新技术带来了巨大的成本节约

适用于旋转喷雾器用户



在设备上的投资通常不会在6个月内产生回报,直接节省的成本相当于初始支出的20倍以上。但这些都是太空时代的陶瓷涂层漆钟雾化器为福特汽车公司实现的结果。

这种新的福特专利涂层解决了铝和钛钟罩寿命有限的问题,这是一种昂贵的油漆雾化器替换组件。应用涂层的工艺是与摩根高级陶瓷的Diamonex产品部门合作开发的。Morgan Advanced Ceramics是创新陶瓷、玻璃、金属和工程涂层解决方案的领先制造商。

喇叭杯寿命短

虽然在过去的二十年中,油漆旋转钟形雾化器已经得到了改进,但对钟形杯的磨料磨损一直是一个挥之不去的技术问题。此外,通过引入高固体金属漆技术以及云母片,这些钟形杯的使用寿命进一步缩短,以实现更明亮的颜色和闪闪发光的反射表面。众所周知,在整个涂料界,高度着色和含铝的表面涂料对喷涂设备具有极强的攻击性。

在这种新型陶瓷涂层发明之前,喇叭杯需要每3-4个月更换一次。因此,一个使用50个旋转钟形雾化器的汽车厂每年将产生大约30万美元的钟形杯更换费用。此外,钟罩失效的发生是不可预测的,破坏了零件的漆面,每年造成150-200个零件的浪费。此外,更换钟罩的过程会导致昂贵的生产停机时间。

要解决的关键技术问题是找到一种新的钟罩涂层,既能延长钟罩的使用寿命,又不会对旋转喷雾器的性能产生不利影响。

旋转喷雾器性能

旋转雾化器的设计是为了最大限度地提高转移效率,它测量的是油漆最终在工件上的百分比。涂料从钟的后部进入,转移到钟的壁上,并在旋转钟杯的边缘雾化之前进行静电充电。涡轮驱动的钟形机的高速运转(转速为25000到60000转/分钟)将油漆喷成非常细、均匀的喷雾。通常情况下,钛喇叭杯用于水性和粉末浆料,铝用于透明涂层。

负静电荷有助于将涂料吸引到工件上,工件是接地的或带正电荷的。涂料颗粒的负静电荷的另一个影响是,它会引起进一步的雾化,因为带电粒子相互排斥,形成更细的喷雾云。

精细静电喷涂的高传递效率,比静电喷枪节省了30-40%的油漆,缩短了每个工件喷涂的周期时间。旋转雾化器还可以减少压缩空气的使用超过20%。

此外,旋转雾化器的高传输效率确保了优良的质量和一致的结果。环境也受益,因为减少了油漆消耗和VOC排放。

太空时代陶瓷解决方案

为了提高钟罩的寿命,已经测试了许多摩擦学和表面涂层解决方案,但收效甚微。表面涂层降解迅速,降低了转移效率,或损害了旋转雾化器的机械功能。

福特汽车公司旗下的福特全球涂料工程和福特科学研究实验室承担了定位和测试低成本、耐用的表面涂料的挑战,该涂料不会随着时间的推移而退化,降低整体转移效率,损害客户质量,或损害涂料设备的机械功能。

实验室研究了硅掺杂非晶碳表面涂层的使用,这是一种福特专利材料。这种材料具有接近钻石的硬度和母材的导电性,被证明非常适合于涂料钟罩的应用。

摩根先进陶瓷与福特实验室合作,以提高涂层和应用工艺。Morgan Advanced Ceramics将材料与自己的专利等离子体化学气相沉积(CVD)工艺应用,以实现一致的,三微米厚的涂层,不会干扰原始设备的机械或静电功能。

大幅节省成本

硅掺杂非晶碳表面涂层的成功超出了所有人的预期,几乎无限期地延长了雾化器的寿命。福特至今仍有一款原装钟形杯在生产中,连续无故障地使用了五年多。即使使用当今最具磨蚀性的涂料,这种涂层也能保护钟形杯。

掺硅非晶碳表面涂层导致更换钟罩的开支显著减少。福特还记录了在涂装工艺均匀性和车辆质量方面的直接改善(福特以FTT(“First Time Through”)的增加和TGW(“Things Gone Wrong”)的减少来衡量),以及与涂装钟罩相关的维护成本的降低。

可OEM油漆钟罩

福特与摩根高级陶瓷公司合作,为原始设备制造商和旋转喷漆雾化器用户提供这种令人兴奋的陶瓷涂层。Morgan Advanced Ceramics已获得非独家全球许可,将掺硅非晶碳表面涂层应用于钛和铝漆杯。

这种涂层的初始投资略高(一个新钟罩的客户成本增加了15-25%),但它将钟罩的寿命延长了1000%以上——投资回报率是难以匹敌的。

更多信息请访问www.morganadvanced ceramics.com。