液体粘度调节方法与流程

1.本公开涉及一种液体粘度调节方法。


背景技术：

2.在汽车生产中，在例如车身等部件成型之后，需要在涂装车间中对其进行喷涂工艺。通常对车身等部件进行涂料喷涂(例如油漆)，不仅能够使得车辆更美观，同时也能够防止车辆在暴露到空气或雨中时产生氧化腐蚀等。
3.通常在对涂料进行喷涂之前，需要对涂料的粘度进行调节，这是因为由于材料成本以及运输因素，涂料在生产之后通常以高粘度进行销售，在此高粘度下无法对涂料进行喷涂。并且在汽车涂装工艺中，对于涂料的粘度具有严格的工艺标准，不同的涂料以及不同的喷涂效果均具有其相应的合格的工艺窗口，只有涂料的粘度被调节到位于此工艺窗口之后才能使用。
4.在对涂料进行调节时，根据涂料的类型不同，可以采用不同种类的调节剂，例如对于水性涂料，可以采用纯水进行调节，对于溶剂型涂料，需要采用专用的调节剂。
5.此外，在用于汽车的涂料的调节过程中，由于用于汽车的涂料本身的特性，通常只能进行稀释，而难以进行增稠，也即只能通过添加纯水或者稀释剂来对涂料粘度进行降低，而当涂料粘度过低时，极难或者无法通过添加过量涂料的方式使涂料粘度升高。因此当涂料粘度过低时，会导致油漆直接报废。
6.由于不同种类涂料具有不同的工艺窗口(即使同种涂料由于工艺需求不同也可以具有不同的工艺窗口)，以及涂料通常只能进行稀释而难以进行增稠，使得涂料的粘度调节难度很大。对于普通操作人员来说，需要熟记各种参数，并且调节过程需要花费大量精力和时间来避免涂料的粘度调节失败，此外，当前即使调节后的涂料粘度位于工艺窗口内，也存在很大的上下波动，涂料的质量稳定性较差。


技术实现要素：

7.本公开的一个目的是提供一种液体粘度调节方法，所述方法包括以下步骤：
8.步骤1.在对液体的粘度进行调节之前，确定涂料的当前涂料粘度、目标涂料粘度和调节参数，所述调节参数为将涂料的粘度调节一个单位需在涂料中添加的调节剂的量；
9.步骤2.根据所述调节参数、所述当前涂料粘度和所述目标涂料粘度计算当前需添加的调节剂的量，所述当前需添加的调节剂的量＝(当前涂料粘度减去目标涂料粘度)/调节参数；
10.步骤3.判断所述当前需添加的调节剂的量是否大于第一值；
11.步骤4.如果所述当前需添加的调节剂的量小于等于第一值，则添加如上计算出的所述当前需添加的调节剂的量并且进行搅拌以完成最终调节；
12.步骤5.如果所述当前需添加的调节剂的量大于第一值，则仅添加第一百分比的如上计算出的所述当前需添加的调节剂的量，在进行搅拌后重新执行步骤1-步骤5的操作直
至最终使得在步骤4中重新计算的当前需添加的调节剂的量小于等于所述第一值来完成最终调节，也即进行搅拌后返回步骤1，重新测量当前涂料粘度，随后返回步骤2根据重新测量的当前涂料粘度重新计算当前需添加的调节剂的量并且返回步骤s3对重新计算的当前需添加的调节剂的量进行重新判断。
13.根据本公开的一个或多个实施例，所述液体粘度调节方法包括根据步骤1、步骤2、步骤3、步骤4和步骤5中示出的过程来构建快速查找表。
14.根据本公开的一个或多个实施例，所述快速查找表包括多种类型的涂料以及多个粘度调节值，通过涂料的种类以及所述粘度调节值能够直接查找到调节剂添加量，所述调节剂添加量包括所述第一值，所述粘度调节值等于当前测得的调节剂粘度与目标涂料粘度之差。
15.根据本公开的一个或多个实施例，在所述快速查找表中，针对多种类型的涂料中的任一种，如果所述粘度调节值大于在所述快速查找表中与所述第一值对应的粘度调节值，则将在步骤2中计算出的与此粘度调节值对应的当前需添加的调节剂的量乘以第一百分比作为所述快速查找表中的调节剂添加量。
16.根据本公开的一个或多个实施例，在所述快速查找表中，针对多种类型的涂料中的任一种，如果所述粘度调节值小于等于在所述快速查找表中与所述第一值对应的粘度调节值，则将在步骤2中计算出的与此粘度调节值对应的当前需添加的调节剂的量作为所述快速查找表中的调节剂添加量。
17.根据本公开的一个或多个实施例，所述快速查找表还包括粘度损耗极值和粘度下限安全值，在步骤4中对涂料进行粘度最终调节并测量后，将测得的最终粘度值与粘度下限安全值进行对比，如果测得的最终粘度值不低于粘度下限安全值，则能够使用调节后的涂料，否则则需要测量喷涂时的粘度，确认所述喷涂时的粘度是否位于可接受粘度目标范围内。
18.根据本公开的一个或多个实施例，通过添加定量的调节剂多次进行预先调节，对通过步骤2中的公式计算获得的调节参数取平均值作为步骤1中使用的调节参数，所述公式为：所需调节剂量＝(当前涂料粘度-目标涂料粘度)/调节参数。
19.根据本公开的一个或多个实施例，能够通过增大第一值并且增大第一百分比来降低调节次数。
20.根据本公开的一个或多个实施例，能够通过减小第一值并且减小第一百分比来增加调节次数。
附图说明
21.图1是根据本公开的涂料粘度调节方法的流程图；
22.图2是用于根据本公开的涂料粘度调节的快速查找表；
23.图3a和图3b分别是对现有技术的涂料粘度调节的结果以及根据本公开的涂料粘度调节的结果进行多次数据收集获得的粘度状态跟踪图。
具体实施方式
24.以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当
grey(水性b1岩石灰色漆)，其目标涂料粘度为93-97cps，wb ipb2 melbourne red met(水性b2墨尔本红金属面漆)，其目标涂料粘度为98-102cps，cpii sparkling brown met(水性b2闪晶棕金属面漆)，其目标涂料粘度为104-106cps。应当理解，上述涂料种类仅仅是举例，本公开的液体粘度调节方法可以适用于任何合适的液体。
34.针对不同种类的涂料，其具有相应的调节参数α，所述调节参数α为将涂料的粘度调节一个单位需在涂料中添加的调节剂的量。
35.在本实施例中，所述调节参数α可以用如下式(1)来说明：
36.所需调节剂量＝(当前涂料粘度-目标涂料粘度)/α
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式1
37.也即，本实施例中，调节参数α为用于将涂料粘度稀释一个单位需要在涂料中添加的稀释剂的量，例如，将油漆粘度每降低一个单位需要添加的稀释剂的量。调节参数α可以由涂料生产厂家提供，但由于涂料粘度调节过程中粘度受多种因素影响(例如空气湿度、搅拌条件、存储条件、喷涂损耗)，通常针对涂料首先进行现场测试，通过对涂料进行调节测试，即通过添加定量的调节剂并搅拌均匀后测试所达到的目标粘度来通过式1反推出调节参数α，对涂料进行多次调节测试后例如取平均值来获得准确的调节参数α。因此，在步骤s2中确定根据涂料的种类来确定调节参数α。
38.在确定完调节参数α之后，在步骤s3中，使用上述式1来计算当前需要添加的调节剂的量。但由于涂料粘度调节受多种因素影响，如果此时直接将计算出的调节剂量添加到涂料中，通常并无法准确获得最终的目标涂料粘度，并且如果一次调节的涂料的总量越大，调节过程中涂料的粘度可能产生的偏差就越大。如果添加调节剂后的涂料粘度高于目标涂料粘度，尚可通过再次添加调节剂来进行稀释，但如果添加调节剂后的涂料粘度低于目标涂料粘度，由于涂料的性质，无法通过再次添加更多涂料来增加粘度，则会造成所调节的涂料全部报废，造成巨大损失。
39.因此，在步骤s4中，需要首先判断当前需要添加的调节剂的量是否大于第一值，如果当前需要添加的调节剂的量小于等于第一值，则直接进行到步骤s5，可以添加全部稀释剂。这是因为对于涂料的粘度调节时，单次调节的涂料的总量越小，则调节精度越高，相反，单次调节的涂料的总量越高，则其受到各种因素的影响越大。因此如果调节剂的量添加较少(间接表明涂料的总量较少)，则可以直接添加在步骤s3中计算出的调节剂的量，此时既能够保证调节的精度，同时也能够提高调节的效率，避免在单次调节少量涂料时花费过多的时间。并且即使出现调节后的涂料粘度不合适的情况下(在调节的涂料总量较低时出现此种情况的概率极低)，所造成的损失也较少并且可控。在本实施例中，第一值可以为5l(针对例如稀释剂和水等均可以设置为5l)。当然可以想到，本实施例中的第一值并不限于5l，而是可以根据工厂的具体情况进行相应的调节，例如第一值可以设置为4l或更少，6l或更多。
40.在步骤s5中添加完调节剂并且进行搅拌(例如半小时)之后，测量最终得到的涂料粘度，判断是否符合目标涂料粘度。通常根据图1中所示的涂料粘度调节方法在s8中测得的最终涂料粘度均以高精度满足目标涂料粘度，这将在如下通过对图3a和图3b的对比结果的描述进行证明。
41.此外，如果当前需要添加的调节剂的量大于第一值，则步骤进行到s6，在步骤s6中，只添加第一百分比的调节剂，而不添加全部的调节剂。所述第一百分比为位于0-1之间
的数值，在本实施例中，所述第一百分比可以为85％。当然也能想到，可以根据工厂的具体情况对第一百分比进行更改而不偏离本技术的范围。此时由于仅添加第一百分比的调节剂，避免了可能添加过量调节剂导致涂料的粘度直接低于目标涂料粘度导致报废的情况。
42.在添加完第一百分比的调节剂后，对涂料和第一百分比的调节剂进行持续搅拌，例如搅拌半小时，使得两者均匀混合。而后在步骤s7中确定搅拌后的添加了第一百分比的调节剂后的涂料的当前粘度。
43.随后步骤返回至s3，也即根据当前的涂料粘度重新确定本次需要添加的调节剂的量，也即利用上述式1根据添加了第一百分比的调节剂后的当前涂料粘度重新确定本次需要添加的调节剂的量。随后步骤如上所述重复进行s4中当前需添加的调节剂的量是否大于第一值的判断，直到最终步骤进行到步骤s5和s8为止。
44.在本实施例中，第一值设置为5l，并且第一百分比设置为85％，如此使得在对涂料的粘度进行调节时，针对工厂中大多数情况，通常只需要进行两次的调节剂添加即能够达到目标涂料粘度，也即首次需要添加的调节剂的量通常大于5l，而在添加完85％的调节剂后，随后需要添加的调节剂的量通常小于5l。如此设置使得能够在保证效率的同时，极大地提高涂料的粘度的调节的精度。通过本实施例，涂料粘度调节的时间相对于当前的传统调节方法能够至少缩短1.5h，并且效率提高至少50％。
45.当然，从图1中可以清晰地得出，如果所需的涂料总量过大，调节剂的添加次数可能大于两次，例如为三次、四次或更多次，但此时由于涂料总量过大时，涂料的粘度调节难度更大，对准确度的要求更高，对于涂料报废的风险的降低将对于工厂来说是更重要的，因为此时如果涂料报废，将会造成巨额损失。此外，在图1中公开的理论的引导下，第一值和第一百分比可以合适地调整来在效率和精度之间进行选择，如果相对地需要调节精度极高，则可以通过增大第一值和增大第一百分比来增加调节次数以提高精度，而如果相对地需要在保证一定精度的前提下效率较高，则可以通过降低第一值和降低第一百分比来降低调节次数以提高效率。
46.因此，通过如上所述的根据本公开的对于涂料粘度的调节方法，不仅能够极大地避免对于涂料粘度调节时涂料粘度低于目标粘度导致涂料报废的风险，还能够以较少的调节次数实现极高的调节精度。
47.此外，根据图1中所示的涂料粘度的调节方法，为了能够进一步提升工厂中涂料粘度调节的效率，可以预先针对多种涂料进行数据收集，并且建立快速查找表，在快速查找表中无需进行计算，只需根据自己所需的目标粘度来查找本次需要添加的调节剂的量即可。图2即为用于根据本公开的涂料粘度调节的快速查找表，下面将针对图2详细描述快速查找表的内容和使用方法。
48.图2中仅列举出了涂料a、涂料b作为示例，如上所述，涂料a或涂料b可以为wb ipb1 slate grey(水性b1岩石灰色漆)、wb ipb2 melbourne red met(水性b2墨尔本红金属面漆)、cpii sparkling brown met(水性b2闪晶棕金属面漆)等中的一种或多种，并且也并不限于上述涂料种类。
49.图2的快速查找表中示出了目标粘度值v0(也可称为目标涂料粘度)和粘度调节值，粘度调节值即为当前测得的粘度值与目标粘度值v0之差，也即粘度需要降低的数值。
50.图2的快速查找表中针对涂料a和涂料b均列举出了四种粘度调节值作为示例，分
别为针对涂料a-v7、v8、v9、v10，针对涂料b-v7’、v8’、v9’、v10’。应当理解，四种粘度调节值仅作为示例，实际中可能存在多种粘度调节值，例如上百种或者更多调节值。在本实施例中，粘度调节值在整个表格中从左往右逐渐增大，即v7《v8《v9《v10。当存在更多粘度调节值时，其也符合在表格中从左往右逐渐增大的规律以方便查找和构建表格。
51.在图2的快速查找表中，d2被列出为图1的方法中所述的第一值。在图2中，自d2往左，调节剂添加量逐渐减小，也即d1《d2，图中仅示出了一个小于d2的值，但应当理解，d2左方存在多个调节剂添加量时，其均满足在0-d2之间从左往右逐渐增大的规律。在图2中，自d2往右(不包括d2)，调节剂的添加量逐渐增大，也即d3《d4，依然应当理解，d2右方存在多个调节剂添加量时，其均满足在大于d2的区间上从左往右逐渐增大的规律。应注意，如上所述的从左往右逐渐增大的规律仅适合于在0-d2和大于d2两个区间上进行单独对比，也即可能存在d3《d1的情况，此原因将如下进行详细解释。这是因为图2为了进一步提高调节效率，进一步对快速查找表进行了优化，d3和d4已经是乘以了第一百分比的调节剂，而d1和d2则为未乘以第一百分比的全部调节剂。根据针对图1所述，当调节剂添加量大于第一值时，此时需要添加第一百分比的调节剂，而当调节剂量小于等于第一值时，添加全部的调节剂。此时因为大于d2的区间上调节剂添加量已经乘以第一百分比，此时工作人员在查找表格时无需进行任何计算，可以针对表格直接进行读取即可获得准确的数据。
52.根据如上对于表格的描述，如果需要针对涂料a将其粘度调节为v8，则可以直接查找表格得到对应的竖列中的调节剂添加量d2。如果针对涂料b需要将其粘度调节成v9’，则可以直接查找表格得到对应的竖列中的调节剂添加量d3。根据图1中示出的原理，依据图2的快速查找表工作人员能够基本不进行任何计算快速找到需要添加的调节剂的量，极大地提高了效率，也省去了对于工作人员的复杂培训。
53.图2的表格中还示出了最优粘度目标范围、可接受粘度目标范围，便于工作人员快速了解每种涂料的各种相关数据。所述目标粘度值位于最优粘度目标范围内，并且也位于可接受粘度目标范围内，所述最优粘度目标范围位于所述可接受粘度目标范围内。最优粘度目标范围为为了实现最优的喷涂质量所需的目标范围，如果为了达到最优的质量，可以以此为最终调节目标。可接受粘度目标范围为可以实现可接受的喷涂质量所需的目标范围，如果为了提高调节和生产效率，可以以此为最终调节目标。
54.此外，在本公开的优选实施例中，图2的表格还可以包括粘度损耗平均值、粘度损耗极值和粘度下限安全值。粘度损耗平均值为在调节和喷涂期间可能导致理论调节粘度和实际调节粘度产生偏差的因素的偏差值，如上所述，所述因素例如为加料泵或者喷涂管道中造成的损耗。需要进行多次调节和喷涂测试来确定调节后的粘度(也即调节后并且在输送之前的粘度)和喷涂时的粘度(也即调节后输送到例如喷枪处的粘度)之间的差值，而粘度损耗极值则为在多次测试中测得的粘度最大损耗值。粘度下限安全值为考虑到粘度损耗极值在工作人员对最终调节完的涂料粘度进行检测后需要高于的值。通常，粘度下限安全值v11-粘度损耗极值v6≥可接受粘度目标范围的下限v3。
55.通常在实际应用过程中需要考虑到粘度损耗平均值，此时在图2中包括粘度平均损耗值的情况下，调节后的粘度减去粘度平均损耗值需要位于最优粘度目标范围和可接受粘度目标范围内。通常情况下仅测量调节后的粘度并且在考虑粘度损耗的情况下，调节后的粘度减去粘度平均损耗值位于可接受粘度目标范围即表示涂料粘度调节合格。此外，实
际上，可以仅通过将调节后的粘度与粘度下限安全值进行对比，如果调节后的粘度不低于粘度下限安全值，则通常涂料粘度调节合格，此快速对比能够进一步提高工作效率。而如果调节后的粘度低于粘度下限安全值，则需要对喷涂时的粘度进行再次的测量，并且将其直接与可接受粘度目标范围进行对比来确认涂料是否可以使用。通过粘度平均损耗值和粘度损耗极值能够进一步提高工作人员确认涂料调节是否合格的速度，提高工作效率，并且确保涂料喷涂时的粘度合格，避免造成工件被错误喷涂而废弃。
56.因此，通过如上所述针对图2的快速查找表进行的描述可知，工作人员在进行涂料粘度调节时，可以直接通过涂料种类和粘度调节值来查找到相应的调节剂添加量，如果调节剂添加量大于d2，则在首次进行添加后搅拌半小时后对当前涂料粘度进行测量后再次查找图2中的快速查找表。在本实施例中，通常只需要查找两次即可，也即第二次需要添加的调节剂量通常位于0-d2之间。此外，在对最终调节后的涂料的粘度进行测量后，将其与粘度下限安全值进行对比，如果不低于安全值正常范围内，即通常可直接进行喷涂，如果低于粘度下限安全值，则需要对喷涂时的粘度进行再次测量。
57.图2中的各项数据可以针对工艺要求和工厂中的情况进行调整，例如如果进行了喷涂设备更换，则需要对粘度损耗平均值、粘度损耗极值和粘度下限安全值进行重新测定。
58.图3a和图3b分别是对现有技术的涂料粘度调节的结果以及根据本公开的涂料粘度调节的结果进行多次数据收集获得的粘度状态跟踪图。
59.从图3a和图3b中可以看出，现有技术中工作人员在对涂料进行调节后最终得到的粘度值波动较大，每次调节获得的最终粘度值极不稳定，导致喷涂质量不稳定，而在使用了根据本公开的方法之后，最终得到的粘度值波动极小，基本均极为接近目标粘度值，表明根据本公开的方法能够改善涂料粘度调节的精度。与图3a相比，图3b中粘度的准确率提高了约70％。与如上所述的调节时间缩短1.5h和效率提高50％相结合，可以看出本公开的方法对于工厂中提高效率和提高质量具有极其显著的促进作用。
60.如上所述，本公开提供了一种液体粘度调节方法，通过本公开的液体粘度调节方法，能够在保证调节精度的前提下提高粘度调节效率，同时能够避免粘度调节时可能出现的粘度过低导致的粘结剂废弃的情况。此外，在本公开中，还能够通过调节第一值和第一百分比来在调节精度和调节效率之间进行快速选择，如果需要高的调节精度，则可以降低第一值并且降低第一百分比，如果需要高的调节效率，则可以增加第一值并且增加第一百分比。
61.虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。