静电粉末喷涂的工艺流程及总体方案设计

喷塑设备常应用于悬链式生产流水线中，工件在悬链输送下，按照特定的工艺流程，从上件、涂粉到最后涂膜形成，这一系列的生产流程在本章中进行了详细的阐述。此外本章还重点介绍了随动式静电粉末喷涂系统的总体设计方案。

实现静电粉末喷涂的原理

在静电粉末系统中，将高压静电发生器与喷塑设备喷枪上的电极相连，待喷涂工件接地，使得喷枪和工件间形成高压静电电场。与此同时粉末涂料的细小颗粒借助压缩空气产生的空气动力从供粉桶吸出，再经过输粉管运送至喷枪枪口，呈伞形雾状飞喷而出，在静电场中雾化的喷涂颗粒捕获负电荷成为带电微粒。由此一来，喷涂颗粒在喷塑设备高压静电场和空气气流的双重作用下按照受力的方向飞至待涂工件，牢牢吸附在工件表面。当粉末涂料在工件上积聚到一定厚度时，喷涂颗粒间发生静电相斥，粉末便不再堆积。然后再经过加热熔融、流平固化形成均匀、光滑、平整的涂层，来满足喷涂要求。静电粉末喷涂技术广泛应用在流水线生产方式中，整个加工生产线依靠悬链输送待喷涂的工件，依次经过上件、喷淋、干燥、喷涂、固化、下件等工序完成工件的静电粉末喷涂。

喷塑设备的设计简单、经济，能满足一定的运行要求。考虑到伺服电机价格昂贵，无疑会增加设备成本，步进电机能够满足设计要求。所谓的转动惯量比是指负载惯量除以电机转动惯量的比值。在电机选型规定中，喷塑设备额定功率750W以下的电机要求小于20倍，1000W以上的电机要求小于10倍。根据设备的操作参数，喷枪的垂直移动速度为437.5mm／s，载荷为喷枪和托架。考虑到一定的设计裕度，暂定载荷为20kg，行程为2000mm，属于轻载低速使用。喷塑设备根据总体设计方案，水平传动结构负责整个垂直机械结构的移动。水平导轨需要承受其全部重量，包括垂直传动结构及其荷载、垂直导轨、立柱、框架和底座等，考虑一定的计算裕度，进行了初步估算。总重量150公斤，导轨的传动速度175毫米/秒，行程875毫米。它属于低速、轻载和中载的范围。首先选择直线光轴导轨。型号为SBR30UU。

网格划分之后，下一步是向喷塑设备模型添加边界条件。装置结构由水平传动结构支撑，固定在底座上，无位移。模型的下表面需要固定的约束。整个结构的载荷包括结构本身的重量、惯性力和喷枪架对喷枪的支撑力。惯性力包括喷塑设备框架的水平运动的加速度和喷枪的垂直运动。所产生的加速度需要转换成加载在喷枪架上的惯性力。初始结构模态分析结果的模态分析主要有两种模式：自由模态分析和约束模态分析。前者不需要考虑任何外部环境和约束来获得结构本身的振动特性，后者则需要考虑结构在不同约束和环境效应下的振动特性。相比之下，约束模态分析能更好地反映设备在实际工况下的振动特性。根据相关的机械振动数据和文献，低阶频率对设备的整体动力响应影响较大，对结构的动力特性起着决定性的作用。