JP2013052385A - 塗装方法および塗装装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】凹凸部の塗装はスプレーガンヘッド11から圧縮空気と液体塗料を混ぜて吹き付け、塗り際の塗装は圧縮空気を止めて前記液体塗料のみを噴射して行うこととした。
これにより、溝や突条などの凹凸がある部分の塗装は、エアスプレーのように、液体塗料を圧縮空気と混ぜて微粒化し霧状態にしてから吹き付けるため、比較的斑なく均一な厚みの塗膜が得られ、その上、塗装境界付近の塗装は、噴射パターンの外郭が明確なエアレススプレーと同様の塗装を行うので塗り際が美しく仕上がる。
【選択図】図1
Description
例えば、鋳鉄管の受口内面を塗装する場合、溝や突条を含む受口内面を均一な厚みの塗膜で被覆し、さらに、受口内面の端(塗装境界)における塗り際を美しく仕上げることが求められる。
受口32の内面には、配管後に抜け止め機能や止水機能を持たせるために金属リングやゴムパッキンを嵌める溝や突条が形成されている。また、受口32の内面と筒部31の内面との段差をつなぐ奥壁となっている部分35は、胴付部と呼ばれている。
このように管内面の全周に亘って塗料を吹き付けながら、スプレーガン1を管3の軸方向に移動させて、塗装面を管の軸方向に伸ばし、塗装境界となる胴付部付近まで塗装していく。
例えば、鋳鉄管の受口内面塗装のような、溝や突条などの凹凸がある部分の塗装に使用した場合、塗料を吹き付ける向きに沿う面、つまり、吹き付け向きと平行な面(例えば図7の側壁37)では塗着量が少なくなり、塗り漏れ(塗り残し)が発生しやすい。また、塗料の乾きが悪く、溝の側壁37で塗料が垂れたり、溝の底面39に塗り溜まりが出来たりする。
これにより、溝や突起などの起伏のある部分の塗装は、エアスプレーのように、液体塗料を圧縮空気と混ぜて微粒化し霧状態にしてから吹き付けるため、比較的斑なく均一な厚みの塗膜が得られ、その上、塗装する面の周縁の塗装は、噴射パターンの外郭が明確なエアレススプレーと同様の塗装を行うので塗り際が美しく仕上がり、さらに、刷毛塗りに比べて塗装品質を安定させることができる。
これにより、内外面等に凹凸部がある管であっても、その塗装を美しく仕上げることができる。
これにより、凹凸(起伏)部を有する管内面の塗装を安定して美しく仕上げることができる。
これにより、鋳鉄管の受口内面の塗装を安定して美しく仕上げることができる。
これにより、スプレーガンの数が少なくて済み、その保守管理が容易になり、その上、塗装設備の小型化を図ることができる。
(a)に図示する通り、塗装ランス12の一端を直角に曲げるように、受口内面に臨む向きにスプレーガンヘッド11が取り付けられている。塗装ランス12の他端は、ランス移動装置(図示なし)に接続されており、ランスはその長手方向が管の軸方向とほぼ平行になるように、片持ち支持されている。受口32の端部から外に飛び出している塗装ランス12には、圧縮空気を流す配管と液体塗料を流す配管が別々に内包されている。各配管は、圧縮空気と液体塗料の供給源(図示なし)まで伸びている。また、各配管の途中には、電磁弁(図示なし)が設けられ、液体塗料や圧縮空気の流路の開閉を別々に操作することができる。ここで、液体塗料は、例えば、溶剤系の二液性エポキシ樹脂塗料が使用される。
塗装ランス12は、ランス移動装置によって管3の軸方向に沿って動き、塗装時にはスプレーガン1を受口端部から管に挿入して、先端のスプレーガンヘッド11が受口内面の胴付部35付近にくるまで前進し、塗装が完了したらスプレーガンヘッド11が管3の外に出るまで後退する。
筒部31の内面には、粉体樹脂塗装が施されている。
受口内面の塗装は、鋳鉄管3を回転させた状態で、塗装ランス12を軸移動させてスプレーガンヘッド11を受口内部に挿入し、スプレーガンヘッド11から管の内面に向けて塗料を吹き付けて行う。
液体塗料と空気を混合して霧のように微粒化して吹き付けるため、溝や突条の側壁37にも塗着し、また、スプレーガンヘッド11の先から噴き出す圧縮空気が、空気と混ぜて微粒化した塗料全体を包むエアカーテンのように作用するから、塗料が塗装範囲を越えて飛散することをある程度抑制し、塗着効率も良く、その上、気流によって塗料の乾燥が促進され、溝や突条の側壁37の塗料が垂れたり、溝の底面39に塗料が溜まったりしない。
ここで、圧縮空気の供給圧力は、0.05〜0.3MPaの範囲で管理されている。0.05MPa未満では、液体塗料の霧化が不十分となり、0.3MPaより高圧になると、塗料の飛散が多くなり、斑ができるなど、仕上がりが悪くなる。
圧縮空気を止めて液体塗料のみを噴射するから、エアレススプレーと同様に、塗料の噴射パターン2の外郭が明確になるため、筒部31の内面と胴付部35との境目に噴射パターンの外郭がかかる位置でスプレーガンヘッド11の軸方向移動(前進)を止めれば、筒部31の内面と胴付部35との境目の塗り際(塗装境界)が美しく仕上がる。
続いて、圧縮空気を止めて液体塗料のみを噴射し、筒部31の内面と胴付部35との境目の塗り際(塗装境界)を仕上げる(C2の塗装)。塗り際を塗装し終わったら、スプレーガン1は管の軸方向に沿って後退する。後退開始と同時に、液体塗料の噴射を止め、塗料の乾燥促進のために圧縮空気だけを約0.5秒間だけ噴出させる。その後、液体塗料も噴射させ、スプレーガン1が軸方向移動(後退)しながら、液体塗料と空気を混合して受口内面に吹き付け、C1の復路塗装を行う。
受口32の端部に噴射パターンがかかる位置までスプレーガン1が後退して、受口端部の塗装が済めば、液体塗料と圧縮空気の噴射を止める。そのまま、スプレーガンヘッド11が鋳鉄管の外に退避するまで、スプレーガン1は後退する。
(a)や(b)に示すように、スプレーガンヘッド11の内部でも圧縮空気と液体塗料の流路は分かれていて、液体塗料がヘッドの軸心寄り(中心側)の流路を通るのに対し、圧縮空気はその外側に設けられた流路を通る。
液体塗料は、ノズルチップ110の吐出口111から微粒化されて吹き出し、噴射流をつくる。
圧縮空気は、ノズルチップ先端の前方に開口した噴気口112から液体塗料の噴射流に向けて吹き出し、塗料の微粒化をさらに促進させて霧のような微粒子に変え、液体塗料の噴射流を塗料と空気の混ざった微粒子の噴射パターン2にする。
また、圧縮空気は、塗料と空気が混ざった噴射パターン2の外縁全体を包むエアカーテンのように円錐状の気流22を作り、噴射パターン2の拡散を規制するようにも働く。
圧縮空気の吹き出しを止めると、液体塗料のみがノズルチップ110の吐出口111から噴射される。
図の左側に示すように、圧縮空気を止めた状態(エアOFF状態)では、塗膜周縁21の膜厚も一定しており、周縁21がほぼ垂直に立ち上がった状態で、明確になっている。
ここで、αは、塗料の噴射パターンの拡散角度を示している。
右側の圧縮空気を流した状態(エアON状態)では、塗膜の周縁付近の膜厚が外側に漸次減少し、塗膜周縁21の立ち上がりは傾いて、なだらかな勾配をつくっている。
また、塗装面における平面視では塗膜が長い楕円形状となっている。管の受口内面の塗装を行うときは、この楕円形状の長径が管の軸方向に合うように、スプレーガンヘッド11の取り付け向きを調節する。
受口内面のうち、端面側のC1の範囲は、圧縮空気と液体塗料を混ぜて吹き付ける範囲であり、筒部側のC2は圧縮空気を止めて液体塗料のみを吹き付ける範囲である。C1、C2ともに一定の厚み(約100μm)で塗膜が付けられる。溝33や突条34の表面も一定の膜厚で塗装され、胴付部35における塗り際も美しく仕上がっており、筒部31の粉体樹脂層36表面への塗料の飛散もない。
ノズルチップの吐出口形状や噴射パターンの拡散角度αを変えて実験を行い、最適なノズルチップを確認した。実験結果を表1にまとめる。
噴射パターンの拡散角度αは、40度や60度のものを使用した場合、溝や突条の側壁の塗料膜厚が薄くなったが、80度や110度のものを使用した場合は、溝や突条の側壁でも塗料の膜厚を確保でき、その上、塗装仕上がりに螺旋模様が生じず、美しく仕上がった。
(b)は、2基のエアレススプレーガンを用い、一方は鋭角に折り返した塗装ランス12の先端に取り付け、塗料の噴射向きを、管の径方向から塗装ランス12の後方(根本側)へ傾け、他方は鈍角に折り曲げた塗装ランス12’の先端に取り付け、塗料の噴射向きを塗装ランス12’の前方(先端側)に傾けて塗装するものである。
(c)は、エアスプレーガン1aの向きを管の径方向に合わせて受口内面に向けて、周知の使用方法、つまり液体塗料と圧縮空気の吹き出しと停止を同時に行う使用方法で、塗装するものである。
比較例1〜3に関するその他の塗装条件、例えば管の回転やスプレーガンの軸移動などは、既述の背景技術や第1の実施形態と同様である。
比較例2では、胴付部35の塗り際は美しく仕上がったが、溝の底面39に塗り溜まりが発生した。(図5(b)の太線部を参照)
比較例3では、塗料の乾きが良く、溝や突条など凹凸部の塗装は美しく仕上がったが、胴付部35の塗り際を明確に仕上がることが出来ず、胴付部35を越えて奥の筒部31の内面まで塗料の飛散が生じた。(図5(c)の太線部を参照)
第1の実施形態では、1基のスプレーガンを使って、液体塗料を圧縮空気と混ぜて吹き付けたり、圧縮空気を止めて液体塗料のみを噴射したりしたが、この図のように、2基のスプレーガンを並列に配置し、一方をエアスプレーガン1a、他方をエアレススプレーガン1bとすることができる。
凹凸部(溝や突条)を含む塗装範囲C1では、エアレススプレーを止めてエアスプレーガン1aのみを使って液体塗料を圧縮空気と混ぜて吹き付けて塗装し、その奥の胴付部付近(C2)では、エアスプレーからの液体塗料の噴射と圧縮空気の噴気を止めて、エアレススプレーガン1bのみを使って液体塗料を噴射して塗装を行う。
このようにすれば、第1の実施形態と同様に、凹凸部分で均一な厚みの塗膜を得て、かつ、筒部31の内面と胴付部35との塗装境界の塗り際を美しく仕上げることができる。
1a エアスプレーガン
1b エアレススプレーガン
11 スプレーガンヘッド
110 ノズルチップ(テールレスチップ)
110’ ノズルチップ
111 吐出口(四角形状)
111’ 吐出口(長楕円形状)
112 噴気口
12 塗装ランス
13 塗料配管
14 圧縮空気配管
15 混合装置
2 噴射パターン
21 周縁
22 気流
3 鋳鉄管(被塗装材)
31 筒部
32 受口
33 溝
34 突条
35 胴付部
36 粉体樹脂層
37 側壁
38 塗装境界
39 底面
C 塗装範囲
R ローラー
Claims (6)
- 被塗装材の凹凸部を斑なく塗装し、その塗装面周縁の塗り際を明確にする塗装方法であって、凹凸部の塗装はスプレーガンヘッドから圧縮空気と液体塗料を混ぜて吹き付け、塗装面周縁の塗装はスプレーガンヘッドから前記液体塗料のみを噴射して行うことを特徴とする塗装方法。
- 前記被塗装材を管とすることを特徴とする請求項1に記載の塗装方法。
- 管内面の凹凸部を斑なく塗装し、その塗装面周縁の塗り際を明確にする塗装方法であって、管の端部からスプレーガンヘッドを挿入し、凹凸部の塗装は前記スプレーガンヘッドから液体塗料を圧縮空気と混ぜて管の内表面に向けて吹き付け、塗装面周縁の塗装はスプレーガンヘッドから前記液体塗料のみを噴射して行うことを特徴とする塗装方法。
- 鋳鉄管の受口内面の凹凸部を斑なく塗装し、その塗装面周縁の塗り際を明確にする塗装方法であって、鋳鉄管の受口端部からスプレーガンヘッドを挿入し、凹凸部の塗装はスプレーガンヘッドから液体塗料を圧縮空気と混ぜて受口の内表面に向けて吹き付け、塗装面の周縁となる筒部内面と胴付部との境界の塗装はスプレーガンヘッドから前記液体塗料のみを噴射して行うことを特徴とする塗装方法。
- 前記凹凸部の塗装と塗装面周縁の塗装を同一のスプレーガンヘッドで行い、凹凸部の塗装時はスプレーガンヘッドから圧縮空気と液体塗料を混ぜて吹き付け、塗装面周縁の塗装時は圧縮空気の噴気だけを止めて前記液体塗料のみを噴射することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の塗装方法。
- 液体塗料と圧縮空気を混ぜて吹き付けるときの噴射パターンを包むようにパターンの外縁に気流を作るスプレーガンヘッドが塗装ランスの先端に取り付けられた塗装装置であって、液体塗料の供給源と圧縮空気の供給源から前記塗装ランスを経て前記スプレーガンヘッドまで、液体塗料の流路と圧縮空気の流路が別々に設けられ、それら各流路の開閉操作をそれぞれ独立して行うことができ、前記塗装ランスがその長手方向に沿って移動する時に、その移動方向とスプレーガンヘッドの位置に基づいて前記開閉操作を行うことを特徴とする塗装装置。
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