴塗室，以免造成電擊傷害。
2)開啟壓縮空氣，這時噴槍就噴出漆霧，判斷正常後關掉壓縮空氣（或輸漆泵），待工件進入噴塗室時再開啟壓縮空氣（或輸漆泵）。
(2)停機程式
1)先關壓縮空氣（或輸漆泵），停止輸漆。
2)關高壓靜電發生器。
3)把輸漆管放入溶劑桶內，用溶劑清洗管道。
套用
1)靜電噴塗的套用範圍日益擴大，從大型的鐵路客車、汽車、拖拉機，到小型的工件、玩具以及家用電器等行業，都可採用靜電噴塗技術。
2)靜電噴塗也可與電泳塗裝配套套用，即以電泳塗裝工藝塗底漆，然後以靜電噴塗工藝塗面漆，並實現塗裝作業的連續化、自動化。這種配套施工工藝已在汽車製造業和腳踏車製造業中採用。
