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静电涂油机的应用
1.涂油机的构成和工作原理
1.1 静电涂油机的构成
1.1.1 静电涂油机的基本参数
静电涂油机的涂油范围为 0.3-3.0g/m2，涂油精度可保证在涂油设定值得±10%以内，高压值可调范围为 0-100KV，实际值可根据冲压保护油的质量和现场情况调整，在南山板带机组一般都在 60-90KV。
涂油生产速度最快为 100m/min，为了达到良好的涂油效果，涂油生产速度应保证在 50-65m/min。
1.1.2 涂油机的组成部分
该静电涂油机包括四部分：密封的涂油室、供油及加热系统、高压电源系统和程序控制系统。涂油室是密封的，入出口有 20cm 的开口空间缝隙，这样可以防止带电荷的工艺油外溢；涂油室内上下各有一根涂油刀梁，涂油刀梁上接有负高压静电，与作为接地极的铝带形成高压电场。供油机加热系统包括涂油泵站、回油箱及加热油箱三大部分供油泵站设有两台计量泵，由直流电动机驱动，分别为上、下刀梁提供定量的工艺油。高压电源系统由高压变压器、高压控制柜和高压电缆组成。用于为静电涂油机的涂油刀梁提供 0-100KV 直流高压。加热系统采用 320 型号导热油进行加热，导热油设置温度为冬天 118℃，夏天 110℃。导热油的循环方式采用齿轮泵循环，主管路加热循环方式为离心泵。
1.2 静电涂油机工作原理
供油系统依据控制系统所给信号将源源不断地将工艺油供给涂油室内的涂油刀梁；涂油刀梁与高压电源系统的负极相接，行进中的铝带为接地。油液从刀梁、喷嘴的刀口狭缝中均匀地流出。高压静电源输出 60-80KV 左右的负直流高压，加在涂油刀梁，使刀梁和作为接地板的
铝板之间产生高压静电场。当油雾进入静电场时，它会被带上负电荷。由于铝带接地，相对于油雾颗粒处于正电位。根据静电原理，同性相斥，异性相吸。带有负电荷的油液在高压静电场中雾化并被吸附在铝板表面上，形成匀薄的油膜。
2.涂油效果的影响因素
2.1 电压对涂油效果的影响和选择 带电油滴在静电场中主要是受电场力的作用而运动。油滴所受的电场力 F 与电场的关系 E 成正比，F=Eq，q 为油滴的带电量。电场强度 E 与高压电源系统提供的电压 U 成正比，与刀梁和铝带之间的距离 d 成反比，E=U/d。从上面的两个公式我们可以看出高压电源系统所提供的电压越大，刀梁和铝带之间的距离越小，越有利于提高涂油效果。此外，电压越高越有利于工艺油的雾化。但是由于电压过高会使刀梁和铝带之间产生高压火花放电发生安全事故，所以必须根据实际需要选取合适电压。根据刀梁结构与铝板生产时的距离，高压值选择在 60-90KV 涂油效果较好，下刀梁比上刀梁大 5-7KV 较宜。涂油量越大时选择电压值越高，注意如出现刀梁高压闪烁或工艺油分叉时，应稍稍降低电压。
2.2 温度对涂油效果的影响和设定 工艺油温度由两部分控制，一是油箱内工艺油加热，二是对刀梁提供循环加热油，以保证涂油效果。温度设置不当，会造成雾化效果不好或工艺油流出不畅，铝带表面将形成液滴状及表面不均匀等现象。根据涂油效果和当地实际情况，液态油在储油桶的温度应不低于 50℃，固态油在储油桶的温度应不低于 55℃。刀梁温度应设置在 65-75℃之间，固态油应该取温度上限值。
2.3 工艺油走向刀梁的过滤器应该慎重选择，且更换频率应结合现场的使用环境（主要以机组所在处的空气清洁度，因空气中灰尘会落入储油桶工艺油中，走向刀梁时，被过滤器过滤形成过滤器堵塞。）工艺油过滤滤芯涂油机组应选择的是 10μm 马勒进口滤芯。滤芯更换频率为喷涂业态油时每 3 卷更换一个滤芯，喷涂固态油时每 2 卷更换一次滤芯（对于生产时需要提供图谱，且不允许漏涂的订货厂家）。如不需要图谱且对小范围漏涂无苛刻要求，滤芯更换频率可以适当调整。目前大多数汽车板生产单位静电涂油机的连续涂油（不漏涂）能力可达约 6000 米（例如南山板带生产线涂油机组）。
2.4 铝带质量对涂油效果的影响和措施 根据精整机组涂油效果的跟踪分析，铝带表面清洁度和切边质量是影响涂油质量最多的因素。主要铝带边部有毛刺或表面有污物时，则毛刺和污物通过静电场吸附到静电涂油机的刀梁上，造成刀梁缝隙堵塞，从而使铝带表面涂油不均或分叉。因此涂油机组一定要保证切边质量和表面清洁度，同时当出现刀梁火花、高压放电
或涂油不均时，应及时调整电压值或手动冲洗刀梁，如若持续出现漏涂必须拆卸刀梁检查是否有异物进入。
2.5.刀梁口间隙应保证在 0.05-0.06mm 之间，微小的颗粒杂质即可堵塞缝隙。刀梁口应避免损坏，如果因刀尖被异物碰磕会导致此磕碰区域发生喷涂异常，从而形成油滴悬浮在此，导致更大范围的漏涂。装配刀梁时，刀梁口应该避免硬物接触。如多次塞尺刮刀梁异物对刀梁口有损伤时，应用＞2000 目的砂纸进行修磨。修磨标准为手触摸没有明显的手感。刀梁装配时应选用扭矩扳手，避免螺栓拧紧力度相差太大引起的刀梁永久性变形引起的报废。紧固力矩应设置为上排螺栓 6N，下排螺栓 5N，上机后仍需根据图谱进行精调（仅适用于金属材质刀梁）。涂油室内应该避免有过多的金属材质，此些金属材质零件会影响电场分布，刀梁室内的螺栓零件应选用聚四氟乙烯或高分子聚合物代替。计量泵或供油管路不畅或管路安装密封性差导致供油不连贯也可造成涂油不良（具体检测为计量泵旁溢流管路阀门打开，观察出油应不存在气泡）。
2.6 对于回收工艺油品需要慎重选择，工艺油回收确实能达到油品的重复使用，降低生产成本。但涂油机体内的环境不能有效保持，过滤回收的油品中含有直径 10μm 以下的不规则异物。当回收的油品再次使用时仍能导致漏涂等原因。如费油量大，回收滤芯过滤能力应在6μm。但仍能存在絮状物通过过滤器引起漏涂。建议直接排废，较多数铝板带生产涂油机组先选择的方式为排废处理。
2.7 铝带增宽板的投入也是应对涂油生产中边部油膜均匀性差的良好方法，在铝带边部10-15mm 位置增设铝板以来优化涂油效果。（铝板需特殊处理，其形状应具有良好的导流以防止工艺油堆积）
3.NG2 油膜测量
红外原理遵循朗伯比尔定律，即：油层厚度=吸收浓度的对数。（比尔-朗博定律，是光吸收的基本定律，其物理意义是，当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度 A 与吸光物质的浓度 c 及吸收层厚度 L 成正比。增译摘引于维基百科，参考。）这要求表面油膜须有一定的密度。若无细窄的油膜，则油层厚度会变化不一。从而导致，测量显示的并非真实读数。因固态油因环境温度的变化的物理性质导致检测误差。现方法为使用海绵辊进行多次油膜展平后进行测量，此种测量方式具有一定的数据偏差（约 5%）。只能用于取样板片时的油膜精度测量作为参考。如果需校准涂油机或者对标定量泵的涂油量，较为准
确的方法为承重测量。
结论
采用静电涂油机可以明显提高铝带涂油的均匀性，涂油机的投入使用是现阶段汽车板等轻量化车体生产过程中的核心设备。油膜的精度与汽车板冲压的成品率成正比，油膜精度的提高是铝制汽车板冲压前的保证。从导热油循环加热温度设置，工艺油的融化过滤，刀梁的保养使用维护等必须有严格可控的标准及规程，以此来保证后续的汽车板生产作业提供保障。
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