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1 小序
随着海内乘用车工业的生长，越来越多的机械喷涂取代了手事情业 。在这种趋势中，机械人喷涂所占 的比例也越来越大 。如原先在车身喷涂中普遍使用的6杯站或9杯站系统，也有被机械人喷涂替换的趋势 。汽车车身外覆件也大宗使用机械人喷涂，如海内轿车包管杠喷涂中凌驾一半的产量使用了机械人 � ；等伺缤考燃岢至耸止づ缍灾卮笮蚊娴乃秤�，又具准确性和重复性 。本文将讨论机械人施工时影响涂膜厚度的种种因素，为生产中对膜的控制调解提供一些思绪 。
2 膜厚控制的意义
关于涂装施工而言，涂膜厚度是涂装工艺中主要的控制因素，其意义在于：
（1）避免因膜厚不适当导致的涂层缺陷 。凭证笔者履历，现场生产中涂层的外观缺陷有凌驾一半以上是由于漆层膜厚控制不当造成的 。一些常见的涂装缺陷如流挂、漆层薄、露底色等直接与膜厚控制失控有关，尚有一些缺陷也间接同这有关 。譬如，包管杠喷涂的第一层助黏底漆膜厚不敷，会导致整个涂层附着力下降，同时底漆的膜厚达不到要求时其导电效果也会下 降，这会引起第一道色漆使用静电喷涂时涂料的转移率下降，导致色漆缺乏 。
（2）资助外观指标的调解 。常见的漆膜外观指标如光泽、色差、桔皮、DOI等都需要以膜厚控制作为基础 。上述指标都显着受到膜厚，特殊是面漆膜厚的影响，因此，在整个涂装质量控制中，把膜厚作为主要的控制因素是必需的 。
（3）本钱的控制 。除了膜厚控制对涂装质量影响体现的质量本钱外，涂装的主要本钱中约有一半被涂料所占有 。准确的膜厚控制不但有助于涂装质量的稳固，尚有利于涂料的节约 。统计显示，接纳同样装备喷涂时，是否准确控制膜厚其所消耗的涂料相差25％以上 。
现在在海内使用的机械人喷涂主要有日本岩田或三菱机械人，这些装备引进较早，控制精度较差 ；新的涂装线普遍接纳ABB、FANUC、MOTOMAN、DURR等多轴机械人，在本文中主要是以ABB机械人为基础举行讨论 。
3 影响漆膜厚度的因素
在机械人喷涂施工中，涂层膜厚可以按如下公式盘算：
干膜厚度=(流量×涂料体积固体含量×涂料转移率)／(走枪速率×喷幅宽度)
（1）流量，即喷涂时单位时间从喷枪口流出的涂料体积 。在机械人喷涂中，这个数据直接在BRUSH（刷子）参数表中确定 。一些老式的机械人喷涂中，流量控制没有和机械人系统建设联系，无法在一个喷涂程序中心随时更改流量 。而大部分新机械人的流量控制系统直接由机械人的IPS系统控制，使流量控制越发准确和便捷 。
如在ABB机械人喷涂的流量控制中，凭证流量控制是否闭环分两类 。一是对流量精度高的装备接纳闭环控制，在闭环控制中，常用的装备设置有两种：
一是使用计量齿轮泵，即泵每转一圈所获得的体积数是恒定的，机械人1PS系统控制计量泵的转速来抵达定量供漆，在这类系统中，涂料的动力来自齿轮泵爆发的压力 。
二是通过流量计和节约阀组成的闭路系统来控制，在这类系统中，涂料的压力泉源于供漆系统，流量计获得的流量信号传到机械人IPS系统与已标定的值作较量，当流量有误差时，信号返馈给节约阀，通过改叛变约阀开闭度来调理 。使用第二种计划控制时对供漆压力的稳固性要求高 � ；等伺缤肯低程峁┝硕嗉缎拚髁课蟛畹囊� 。
如在ABB TR5002喷涂机械人上，关于系统的误差有两种途径可以调解 。
一是可以通过机械人设鼍中的ROBOT PARAMETRE中的涂料特征设置，这种情形下允许关于每种涂料系统举行差别的设置，如可以修正流量受到涂料的黏度和相对密度的影响 。
二是可以通过TEACH PADENT中的BRUSH设置 。如当BRUSH中设置是200而现实丈量获得的流量是220时，可以设置BRUSH比例为200／220=91％，这样现实的喷涂流量成为200 。需要注重的是这种设置重新开机后参数自动恢复到100％ 。喷涂中流量规模的选用主要受到两个环节的影响：计量泵和雾化器 。这两个装备的瓶颈决议了可以获取的流量规模 。
如当使用6 cc计量泵时，由于泵的受控转速规模是0～150 r／min，因此它的额定流量在0～900 mL／min 。同时，雾化器也保存差别的流量上限 。如ABB机械人旋杯ROBOBEL625的上限为400 mL／min，以是在这种装备设置中，高流量只能是400 mL／min 。同样，过低的流量在使用计量泵时泵的转速过慢，无法抵达应有的精度 。另一个需要关注的因素是，在空气喷涂时，流量的巨细影响到涂料雾化效果 。凭证机械人喷涂包管杠的履历，空气喷枪选用允许流量的20％～70％较为合适，旋杯选用20％～100％流量 。
（2）涂料转移率，附着在产品外貌的涂料占涂料从喷枪中喷出的总流量的比例，也称作上漆率 。事实上整个涂装装备的生长历史也可以看作是一部提高涂料转移率的历史，由于它与涂装制造本钱和情形� ；ふ饬礁鲋魈馇捉喙� 。影响转移率的主要参数包括：雾化器种类、静电崎岖、喷涂参数、导电性等 。使用怎样的喷涂装备是决议转移率的第一因素，由于差别的装备转移率有着显着的差别 。
一些主要雾化器转移率从小到大为：通俗空气喷枪，静电空气喷枪，旋杯 。它们在喷涂金属或者塑料零件时的涂料转移率见图1、图2 。静电是影响涂料转移率的第二大因素，有无 静电和静电崎岖的差别在施工中体现得很是显着 。由于静电喷涂时，涂料粒子带电导致涂料向工件吸附，因此需要先抵达工件外貌的带电颗�？焖僮频绾�，维持工件外貌和喷枪之间的电压差，确保两者之间的空间电场强度关于涂料转移率很是要害 。这就又增添了一个因素，即工件的接地状态直接影响了涂料的转移率 。
这一因素在喷涂导电性欠好的工件时尤其显着，如塑料包管杠 。试验批注，在使用ROBOBEL喷涂色漆时，一样平常接地和优异接地的产品转移率相差10％～20％ 。如ROBOBEL625在喷涂使用金属夹接地的SVW2000门槛条的实测转移率为70％左右，而接地不良的情形下只有 50％左右 。关于空气喷枪来说，雾化空气压力对转移率影响也是较大的，雾化压力过大会造成空气喷到被喷涂面后反弹气流增添，阻止后续小漆粒抵达被喷涂面，导致转移率下降 。
（3）固体含量 。固体含量参数通常有体积百分比和质量百分比两种，盘算膜厚时使用的是体积百分比 。在涂装施工中，常� ；岷鍪诱庖灰蛩刈浯吹牟晃裙�，由于机械人喷涂中其他因素的准确控制，这一因素的影响比起在手工喷涂中显得更为突出 。下面的几个因素可能引起施工时涂料固体含量的不稳固：
①差别批次涂料固体含量的转变 。作为原漆控制指标的固体含量造成的误差一样平常在±2％，这种误差的影响有时是很大的 。例如一种遮掩力为11μm的色漆，原漆的固体含量在（27±2）％之间，这样崎岖极限的误差在(29～25)／25=16％ 。若是原来使用29％喷涂的膜厚在12μm，现在25％的只能喷到12／29×25=10．3μm，显然膜厚不敷了 。这种情形下，就需要对涂料质料的固体 含量指标严酷监控，并要求供应商关于敏感的涂料给出更小的规模 。
②原漆存放时间过长导致的误差 。一样平常涂料的黏度随着存放时间的延伸会上升，而在调配涂料时常是以涂料黏度作为控制指标的 。这就泛起了原漆存放前后所调配的涂料固体含量的转变 。好比 。一种涂料在存放6个月后黏度上升了10％（这一幅度是较量正常的，如存放情形温度高，黏度上升幅度还要大），在调解到同样的黏度时需要加入的稀释剂较6个月前增添，这就镌汰了调配好的涂料的固体含量，其他喷涂因素稳固的情形下，涂料膜厚会降低 。
③不规范的调漆操作和存放方法会导致固体含量镌汰 。如原漆在包装桶中没有获得充分搅拌，固体含量高的因素留在桶中，这样间接地降低了涂料的固体含量 � Ｉ杏�，调配好的涂料安排时间过长而密封欠好导致溶剂挥发后，固体含量会增添 。
（4）走枪速率 。以ABB TR5002喷涂机械人为例，枪速规模为：0～3000 mm／s 。生产中，一样平常旋杯选用速率为600～1000 mm／s，空气喷枪选用速率为800～1500 mm／s之间 。理论上喷涂速率同膜厚成反比关系，但现实上，由于差别速率选用的喷涂参数会间接影响到转移率，以是在知足喷涂节奏的条件下，优先选用较低的枪速 。关于枪速关于转移率的影响，可以这样诠释：枪速慢，获得同样膜厚使用的涂料流量低，响应的雾化空气也小，关于提高转移率有利 。关于旋杯也 是云云，这可能与电荷转移需要的时间有关 。测试表 明，在同样条件下喷涂产品，使用旋杯速率在500 mm／s时比速率为700 mm／s时转移率提高5％ 。
（5）喷幅宽度 。指雾化器喷出的涂料在被喷涂面笼罩的宽度 。喷幅宽度受到下述参数的影响：喷枪离被喷涂外貌距离、雾化和扇面参数（空气喷枪）或者整形空气（旋杯） 。单头空气喷枪的喷涂形状是椭圆形的，旋杯的雾形是圆形的，双头喷枪凭证两个喷头的夹角，形状有所差别，可是基本也呈椭圆形 。从空间角度看，它们的雾形是都是圆锥形或者椭圆锥形的 。因此当喷涂距离变短时，喷幅宽度成比例地缩小 。关于空气喷枪来说，雾化空气压力与扇面空气压力的比值对喷幅宽度呈线性影响 。以是当在修改响应的喷涂流量时，需要思量由于调解雾化和扇面空气值间接影响到的喷幅宽度 。
4 膜厚的控制
关于机械人涂装施工而言，确保生产工艺的稳固是需要优先控制的 。上述5个影响膜厚的因素可以接纳差别的方法控制和调解 。
（1）为包管涂料固体含量参数稳固，推荐下列步伐：
①监控差别批次的原漆固体含量，尤其是关于膜厚敏感的涂料，如遮掩力高的色漆 ；
②缩短原漆的存放时间，尽可能使用新鲜的涂料 ；
③阻止涂料存放情形温度过高 ；
④规范调漆操作 ；
⑤差别季节所用的稀释剂配方差别，可以通过机械人IPS设置参数调解，阻止流量的更改 。
（2）喷涂速率在喷涂轨迹程序体例历程中调解，一旦确定之后就基本不再变换，只有在一些特定的情形下举行调解，如喷涂遮掩力特殊差的色漆而喷枪流量靠近上限时接纳调低速率的要领较为有用 。
（3）喷幅宽度主要在程序体例时确定，后期的调解主要是针对一些特殊平面，如关于窄平面使用小的幅宽能有用节约涂料 。调解中需要关注由于喷幅转变带来的其他影响喷涂质量的情形，如当通过喷涂距离调解幅宽时，涂推测达被喷涂面的溶剂含量同时爆发转变，可能爆发响应的流挂或者干喷 ；当通过雾化扇面压力调解时，可能会影响到涂料的雾化效果 。
（4）涂料转移率一样平常不作为生产中调解的因素，在生产中需要关注的是由于转移率转变导致的喷涂质量事故 。一样平常多爆发在由于转移率下降导致的漆层变薄 。如静电喷枪因装备故障导致电压下降引起转移率的降低 。
（5）流量的调解是生产中频仍用于调解的参数 。需要注重的是，调解空气喷枪的流量时，一同调解的气体的雾化和扇面压力的值会随之爆发转变，这会同时 影响到转移率，影响到膜厚 。
5 结 语
漆膜厚度虽然只受到上述讨论的5个因素的影响，机械人喷涂又使我们关于这些因素的控制能力获得增强，但由于这中心的每个因素又受到整个涂装系统的多个因素的影响，因此在现实生产线施工中，需要凭证现真相形，设计出有用的施工参数的监控系统，确保膜厚可控可调 。
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