我國(guó)現(xiàn)有木門制作企業(yè)約1 萬(wàn)家，其間具有一定規(guī)模的企業(yè)約2 000家，中小型企業(yè)約8 000家。2016 年，我國(guó)木門產(chǎn)值約1.350 億元，同比增加3.8%。在木門產(chǎn)業(yè)向資源節(jié)約、環(huán)境友好方向發(fā)展的過程中，木門涂裝工藝是非常重要的環(huán)節(jié)之一。噴涂機(jī)械在一定程度上可以提高木門的上漆率，減少材料耗費(fèi)及排放，因此，備受到木門制作企業(yè)的關(guān)注。目前，木門靜電噴涂首要用于木門底漆噴涂，其方式有：旋杯式靜電噴涂、圓盤式靜電噴涂和極針放電式靜電噴涂等。前兩者是流水線式自動(dòng)化噴涂設(shè)備，其間旋杯式靜電噴涂多用于門扇噴涂，圓盤式靜電噴涂多用于門套部件噴涂。設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用單位的有關(guān)技術(shù)人員必須到調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)，記錄調(diào)試中出現(xiàn)的問題，確定整改計(jì)劃和期限。

而極針放電式噴涂機(jī)械，多應(yīng)用在手動(dòng)噴槍上，具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)略、成本低的優(yōu)勢(shì)。隨著國(guó)家對(duì)木制品涂裝環(huán)保要求提高以及涂料價(jià)格的增加，搞效利用水性漆或UV 漆，是木門產(chǎn)業(yè)的技能創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)。但是，由于產(chǎn)值的局限性，配置自動(dòng)化靜電噴涂生產(chǎn)線對(duì)中小型木門企業(yè)而言，成本投入偏高，因而大多配置噴涂機(jī)械。手動(dòng)靜電噴槍噴涂木門的表面漆膜質(zhì)量及上漆率易受人為因素影響，而上漆率是企業(yè)成本操控、環(huán)保涂裝的重要目標(biāo)，手動(dòng)靜電噴槍噴涂的上漆率，更是中小型木門制作企業(yè)質(zhì)量和成本操控的要點(diǎn)。鑒此，筆者選用與木門表層材質(zhì)導(dǎo)電特性附近的巴爾沙木輕質(zhì)薄板，經(jīng)過靜確測(cè)出噴涂前后薄板的質(zhì)量及涂料耗費(fèi)量，對(duì)比剖析手動(dòng)噴槍一般噴涂和靜電噴涂的上漆率及其改變規(guī)律，為中小型木門制作企業(yè)的噴涂設(shè)備合理運(yùn)用提供參考。噴涂機(jī)械主要采用工業(yè)機(jī)械攜帶噴槍進(jìn)行高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，與被噴涂工件表面形成相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而均勻噴涂工件表面，其噴涂原理仍為空氣噴涂。

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)噴涂薄板。對(duì)噴涂機(jī)械噴霧試驗(yàn)和測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，以減小噴霧之間的差異。為了避免人為因素的影響，每個(gè)試驗(yàn)都由不同的工人進(jìn)行。環(huán)境溫度：23℃，相對(duì)濕度：70%。1）木門、風(fēng)機(jī)的噴涂為大型平面構(gòu)件。因此，選用8塊輕木板材，形成寬1000mm×800mm的大平面板材，模擬門、風(fēng)機(jī)的噴涂過程。試驗(yàn)次數(shù)：2次，每次試驗(yàn)按噴涂方法分為三組：普通噴涂、靜電噴涂、噴涂機(jī)械 接地導(dǎo)電墊。每組噴4片。2）噴塑木門套屬于長(zhǎng)條形構(gòu)件，采用單塊輕木板材模擬試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件。2010年以前，一個(gè)新項(xiàng)目在整個(gè)汽車噴漆行業(yè)出現(xiàn)了一個(gè)普遍現(xiàn)象。試驗(yàn)次數(shù)：2次，每次噴涂機(jī)械試驗(yàn)按噴涂方法分為普通噴涂和靜電噴涂?jī)山M，每組噴涂10片。

采用普通噴涂方法，模擬門式通風(fēng)機(jī)大平面板的噴涂率約為61.7%。噴涂板材中部時(shí)，涂層損失主要是由于涂層顆粒與板材之間的反彈造成的；當(dāng)噴涂機(jī)械主體柱被設(shè)計(jì)為焊接在預(yù)埋基礎(chǔ)鋼板上時(shí)，必須在焊接前檢查坐標(biāo)尺寸。噴涂板材邊緣時(shí)，涂層顆粒受到壓縮空氣的影響，使其更容易飛離板材，導(dǎo)致涂層損失更大。對(duì)模擬門的大平面板進(jìn)行靜電噴涂時(shí)，涂層率約為76.7%。這是因?yàn)樵陟o電場(chǎng)的作用下，帶電的涂層顆粒更容易向薄板表面移動(dòng)，然后吸附在表面上。電場(chǎng)力減弱了涂層顆粒與薄板之間的反彈力。當(dāng)噴到片材邊緣時(shí)，電場(chǎng)力的作用使帶電涂層顆?？朔嚎s空氣的作用，盡可能地移動(dòng)到片材表面。因此，大平板噴涂機(jī)械的涂裝率高于普通噴涂。

然而，由于片材表面電阻高，在噴涂機(jī)械噴涂過程中，噴涂區(qū)域不能處于零電位，噴槍與片材之間的電位差小，導(dǎo)致靜電場(chǎng)弱而不穩(wěn)定，在一定程度上影響涂料率。因此，可在薄板背面安裝接地導(dǎo)電墊。導(dǎo)電墊具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，始終保持零電位。噴涂機(jī)械作為負(fù)高壓端，醉大限度地發(fā)揮導(dǎo)電墊與靜電噴槍之間的電位差，增強(qiáng)和穩(wěn)定噴槍與導(dǎo)電墊板之間的靜電場(chǎng)。在導(dǎo)電墊板與靜電噴槍之間的門扇工件上也得到穩(wěn)定和增強(qiáng)的電場(chǎng)，進(jìn)一步提高了板材的涂布率為84.5%。本文建立了木門靜電噴涂涂層累積速率的數(shù)學(xué)模型和基于離散時(shí)間的木門表面漆膜累積厚度模型。

模擬門套長(zhǎng)條板正常噴涂時(shí)的涂裝率為52.7%，低于模擬門套大平板正常噴涂時(shí)的涂裝率。在噴涂過程中，涂層顆粒更有可能飛到工件外的區(qū)域，或通過工件表面反彈到工件外的區(qū)域。板帶靜電噴涂率為69.7%，低于大平板，但高于普通噴涂。這是因?yàn)樵陟o電場(chǎng)的作用下，帶電涂層顆粒更容易移動(dòng)到工件上，然后吸附到表面。1）噴涂機(jī)械可提高噴涂率，門、風(fēng)機(jī)為61.7%至76.7%，后接地導(dǎo)電墊為84.5%。由于工件的形狀和規(guī)格有限，木門的涂裝率較低，約52.7%，靜電噴涂?jī)H69.7%。2）中小型木門廠家可根據(jù)測(cè)得的噴漆率數(shù)據(jù)及年產(chǎn)量安裝手動(dòng)靜電噴槍，也可在門扇背面安裝鋼板、鋁合金板等接地導(dǎo)電板，進(jìn)一步提高噴漆率。噴涂機(jī)械可以提高涂料的輸送效率，提高涂料的利用率和人力資源，獲得更均勻、更美觀的膜厚。

針對(duì)旋轉(zhuǎn)杯靜電噴涂過程，建立了基于離散時(shí)間點(diǎn)的木門表面漆膜厚度累積數(shù)學(xué)模型。該噴涂機(jī)械模型的核心思想是對(duì)整個(gè)靜電噴涂過程進(jìn)行時(shí)間尺度的離散化。整個(gè)靜電噴涂過程分為幾個(gè)小的時(shí)間段。在每個(gè)小時(shí)間段內(nèi)，噴槍與木門的相對(duì)位置保持不變。在這個(gè)小時(shí)間段內(nèi)，噴槍處于靜電噴涂狀態(tài)，木門表面相互對(duì)應(yīng)。在該位置獲得了相應(yīng)的涂層沉積量。木門靜電噴涂涂層的厚度和均勻性分析的關(guān)鍵是通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量獲得靜電噴涂涂層累積速率的數(shù)學(xué)模型。噴涂機(jī)械噴涂涂層的累積速率的數(shù)學(xué)模型受靜電電壓、噴槍與工件之間的距離、旋轉(zhuǎn)杯的旋轉(zhuǎn)速度、涂層的流速和粘度等參數(shù)的影響。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上木門的涂裝方法有：紫外線輥涂、噴涂機(jī)械、往復(fù)機(jī)噴涂和手工噴涂。

詳細(xì)討論了噴涂機(jī)械靜電電壓、噴槍與工件之間的距離、旋轉(zhuǎn)杯的旋轉(zhuǎn)速度、涂層的流速和粘度等因素對(duì)噴涂機(jī)械噴涂涂層累積速度分布的影響及其機(jī)理。以往的研究主要集中在涂層粒子的靜電噴涂過程和靜電場(chǎng)的形成機(jī)理上，但對(duì)噴涂后的膜厚形成沒有進(jìn)行深入的探討。因此，基于靜電噴涂涂層累積速率和木門涂層累積數(shù)學(xué)模型，建立了木門靜電噴涂涂層厚度的理論模型。該模型可用于木門涂層厚度分布的預(yù)測(cè)。通過調(diào)整噴槍的垂直移動(dòng)速度、木門的進(jìn)給速度、噴槍的水平移動(dòng)距離和噴槍的垂直方向。木門表面漆膜的厚度和均勻性可以通過移動(dòng)行程和噴槍間距等參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)和控制。目前，木門噴涂行業(yè)的噴涂加工設(shè)備主要集中在平面結(jié)構(gòu)的噴涂加工上。