高压无气喷涂机工作原理及设备的简介

高压无气喷涂机简介

高压无气喷涂，也称无气喷涂，是指使用高压柱塞泵，直接将油漆加压，形成高压力的油漆，喷出枪口形成雾化气流作用于物体表面（墙面或木器面）的一种喷涂方式。

相对于有气喷涂而言，漆面均匀，无颗粒感。由于与空气隔绝，油漆干燥、干净。无气喷涂可用于高粘度油漆的施工，而且边缘清晰，甚至可用于一些有边界要求的喷涂项目。根据机械类型，也分为气动式无气喷涂机、电动式无气喷涂机、内燃式无气喷喷涂机等多种。

▲固瑞克 X48型无气喷涂机

技术简介

高压无气喷涂是将涂料经加压泵加压至9.8MPa- 29.4MPa的压力，然后通过特制的橄榄形喷嘴小孔喷出，这种高压的漆流冲出喷嘴进入大气时，立即剧裂膨胀并碎裂为极细的漆雾直接喷射到工件的表面。由于涂料是通过高压泵被增压至高压，而涂料本身并不与压缩空气混合，这与采用压缩空气雾化涂料的空气喷涂完全不同，因而被称为无气喷涂。

无气喷涂技术和设备的发展，拓展了无气喷涂的应用领域，在船舶、车辆、钢结构件、桥梁、石油、石化、建筑及机械行业已广泛应用。是目前应用最广泛的涂装方法之一。现代化的造船厂几乎完全离不开无气喷涂。

从20世纪50年代无气喷涂技术问世以来，无气喷涂工艺及设备始终保持快速的发展，特别是造船工业和建筑业的高速增长，更促进了无气喷涂技术的飞跃。我国从20世纪80年代开始开发无气喷涂技术和无气喷涂设备，中国船舶工业总公司重庆长江涂装机械厂是国内最早开发无气喷涂设备的厂家之一，目前其水平已接近国际先进水平。

分类

无气喷涂可分为热喷型、冷喷型、静电喷涂型、空气补助型等类型。无气喷涂技术和设备的发展是十分紧密联系在一起的。

（1）初期的无气喷涂是采用齿轮泵给涂料加压，但压力不高，在常温下涂料的雾化效果不佳。为弥补这种缺陷，采用将涂料预先加热，然后再加压喷出的办法，这种方法称为热喷型无气喷涂。由于设备较大，使用受到限制，未获得普遍采用。

（2）后来采用柱塞泵给涂料加压，涂料压力高，雾化效果好，涂料不需加热，操作比较简单，这种方法称为冷喷型无气喷涂。喷涂效率高，漆雾飞溅少，能获得较厚的涂膜，最适宜对大型工件进行大面积的喷涂，因而被普遍采用。在此基础上，将涂料预先加热对喷涂高黏度涂料和高固体分涂料，能改善雾化效果，提高装饰性，获得较厚涂膜。

（3）静电无气喷涂是无气喷涂和静电喷涂两种喷涂技术的结合，充分发挥了两者的特点和优势，提高了涂装效率。

（4）双组分无气喷涂是为了适应双组分涂料的喷涂而发展起来的新方法。

（5）空气辅助无气喷涂吸收了空气喷涂的优点来改善无气喷涂，喷涂压力低，只需普通无气喷涂压力的1/3左右。

特点

优点

（1）涂装效率高：无气喷涂效率可达到

，比空气喷涂高3倍，比刷涂高10倍以上，特别适宜喷涂大型工件和大面积工件。无气喷涂可获得较厚的涂膜，减少喷涂次数，提高涂装效率。

（2）涂膜质量好：无气喷涂的漆雾中不含压缩空气，避免了压缩空气中的水、油、灰尘进入涂膜，提高了涂膜的质量。

（3）大大减少了对环境的污染：无气喷涂不采用空气雾化，漆雾飞溅少，涂料中不需要加稀释剂或只加极少量稀释剂，大大减少了VOC的排放，有利于环境的保护。

（4）对涂料黏度的适应性广：无气喷涂可用于喷涂黏度较低的普通涂料，也可喷涂高黏度涂料、厚浆型涂料，对后者更为适用。

缺点

（1）对喷涂小型工件不太适用，因喷涂时漆雾的飞逸和无效喷涂造成涂料的损耗远远大于空气喷涂。与刷涂相比，无气喷涂要多消耗涂料20%-30%。

（2）无气喷涂枪没有涂料喷出量和喷雾幅宽调节机构，因而在喷涂作业中不能调节涂料喷出量和喷幅宽度，只有更换喷嘴才能实现调节，给喷涂作业带来一定的困难。

（3）涂料喷出的压力很高，喷射的速度很大，容易刺穿操作者的皮肤，造成伤害，需要特别注意。

（4）与空气喷涂相比，无气喷涂的设备投资较大。

原理

高压泵将涂料施加高压(通常为11MPa- 2 5MPa)，使涂料从喷嘴喷出。涂料离开喷嘴的瞬间，以高达100m/s的速度与空气发生激烈的高速冲撞，使涂料破碎成微粒。涂料微粒的速度未衰减前，继续向前不断与空气多次冲撞，涂料微粒不断被粉碎，从而实现涂料的雾化，并粘附在工件的表面。如下图示意：

无气喷涂设备

设备组成

无气喷涂设备一般由动力源、高压泵、蓄压过滤器、输漆高压软管、涂料容器、喷枪等部分组成。

（1）动力源：涂料加压的高压泵的动力源有压缩空气驱动、电力驱动、柴油机驱动三种，一般采用压缩空气驱动，操作比较简单、安全。船厂都采用压缩空气驱动。压缩空气作动力源的装置包括空气压缩机(或贮气罐)、压缩空气输送管道、阀门、油水分离器等。

（2）喷枪：无气喷枪由枪体、喷嘴、过滤器、扳机、密封垫、连接件等组成。无气喷枪只有涂料通道，没有压缩空气通道，并要求涂料通道有优异的密封性和耐高压性，不泄漏加压后的高压涂料，枪体要轻巧，扳机启闭方便，操作要灵活。无气喷枪有手持式喷枪、长杆式喷枪、自动喷枪等多种类型。手持式喷枪结构轻巧，操作方便，可用于固定和不固定场合的各种无气

喷涂作业。其结构如图3。长杆式喷枪杆长0.5m- 2m，喷枪前端有回转机械，可作90°的旋转，适用于高大工件的喷涂。自动喷枪的启闭由喷枪尾部的气缸控制，喷枪的移动由自动线的专用机构自动控制，适用于涂装自动线的自动喷涂。

（3）高压泵：高压泵按工作原理分为复动型和单动型。按动力源分为气动、油压、电动3种，气动高压泵使用最广泛。气动高压泵以压缩空气为动力，空气压力一般为0.4MPa- 0.6MPa，通过减压阀调节压缩空气压力来控制涂料压力，涂料压力可达到压缩空气输入压力的几十倍。其压力比有16:1、23:1、32:1、45:1、56:1、65:1等多种，分别适用于不同品种和不同黏度的涂料。

气动高压泵的最大特点是安全，结构较简单，容易操作，其缺点是耗气量大，噪声较大。油压高压泵以油压为动力，油压达5MPa，用减压阀调控喷涂压力，油压高压泵的特点是动力消耗较低，噪声低，使用也安全，但需要专用的油压源。电动高压泵直接用交流电驱动，移动方便，最适宜于不固定的喷涂场所，成本低，噪声也低。

（4）蓄压过滤器：通常蓄压与过滤机构组合为一体，称为蓄压过滤器。蓄压过滤器由筒体、过滤网、网架、放泄阀、出漆阀等组成。其作用是使涂料压力稳定，避免高压泵的柱塞往复运动至转换点时，造成涂料输出的瞬间中断。蓄压过滤器的另一个作用是滤掉涂料中的杂质，避免喷嘴堵塞。

（5）输漆管道：输漆管道是高压泵与喷枪之间的涂料通道，必须耐高压、耐涂料浸蚀，耐压强度一般为12MPa-25MPa，还应有消除静电的功能。输漆管道的构造分三层，最里为尼龙管坯，中层为不锈钢丝或化纤编织网，外层为尼龙、聚氨酯或聚乙烯。还必须编入接地导线，供喷涂时接地用。

▲喷涂技巧示意

设备选用原则

无气喷涂设备有多种型号，选用时应根据下列3个因素酌情选用。

（1）根据涂料特性选用：首先要考虑涂料的黏度，对高黏度、难雾化的涂料要选用压力比高或有加热系统的设备。双组分涂料、水性涂料、富锌涂料等特殊涂料要选用专用型号的设备。

（2）根据被涂工件状况及生产批量选用：这是选择设备的主要因素。对被涂工件小或批量小，一般选涂料喷出量较小的型号，工件大及批量大如船舶、桥梁、汽车、涂装连续自动线等，可选用涂料喷出量大的型号。通常涂料喷出量< 2L/min为小型，2L/min- 10L/min为中型，> 10L/min为大型。

（3）根据所具备的动力源选用：一般的喷涂作业场所都有压缩空气源，都可选择气动无气喷涂设备。若无压缩空气源，只有电源，应选用电动无气喷涂设备。若既无气源又无电源，则可选用引擎驱动的无气喷涂设备。

▲固瑞克Xtreme 高压无气喷涂机