彭青松

[摘 要]正如汽車同其他商品一樣，自從它作為一種商品進人社會生活開始，隨著自身的發(fā)展其競爭也愈演愈烈，并且越來越成熟。德國汽車工業(yè)在歷史上和今天都是世界汽車行業(yè)不可小覷的力量，其對世界汽車工業(yè)成長和發(fā)展的貢獻，尤其是德國以奔馳、寶馬、奧迪為代表的三大汽車品牌無疑成了全球高端汽車市場的主角。它們?yōu)槭裁茨軌虺蔀楦叨似放?？它們?yōu)槭裁茨軌驓v經磨難、經久不衰，并打造成令中國各行業(yè)都仰慕不已的百年老店？它們?yōu)槭裁磽碛辛钊丝赏豢杉暗母吒郊又怠⑵放埔鐑r和恒久的品牌魅力？是什么力量在一直支持和促進著德國汽車企業(yè)續(xù)寫著百余年來的傳奇和輝煌？中國汽車企業(yè)應該從它們的成長中獲得什么啟示？中國汽車發(fā)展迅速，拿什么來提高競爭力。本文將從汽車涂裝方面論述，采用靜電噴涂來提高上漆率，從而降低噴涂成本。

[關鍵詞] 靜電噴槍 接地 上漆率

中圖分類號：TQ639.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）08-0273-04

近年來，隨著國內汽車市場的競爭激烈，成本已成為汽車競爭力的焦點。隨著機器人批量靜電噴涂的使用，極大的提高了上漆率，也相應的降低了噴涂成本。而傳統(tǒng)的手工噴涂使用空氣噴槍，上漆率僅有30%左右，而采用手工靜電噴槍，上漆率可提升至60%左右。靜電噴涂提高了噴涂設備的傳遞效率。傳遞效率的提高是因為靜電幫助克服了其他力，如導致霧化材料偏離預定目標體的沖力和氣流等。靜電方法節(jié)省了涂料、時間和勞動力。更多的材料被吸引并附著于目標體，更少的材料浪費在噴漆室和周圍空氣中。靜電方法還減少了進入空氣的溶劑揮發(fā)，因為噴涂每一部分所需要的涂料減少了。

一、靜電噴涂五大優(yōu)勢

涂料經過靜電槍帶高壓電荷，在電場力作用下吸附于被涂物表面，因此相對普通手噴槍有更優(yōu)的涂層效果，車身表面的致密性、均勻度、結合力等技術指標相對提高約20%～40%。靜電槍裝備的噴嘴精致霧化效果優(yōu)良，進行整車車身噴涂時涂料利用率相對大幅度提高30%～50%。

1.涂裝效率提升數(shù)倍：一條生產線一天可噴涂上千臺車身

2.節(jié)省50%的油漆：由于采用靜電技術，靜電噴涂油漆的實際利用率高達90%以上，而空氣噴涂利用率只有30%～40%。

3.品質更好：通過靜電霧化后，油漆粒子直徑只有13～15？m，是空氣噴涂的一半，漆膜更細膩、平整；

4.打磨更容易：油漆分子更細，打磨性能更優(yōu)越，可大大節(jié)省打磨時間和人工成本；

5.真正的低碳環(huán)保涂裝：靜電噴涂大大減少稀釋劑的用量，從而讓整個涂裝線像高科技車間一樣潔凈，即使人站在噴槍旁邊，也聞不到油漆的氣味，是真正的低碳涂裝。

二、現(xiàn)市場中常見幾種噴槍如下：

（1） 美國固瑞克（Graco）公司，固瑞克公司的油漆輸送系統(tǒng)有名，汽車廠大部份使用其輸送設備，固瑞克靜電手噴槍采用空氣馬達驅動，不用靜電產生器為其特點。但槍體較重，無電路保護，維修困難，噴嘴單一等缺點。

（2） 德國瓦格納（Wagner），瓦格納以噴塑粉為名，靜電槍為20年前老產品，未有更新?lián)Q代，效果一般，電路已淘汰落后。

（3） 法國薛麥斯（Sames），進入國內市場不久。

（4） 日本蘭氏公司（nansbarg），以旋蝶disco、自動噴槍出名；但手噴槍沉重，故障率高無優(yōu)勢。

（5） 日本旭大畏（ASAHI），涂裝企業(yè)先進代表手噴槍技術最先進企業(yè)代表手噴槍技術最先進企業(yè)，其手噴槍唯一一家2000年后新出產品，電路穩(wěn)定，噴槍精巧為最佳之靜電噴槍。

三、靜電噴涂的基本知識

靜電噴涂：術語“靜電學”或“靜電噴涂”是指一種利用電荷和電場將霧化的涂料的粒子吸引到目標體上（噴涂對象）的噴涂工藝。在最普通的靜電系統(tǒng)中，電荷被轉移到涂料上，并將目標體接地以形成電場。由于正負電荷的吸引力，帶電的涂料被電場吸引到接地的目標體表面。其他不太常用的靜電系統(tǒng)將電荷轉移到目標體上并將涂料接地，或將正負電荷轉移到涂料和目標體上。

靜電系統(tǒng)的種類：靜電噴涂涂系統(tǒng)可為自動或手動的。

自動靜電系統(tǒng)包括：

◎高速旋轉（固定的或往復式的）霧化器

◎往復式的旋碟

◎自動空氣、無氣、空氣輔助式無氣或HVLP 噴槍

手動靜電系統(tǒng)包括：

◎空氣靜電手握式噴槍

◎空氣輔助式無氣靜電手握式噴槍

◎無氣靜電手握式噴槍

◎HVLP 靜電手握式噴槍

◎手握式旋轉霧化器系統(tǒng)

圖1手動和自動靜電系統(tǒng)。

靜電噴涂剖析

帶電粒子間的力

所有物體都有電荷，物體是由三種帶電粒子組成的：

1.帶負電的粒子具有過多的電子

2.帶正電的粒子具有過多的質子

3.中性粒子具有同樣數(shù)量的電子和質子。

具有相同電荷的粒子或物體互相排斥，而具有不同電荷的粒子互相吸引。單個孤立的帶正電或帶負電的粒子會吸引中性粒子，帶電粒子還會被吸引到最近的接地表面。

圖2帶電粒子

電場

電場（或靜電場）是產生于帶一種電荷的物體終止于帶相反電荷的物體或地的電力線簇。因此，帶電粒子（或物體）和接地物體間存在一個電場。電離針和接地物體間存在一個電場。帶相反電荷的粒子間也存在一個電物，場強用伏特/米測量。

進入靜電場的帶電粒子受電場中的電場力的控制，就象具有質量的物體受引力場中引力的控制一樣。

靜電噴涂設備

靜電噴涂過程

圖3的說明顯示靜電噴涂設備的基本組成部分，這些基本組成部分有：

◎噴槍或霧化器

◎霧化的涂料的粒子，以一種噴涂形狀從噴槍中射出

◎位于或靠近涂料流的電離針

◎噴涂的目標體

圖3中顯示的設備組成部分共同組成靜電噴涂系統(tǒng)進行工作。

電離針將電荷轉移到材料粒子上（在靜電系統(tǒng)中，涂料或在霧化前或在霧化后被加載電荷）

圖4靜電系統(tǒng)的電場

靜電起電方法

有四種靜電起電方法。這四種靜電起電方法是：

◎電暈放電起電

◎接觸起電（又叫做傳導起電）

◎感應起電（又叫做非接觸起電）

◎摩擦起電

這些方法中，電暈放電和接觸（傳導）起電是用于液體靜電噴涂的兩種主要方法。

電暈放電起生電

電暈放電起電方法利用具有高電勢的突出的或尖的曲線電極，電極上的強電場電離了周圍的空氣產生了離子，離子自由地依附于霧化涂料，如圖5所示。

接觸或傳導起電

接觸起電的一個局限性是不容易將靜電荷轉移到絕緣的涂料，這種方法只局限于導電的涂料，如圖6所示。

感應起電

感應起電方法是用電場將電荷感應到靠近帶電面的接地物體上。如果將物體與地面斷開，感應電荷不會消散，物體就保持住它的電荷。感應生電地局限于相對導電的涂層，如圖7所示。

摩擦起電

摩擦起電是為許多人所熟悉的，但經常引起誤解。摩擦起電時，不相同的兩種材料接觸或摩擦產生電荷，產生的電荷量取決于接觸的性質，材料的電特性以及濕度和溫度的情況

環(huán)包效應

環(huán)包是靜電噴涂中，不僅噴涂物直接面對一面，而且其它幾個面都有這樣一種噴涂效應，當經過目標表面的涂料粒子被靜電力吸引至物體時環(huán)包效應便產生了，如圖8所示。

雖然環(huán)包效應有助于靜電方法效率的提高，環(huán)包卻不是傳遞效率提高的主要原因。事實上，靜電學的主要優(yōu)點是涂料到達主要表面的傳遞效率提高。

法拉第籠效應

環(huán)包效應在一些噴涂應用中也許是一個缺點。例如，有深腔的物體不適合噴涂工藝，這是因為涂料被吸引到物體的最外端，導致涂層不均勻，這種不均勻涂層是法拉第籠效應的結果，見圖9說明。

四、手工靜電噴槍

1、內置加電式靜電噴槍的自發(fā)電裝置，如圖10所示。

2、外加電靜電噴槍

電壓隔離裝置，見圖11，防止噴涂電壓通過涂料供應裝置消耗掉。這種方法只適用于高度導電不易燃的水性涂料。

實際運用的手工靜電噴槍，如圖12所示：

五、手工靜電噴槍的接地

當涂料粒子小而輕時靜電噴涂工作得最好，因為靜電力更容易克服作用于粒子的沖力，靜電噴涂對引導和控制低速運動的粒子具有最大的積極影響。在滿足OSHA要求的條件下，應盡可能消除過量空氣流動等外力以改善靜電工藝。另外，被噴涂的物體必須是導電的或有導電的襯墊或涂層，目標體必須很好地接地，如圖13所示。

直接用一根導線將車身與臺車用螺釘緊固連接。由下線人員將導線按要求安裝在車身指定孔；在檢驗出口處再將導線從車身卸下并按要求擺放好，纏繞在臺車梁上，以防止導線拖地而被拉斷。

六、手工靜電噴槍的維護

正確使用，如圖14所示。

被噴涂物必須接地

操作工應保證手與噴槍手柄充分接觸使人接地

使用適合靜電噴涂的油漆

定期檢測工件和設備的接地，檢測方法如圖15所示

定期檢查噴槍的狀況

日常清洗注意事項

靜電噴槍清洗時必須將靜電開關關閉

靜電噴槍清洗和存放時噴槍槍口應向下，不能將噴槍浸泡在溶劑中，如圖16、圖17所示。

手工靜電槍的日常問題點，如下表所示：

七、手工靜電噴槍的效益

我司商用車從2007年投入手工靜電噴槍，效益如下：

通過比較，靜電噴槍效果明顯優(yōu)于空氣噴槍。

八、綜述

手工靜電噴槍運用確實節(jié)約了大量的涂料成本，但手工靜電噴槍的使用過程中的安全防護是嚴加注意的，電極針會產生火花，如果車體接好不良及噴漆室循環(huán)風不好，都會產生極大的安全隱患。隨著現(xiàn)代靜電運用的越來越成熟，靜電噴涂必將為我們帶來極大的經濟效益，在不遠的將來，靜電噴涂完全代替手工噴涂，降低人工成本。