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   介绍了喷嘴的特性，对喷嘴的选用要素进行了分析，探讨了喷嘴在生产线上的排布方法，指出了喷嘴损坏的常见原因和检测方法。

喷嘴是涂装前处理设备中的一个组成部分, 是喷淋和搅拌系统的核心。 喷淋处理方法是涂装前处理常用的工艺方法之一，其过程是用水泵将槽液以一定的压力沿管道输送到喷嘴，在不同的工序通过与之相适应的喷嘴喷淋到工件表面，借助机械冲刷,加速化学作用，来完成脱脂、除锈、表调、磷化及钝化等工序，使脱脂效果更好，磷化膜更均匀，处理时间更短，生产效率更高。对不同的工件，在选择喷嘴类型时，需要综合考虑的因素较，正确的选择能充分发挥涂装前处理药剂的性能和其自身的特性，获得优质的前处理效果。 浸渍处理方法也是涂装前处理常用的工艺方法之一，槽液混流搅拌喷嘴在浸渍前处理设备中同样发挥着重要的作用，在液槽内将药液搅拌均匀，持续流动的药液可以使工件不断的接触新鲜槽液，反应均匀，提高清洗和处理效果。

1. 喷嘴的种类及特性
喷嘴的种类很多，即使同一种类的喷嘴，也是按其在多种不同喷雾条件下工作而设计的，因而选用适合需要的喷嘴，以便在使用时适应工艺要求并达到最佳性能。

1.1喷嘴的种类
在前处理设备中使用的喷嘴主要有以下几种：①扇形喷嘴； ②锥形喷嘴，又可分为实心锥和空心锥； ③混流搅拌喷嘴，又叫文丘里喷嘴；④吹风喷嘴。扇形和锥形喷嘴主要应用于喷淋前处理设备中，两者的区别在于喷雾类型不同，也就是说液体离开喷嘴时和到达待喷工件时的形状和运行性能不同；而混合搅拌喷嘴主要应用于浸渍前处理设备中，起到循环搅拌作用；吹风喷嘴应用于前处理中的吹水工序。

1.2 喷嘴的特性
  扇型喷嘴的液体分布呈平面扇形或薄片形。 扇形的喷雾类型是通过椭圆形喷嘴口形成的。 在椭圆形喷嘴口的设计中，喷雾形状的轴线是进口管接头轴线的延续，这种喷嘴通常产生边缘逐渐变尖的喷雾形状，这个特性有助于在喷淋支管相临喷嘴喷雾形状之间产生叠加，从而使产生的喷淋效果在整个断面上是均匀的。锥形喷嘴分为空心锥形和实心锥形两种。 空心锥形喷雾类型实质上是一个圆形液体环。 该类型一般是通过进气口与旋流腔相切或通过一个紧靠嘴口上游的内部开槽叶片形成的。 旋转的液体在离开喷嘴口时形成一个空心锥形形状。 实心锥形喷雾类型是在所覆盖的整个区域完全充满喷雾液滴。 该类型通常是利用内部叶片形成的，叶片使得液体在喷嘴口之前获得可控制的湍流。 通过喷嘴的排列可以获得均匀的喷雾覆盖效果。混流喷嘴运用文丘里原理循环大量的液体，具有一定压力的介质进入搅拌器后形成高速射流，喷嘴周围引导口产生低压区，在压力差的作用下介质被吸引至搅拌器，高速射流的介质与被吸引进来的介质共同以 4 ∶1 的流量混合后喷射出来，达到溶液无空气搅拌的效果。

吹风喷嘴可以喷出高流速。扇形的压缩空气流，可以并排固定安装，形成空气帘，有效地进行零件的吹净、干燥、冷却等；也可以接带有扳机阀的手持吹风枪，更加灵活进行人工操作。

2 选用喷嘴的要素

影响喷嘴选用的因素主要有：喷嘴的喷雾类型、喷雾角度、流量、压力、覆盖范围、冲击力、粘度、温度、材质、安装形式等。

2.1 喷嘴的喷雾类型

在综合考虑性能、价格和使用维修等方面，以及行业中的使用经验，涂装生产线在喷淋前处理中一般选择两类喷嘴，扇形和空心锥形喷雾模式。

扇形喷嘴：喷雾液滴颗粒较大，冲击力大，较适合于脱脂、水洗、除锈等工序。空心锥形喷嘴：喷雾液滴颗粒小，雾化好、水粒细密均匀、冲击力相对较小，适用于磷化工序，原因是磷化后的工件是要形成微观上凸凹不平，并且致密的磷化，较小的颗粒可以冲击出较小的凹坑，并使反应效率提高，同时可以形成较大的磷化表面积，利于喷涂漆膜的附着。另外冲击力较小而不会损坏已经形成的磷化膜。在许多工程实例中运用空心锥形喷嘴，喷嘴雾化效果好，磷化膜细腻而且致密坚固，磷化膜质量优异。

2.2 流量和压力
流量和压力不仅是选择喷嘴的重要因素，同时它们还会影响到整个喷淋系统的设计，其中包括槽体和水泵。通常涂装生产线中水洗、脱脂等的喷嘴压力一般为 1. 5～2。 0bar，磷化的喷嘴工作压力一般为 0. 8～1.0bar。流量和压力关系密切，同一条件下流量是随着压力的提高而增加的。

2.3 喷雾角度和覆盖范围
通常情况下同类的喷嘴有多种喷雾角度可供选择，这些喷雾角度是在一定的粘度 、流量和压力下的数据，当参数变化则会影响到角度的实际大小。 覆盖范围则是根据喷雾角度和工件距喷嘴口的距离计算出来的；它会影响到喷嘴的排列和喷淋系统的设计。在喷淋前处理中，喷雾角度一般选择 50°，65°。

2.4 冲击力
   喷嘴冲击力影响到清洗、脱脂和磷化的效果。 冲击力是随着喷嘴出口压力的提高而加大的。 当然，冲击力还和喷嘴的喷雾模式 、喷雾角度和喷嘴口到工件的距离有关。 在距喷嘴 300mm 处，根据喷嘴制造商的试验数据，在同等情况下，扇形喷嘴的冲击力是空心锥形喷嘴的 3.5 到 7 倍，从这一点上，我们可以看出选择扇形喷嘴用在清洗和脱脂工序，而磷化工序选用空心锥形喷嘴的合理性。

2.5 粘度和温度
   粘度是液体固有的特性，其在较大程度上影响喷雾形状的形成，也在一定程度上影响流量。 高粘度的液体与水相比需要较高的压力才能形成同样的喷雾形状，或者说高粘度的液体与水相比在同样的压力情况下形成较小的喷雾角度。液体温度本身不会影响喷嘴的喷雾性能，但它常影响粘度、表面张力和比重，而这些却会影响喷雾性能。

2.6 材质和安装形式
   喷嘴的材料很多，可以适用于多样的使用要求，比较常见的材料有铝及其合金、铜合金 、不锈钢、聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、ABS 等，当然如果有特殊要求的话，钽 、钛、锆及其合金的喷嘴也可以特殊定货。 在涂装生产线中的喷淋前处理中常用的材料有不锈钢 、PVC 聚氯乙烯、PP 聚丙烯、ABS 等，选择喷嘴材料时要考虑耐腐蚀、耐温 、耐磨蚀等，可以根据槽液的具体化学特性来确定材料。喷嘴的安装形式一般有螺纹连接、拼和连接和卡扣式连接方式，在喷淋前处理中，现在最常用的方式是卡扣式连接。 这种方式安装和更换都非常容易，弹簧卡扣通常是经淬火的弹簧不锈钢制成，它能很容易地与管道分开，又能很快的夹回原位总之，各类喷嘴有各自的特点和适用的条件，只有综合考虑上述的几个要素才能正确的选择喷嘴。

3 喷嘴的排布
在按工件的外廓尺寸组成的环形管道上按一定的排列安装若干喷嘴，将工件包围，使工件经过喷淋区时，全部表面均能被槽液喷洗，整个喷淋区应均匀布置喷嘴以保证喷洗的工艺时间及效果。 喷嘴距工件之间的距离，应在最佳扩散射程之内，为此喷管与喷嘴布置要合理。 喷管与喷嘴之间的距离为 250～300mm，交叉排布时，喷嘴与工件之间的距离最好不低于 250mm 。浸渍式涂装前处理搅拌装置由泵到管道至搅拌喷嘴，构成了完整的槽液喷射系统。 搅拌喷嘴距槽底的距 离 为 25 ～ 75mm， 与 工 件 的 距 离 为 200 ～350mm，喷嘴的角度应根据工件大小和槽液工艺条件来确定。 喷嘴的安装角度可设计垂直向上，向上与垂直面成 35～45°;水平或垂直向下。

4 喷嘴损坏的常见原因和检查方法
4.1 喷嘴损坏的常见原因
    喷嘴需要维修，定期检查 、清洁甚至更换，以便保证产品质量和保持生产过程的经济效益。 维修计划可依据喷淋系统的运行情况进行安排。影响喷嘴喷雾问题的常见原因有七种：①腐蚀和磨损：喷嘴喷口和内流通道表面的物质逐渐变大或变形，进而影响流量、压力和喷雾形状；
②腐蚀：喷雾液或环境的化学作用引起腐蚀破坏了喷嘴材料；

③阻塞：液体中的污垢或其它杂质阻塞了喷嘴口部，因而限制了喷嘴的流量和干扰了喷雾形状及其均匀度；
④黏结：由液体蒸发而引起在喷嘴口边缘内侧或外侧材料上的喷溅、雾气或化学堆积作用，能遗留一层干燥的凝固层，阻塞喷嘴口或内流通道；
⑤温度损害：过热对非高温用途设计的喷嘴材料会有一定的损害影响；
⑥不正确的安装：偏离轴心的垫圈，过度上紧或其它改变位置的问题均能产生不良影响； ⑦意外损伤：在安装和清洁中，由于使用不正确的工具可能意外地对喷嘴造成损伤。

4.2 喷嘴的检查方法
检查喷嘴可以定期检查以下几个方面：
①产品前处理的质量，清洗、脱脂以及磷化的质量变化有可能是喷嘴的损坏引起的;
②通过流量表或液体收集器来定期检查，所得结果和新喷嘴的性能进行比较；
③通过喷淋系统中设置的压力表，可以对比新旧喷嘴的压力差别，从而确定是否有喷嘴需要维修或更换；
④可以定期通过目测可以发现喷嘴的损伤、阻塞或黏结，判断是否对喷嘴进行清洗或更换；

⑤通过目测或角度尺来测量喷雾角度，对比产品说明书或新喷嘴的喷雾角度，确定是否需要清洗或更换。

5 结束语
前处理设计和制造的成功与否，最主要的标准就是磷化的质量如何。 磷化的效果和磷化前脱脂和清洗的效果与喷淋系统中的喷嘴有着重要的关系，喷嘴虽小，但在涂装前处理设备中的作用不可轻视。