制桶工艺学
第六章 涂装
第一节 油漆涂装设备和工艺
（2）摩擦轮旋转机构。钢桶的旋转采用两对摩擦轮驱动，其安装位置如图6-4所示。
图6-4 摩擦轮旋转机构
摩擦驱动力f可按下式计算：
式中 μ——钢桶与摩擦轮之间的摩擦系数；
m——钢桶质量（kg）；
θ——两摩擦轮中心与钢桶中心连线高夹角。
由计算式可看出，θ越小，驱动力f越大。但θ太小，则钢桶不易稳定。因此须适当选定夹角θ的大小，既能提供足够大的驱动力，也不致使钢桶在旋转中失去稳定性。
摩擦轮的大小及转速决定钢桶的旋转速度。它们的关系为：
式中N——钢桶转速（r/min）；
n——摩擦轮转速（r/min）；
D——钢桶直径（mm）；
d——摩擦轮直径（mm）；
K——滑动损失系数。
（3）喷枪系统。在制桶喷涂中，最常用的是空气雾化喷涂和无空气高压喷涂两种方法。它们各自有相应的一套喷枪系统。
图6-5 空气雾化喷枪系统
1-喷枪；2-涂料输送管道；3-增压桶
空气雾化喷涂采用压送式喷枪系统，如图6-5所示，由专门设置的增压桶供给涂料，提高增压桶中的空气压力，可同时向三支喷枪供给涂料。一般常用的喷枪由喷头、调节部件和枪体三部分构成，喷头由空气帽、喷嘴、针阀等组成，它决定涂料的雾化，喷流图样的改变。调节部件是调节涂料喷出量和空气流的装置。枪体上装有开闭针阀机构和防止渗漏的密封件，并制成便于作业，便于安装的形状。一般喷枪的喷嘴有涂料和空气两个通道，在枪体上两个通道完全分开。因喷嘴易被涂料磨损，一般采用热处理过的合金钢制作。涂料流出口与空气帽应为同心圆，并在出口处使涂料与空气混合。喷嘴的口径有0.5～5.Omm多种规格，口径越大，涂料的喷出量就越多，压送式喷枪出量少，一般应选用稍大口径的喷嘴。喷嘴前端内壁呈针状，与枪针配套成涂料针阀，枪针后移，喷嘴即打开。空气帽（俗称喷嘴头）上有喷出压缩空气的中心孔、侧面空气孔和辅助空气孔。中心孔与喷嘴间有小的间隙，靠从这间隙中喷出的高速空气流吸出涂料，并使其雾化。从侧面空气孔（又称角部孔）喷出的空气流对呈圆形喷雾图样起压扁的作用，使图样呈椭圆形，从而可改变有效喷幅。对称分布的辅助空气孔可使喷出的空气量和压力较为均衡，使涂料喷雾较细，分布均匀，喷涂幅度较宽，在喷嘴周围不易积存涂料。调节部件中，空气量的调节由空气调节螺栓调整喷头喷出的空气量和压力；涂料喷出量的调节靠调整枪针末端的螺拴来控制针阀开闭的大小来实现，喷雾图样幅度的调节通过喷抢上部的调节螺栓控制空气帽侧面空气流量来实现。
无空气高压喷枪系统如图6-6所示，它由动力源、柱塞泵、蓄压器、输漆管、喷枪、压力控制器和涂料容器等组成。无空气高压喷涂是靠柱塞泵压送涂料，获得高压的涂料从喷嘴小孔中以约100m/s的高速喷出，随着冲击空气和高压的急速失压，涂料内溶剂急剧挥发，体积骤然膨胀而分散雾化，高速地涂着在被涂物上。
图6-6 无空气高压喷枪系统
1-动力源；2-压力控制器；3-喷枪；4-输漆管；
5-蓄压器；6-涂料容器；7-柱塞泵
涂料加压泵一般多用压缩空气作为动力，近年来又发展和采用了油压泵和电动高压涂料泵。因此动力源包括压缩空气源、油压源和电源。柱塞泵一般采用复动型（又称双作用泵），泵的柱塞向上、向下运动都能喷出涂料，其原理如图6-7所示。这类泵的特点是动作平稳，涂料的压力无脉冲，部件磨损小，泵的使用寿命长。气压和油压作为动力的加压原理如图6-8所示。在泵的上部有称之为气动或油压推进器的加压用活塞，推动泵下部的涂料活塞，加压活塞面积与涂料活塞面积之比越大，所产生的涂料压力也就越高。涂料压力与气压之比称为压力比，涂料压力可通过减压阀调整空气压力来控制。油压泵为了避免与气动泵混淆，不称压力比，而用最高喷出压力来代替。
图6-7 复动型泵的工作原理
图6-8 柱塞泵的加压原理
无空气高压喷枪由喷嘴、过滤网、连接部件和枪身组成。喷嘴决定涂料雾化的优劣以及喷流幅度和喷出量的大小，喷嘴口径有0.17～1.8mm多种规格以适应不同粘度的涂料。喷嘴孔的粗糙度，几何形状直接影响涂料的雾化、喷流图样和漆膜质量，因而要求粗糙度小，几何形状精确。由于高速高压漆流通过喷嘴，喷嘴很容易磨损，涂料压力越高，磨损越严重。喷嘴被磨损后，涂料的喷出量增大，喷幅也扩大，易产生流挂缺陷。因此，喷嘴应采用耐磨的硬质合金制作，如碳化钨，其硬度可达HRC88-92。
输漆管目前广泛采用高压橡胶软管，内外层用耐油橡胶，中间夹层用钢丝编织。但最好用尼龙管，夹层用化学纤维或不锈钢编织，外层再用尼龙、聚氮基甲酸脂或聚乙烯包裹，并保持有导电性能，以便使用时接地。
蓄压器主要是使涂料液压稳定，因柱塞泵在上下两个死点时，速度等于零，在这瞬时，无涂料输出，所以会产生压力波动。增设了蓄压器，可以减少压力波动，提高喷涂质量。其结构是一简单筒体，上下有两个封盖，涂料从底部进入，在进口处装有滚珠式单向阀。过滤器是过滤漆液，使漆路减少堵塞，常与蓄压器合在一起，使结构紧凑，尺寸减小。在无空气高压喷涂肘，从吸漆到喷嘴经多次过滤，因喷嘴孔径很小，极易堵塞，一旦漆路堵塞就不易清理，而且也不安全。
