制桶工艺学
第六章 涂装
第一节 油漆涂装设备和工艺
6.1.2 涂装设备
一、自动喷漆机
制桶喷涂时，钢桶通常卧置，由摩擦滚轮带动其作旋转运动。自动喷漆机设一个作水平方向往复运动的顶喷喷枪，二个固定安装的侧喷喷枪。在顶喷喷抢一次行程中完成钢桶的喷涂工作。
1. 自动喷漆机的基本参数
自动喷漆机的基本参数包括：顶喷喷枪行程、行走速度、喷枪的有效喷涂幅度、喷出量以及钢桶的旋转速度。
（1）最大行程和有效行程（Lmax和L）。喷涂桶身的顶喷喷枪作水平方向的往复运动，其速度和行程的关系如图6-1所示。每次运动，喷枪从静止开始作加速运动，达到一定速度时，作匀速运动，最后作减速运动，使喷枪静止停在另一端， 然后再反向作相仿的运动。整个运动的行程称之为最大行程，作匀速运动的一段称为喷枪的有效行程。喷涂须在有效行程内完成，因此，顶喷喷抢的有效行程必须大于钢桶的总高度。
图6-1 速度-行程关系图
（2）喷枪行走速度（Ur）。顶喷喷枪的行走速度须与钢桶旋转速度、喷枪行程以及有效喷涂幅度配合，合理选用。
喷枪行走速度过快，喷涂过程中涂料粒子由于受到空气的阻力过大，将降低涂料的涂着率；喷枪行走速度太慢也将直接影响喷涂质量和喷涂效率。喷枪的行走速度可参考表6-1选用，在制桶生产中，为了跟上流水线的生产节拍，常常先根据喷枪行程和生产节拍确定喷枪行走速度，然后再确定相适应的其它参数。
表6-1 喷枪行走速度
| 喷枪类型 |
适宜的喷涂速度（m/min） |
空气喷枪 |
40～50 |
高压无空气喷枪 |
30～40 |
粉末喷枪 |
20～30 |
（3）有效涂幅度（P）。简称有效喷幅，有效喷幅与喷枪类型、涂料的喷出量及喷涂距离有关，一般喷枪的有效喷幅为200～300mm，对喷涂钢桶顶底盖的一对固定喷枪来论，则必须掌握在稍大于钢桶半径的尺寸范围内。有效喷幅太小，中心将出现漏喷而露白，有效喷幅太大，中心将由于重复喷涂而流挂。
（4）涂料的喷出量（Q）。喷出量一般与成膜厚度、喷枪行程、钢桶转速及涂料性质有关。涂料的喷出量Q（m/min）可按下式进行计算：
式中: δ——膜厚（μm）；
L——喷枪有效行程（m）；
R——钢桶半径（m）；
N——钢桶转速（r/min）；
η——涂着效率；
V——涂料容量（l）
Vm——溶剂容量（l）
P——涂料的容积不挥发分。
粉末涂装时粉末的喷出量可按下式计算：
式中 d——涂抖的比重；
ρ′——涂料的不挥发分。
（5）钢桶旋转速度（N）。钢桶的转速与喷枪行走速度、有效喷幅、钢桶半径及喷枪最大行程有关。这些参数之间必须配合恰当，才能获得均一厚度的良好涂层。钢桶的转速可按下式进行计算：
（r/min）
式中 Ur——喷枪行走速度（m/min）；
P——有效喷幅（m）；
R——钢桶半径（m）；
Lmax——喷枪最大行程（m）。
2. 自动喷漆机的结构
制桶的自动喷漆机目前-般是由一个作往复运动的行走喷枪和两个固定安装的喷枪组成。喷涂过程中，钢桶由摩擦轮带动旋转，行走喷枪一次运动即完成桶身的喷涂，同时，两个固定喷枪完成桶顶底盖的涂喷。与一般的喷漆机相比，它具有喷出量大、行走速度较快、从而跟上制桶生产的快节拍的特点。自动喷漆机的示意图如图6-2所示。主要由水平往复行走机构、摩擦轮旋转机构以及喷枪系统三大部分组成。
图6-2 自动喷漆机示意图
1-钢桶；2-油缸体；3-活塞杆；4-喷枪；
5-摩擦轮；6-链轮；7-机架
（1）水平往复行走机构。其动力可采用液压传动、气动传动和电机驱动的链传动等各种方式。行走机构要求在有效行程内运动速度必须相等，运动速度的快慢将会造成喷涂厚薄的不均匀。从这个角度考虑，行走机构常采用液压传动和链传动两种方式。
液压传动一般采用双作用油缸，活塞杆固定，油缸体作往复运动。采用行程开关与一个两位四通电磁阀来实现运动转换，采用调速阀来实现运动速度的调整。
链传动的往复行走机构如图6-3所示。喷枪固定在行走滑块上，行走滑块由安装在链条上的连接滑块带动，在导轨上作往复运动。在制桶正常的连续生产中，只要使喷枪的工作行程与空行程之间的配合符合生产的节拍，这种往复机构可不停地连续运行。当然也可以采用行程开关与离合器来控制其运行和停止。
图6-3 链传动往复行走机构
1-链轮；2-行走滑块；3-连接滑块；4-传动链；
5-喷枪；6-减速器；7-电动机；8-导轨
