制造商不断面临着降低成本和提高生产率的挑战，以在当今竞争激烈的市场中保持生存能力。对于在产品上使用油漆或其他饰面的公司来说尤其如此。

尽管传统的大容量低压(HVLP)喷枪广泛使用，但它们的设计会阻碍涂料运营经理实现最佳的效率和生产力水平。即使是最好的HVLP产品也会产生展台雾和过度喷涂，导致材料浪费和增加清理时间。此外，HVLP枪更有可能提供较差的完成质量，并且不符合人体工程学。

最近，一种新的喷枪技术已经开发出来，可以让制造商在降低成本和提高员工生产力的同时实现更高质量的表面处理。

传统HVLP枪的局限性

喷枪的内部设计和构造在很大程度上决定了喷枪的性能。大多数HVLP炮身基于传统的空气喷涂(CAS)设计，该设计针对高入口压力进行了优化。为了避免大量的设计和改造成本，许多喷枪制造商只是简单地调整了这些设计，以满足现代HVLP监管要求，尽管存在潜在的缺陷。

今天的许多HVLP枪仍然受到这些原始设计的限制。例如，进入的压缩空气在通过喷枪的过程中，被迫通过一系列急剧的扭转、转弯和交叉点，形成湍流气流。由于湍流空气更难移动，因此在枪的底部需要更高的压力。对于HVLP火炮来说，为了在气帽处产生10psi的压力，火炮底部需要30psi或更高的压力，这是很常见的。

许多HVLP火炮还包含空气室，在整个火炮的直径变化。这些变化，再加上流体针和风扇型阀门造成的不必要的障碍物，在射孔枪内部产生了更多的湍流。当大量的湍流空气从空气帽中喷射出来时，空气与涂层材料结合，形成爆炸性减压，将雾化的涂层材料带到各个方向。这是造成漆室“起雾”的主要原因(见图1)。

所有传统的HVLP枪都被设计成使用大量的空气来充分雾化涂层材料。不幸的是，由于无处可去，这些空气有一种倾向，即向操作员反弹，或旋转到目标的两侧——将更多的物质带进周围的空气中。图2展示了HVLP击中平坦目标后的实际喷射模式，演示了这种“反冲”效应。

此外，如果多余的空气无法逸出到两侧，它可能会被困在油漆中，导致涂厚漆膜时下垂或滴水。这种影响迫使许多操作人员放慢速度，在不影响表面质量的情况下，对同一区域进行多次重涂，以达到所需的油漆厚度。

使用高压低压喷枪的制造企业遇到的其他问题包括:

显著的成本。 对于任何制造商来说，成本控制都是生产过程中的重要组成部分。不幸的是，很少有涂料行业的操作人员了解油漆室雾和过度喷涂是造成材料浪费的首要原因。与老式的高压CAS炮相比，传统的HVLP炮显然具有更高的传输效率。然而，由于过度喷涂和过度起雾，仍有多达40%至60%的材料可能被浪费。高压低压喷枪产生的雾还需要更频繁地更换喷雾室空气过滤器，这可能会使制造商每年花费数百或数千美元。

成品质量差。 由于20世纪90年代制定的联邦环境法，运营商通常被要求使用低挥发性有机化合物(VOC)含量的涂料。这些材料固体含量高，一般较厚，较难喷涂。由于典型HVLP枪内的空气湍流非常高，控制这些材料的雾化是困难的。结果是喷雾柱与不均匀的液滴大小和不一致的材料密度。这些因素最终会影响操作人员在整个衬底上涂膜厚度一致的能力，更容易产生下垂、滴水和橘皮。

不健康的工作环境 高压低压枪产生的油漆过度喷涂会对工人的健康构成威胁。工人们还报告说，不平衡或前重喷枪设计增加了疲劳的可能性，以及大量与手和手臂相关的伤害。大多数HVLP枪都有相对较长的枪管，沉重的空气帽和流体尖端，这导致枪尖下降的趋势，特别是在长时间工作结束时，疲劳可能会出现。

由于许可证限制而导致的生产限制。 在某些空气质量较差的地区，监管机构限制了制造商向大气中释放的挥发物的数量。由于HVLP设计会产生大量的过喷和起雾，使用这些喷枪的制造商可能会发现他们增加产量的能力受到现有经营许可证的空气质量限制。如果允许增加排放，申请增加排放将是一个漫长而昂贵的过程。

喷枪的发展

第一台机械喷枪发明于100多年前。今天使用的雾化设计最初是在20世纪30年代发展起来的，当时最重要的成就是工业空气压缩机的发展，它允许喷枪将油漆雾化成一致的雾，这是高质量完成的必要过程。

从20世纪70年代开始，美国环境保护署(EPA)对可排入大气的VOCs数量进行了限制，迫使许多精加工企业修改其喷枪设计以适应较低的空气压力。然而，这一新标准产生了表面质量问题，特别是高固体材料配方普遍存在。对于一些制造商来说，他们保持高质量饰面的唯一办法就是无视规定，通过喷枪增加空气压力。虽然这种技术有效地处理了较厚的涂料，但它加剧了过度喷涂的数量，导致大量的材料浪费和排放，增加了健康风险，并提高了运营成本。

新设计

新的层流技术就是为了克服这些挑战而开发的。该设计结合了直线和平滑弯曲的内部腔室，最大限度地减少限制，并改善空气和物质在枪中的流动(见第10页的插图)。

新设计可将精确数量的材料输送到目标表面，产生优质的光洁度，并通过最大限度地减少过度喷涂来显著降低成本。它还减少了可能导致不健康工作环境的油漆雾，并且它允许符合人体工程学的平衡和更轻的枪，减少工人疲劳。该枪的紧凑设计所带来的灵活性也提供了更好的控制，使其非常适合在狭小空间或需要大量手部和手臂运动的项目中工作。

层流技术的好处

基于层流技术的射孔枪设计可以为制造商带来巨大的好处，包括降低运营成本、提高成品质量、降低健康风险以及无需重新许可即可扩大作业范围。

降低运营成本。 先进的层流设计可以在小于10 psi的空气帽压力下提供极高的传输效率，与HVLP技术相比，可节省高达60%的材料。2022世界杯八强水位分析该射孔枪较低的压力和气流意味着更多的物质到达并粘附在目标区域，从而减少流体浪费，降低生产成本。更高的转移效率还减少了释放到空气中的雾化颗粒的数量，从而减少了一半的过滤器更换周期。此外，采用先进层流技术设计的喷枪可用于广泛的材料，如底漆、底漆、透明漆、密封剂、环氧树脂、聚氨酯甚至乳胶漆。这种灵活性使作业人员无需为多种涂层购买多支枪。

由于层流枪在较低的压力下使用较少的压缩空气，因此空气压缩机的运行频率可以降低，从而降低电力成本。其他节省成本的因素包括减少目标周围的胶带遮蔽准备，缩短清理周期和延长零件的使用寿命。

提高整理质量。 层流枪使用的空气量小，这意味着当涂层材料击中目标时，被困在涂层材料后面的空气更少。因为只有很少的空气被包裹在涂层中，下垂和橘皮几乎被消除了。该技术的平稳运行也大大减少了静电积聚，防止外来空气颗粒被吸入喷雾柱。

降低健康风险。 由于层流枪减少了材料的使用量，减少了VOCs和其他潜在危险的空气污染物释放到工作空间。因此，操作人员接触过度喷涂的材料较少，从而降低了健康风险。这种好处可以转化为更健康的劳动力和更高的生产力。图3(第13页)显示了层流气流如何减少喷射柱上的物料，从而降低了对操作者产生反冲的可能性。层流枪重量更轻，手柄符合人体工程学平衡，还可以减少伤害，如重复性压力问题。

未经许可擅自扩大经营。 层流枪的高效设计减少了对周围大气的排放，帮助公司遵守空气质量法规，并将操作罚款的可能性降至最低。这些提高的效率可能会让企业利用现有的许可来扩大现有的生产线，而无需向地区空气质量部门申请增加排放。

改善完成

在过去的几十年里，涂层材料和喷枪设备的许多进步都是为了应对空气质量法规。涂料已经重新配方，以减少释放到空气中的VOCs水平，但喷枪并没有取得同样的进展。技术上的任何变化都是不断演进的，并受到法规的要求。

解决方案是跳出原来的问题，利用空气和液体来提高传输效率。由此产生的层流技术可以使涂饰机在不牺牲空气质量的情况下喷洒任何类型的液体，同时还可以减少浪费，降低操作成本，提高涂饰质量。

案例研究:
提高Boville工业涂料公司的质量和效率。

Boville工业涂料有限公司，位于俄亥俄州史密斯维尔，是一家家族企业，为各种客户提供定制工业涂料服务，包括车轮，工业设备，卡车和窗户制造商。

2005年10月，该公司开始寻找在不影响客户工作质量的情况下降低加工成本的方法。当时，该公司使用的是加压式喷枪，为了达到适当的雾化效果，管壁调节阀压力必须设置为60 ~ 80psi。在此压力下，由于过度喷涂和室雾造成的材料损失非常大。此外，Boville主要喷涂高固体B类工业涂料，旧的喷枪技术并不总是能充分雾化涂料。2022世界杯八强水位分析

在从客户那里听说层流喷枪后，老板拉里·波维里要求进行演示。新枪的效率给他留下了深刻的印象，更不用说节省材料了，与现有的HVLP枪相比，平均节省了15%到30%。

然后，他在一个大型拖拉机拖车制造商的关键项目中测试了喷枪。根据拉里的说法，结果是“惊人的”。该公司现有的压力喷枪需要60 - 80psi的壁面压力，而层流喷枪只需要34 psi。在这些较低的压力下，雾化效果非常好，层流喷枪提供了更高的传输效率。

公司在2006年1月安装了新炮。据拉里说，投资在几周内就收回了成本。

波维里还实现了额外的节约。例如，使用层流喷枪，过滤器的更换频率仅为HVLP的一半左右。此外，还节省了大量的人力，因为在一天结束时，清洁展位、设备和操作人员自身的时间减少了50%。

该公司同样对该枪的灵活性印象深刻，可以处理不同尺寸的产品和具有广泛粘度和固体含量的涂层。

“我们有最坏和最好的情况:我们用一个大部件绘制项目，而用多达450个小部件绘制项目。这把新枪对它们都很管用。”拉里说。

当然，对喷枪性能的真正考验发生在日以继夜地使用喷枪的操作员身上。在这种情况下，Boville公司的操作人员坚持认为，层流枪比传统的空气喷雾枪和HVLP枪更舒适，更容易使用，而且由于新枪的重量更加平衡，用户疲劳程度更低。

喷枪有什么特点

在比较喷枪技术时，在做出决定之前，重要的是评估以下2022世界杯八强水位分析基本问题。

传输效率 这把枪在转移效率上比你现有的枪有显著提升吗?许多枪支声称可以提高传输效率，但真正的突破性技术应该至少节省15%到40%的材料。要求进行试用或演示，以审查特定应用程序的传输效率改进。

涂料范围 -该解决方案是否支持生产操作所需的涂料范围?单一配置是否支持一系列低粘度和高粘度材料，以及许多不同的涂料配方，包括漆、聚氨酯、环氧树脂、乳胶漆和耐化学剂涂料?

符合人体工程学和用户友好的设计 火炮的设计会减轻操作员的压力吗?理想情况下，枪的重量应该不超过15盎司，而且在设计上不应该是“正面重”。

降低成本 喷枪技术是否大幅降低了材料使用成本?寻找文件，可以证明清楚的成本节省至少15%比你目前的涂层方法。

环境危害 喷枪的设计是否有降低VOC总量的有效记录?一定要要求案例研究来证实任何说法。

法规遵从性 -该枪是否达到或超过监管标准，是否可以在没有当地空气质量官员特别许可的情况下在您的行业中使用?

活动部件数量 火炮的设计是如何简化维护的?这把枪有多少零件，在正常使用下多久会磨损一次?一定要问一下维修这把枪有多容易。

平易近人和知识渊博的员工 枪械制造商在你所在地区是否有专门的专家团队?销售人员是否具有油漆和涂料行业的知识和背景，以便他们了解您的业务和需求?

兼容性和投资回报 -火炮设计是否与现有的空气输送和流体分配设备兼容?它是否需要转换标准或配置，或涉及投资新的空气压缩设备?

资料来源:DUX Area, Inc