高壓靜電噴涂金屬漆靜電痕分析控制范文

本站小編為你精心準備了高壓靜電噴涂金屬漆靜電痕分析控制參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要：高壓靜電噴涂車身噴涂面靜電分布不均時會發生靜電痕。從設備、工藝、材料、環境等多方面進行分析，找出控制高壓靜電機器人噴涂產生靜電痕的方法并加強過程控制和參數優化，最終實現高壓靜電噴涂現場靜電痕（黑斑）問題得到有效解決。

關鍵詞：靜電痕；電阻值；停槍位置

1前言

汽車涂裝清潔生產和工業自動化的程度不斷升級，高壓靜電機器人噴涂是汽車涂裝普遍使用的噴涂工藝，提升了涂料利用率并實現了噴涂無人化。自動化程度很高，不僅能通過識別車型，自動換色，還能按照不同的噴涂工藝自動調節供漆供氣量，霧化旋杯的轉速及行程（速度、軌跡），自動清洗等。無論從降低油漆材料成本、提升噴涂效率和改善噴涂工的勞動強度的角度考慮，還是從提高油漆車身外觀質量和節能環保的角度來考慮，高壓靜電自動噴涂技術在汽車涂裝領域具有其自身的重要地位并決定了行業研究的方向。靜電痕是高壓靜電噴涂產生的新的漆膜缺陷。當噴涂車身噴涂面靜電分布不均時進行靜電噴涂，漆膜會在靜電場的作用下顏料或金屬粉聚集產生的線狀或點狀不規則的印痕缺陷。靜電痕問題直接影響涂裝的油漆車身一次交檢合格率，一旦產生，只能返修處理。

2靜電痕的描述

一般素色漆靜電印痕呈線狀不規則分布，金屬色漆呈現點狀不規則分布，嚴重時一臺車身有多處印痕。線狀印痕中間部分顏色較深，在顯微鏡下觀察為色漿顏料的聚集；點狀印痕中間呈黑色，在顯微鏡下觀察為連續金屬粉的堆積。產生靜電痕的因素很多且抽象，需要對影響的因素排查和驗證，最終找到原因而消除。如圖1所示。對高壓靜電噴涂產生的靜電痕問題進行初步深入探討，從設備、工藝、材料、環境方面，通過分析驗證了靜電痕產生的原因并制定解決和預防措施。

3設備對靜電痕的影響

影響車身靜電痕的設備主要有滑撬、離子風裝置。

3.1滑撬

噴涂滑撬是汽車涂裝普遍使用的油漆車身輸送方式的載體并與車身直接接觸的設備，高壓靜電噴涂的靜電場電荷是通過滑撬支點導到輸送鏈來消除的，滑撬導電性的好與壞對噴涂時的靜電分布有較大的影響。噴涂滑撬是通過支點與車身接觸的，在經過反復使用后，滑撬支點處的PVC膠和油漆未及時清理掉，表面形成了絕緣或半絕緣的漆膜和PVC膠，導致支點與車身的接觸不良，影響滑撬與車身的導電性，車身電荷不能及時釋放掉，造成車身局部靜電分布不均，靜電噴涂時形成靜電痕。一般涂裝線均為混線生產，涉及車型和顏色較多，現場出現靜電痕時，可以通過統計各車型和顏色出現靜電痕的狀態來排除滑撬導電不良而造成的靜電痕，見表1?；藶楦鬈囆凸灿没耍囆?各種顏色油漆均出現靜電痕問題，表現在金屬漆車身上且頻次較高，其中血石紅油漆車身出現靜電痕的臺數占血石紅油漆車身的總臺的數約12%，其他金屬漆約占1%。通過統計分析可以判定為靜電痕問題發生在車型1上并排除了因滑撬導電不均造成的靜電未有效釋放的影響。

3.2離子風裝置

離子風裝置是通過吹出一定壓力的離子化空氣來消除車身表面的帶電吸附的顆粒。離子化空氣是壓縮空氣經過電離后提供的。離子風的質量和壓力決定了其對去除車身帶電顆粒效果的好壞。一般靜電噴涂機器人配的離子風裝置要求離子風的風壓不小于0.15MPa，吹凈距離在300mm左右最佳。離子風裝置是發生靜電痕需要排查的重要設備。測離子風裝置效果主要體現兩點：尖端部位是否帶有交變電以確保去離子風的質量；檢查去離子風裝置的空氣壓力以確保吹凈的效果。

4工藝對靜電痕的影響

機器人靜電噴涂靜電壓越高，旋杯靜電霧化和靜電吸附的效果越好，涂料上漆率越高。當電壓超過4300V/cm就會產生靜電火花，小于2000V/cm放電就很少。所以，在靜電噴涂實際運用中，在200～300mm的噴涂距離下一般將靜電壓參數設置在50～100kV另外，實際涂裝時考慮到各涂料施工電阻的差異，一般會控制在40~70kV的靜電壓。靜電噴涂出現靜電痕的實際問題解決過程中，證實了靜電噴涂機器人的噴涂距離、施工電壓及停槍位置的不合理性對金屬漆靜電痕的產生影響較大，如表2。某車型出現靜電痕的位置均集中在靜電噴涂仿形開關槍處，也就是噴涂仿形的一個噴涂軌跡區域結束到一個噴涂軌跡區域開始的位置，如圖2圖3。通過統計分析也證實了靜電痕問題發生與靜電噴涂仿形軌跡的合理性有很大關系。那么，依據真空點電荷強度E=KQ/r2原理。機器人仿形軌跡距離車身距離近，容易產生靜電痕。一般可以通過對機器人靜電噴涂參數電壓和噴涂距離進行調整，降低漆膜的靜電作用，如表3。另外，高壓靜電噴涂機器人軌跡停槍等待時，旋杯仍然有4萬伏電壓作用在車身表面，造成車身表面長時間或瞬間在高壓作用下產生靜電痕。因此，在解決靜電痕問題上，需要對機器人噴涂仿形的停槍點軌跡進行調整，首先要避免停槍等待點作用在車身表面，一般把停槍等待點停留在風擋、車窗、下側裙和輪罩以外的地方，見圖4。

5油漆材料對靜電痕的影響

油漆材料種類與靜電痕的關系很大，珠光漆和本色漆的車身很少發生，即使發生也很輕微，其主要發生在金屬漆材料上。金屬粉是金屬漆的重要組成部分，無法改變，要控制金屬漆靜電痕只能通過施工狀態來達到。

5.1材料的施工狀態

靜電痕主要發生在金屬漆材料上，是因為車身靜電對金屬粉比珠光粉的作用力大，使金屬粉堆積產生靜電痕。通過對靜電痕缺陷樣件進行鑲嵌，經8小時樹脂固化后打磨拋光，在顯微鏡下觀察樣件縱剖面。如圖5、圖6所示。剖面圖顯示該類缺陷中心色漆底層有金屬粉，最終造成色漆漆膜向金屬粉中心聚集而使該處色漆層較厚且金屬粉排列不整齊，造成了目視靜電痕（黑點）的缺陷。某涂裝線出現靜電痕后對油漆原漆電阻值調整，對比分析見表4、表5。通過實驗發現，提高材料電阻值，可以降低高壓靜電對金屬粉的作用力，對改善金屬漆靜電痕有明顯效果，見圖7。每到冬季是靜電痕的高發季節，提前做好靜電噴涂防靜電痕預防，適當提高金屬漆材料的施工電阻值。電阻值的提高對靜電噴涂的上漆率會有一定的影響，特別是車身色差的影響，需要對靜電噴涂的其他工藝參數進行微調和驗證。

5.2材料的管控

油漆材料電阻值是油漆性能的重要指標，也是關系現場使用效果的重要參考指標，如上漆率、靜電噴涂的電壓參數設置等。一般原漆電阻值控制在500~1000kΩ，適當優化金屬漆施工狀態，提高其電阻值，降低慢干劑的添加量，降低金屬粉的流動。

6噴涂環境對靜電痕的影響

噴漆室環境溫濕度的控制對靜電痕缺陷產生尤為重要；特別是過分考慮動能的消耗，冬季將噴漆室濕度控制較低會造成金屬漆靜電痕缺陷增多。一般需要將噴漆室濕度基本維持在75%左右來提高靜電在環境中釋放的速度，漆膜才不會反滲而造成金屬漆靜電痕。所以，冬季環境干燥，控制噴房的濕度是關鍵，有必要增加噴房溫濕度檢查點檢頻次。

7結束語

高壓靜電噴涂金屬漆靜電痕是隨著汽車涂裝靜電噴涂技術的廣泛運用產生的新的油漆缺陷，需要從設備、工藝、材料、環境進行全方位控制，特別是材料和設備的關鍵性的參數進行管控，能有效的預防和解決靜電痕的產生。

作者：楊孝德 崔普偉 褚明 汪榮 單位：奇瑞汽車股份有限公司