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1、静电悬杯喷涂优点与机械手臂喷涂发展方向静电悬杯喷涂优点与机械手臂喷涂发展方向关键词：自动机喷涂、机械手臂、效率1 引言汽车车身涂装工艺为适应环境和增强市场竞争力的需要，要不断开发采用提高涂装质量、提高材料利用率、降低涂装成本、有利于环保的新设备。目前奇瑞公司涂装二车间使用的为德国 9 杯式静电自动喷涂机，悬杯式静电喷涂机已被汽车企业广泛使用，而机器人杯式静电喷涂机还未被广泛使用。2 悬杯式静电喷涂机的现状1997-2007 年间，经济规模的年产 20 万-30 万辆的车身中涂涂装线和年产12 万-15 万辆的面漆喷涂线设备的自动机静电喷涂设备还是以 9 个高速悬杯的静电喷涂站（ESTA 由往复
2、式的侧喷机和顶喷机组成）为主体，随着汽车工业的发展，25 万-30 万台轿车车身规模（0.75-1.0min/台）的涂装车间诞生，完全手工喷涂作业已难于适应，无法确保质量的稳定。在近 20 年中随着静电涂装技术和计算机控制技术的进步，采用高速悬杯式自动静电喷涂机（文中简称 ESTA）和机械手喷涂替代了手工喷涂和一般转速杯式静电喷涂机，实现了中涂和面漆喷涂的全自动化或基本自动化（系指 95%以上的车身外表面实现自动静电喷涂，内表面和局部外表面仍用手工喷涂） 。自20 世纪 90 年代我国引进或新建的产量在 10 万台以上的中涂、面漆涂装线大都采用了 ESTA。1、装饰性好、质量稳定。高速悬杯式静
3、电喷涂 ESTA 已成为当今汽车车身中涂、面漆涂装工艺的主流技术。ESTA 是采用最高转速达 60000r/min 的杯形喷头，所产生的强离心力使涂料雾化的很细，涂料液滴直径可雾化 50-100um，一般认为可形成优良漆膜最大液滴直径为 375 um（直径越小漆膜的平滑度、鲜艳性就越高） ，使喷涂后车身外观质量，特别平滑度，鲜艳性、光泽能提高 1-2 个档次。采用 ESTA 站的工作场合，消除了由喷漆工和胶管所带来的尘埃,减少了漆面的颗粒和返修率。2、涂装效率高、节省涂料。以前汽车车身中涂和面漆时，其涂着效率采用喷枪时为30%-40%，采用旧式静电喷涂时为50%-60%，也就是说喷出的涂料利用
4、不到一半。ESTA的涂装效率可达90%以上，漆雾分散少，可大幅度的节省材料。ESTA的工作电压为9万-12万伏，提高了环抱效应。日本日产汽车公司采用ESTA喷涂汽车车身的本色面漆，涂着效率曾达到94%。ESTA站采用电子计算机控制，因而可对该喷涂的部位按预先进行的数值进行喷涂，对门立柱部位因喷涂面积小可减少涂料的吐出量，对水平部分可细致地改变喷抢位置，使它经常处在最理想的位置。3、节能省力，环保效果好。ESTA能大幅度提高涂着效率，喷涂同一台车身的耗漆量相对减少，基于喷漆室的静电喷涂区段无人操作和静电喷涂的特性，该区段的风速可从手工空气喷涂的0.4-0.5m/s减少到0.2-0.3m/s。这样
5、该区段的空调供风能量可减少一半。采用ESTA后，车身的中涂和面漆层的质量非常稳定，可大幅度减少不合格品的修补工作。另外中涂层的平滑度的提高可大幅度减少打磨工作量，节省人员。同时，大大地改善了工人的劳动环境。随着涂着效率的提高，能大幅度地降低每平方米涂漆面的溶剂散发量。因此，喷涂车身的中涂、面漆采用ESTA已成为车身涂装线环保达标，减轻公害的主要措施之一。4、显著提高车身涂装线的生产效率。ESTA使用于大批量流水生产，中涂和本色漆喷涂的链速可高达7.5m/min。如经济规模为年产30万台车身，喷涂金属闪光色面漆线的链速可达0.4-0.5m/ min。配上自动换色和喷枪自动跟踪等辅助专用装置，可自
6、动连续喷涂不同颜色的面漆和适应多种车身混流生产的需要。当链速在4m/min时，一套ESTA（一台顶喷机，2-4台侧喷机）可一次喷涂膜厚达35-40。在空气喷涂的场合，一次喷涂只能形成20微米左右的漆膜，喷厚了易产生流挂等现象，而高转速喷杯产生的离心力能使固体分较高、粘度较大的涂料良好的雾化。即使一次喷涂较厚时，也能获得良好的涂膜。机器人喷涂的发展方向随着汽车市场对其质量的要求越来越高，选择更先进、更稳定的设备越发引人关注，目前汽车公司的静电喷涂设备已广泛被各公司使用，机器人喷涂设备只有极少部分被使用。随着机器人和电控技术的进步，智能化程度的提高，小型轻量化的高转速杯式静电喷枪开发的成功，现今已形成 3-4 台机器人（Robot）组成的 ESTA 替代 9 杯式静电喷涂站的局面，Robot 喷涂机具有以下优势：1、Robot 喷涂机的涂装效率高。3 台机器人就能承担 9 个喷杯的 ESTA的喷涂任务。2、Robot 喷涂机适于多品种混流生产和中、小产量的车身涂装线。3、投资小，运转成本低。由 3 台机器人组成的 3 杯 ESTA 除电力增大2.7 倍外，压缩空气和清洗溶剂消耗量、维修工作量仅为 9 杯往复式喷涂机 ESTA 站的 35%左右。
