第1部分在这个由两部分组成的系列中,我们解决了四个鲜为人知的缺陷,可能会导致您的失败流体分配系统而不是解决您要解决的问题。其中包括大多数电加热系统所基于的基础逻辑的问题,在这些系统中缺乏冷却,加热器的放置如何影响性能以及加热器温度和应用温度之间的断开连接。

在最后一部分中,我们解决了您可能面临的另外四个问题 - 您甚至可能没有意识到的事情会导致您的问题!


5.粘度变化会影响您的喷雾方式

喷雾应用系统,基于温度的粘度变化直接影响正在分配风扇图案的形状和完整性。由于这通常被解释为大胆的陈述,因此有一点证据。图7显示了一个受控实验的结果,其中使用机器人系统重复枪支路径,速度和角度以及距离零件的距离,以在恒定压力下用固定孔口枪喷洒每个优惠券。唯一变化的是涂层的温度,当然,它改变了被发送到喷嘴的涂层的粘度。

基于温度的粘度变化对喷雾方式的影响。
图7»基于温度的粘度变化对喷雾方式的影响。6

最明显的变化是风扇图案的宽度。但是,也许不太明显,但更重要的是粘度对喷雾稠度的影响。

在35°C以上(左两个优惠券),涂层薄且不均匀。您可以看到基板窥视。即使它坚持得很好,它也无法完成工作。相比之下,在30°C至35°C范围内,涂层是光滑的,甚至从边缘到边缘。这是此特定过程的最佳工作温度(读取:粘度)。

低于30°C(由于粘度的增加),我们看到重边开始出现。这些通常与成品零件上的“条纹”有关。And continuing into the 25 °C range and below, we see the combination of very uneven coating surrounded by heavy edges, which makes it virtually impossible to get a smooth, even coating on the finished part — whether you’re painting manually or with a robot. Without a smooth, even coating, both performance and appearance will be compromised.

当流量停止时,环境对枪支温度的影响。
图8»当流量停止时,环境对枪支温度的影响。7

6.系统中的空白创造不可预测性

好像喷雾一致性还不够,当我们检查间隙在90°F温度控制范围中的影响时,这种行为的重要性变得更加明显,从而使环境能够影响我们的涂层材料。图8显示了73°F环境对喷雾停止时的不锈钢枪的影响 - 例如休息或午餐或停机时间。当我们进行处理并且材料处于恒定运动状态时,这是可以的,但是当我们停止时,阀的温度朝着环境降低,材料的粘度增加,这会驱动喷雾模式的变化,如我们在图7中所见。

图9显示了这种温度变化(反过来粘度)对分配模式的影响,这可以完全预期从图7中预期。随着枪中较冷(71°F)的材料被分配,图案较窄更重,但是随着较温暖的材料(85°F)到达枪支,较低的粘度会导致图案扩大,并且覆盖率变薄。这可能很容易成为交付列车中的任何地方,从而产生了一系列的粘度材料,并造成了可能会或可能不会被抓住的缺陷。

环境温度对喷雾方式的影响。
图9»环境温度对喷雾方式的影响。7

这只是热源与涂抹器喷嘴之间的距离对我们的过程结果至关重要的原因之一。


7.远程供暖的消散速度比您想象的要快

第1部分在该系列中,我们引入了一个热模型,该模型显示了涂层的温度在流过递送系统到达应用点时如何变化(请参见第1部分,图4)。这种变化是非常戏剧性的,经常被问到涂层的温度是否真的在加热器和应用点之间发生显着变化。在该细分市场中,我们还介绍了一些很好的示例在线加热器应用程序(第1部分,图5和6)。深入研究这些应用程序确实使重点成为了重点。

下面的图10显示了一个内线加热器,该加热器安装在左侧框架的展位墙外部,并在右框架中进行热扫描。在热扫描中有很多可观察到的。左下角的入口软管表明涂层在约87°F(SP1)中出现,并且当它离开115°F加热器(SP2)时,它的最高为近107°F(SP3)。到目前为止,一切都很好,但这是路径中的设备和环境效果发挥作用的地方。从规模中,我们可以看出,环境约为80°F。

在展位墙外的加热器的热扫描。
图10»在展位墙外的加热器的热扫描。5

流量计的表面积和热质量是涂层遇到的第一件事。在这里,我们看到它降至大约98°F(SP4),并且当它穿过软管朝着展位内部传播时,它降至大约90°F(SP5)。

由于热成像仅显示表面温度,因此每个点处的实际涂层温度将高于所示的读数。但是,变化的相对大小将完全符合指示。

图11显示了在第一部分本文(见第1部分,图5)。

展位内2K系统的热扫描。
图11»展位内2K系统的热扫描。4

在图的左上角的传说中,我们可以看到A和B涂层组件以大约75°F(SP1和SP5)进入加热器。这是有道理的,因为它们都来自相同的环境位置,该位置在75°F下经过精心控制。正是在这里运行的事情。显然,在179°F(SP2)处的左加热器(B部分)比右加热器(A部分)在103°F(SP6)时高得多。不出所料,B部分的出口约为99°F(SP3),而A部分的出口较低,在87°F(SP7)处。

同样,我们看到涂料成分在93°F(SP4)的B部分中移动软管时损失温度,而A部分在85°F(SP8)的A部分与每个加热器大约等距。如图12所示,该损耗沿路径穿过摊位环境,在87°F(SP4)(SP4)和A部分为82.5°F(SP5)的A部分。这些越来越接近环境温度,由于基于温度差异到每个组件的环境,它们之间的差异正在缩小。与上一个示例一样,涂料组件非常接近机器人 - 同样,仿佛完全没有电路中的加热器。

沿流体路径的2K系统的热损耗。
图12»沿流体路径的2K系统的热损耗。4

这些示例表明,我们引入的模型(第1部分,图4)是合理准确的。


8.电加热实际上会损坏您的昂贵涂层

但最糟糕的是,鲜为人知的事实是,在将涂层带到目标温度的过程中,电加热器实际上可能会损坏涂层。

那么,设计用于帮助过程的设备如何损坏呢?

答案是“表面积”。电加热器基本上是热交换器,有两个重要因素决定了传热的幅度 - 表面积和温度差异(ΔT)。因为在线电加热器具有很小的与涂层接触的表面积,它们必须非常热才能将涂层加热到所需的温度 - 如图10和11所示。这些热表面会损坏涂层,从而导致过早的交联,化学分离等。这可能会导致在堵塞喷嘴和过滤器的集聚中,治愈问题,粘附不良,不可接受的外观以及许多其他问题。


结论

From the data presented in these two segments, it’s clear that, though common in their implementation, there are many issues with in-line electric heaters that must be understood and managed if you are going to get stable, predictable performance out of your coating application system.


参考

4电气加热的2K油漆系统照片由CFAN - 德克萨斯州圣马科斯(San Marcos)提供。(注意:此后已被现代的热/酷系统取代。)

5根据请求扣留的来源。

6基于温度的粘度变化对提供的喷雾模式数据的影响提供了Saint Clair Systems,Inc。的影响。

7环境对枪支温度和喷雾模式数据的影响提供了Saint Clair Systems,Inc。的影响。