功能说明：实现油量优化的脉冲喷雾装置的功能和特点
引言：
共立合金制作所创立于1938年，是超硬合金和喷雾喷嘴的专业制造商。超硬合金是合金材料和精密加工，喷雾喷嘴是从喷嘴头单体（材质为超硬合金、不锈钢、黄铜、工业树脂等）到喷雾装置，涉及业务范围非常广泛。所生产的产品都是通过EVERLOY商事株式会社进行销售，「Everloy®（共立合金）」是本公司的商标，用于超硬合金和喷雾喷嘴两种产品上。
此外，还有名为「EVAMISTY®」的喷雾装置。在新冠疫情期间，我司制造了广泛用于除菌・消毒的手持式喷雾枪和自动喷雾装置。本文章介绍的脉冲喷雾装置「KPSD-001型」也是EVAMISTY®产品系列之一。
喷嘴的种类:
喷嘴可对气体、液体和固体（或是它们的混合物）进行喷雾/喷射。根据不同的喷嘴头结构设计，可实现不同的喷雾形状（喷雾对象上形成的不同形状）如图1所示，(a)扇形（线）、(b)直线形（点）、(c)实心锥形（实心的圆形或是椭圆形）、(d)空心锥形（中空的圆形或是椭圆形）等。另外，也可调整喷雾液滴的粒子径和喷雾角度等。
液体喷雾有两种方式，一种是仅通过喷射液体来产生液滴（1流体喷嘴），另一种是借助空气压雾化而得到的液滴（2流体喷嘴）。2流体喷嘴通过调整空气压和空气量，可在同一个喷嘴头下，在广泛的流量范围内雾化获得液滴。相反，1流体喷嘴在流量较少时，可能无法形成雾化后的小液滴，而会出现滴水现象。
迄今为止的油涂布装置的课题：
如图2所示，作为常见的冲压加工油的4种涂布方式 (a)滴下涂布方式、(b)滴下涂布+滚轮方式、(c)2流体喷雾方式、(d)1流体喷雾方式。(a)(b)虽然操作简单且成本低廉，并且没有油飞散的问题，但是存在油不能均匀地涂布、反面无法涂布，以及在滚轮方式下，由于滚轮上附着异物而造成品质偏差的缺点。(c)具有流量对应范围大、微细液滴均匀涂布的优点，但由于液滴微小，存在油雾容易飞散的缺点。(d)适用于涂布大量的油，但有喷雾角度随油量变化、减少喷雾量时容易出现滴液问题，因而无法进行微量涂布的缺点。
脉冲喷雾装置的功能和特点：
在为实现油雾飞散少、上下均匀涂布油、油量最优化的目的下，我们找到了「脉冲喷雾方式」。这是对1流体喷嘴内的电磁阀反复进行开/关（ON/OFF）的同时供给液体（油），间歇地进行喷射。图3展示了脉冲喷雾的例子。通过选择频率和喷雾ON时间，配合对象物的搬运速度调整涂布状态和涂布量。图4展示了频率、喷雾ON时间与喷雾量之间的关系。虽然图中无法表达，但通常在喷雾压力0.3MPa，常开ON喷雾情况下使用的喷涂量约为70mL/min。
图5为脉冲喷雾装置「KPSD-001型」的结构图，表1为规格明细。因为是小巧的装置，所以可以灵活移动到所需位置使用，支持AC100V~240V的电源。油罐标准容量为10L、2个喷嘴的总喷雾量不超过6.9 mL/min，无需补充油料下可连续运转24小时。此外，如配备了选配项的液位警报器时，当油量剩余1.5L时会发出报警提示需要补充油料。
另外，图6展示了本装置搭载的脉冲喷雾喷嘴「KPSN-AS型」的外观，表2是主要规格。喷嘴头经过精细加工，可实现微小流量下均匀涂布，并且在喷嘴的出液口（喷孔）周围进行了特别设计，以在脉冲喷雾时保持良好的喷雾状态。这也是本公司作为专业喷雾喷嘴制造商的强项。而且，仅通过更换不同的喷嘴头，就可改变喷雾宽幅和流量。
电磁阀采用可实现最小ON时间1ms的超高速间歇喷雾的直动式电磁阀，并通过对电磁阀和喷嘴头的组装结构进行优化，提高了响应性，确保无液滴现象。
主要用途：
图7展示了主要用途，可用于顺送冲压机、转移冲压机、药液等的表面喷涂（单独配置或重叠配置）等场景。
成果案例：
在制造连接器等的冲压厂商（此前使用滴下式和2流体喷雾方式）中进行了本装置的试验。经过约10个月的试验，确认了以下效果：
(1) 油雾飞散减少：2流体喷雾方式飞散多，导致环境恶化、对人体产生影响、增加机器的维护频率等问题，因此需要用箱体围住喷雾区域抑制油雾的飞散。但使用本装置后飞散大幅减少。
(2) 油量削减：相比滴下方式，本装置能控制用油量，使冲压油的使用量减少了约50%。
(3) 成品率提高：由于能够对工件以适当的宽幅均匀地涂布，减少了以滴下方式局部涂油导致的黑斑等不良现象的发生。
2流体喷雾方式的适用场景：
在以下情况下，2流体喷雾方式可能更为优越，因此建议根据需求灵活使用不同的喷雾方式。
(1) 需要极微量喷雾时：虽然使用1流体喷嘴脉冲喷雾方式可以最小实现1mL/min的微小流量喷雾，但如果需要更少流量时，2流体喷雾方式更为适合。
(2) 需要涂布高粘度液体时：对于动粘度超过21 mm2/s的液体，例如：ISO粘度分类（JIS･K2001･1983）中的VG22等级以上的液体，1流体的脉冲喷雾方式会不稳定，此时2流体喷雾方式更为优越。
(3) 担心异物堵塞喷嘴时：脉冲喷雾方式使用的喷嘴头最小通路径较小，有异物时容易堵塞。2流体喷雾方式借助空气的力量，即使液滴的密度低也能够喷雾，因此可增大上述的最小通路径。
综上所述，不同的喷雾方式各有特点，因此根据实际涂布条件，灵活选择合适的喷雾方式非常重要。
关于本装置的咨询：
在展会上有很多客人都对此装置表现出了浓厚的兴趣，如您想进一步了解，我们可以携带演示机进行展示，现场给您展示喷雾状态（但是仅能使用的液体为水）。此外，还可以将演示机借给客户使用一段时间（液体为顾客实际使用的油），详情请咨询我们的上海公司。
爱波洛伊（上海）贸易有限公司
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