[摘 要]正如汽车同其他商品一样，自从它作为一种商品进人社会生活开始，随着自身的发展其竞争也愈演愈烈，并且越来越成熟。德国汽车工业在历史上和今天都是世界汽车行业不可小觑的力量，其对世界汽车工业成长和发展的贡献，尤其是德国以奔驰、宝马、奥迪为代表的三大汽車品牌无疑成了全球高端汽车市场的主角。它们为什么能够成为高端品牌？它们为什么能够历经磨难、经久不衰，并打造成令中国各行业都仰慕不已的百年老店？它们为什么拥有令人可望不可及的高附加值、品牌溢价和恒久的品牌魅力？是什么力量在一直支持和促进着德国汽车企业续写着百余年来的传奇和辉煌？中国汽车企业应该从它们的成长中获得什么启示？中国汽车发展迅速，拿什么来提高竞争力。本文将从汽车涂装方面论述，采用静电喷涂来提高上漆率，从而降低喷涂成本。
　　[关键词] 静电喷枪 接地 上漆率
　　中图分类号：TQ639.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0273-04
　　近年来，随着国内汽车市场的竞争激烈，成本已成为汽车竞争力的焦点。随着机器人批量静电喷涂的使用，极大的提高了上漆率，也相应的降低了喷涂成本。而传统的手工喷涂使用空气喷枪，上漆率仅有30%左右，而采用手工静电喷枪，上漆率可提升至60%左右。静电喷涂提高了喷涂设备的传递效率。传递效率的提高是因为静电帮助克服了其他力，如导致雾化材料偏离预定目标体的冲力和气流等。静电方法节省了涂料、时间和劳动力。更多的材料被吸引并附着于目标体，更少的材料浪费在喷漆室和周围空气中。静电方法还减少了进入空气的溶剂挥发，因为喷涂每一部分所需要的涂料减少了。
　　一、静电喷涂五大优势
　　涂料经过静电枪带高压电荷，在电场力作用下吸附于被涂物表面，因此相对普通手喷枪有更优的涂层效果，车身表面的致密性、均匀度、结合力等技术指标相对提高约20%～40%。静电枪装备的喷嘴精致雾化效果优良，进行整车车身喷涂时涂料利用率相对大幅度提高30%～50%。
　　1.涂装效率提升数倍：一条生产线一天可喷涂上千台车身
　　2.节省50%的油漆：由于采用静电技术，静电喷涂油漆的实际利用率高达90%以上，而空气喷涂利用率只有30%～40%。
　　3.品质更好：通过静电雾化后，油漆粒子直径只有13～15？m，是空气喷涂的一半，漆膜更细腻、平整；
　　4.打磨更容易：油漆分子更细，打磨性能更优越，可大大节省打磨时间和人工成本；
　　5.真正的低碳环保涂装：静电喷涂大大减少稀释剂的用量，从而让整个涂装线像高科技车间一样洁净，即使人站在喷枪旁边，也闻不到油漆的气味，是真正的低碳涂装。
　　二、现市场中常见几种喷枪如下：
　　（1） 美国固瑞克（Graco）公司，固瑞克公司的油漆输送系统有名，汽车厂大部份使用其输送设备，固瑞克静电手喷枪采用空气马达驱动，不用静电产生器为其特点。但枪体较重，无电路保护，维修困难，喷嘴单一等缺点。
　　（2） 德国瓦格纳（Wagner），瓦格纳以喷塑粉为名，静电枪为20年前老产品，未有更新换代，效果一般，电路已淘汰落后。
　　（3） 法国薛麦斯（Sames），进入国内市场不久。
　　（4） 日本兰氏公司（nansbarg），以旋蝶disco、自动喷枪出名；但手喷枪沉重，故障率高无优势。
　　（5） 日本旭大畏（ASAHI），涂装企业先进代表手喷枪技术最先进企业代表手喷枪技术最先进企业，其手喷枪唯一一家2000年后新出产品，电路稳定，喷枪精巧为最佳之静电喷枪。
　　三、静电喷涂的基本知识
　　静电喷涂：术语“静电学”或“静电喷涂”是指一种利用电荷和电场将雾化的涂料的粒子吸引到目标体上（喷涂对象）的喷涂工艺。在最普通的静电系统中，电荷被转移到涂料上，并将目标体接地以形成电场。由于正负电荷的吸引力，带电的涂料被电场吸引到接地的目标体表面。其他不太常用的静电系统将电荷转移到目标体上并将涂料接地，或将正负电荷转移到涂料和目标体上。
　　静电系统的种类：静电喷涂涂系统可为自动或手动的。
　　自动静电系统包括：
　　◎高速旋转（固定的或往复式的）雾化器
　　◎往复式的旋碟
　　◎自动空气、无气、空气辅助式无气或HVLP 喷枪
　　手动静电系统包括：
　　◎空气静电手握式喷枪
　　◎空气辅助式无气静电手握式喷枪
　　◎无气静电手握式喷枪
　　◎HVLP 静电手握式喷枪
　　◎手握式旋转雾化器系统
　　图1手动和自动静电系统。
　　静电喷涂剖析
　　带电粒子间的力
　　所有物体都有电荷，物体是由三种带电粒子组成的：
　　1.带负电的粒子具有过多的电子
　　2.带正电的粒子具有过多的质子
　　3.中性粒子具有同样数量的电子和质子。
　　具有相同电荷的粒子或物体互相排斥，而具有不同电荷的粒子互相吸引。单个孤立的带正电或带负电的粒子会吸引中性粒子，带电粒子还会被吸引到最近的接地表面。
　　图2带电粒子
　　电场
　　电场（或静电场）是产生于带一种电荷的物体终止于带相反电荷的物体或地的电力线簇。因此，带电粒子（或物体）和接地物体间存在一个电场。电离针和接地物体间存在一个电场。带相反电荷的粒子间也存在一个电物，场强用伏特/米测量。
　　进入静电场的带电粒子受电场中的电场力的控制，就象具有质量的物体受引力场中引力的控制一样。
　　静电喷涂设备
　　静电喷涂过程
　　图3的说明显示静电喷涂设备的基本组成部分，这些基本组成部分有： 　　◎喷枪或雾化器
　　◎雾化的涂料的粒子，以一种喷涂形状从喷枪中射出
　　◎位于或靠近涂料流的电离针
　　◎喷涂的目标体
　　图3中显示的设备组成部分共同组成静电喷涂系统进行工作。
　　电离针将电荷转移到材料粒子上（在静电系统中，涂料或在雾化前或在雾化后被加载电荷）
　　图4静电系统的电场
　　静电起电方法
　　有四种静电起电方法。这四种静电起电方法是：
　　◎电晕放电起电
　　◎接触起电（又叫做传导起电）
　　◎感应起电（又叫做非接触起电）
　　◎摩擦起电
　　这些方法中，电晕放电和接触（传导）起电是用于液体静电喷涂的两种主要方法。
　　电晕放电起生电
　　电晕放电起电方法利用具有高电势的突出的或尖的曲线电极，电极上的强电场电离了周围的空气产生了离子，离子自由地依附于雾化涂料，如图5所示。
　　接触或传导起电
　　接触起电的一个局限性是不容易将静电荷转移到绝缘的涂料，这种方法只局限于导电的涂料，如图6所示。
　　感应起电
　　感应起电方法是用电场将电荷感应到靠近带电面的接地物体上。如果将物体与地面断开，感应电荷不会消散，物体就保持住它的电荷。感应生电地局限于相对导电的涂层，如图7所示。
　　摩擦起电
　　摩擦起电是为许多人所熟悉的，但经常引起误解。摩擦起电时，不相同的两种材料接触或摩擦产生电荷，产生的电荷量取决于接触的性质，材料的电特性以及湿度和温度的情况
　　环包效应
　　环包是静电喷涂中，不仅喷涂物直接面对一面，而且其它几个面都有这样一种喷涂效应，当经过目标表面的涂料粒子被静电力吸引至物体时环包效应便产生了，如图8所示。
　　虽然环包效应有助于静电方法效率的提高，環包却不是传递效率提高的主要原因。事实上，静电学的主要优点是涂料到达主要表面的传递效率提高。
　　法拉第笼效应
　　环包效应在一些喷涂应用中也许是一个缺点。例如，有深腔的物体不适合喷涂工艺，这是因为涂料被吸引到物体的最外端，导致涂层不均匀，这种不均匀涂层是法拉第笼效应的结果，见图9说明。
　　四、手工静电喷枪
　　1、内置加电式静电喷枪的自发电装置，如图10所示。
　　2、外加电静电喷枪
　　电压隔离装置，见图11，防止喷涂电压通过涂料供应装置消耗掉。这种方法只适用于高度导电不易燃的水性涂料。
　　实际运用的手工静电喷枪，如图12所示：
　　五、手工静电喷枪的接地
　　当涂料粒子小而轻时静电喷涂工作得最好，因为静电力更容易克服作用于粒子的冲力，静电喷涂对引导和控制低速运动的粒子具有最大的积极影响。在满足OSHA要求的条件下，应尽可能消除过量空气流动等外力以改善静电工艺。另外，被喷涂的物体必须是导电的或有导电的衬垫或涂层，目标体必须很好地接地，如图13所示。
　　直接用一根导线将车身与台车用螺钉紧固连接。由下线人员将导线按要求安装在车身指定孔；在检验出口处再将导线从车身卸下并按要求摆放好，缠绕在台车梁上，以防止导线拖地而被拉断。
　　六、手工静电喷枪的维护
　　正确使用，如图14所示。
　　被喷涂物必须接地
　　操作工应保证手与喷枪手柄充分接触使人接地
　　使用适合静电喷涂的油漆
　　定期检测工件和设备的接地，检测方法如图15所示
　　定期检查喷枪的状况
　　日常清洗注意事项
　　静电喷枪清洗时必须将静电开关关闭
　　静电喷枪清洗和存放时喷枪枪口应向下，不能将喷枪浸泡在溶剂中，如图16、图17所示。
　　手工静电枪的日常问题点，如下表所示：
　　七、手工静电喷枪的效益
　　我司商用车从2007年投入手工静电喷枪，效益如下：
　　通过比较，静电喷枪效果明显优于空气喷枪。
　　八、综述
　　手工静电喷枪运用确实节约了大量的涂料成本，但手工静电喷枪的使用过程中的安全防护是严加注意的，电极针会产生火花，如果车体接好不良及喷漆室循环风不好，都会产生极大的安全隐患。随着现代静电运用的越来越成熟，静电喷涂必将为我们带来极大的经济效益，在不远的将来，静电喷涂完全代替手工喷涂，降低人工成本。