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空氣噴涂的發展歷史

2021-03-26 16:54:32

    空氣噴涂,一種利用壓縮空氣將流體吹散成霧狀后附著于被涂物表面的一種涂裝技術,發明于1888年的美國,距今已有114年的歷史,在此一百多年間,空氣噴涂除外型略有改變外,其原理并無多大改進,是為傳統空氣噴涂。


    傳統空氣噴涂雖然能為用戶提供良好的霧化效果及涂裝品質,但其中卻也存在著一些嚴重的問題:

1. 油漆利用率低: 一般傳統空氣噴槍的油漆利用率大約在35%左右,也就是說,傳統空氣噴涂在操作時有近65%的油漆是浪費的,它們大多非散于空氣中、噴房以及地板上。

2. 空氣消耗量大: 傳統空氣噴槍在操作時需要8 ~ 17 cfm 的空氣量來將流體霧化。

3. 噴涂效率低: 由于傳統空氣噴槍一次的成膜厚度較薄,故一般需反復多次噴涂才達到要求的膜厚,但卻因此無法提升生產的效率。


    另外,傳統空氣噴槍一般需要40~90 psi的空氣壓力才能將油漆完全的霧化,使得傳統空氣噴槍在噴涂時會產生大量的飛散漆霧,這些飛散的漆霧不但會造成環境的污染,并且會對人體造成嚴重的危害。為此,美國加州政府于1996年頒布了「大氣凈化法則 ( Nation Emission Standards of Hazardous Air Pollutants,簡稱 NESHAP )」,其中特別針對噴涂時飛散的漆霧做出了限制,要求所有的涂裝行業在噴涂時油漆利用率必須達到50% 以上,以將低空氣中有害污染物的含量。


    為了配合NESHAP 中對油漆利用率的相關規定,世界各國科學家們于20世紀90年代中期發明了「高空氣量,低霧化壓力空氣噴涂 ( High Volume Low Pressure,簡稱 HVLP ) 」,其原理為利用大量的壓縮空氣及少量的霧化壓力(10 ~ 19 psi ) 來將油漆霧化而達到增加油漆利用率并降低漆霧飛散的目的。


    HVLP 問世后便立刻取代了傳統空氣噴涂并被全球大多數的涂裝廠商所使用著,HVLP 盡管能將油漆利用率提升至 65%,但這其中還是存在著兩點嚴重的問題:

1. 無法霧化高黏度油漆:由于HVLP 是藉由高空氣量及低空氣壓力來將油漆霧化,而非傳統空氣噴涂的高霧化壓力,故HVLP 在噴涂時對油漆的黏度便有所限制,一般來說,其可噴黏度在Ford # 4 18秒以下,如超過18秒便無法將油漆完全霧化,如此一來,便大大的降低了HVLP的適用性。

2. 投資成本增加:相對于傳統空氣噴涂8 ~ 17 cfm 的空氣消耗量來說,HVLP 12~25 cfm 的空氣消耗量則明顯大出許多,這會使原本的空壓機已不敷使用,必須更換更大的空壓機,如使用在中央供氣系統的廠房內使用,則需整廠更換更大尺寸的空氣管路,如此一來,投資便會大大地增加。

    有鑒于以上有關 HVLP 的缺陷,歐洲的噴涂設備制造商為了解決此問題而于1998年設計出了「低空氣量,低霧化壓力空氣噴涂 ( Low Volume Low Pressure,簡稱LVLP )」,其霧化壓力與 HVLP 相差不大( 10 ~ 21psi ),但空氣消耗量卻只有12 ~ 17 cfm,且可噴涂油漆黏度也較HVLP的Ford # 4 18秒高出許多,LVLP的可噴涂黏度達Ford # 4 25秒,加上65%的高油漆利用率,使得LVLP搖身成為20世紀末最出色的空氣噴涂技術。

    但 LVLP 卻沒有如預期般的在短時間內取代傳統空氣噴涂及 HVLP ,其關鍵就在于速度,盡管 LVLP 能提高油漆的利用率,降低空氣的消耗量,擴大LVLP的油漆適用范圍,但由于LVLP 是以低壓低空氣量的基礎為霧化原理,故其噴涂時速度明顯地比傳統空氣噴槍慢的許多,使其影響了整體的生產速度,增加了生產的成本。


    在了解到 HVLP 及 LVLP 各方面的優缺點后,累積了百于年空氣噴涂研發經驗的科學家們終于在2000年發明了目前新的,也是效果好的一種空氣噴涂技術「中壓低流量空氣噴涂( Low Volume Medium Pressure,簡稱 LVMP )」,通過專利的空氣帽及獨特的槍體結構設計,使 LVMP 不但噴涂時的速度及霧化效果都優越于 HVLP 與 LVLP ,且空氣消耗量只需 9 ~ 12 cfm,有效的降低了能源的損耗,另外,盡管 LVMP 的霧化壓力較 LVLP 高出些許(30 psi),但其油漆利用率卻驚人地高達72! 基于以上種種優勢,LVMP 儼然成為21世紀初涂裝業界具代表性的一項發明。


     從傳統空氣噴槍 LVMP ,一路走來,這一百多歲高齡的老技術,為了迎合時代的洪流,也為了全球廣大的用戶,不斷地蛻變、改進,以致我們今天能有幸享受這豐盛的技術果實,因此,我們有理由相信,在未來的日子里,空氣噴涂一定能不斷地為用戶提供好的霧化效果及低的能源損耗,使廣大的用戶能真正做到提升涂裝品質、降低涂裝成本,提高涂裝效率。

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