本書分為四部分,分別講解涂裝技術——經(jīng)驗方法,涂裝技術——數(shù)值模擬和比例模型,涂裝技術——可視化和表征,涂裝技術——研究和教學綜合的方法。
目 錄序言前言第1章 介紹1齊藤 孝三(Kozo Saito)第I部分 涂裝技術—經(jīng)驗方法第2章 什么是霧化噴涂?4戶田紀三夫(Kimio Toda) 第II部分 涂裝技術—數(shù)值模擬和比例模型第3章 關于汽車旋杯噴涂過程的計算模型 38亞拉伯罕 J·薩拉查(Abraham J·Salazar)第4章 利用比例模型研究旋轉霧化杯上的薄膜 76維當斯 斯里尼瓦桑 亞拉伯罕 J·薩拉查 齊藤 孝三(Vedanth Srinivasan, Abraham J·Salazar and Kozo Saito) 第III部分 涂裝技術—可視化和表征第5章 汽車涂料噴霧表征及可視化94尼爾森 K·阿卡弗耶(Nelson K?Akafuah) 第IV部分 涂裝技術—研究和教學綜合的方法第6章 關于表面涂裝技術的制造和培訓的研究及進展128齊藤 孝三 亞拉伯罕 J·薩拉查 肯·克里弗 埃里克·格魯爾克(K·Saito, A·J·Salazar, K·Kreafle和E·Grulke)參考文獻
前 言
前 言肯塔基大學技術開發(fā)研究所(IR4TD)與企業(yè)保持著相互依存和可持續(xù)發(fā)展的伙伴關系?纤髮W為了更好地進行研究、教育和服務,努力探索一種新的、更好的方法,這個獨特的協(xié)會就是一個很好的例子。 為響應豐田公司的一個關于針對大部分以經(jīng)驗為基礎的汽車噴涂技術領域尋找科學依據(jù)的要求,我們于1993年前后在肯塔基大學技術開發(fā)研究所開始了關于汽車涂料技術的一系列科學研究。關于具體研究的內容,戶田紀三夫在他所寫的章節(jié)中進行了闡述。在那時,我對汽車噴涂技術完全不熟悉,因為我的研究背景是尺度建模和燃燒。因此,我需要到新開的豐田喬治城工廠咨詢問題:支持旋杯霧化噴涂的科學原理是什么?為什么有如此多的過噴漆霧產(chǎn)生?怎樣收集這些過噴漆霧?為什么需要這樣的大型噴漆室?漆膜厚度指的是什么?需要多少不同的涂層?原因是什么?所有這些對一個新手來說都是問題,但同時也幫助我們創(chuàng)建了一個科學研究的基準線。遵循現(xiàn)場現(xiàn)物原則,我經(jīng)常帶著這些疑問前往汽車廠去收集各種數(shù)據(jù),并和工程師及操作人員進行討論。然后在肯塔基大學進行簡單的模型試驗。在最初的三年里,我們一名研究生、一名企業(yè)進修工程師和作為學院研究員和組長的我組建了一個小的研究團隊。 1996年前后,亞伯拉罕·薩拉查加入了我們的團隊推進研究工作,用他專業(yè)的CFD(計算流體動力學)對含有涂料顆粒的氣流和各種汽車制造廠用于捕捉漆霧的典型傳統(tǒng)濕式除漆系統(tǒng)的漆霧捕捉機理進行模型計算分析。定量估計相對效率、能源利用和現(xiàn)有的濕式除漆系統(tǒng)捕捉漆霧的流體動態(tài)特性是我們的首次突破。 我們的下一個任務集中在如何提高濕式除漆器的性能上。這項任務需要新的思路,通過突破性思維(outside-the-box)和模式轉變(paradigm shift)進行思考。我們從自然界得到啟發(fā),沙漠中的沙丘結構可能是用最少能耗捕捉涂料顆粒的最有效的方法。這種方法是在我們的團隊與豐田和三一的工程師協(xié)同發(fā)明福提康(Vortecone)時提出來的。福提康(Vortecone)濕式除漆器能節(jié)能30%~50%,并且比其他市場上的同類產(chǎn)品有著更高的捕獲能力。我們團隊的成功取決于下列因素的組合:進行了捕獲機理的基礎研究,突破性思維(outside-the-box)的思考方式,模式的轉變,以及豐田公司的持續(xù)穩(wěn)定的財力支持。缺少上述任何一項因素,我都難以想象這項發(fā)明還能否成功。在這種情況下,盒子(box)是當前的技術壁壘,人類創(chuàng)新的思想結合工程原則就能突破這個壁壘。我們把關注視線從傳統(tǒng)的漆霧捕捉機理轉移到自然界中,根據(jù)自然現(xiàn)象得到了一個更有效的模型。 這個初步取得的成功,引起了很多公司對我們汽車涂裝研究的關注。1999 年肯塔基大學涂裝技術聯(lián)盟(PTC)正式成立。在接下來的一年中,我們發(fā)起了一年一度的涂裝技術研討會,主要有以下幾個目的:①提供一個場所,便于行業(yè)工程師、政府機構監(jiān)管人員和學術研究人員會面并討論涂裝研究成果和技術進展;②分享涂裝工藝中存在的共同問題并尋找共贏的解決方案;③提供教學和培訓的機會。在2005年前后,國際知名的汽車噴涂技術專家戶田紀三夫,作為一名特殊的講師加入了PTW,帶來了他在豐田公司的三十二年經(jīng)驗。 基于Toda-UK PTW的合作,我們舉辦了一個為期兩天的汽車涂裝技術的短期特別課程,整理了大量關于汽車噴涂技術的資料。這一課程激發(fā)了出版一本更全面的汽車涂裝技術書籍的想法,最終,本書得以呈現(xiàn)。 齊藤孝三