靜電噴涂的新概念

靜電噴涂的新概念

就在不久以前.，汽車制造業(yè)中車身的噴涂過(guò)程還是由兩部分組成

的。通常采用空氣噴槍噴涂車身的內(nèi)面和外面的第二道基漆，其他采

用靜電高速霧化器噴涂車身外面的其它層油漆。這種分離式的工藝有

很多缺點(diǎn)，一方面是空氣噴涂會(huì)造成大量不沾附噴涂物的損失，另一

方面由于整個(gè)噴涂過(guò)程應(yīng)用了多種設(shè)備和工藝，所以缺乏靈活性。此

后人們不斷地進(jìn)行改進(jìn)，逐漸所有的制造商對(duì)車身外面的第二道基漆

也采用了高效的靜電噴涂工藝。這個(gè)過(guò)程業(yè)內(nèi)稱為旋杯+旋杯噴涂，

是目前最先進(jìn)的工藝。接著提出的問(wèn)題就是靜電噴涂工藝是否也能應(yīng)

用于車身內(nèi)面的噴涂呢?答案基本是肯定的，但需要滿足兩個(gè)條件。

首先霧化器的結(jié)構(gòu)一定要緊湊，以保證能對(duì)車身內(nèi)表面的邊角部位進(jìn)

行噴涂。第二是霧化器形成的漆霧扇面的寬度可以在很大的范圍內(nèi)調(diào)

整。從理論上說(shuō)，這樣的霧化器就既可用于車身外面的噴涂，也能用

于車身內(nèi)面的噴涂。

產(chǎn)品需求的目標(biāo)有了，杜爾公司的開(kāi)發(fā)工程師們就全力以赴，將

這些目標(biāo)轉(zhuǎn)化成了現(xiàn)實(shí)。他們開(kāi)發(fā)出了EcoBell2HD和HX兩種霧化

器，這類霧化器在旋杯周圍形成兩種相互獨(dú)立的成形空氣，能非常靈

活地調(diào)整漆霧扇面的寬度。但是，實(shí)現(xiàn)霧化器結(jié)構(gòu)的緊湊化卻是一個(gè)

更具挑戰(zhàn)性的要求，特別是在水性涂料的噴涂中。傳統(tǒng)的通過(guò)電極環(huán)

實(shí)現(xiàn)間接加電的結(jié)構(gòu)因?yàn)槌叽缣蠖贿m用了而直接上電的形式電

壓隔斷又必不可少。為此人們開(kāi)發(fā)和應(yīng)用了各種不同的系統(tǒng)，包括漆

罐筒系統(tǒng)，拱漆系統(tǒng)，利用安裝在噴涂機(jī)器人手臂上的涂料計(jì)量缸實(shí)

現(xiàn)的電壓隔斷系統(tǒng)。但是實(shí)踐證明，這些方案都不適合水性涂料噴涂

各方要求，或者效率太低，或者尺寸過(guò)大，或者結(jié)構(gòu)復(fù)雜造價(jià)太高。

通過(guò)分析，只有外加電的方案才能做到不僅效率高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

所以把這一原則應(yīng)用于內(nèi)噴涂成為開(kāi)發(fā)新一代霧化器的出發(fā)點(diǎn)，這就

是EcoBell3霧化器產(chǎn)生的背景。

對(duì)于杜爾公司來(lái)說(shuō)，這種新一代的霧化器不是簡(jiǎn)單的EcoBell2

霧化器的一種新型號(hào)，而是一種全新的霧化器。EcoBell3霧化器不

但在效率方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了以往的各種霧化器，而且有很多優(yōu)點(diǎn)是逐步

才顯露出來(lái)的。這種霧化器不僅可以減少油漆換色的損失，縮短換色

的時(shí)間，而且能不斷滿足工藝發(fā)展的新要求。當(dāng)然，最重要的優(yōu)點(diǎn)還

是因?yàn)椴捎昧艘环N結(jié)構(gòu)緊湊的電極環(huán)，因此對(duì)內(nèi)噴涂和外噴涂都同樣

適用?？梢哉f(shuō)，這種霧化器一方面實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的性能和更大的工藝靈

活性，同時(shí)又降低了復(fù)雜程度

圖1:一種絕對(duì)新穎的產(chǎn)品-能用于內(nèi)噴涂的外加電高速霧化器。

這就是杜爾公司推出的新一代EcoBell3霧化器。

用戶采用EcoBell3霧化器的實(shí)際效果如何呢?有一個(gè)跑車制造

商是第一批采用這種霧化器的廠之一，該用戶實(shí)現(xiàn)了自己預(yù)期的需

求，將車身的內(nèi)噴涂和外噴涂綜合在一個(gè)工作區(qū)內(nèi)完成。由此帶來(lái)的

優(yōu)勢(shì)是相當(dāng)明顯的，不僅大大縮短了生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，而且減少了涂裝

機(jī)器人的數(shù)量，從而節(jié)約了投資，降低了生產(chǎn)成本。在常規(guī)的涂裝車

間里，內(nèi)噴涂和外噴涂必須安排在不同的工作區(qū)，所有的機(jī)器人都將

滿負(fù)荷工作。如果采用了EcoBell3霧化器就能優(yōu)化工作量的分配，

實(shí)現(xiàn)任務(wù)分解的效果。這意味著如果有一臺(tái)機(jī)器人出現(xiàn)故障，周圍正

常工作的機(jī)器人可以代管它的工作。這樣一來(lái)，原先由人工操作的所

謂“替補(bǔ)工作區(qū)”也不需要了。所以還能進(jìn)一步縮短生產(chǎn)線的長(zhǎng)度，

降低生產(chǎn)成本。這可以說(shuō)是：一個(gè)改進(jìn)，多重效益。

圖2：EcoBell3霧化器用于外噴涂，性能優(yōu)異，操作簡(jiǎn)單。

在未來(lái)的生產(chǎn)過(guò)程中，柔性制造的理念變得越來(lái)越重要。在涂裝

生產(chǎn)中，人們開(kāi)始考慮把原來(lái)很不靈活的涂裝生產(chǎn)線分割成不同的工

作區(qū)，然后把這些工作區(qū)并行安排。這種所謂的“盒子方案”提供了

非常誘人的前景：只要兩個(gè)機(jī)器人就能完全涂裝一個(gè)車身。這里的

“完全涂裝”包括車身中涂漆、基漆和清漆的噴涂，外部和內(nèi)部的噴

涂。從工藝角度看，最新出現(xiàn)的3濕法噴涂工藝由于不需要中間干燥

過(guò)程，這種方案是可行的。EcoBell3霧化器的出現(xiàn)，使得這種方案

在應(yīng)用技術(shù)方面也成為了可能。這種方案最明顯的效果就是減少了油

漆換色的損失。此外，由于車身在不同噴涂過(guò)程之間不再需要運(yùn)輸，

使得實(shí)際加工時(shí)間在整個(gè)加工周期中所占的比重加大了，提高了生產(chǎn)

效率。說(shuō)到周期，傳統(tǒng)的一條涂裝生產(chǎn)線的加工周期往往是由最大的

車身決定的。而在“盒子方案”中就不同了，此時(shí)的周期分別取決于

每個(gè)“盒子”中噴涂車身的大小和相應(yīng)的加工過(guò)程。這樣就能增加整

個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，從而減少單位成本。最后，還有一個(gè)現(xiàn)在越來(lái)越

突出的優(yōu)點(diǎn)必須提及，這就是企業(yè)生產(chǎn)能力的靈活性。按照這一方案,

企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中增加“盒子”，就能很方便地增加生產(chǎn)能力。當(dāng)然,

如果生產(chǎn)任務(wù)減少了，就可以關(guān)閉一些“盒子”。

圖3：EcoBell3的應(yīng)用能使生產(chǎn)布局變得非常靈活,

這已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注，即所謂的“盒子方案”。

可能一個(gè)車身的噴涂過(guò)程只需要兩臺(tái)機(jī)器人就能完成，

加工周期則取決于車身的大小、工藝要求和噴涂的范

圍。啟用或關(guān)閉一些“盒子”就能靈活地改變生產(chǎn)能力。

現(xiàn)在我們還是回到現(xiàn)實(shí)。EcoBell3霧化器的重要應(yīng)用之一就是

汽車保險(xiǎn)杠和各種塑料零部件的噴涂。從工藝的角度分析，保險(xiǎn)杠綜

合了內(nèi)噴涂和外噴涂?jī)煞N噴涂過(guò)程，而塑料零部件往往要求大面積的

表面與形狀復(fù)雜的細(xì)部表面達(dá)到同樣的噴涂效果。此外，在實(shí)際噴涂

過(guò)程中，不同零部件被置于一掛運(yùn)輸裝備中，不僅相互排列得很緊密,

而且用于噴涂每個(gè)零件的時(shí)間還非常短,這就進(jìn)一步增加了噴涂的難

度。如何才能更好地應(yīng)對(duì)這些困難呢?我們必須找到一種緊湊、高效

的霧化器，既能非常靈活地調(diào)整漆霧的形狀和大小，又能不間斷地連

續(xù)工作。EcoBell3霧化器就能不折不扣地滿足所有這些要求。

下面我們簡(jiǎn)單介紹一下噴涂機(jī)器人系統(tǒng)，這種系統(tǒng)包括了機(jī)器人

本體和一套集成的應(yīng)用技術(shù)，“集成”兩字在這里是恰如其分的。該

系統(tǒng)采用EcoBell3霧化器，沒(méi)有額外的閥門和箱柜，EcoLCC新型線

型油漆換色裝置和精小型計(jì)量泵都安裝在修長(zhǎng)的機(jī)械臂里，因此能非

常理想地進(jìn)入噴涂位置。如前所述，這種設(shè)計(jì)能滿足各種不同噴涂工

作的要求。整個(gè)系統(tǒng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單、上漆效率高、換