在最近的一篇文章中发表在开放获取期刊涂料,科学家们提出了一个膜的形成模型以及数值模拟方法基于计算流体动力学(CFD)理论来预测真空喷涂机器人的厚度。膜的形成模型数值模拟,介绍了涂层膜的性质和喷雾流场的基础上分析了CFD方法。这种方法的结果验证作为喷枪相似。
研究:无空气喷涂成膜的建模和特征。图片来源:像素B / Shutterstock.com
背景
真空喷涂有几个优点,包括喷涂表面质量、涂料利用率高,施工效率,附着力强。然而,真空喷涂机器人面临的问题,如不良的喷涂轨迹复杂表面,喷涂厚度不正确的模拟,无法控制涂膜质量。
真空喷涂过程。图片来源:杨,G et al .,涂料
CFD方法研究的基础模型,膜的形成。实现的系统的方法治疗拉格朗日方法和油漆滴是Eulerian-Eulerian方法。Eulerian-Eulerian方法可以检查每个阶段的湍流运动过程与液滴相的空间分布的详细信息。
本研究探讨了膜的形成一个合理的模型和无气喷涂的特点,可用于预测的厚度喷涂机器人基于CFD方法。
关于这项研究
在这项研究中,研究人员准备了膜的形成模式,将真空喷涂过程中,油漆扩张模型、湍流模型,和墙上的影响模型。真空喷涂过程构成了涂料雾化,并不是研究的重点,和漆膜的形成,包括油漆阶段扩张和电影的油漆滴的形成的影响。油漆扩张建模考虑质量和传热可以忽略不计,而连续表面应力(CSS)模型是用来计算表面张力。靠近壁面影响模型描述了使用标准壁面函数法,虽然建立了液膜模型使用欧拉墙电影(EWF)模型。
此外,数值模拟被设置在一个环境1自动取款机,将空气阶段第一阶段和第二个将油漆阶段。动态设置持平于飞机喷洒。
计算域和电弧喷涂表面的网格划分。(一个)计算域。(b)啮合。图片来源:杨,G et al .,涂料
观察
喷流划分,根据飞机的特点,进入自由射流,冲击,壁流区域。没有区别自由射流和油漆,油漆撞墙垂直的团队观察到影响区,成为近水平而进入墙区。此外,显示一个更广泛的喷雾流场速度分布轮廓的长轴比短轴,而压力分布是明显大于外表面。
研究人员还指出,弧表面涂层膜不同于平涂层膜。喷涂距离的增加减少带膜厚度的影响。在动态的情况下涂层的电影,平面上的涂层的厚度大于平面。增加喷淋速度减少慢涂料沉积膜厚度结果的每一点。
数值模拟结果验证了对电弧进行动态和静态实验和飞机表面,分别。工件之间的垂直距离,喷枪不变,而喷漆机器人的运动轨迹符合模拟的情况。合成涂层电影高光泽,没有可见的皱纹,粒子膨胀,泡沫,针眼表面的电影。
速度分布。(一个)横向速度。(b)纵切面速度。图片来源:杨,G et al .,涂料
结论
说了那么多,类似压力分布观察圆周喷洒和极震区烈度衰减方向之间的母线方向当喷在表面喷涂。内表面喷涂的特点与外表面喷涂。喷射压力越大,涂层面积越大,静电喷涂膜厚。弧表面直径的增加增加厚度和表面减少厚度在动态内表面喷涂。
根据作者,数值模拟的结果与实验一致,它建立了真空喷涂成膜模型的准确性,包括墙的影响和油漆扩张模型。
源
杨,g;吴,z;陈,y;陈,美国;江,j .建模和无空气喷涂成膜的特性。涂料2022年,12,949年。https://doi.org/10.3390/coatings12070949
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。