靜電噴涂在專用汽車行業的應用方法初探

摘 要：隨著人們生活水平的提高，所以對于產品的裝飾要求也越來越高，特別是對于汽車和家電等產品，都需要進行相應的涂裝，來顯示自身的特點。靜電噴涂在提高涂料利用率，改善涂層質量、降低揮發性有機化合物的排放和節省人力物力等具備的優勢，所以在汽車行業的涂裝中被廣泛的應用。

關鍵詞：靜電噴涂、汽車行業、應用

汽車車身的涂噴是汽車制造業中的核心技術之一，汽車的涂噴對汽車外觀、防水、車身質量和防腐蝕性等重要指標都起著重要的決定因素。在汽車的涂噴方法中，根據涂料霧化原理的不同，可以分成：靜電噴涂和非靜電噴涂兩大類。其中靜電噴涂的工作原理是根據靜電吸引的原理，將被噴涂物作為正極，油料噴霧器接高壓電作為負極，這樣在噴涂的時候，實現了涂料與被涂料物的吸引，達成噴涂的效果。靜電噴涂具備更好的霧化和噴涂效果，這樣可以使汽車的噴涂效果更好。

一、靜電噴涂簡述

1.1靜電噴涂的原理

靜電噴涂主要是根據靜電相互吸引的原理進行工作。實際的工作原理是將接地的被涂物作為陽極，涂料霧化器接上高壓電作為負極。在工作的時候，在陽極和陰極之間產生高壓靜電場，然后涂料霧化器將噴出的涂料粒子附帶負電荷，然后在高壓靜電場中受到電場力的作用向被涂物移動，然后放電后附著在被涂物上。

1.2靜電涂裝步驟

在汽車的涂裝中主要包括前處理、底漆、膩子、面漆等步驟，這樣才能保障汽車涂裝的質量和效果。

①前處理：前處理是汽車涂裝過程中最重要的步驟也是第一步。前處理主要包括除油、水洗、噴砂等一系列步驟，主要是為了清除工件表面的污垢和塵埃。通過前處理的操作可以保障工件表面的平整光滑，這樣可以保障后續的涂層可以具備更好的附著力和防腐能力。

②底漆：底漆是涂裝中的第一道噴漆，底漆的作用是保障涂層可以具備更好的附著力和防腐能力。底漆的工藝一般控制在50～70μm，要求底漆的干燥方式采用自然干燥。

③膩子：膩子層是處于底漆和面漆之間的涂層，膩子可以很好的提高底漆和面漆的附著力，也會改善工件表面的豐滿度和平整度，同時還可以將底漆進行完全的隔絕，對于防治面漆向下滲透也起著關鍵的作用，因為膩子是全覆蓋在工件上的，所以對于工件細微的劃痕和針孔也有很好的填補作用。

④面漆：面漆指的是在工件中需要噴涂的最后一道漆，面漆有的時候也被稱為末道漆。面漆的主要作用是保障工件具有靚麗的光澤，同時也會加大工件的耐腐蝕、防水性能，還可以很好的保護底漆。對于車身外觀的提升也具有重要意義。面漆的工藝：一般控制40～60μm，要求面漆的干燥方式采用自然干燥。

1.3靜電噴涂的特點

①涂裝質量和裝飾性好。因為靜電噴涂的工作原理是利用靜電相互吸引的原理，同時還可以對噴槍配置及涂裝參數進行調節讓涂料的霧滴更加細致。這樣可以使靜電涂層顯得更加均勻、平整、光滑等。靜電噴涂與其他噴涂相比在光澤、平整度及鮮映性等方面更是有顯著的提升，并且靜電噴涂的質量從開始到結束都是一樣的。

②涂料利用率高

在傳統的噴涂中對于涂料的利用率僅僅是在30%～60%之間，如果需要噴涂的工件是孔網狀結構和復雜異型時，這時的涂料利用率甚至會更低。因為靜電噴涂的工作原理是靜電相互吸引的原理，在高壓電場的影響下，帶點涂料粒子會吸附在工件上，還會因為電場的存在產生環抱效應，這樣可以有效的減少涂料的浪費。通過大量的數據顯示利用靜電噴涂可以提高涂料的利用率到90%以上。

③提高生產效率

因為靜電涂噴是利用涂料霧化器實現涂噴的，對于勞動力的要求沒有傳統噴涂方式那樣嚴格，所以很容易實現自動化流水作業，很大程度上節省人力物力的成本投入。靜電涂噴自動化生產，可以安排多支涂料霧化器來進行同時噴涂，還可以根據預定好的參數對工件進行加工，靜電涂噴的效率是傳統噴涂效率的1-3倍。

二、靜電噴涂在專業汽車行業的應用

2.1靜電場強度的選擇

靜電場是靜電噴涂的動力所在。靜電場的強度與涂料的霧化和吸附效果是正相關關系，靜電場的強度越大，霧化和吸附效果越好。如果當靜電場強度為零的時候，這時候噴涂效果與空氣噴涂效果是一樣的。所以在汽車行業進行靜電噴涂的時候需要根據工件的實際情況來選擇靜電場的強度。

2.2靜電噴槍的選擇

因為在汽車制造業中運用靜電噴槍肯定是流水線生產，對于靜電噴槍的選擇一般控制在100 kV以下。但是部分汽車制造是手動噴漆的，所以靜電噴槍選擇為60 kV。

2.3噴涂間距的選擇

在靜電噴槍的實際應用中，每10mm的間距只能承受10kV的電場，在汽車制造行業中要根據靜電噴槍的選擇來選擇靜電噴槍與工件的距離。這樣才能更好的保證工件的質量，也可以保障靜電噴涂的質量和效率。

2.4空氣壓力的選擇

涂料的霧化效果除了與靜電場強度有關外，還跟噴涂空氣壓強有關。靜電場為靜電噴涂提供動力，同時在靜電場中伴隨著涂料的霧化，所以在相同的管道輸漆系統條件下，空氣靜電噴槍所需壓力低于普通空氣噴槍。通過實驗數據顯示當空氣壓強控制在0.4～0.6MPa時，可以同時保障涂料利用率和涂裝效果。

2.5涂料電阻的選擇

因為靜電噴涂是在靜電場中完成的，所以涂料的電阻對于噴涂的效果有著重要的影響，如果涂料電阻低于10MΩ · cm，或者高于60MΩ · cm的時候，會對噴涂效果造成嚴重的影響。因此涂料電阻在10～60 MΩ · cm之間才能保障汽車涂層的質量和效果。

三、總結

因為靜電噴涂本身具備高效、環保、便捷、高質量的優勢，所以在汽車制造行業被廣泛的應用。同時靜電噴涂還可以有效的減少有機化合物的排放和人力物力的節省，這也是靜電噴涂可以從汽車制造行業走向其他行業的重要原因。本文對于靜電噴涂的原理、靜電涂裝的基本步驟、靜電噴涂的3個特點進行了詳細的分析，同時對靜電噴涂在汽車制造業的應用從靜電場強度的選擇、靜電噴槍的選擇、噴涂間距的選擇、空氣壓力的選擇和涂料電阻的選擇等幾個方面進行了明確，希望對于汽車制造業的發展提供幫助。

參考文獻

[1]張志坤，李元明，張志宇，等. 靜電噴涂在專用汽車行業的應用研究[J]. 中國涂料，2020，35（5）：56-60.

[2]魏強. 防反彈靜電噴槍在水性漆噴涂的應用[C]. //首屆（2018）專用車綠色涂裝發展論壇論文集. 2018：98-105.

[3]河南祥瑞汽車部件有限公司. 一種汽車轉向節加工專用噴涂設備：CN202120525633.X[P]. 2021-11-09.

[4]奇瑞汽車股份有限公司. 一種汽車發蓋噴涂面漆專用工裝：CN201120214109.7[P]. 2012-03-28.

作者簡介：姓名：張奔（出生年：19851001），性別：男，民族：漢族，籍貫：安徽省宿州市，學歷：大專，職稱：助理工程師，研究方向：專用車輛的研發及制造。