一项设备投资在六个月内就能产生回报的情况并不多见，直接节省的成本相当于初始支出的20倍以上。但这些是福特汽车公司(Ford Motor Co.)正在实现的一种用于油漆钟形雾化器的太空时代陶瓷涂层。
在过去的二十年里，油漆旋转钟形雾化器得到了改进，但对钟形杯的磨料磨损一直是一个挥之不去的技术问题。随着高固体金属涂料技术和云母片的引入，实现了更明亮的颜色和闪闪发光的反射表面，喇叭杯的使用寿命进一步缩短2022世界杯八强水位分析。众所周知，在整个涂料行业中，高度着色和含铝的表面涂料对喷涂设备具有极强的攻击性。
在一个典型的汽车厂，钟罩必须每三到四个月更换一次。因此，一个使用50个旋转钟形雾化器的汽车厂每年可能会产生大约30万美元的钟形杯更换成本。此外，钟罩失效的发生是不可预测的，破坏了零件的漆面，每年造成150-200个零件的浪费。此外，更换钟罩的过程会导致昂贵的生产停机时间。
关键的技术挑战是找到一种新的钟罩涂层，既能延长钟罩的使用寿命，又不会对旋转喷雾器的性能造成任何不利影响。
旋转喷雾器性能
旋转雾化器的设计是为了最大限度地提高转移效率，它测量的是油漆最终在工件上的百分比。涂料从钟的后部进入，转移到钟的壁上，并在旋转钟杯的边缘雾化之前进行静电充电。涡轮驱动的钟形机的高速运转(转速为25000到60000转/分钟)将油漆喷成细而均匀的喷雾。通常情况下，钛金钟罩用于水泥浆和粉末泥浆，铝制钟罩用于透明涂料。负静电荷有助于将涂料吸引到工件上，工件是接地的或带正电荷的。涂料颗粒的负静电荷的另一个影响是，它会引起进一步的雾化，因为带电粒子相互排斥，形成更细的喷雾云。
精细的静电喷涂的高传递效率，比静电喷枪节省了30 - 40%的油漆，缩短了每个工件喷涂的周期时间。旋转雾化器还可以减少压缩空气的使用超过20%。
此外，旋转雾化器的高传输效率确保了优良的质量和一致的结果。环境也受益于减少涂料消耗和降低挥发性有机化合物(VOC)排放。
陶瓷涂层保护了钟形杯，即使是当今最具磨蚀性的油漆。
太空时代的陶瓷解决方案
许多摩擦学和表面涂层解决方案已经被测试，以提高钟罩的寿命，但所有的都遇到了有限的成功。表面涂层降解迅速，降低了转移效率或损害了旋转雾化器的机械功能。福特汽车公司旗下的福特全球涂料工程和福特科学研究实验室承担了定位和测试低成本、耐用的表面涂料的挑战，该涂料不会随着时间的推移而退化，降低整体转移效率，损害客户质量或损害涂料设备的机械功能。
实验室研究了掺硅非晶碳表面涂层的使用，这是一种福特专利材料。这种材料具有接近钻石的硬度和母材的导电性，被证明非常适合于涂料钟罩的应用。
摩根高级陶瓷的Diamonex产品部门与福特实验室合作，提高涂层和应用工艺。Morgan Advanced Ceramics将该材料与其专利的等离子体化学气相沉积(CVD)工艺应用于实现一致的3微米厚涂层，不干扰原始设备的机械或静电功能。
大幅节省成本
硅掺杂非晶碳表面涂层的成功超出了所有人的预期，几乎无限期地延长了雾化器的寿命。福特公司至今仍有一款原装钟形杯在生产中，并且已经连续无故障地使用了五年多。即使使用当今最具磨蚀性的涂料，这种涂层也能保护钟形杯。这种涂层使更换钟罩的开支大大减少。福特还记录了在喷漆工艺均匀性和车辆质量方面的直接改善(福特以FTT(第一次通过)的增加和TGW(出错)的减少来衡量)，以及与油漆钟罩相关的维护成本的降低。
福特已与摩根高级陶瓷公司合作，为原始设备制造商和旋转喷漆雾化器用户提供陶瓷涂层。虽然涂层的初始投资略高，新钟罩的成本增加了15%到25%，但它可以将钟罩的寿命延长1000%以上——投资回报率是难以匹敌的。
有关新型陶瓷涂层的更多信息，请致电800.433.0638，电子邮件ussales@morganadvancedceramics.com或访问www.morganadvancedceramics.com．
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