湿法涂装的动态喷雾测量技术

BESSER LACKIEREN 12/2026刊登了文章“Sprühstrahl dynamisch messen”(动态测量喷雾)。该报道介绍了一种用于手工湿法涂装的动态喷雾测量新方法,可在喷雾中直接对涂料液滴进行光学测量。

该方法基于TSTOF原理。TSTOF即Time-Shift Time-of-Flight(时移飞行时间法)。该方法利用光检测单个液滴,随后判断液滴更偏向透明还是不透明,由此可获得有关涂料中颜料含量的线索。

https://www.besserlackieren.de/technik-produkte/mess-und-prueftechnik/spruehstrahl-dynamisch-messen/

SATA手动喷枪与TSTOF测量仪器

为什么动态喷雾测量技术如此重要?

涂料是复杂的混合物。因此,仅检测预混材料是不够的,还必须考察喷出的材料。因为只有在喷雾中,才能看出涂料混合物在工艺过程中的实际表现。

此外,最终的涂层是由大量单个涂料液滴形成的。因此,在飞行中测量这些液滴十分重要。新的TSTOF方法正是着眼于此。

与DHSN共同获得专利的方法

该报道介绍的是我们于2025年与DHSN的Andreas Hänsel教授和Martin Rößler共同申请专利的一种方法[1]。此外,热衷于手动喷枪研发的Dietrich Wolter也参与了该项目。

部分成果已在2026年德累斯顿DECHEMA会议上发表[2]。由此,该方法不仅在实验室中,也在喷雾与涂装技术的专业领域中得到了讨论。

https://www.dhsn.de/dresden

德累斯顿工业大学专业学术研讨会

重要的一步是在德累斯顿工业大学为Andreas Hänsel教授荣休举办的专业学术研讨会。我在会上作了题为“KI-gestützte Tröpfchenklassifizierung zur Qualitätskontrolle im Lackierprozess”(基于AI的液滴分类用于涂装过程质量控制)的报告。

随后,我们进行了最后一次共同的系列测量。BESSER LACKIEREN的文章报道的正是这一系列测量。由此,这篇文章将一种新的专利测量方法与长期的科研合作联系在了一起。

TSTOF喷雾测量技术的首位外部客户

鲜为人知的是,Andreas Hänsel教授是我们TSTOF喷雾测量技术的第一位客户。2009年至2014年间,我们与我的博士导师Cameron Tropea教授在达姆施塔特工业大学共同开发、申请专利、测试并验证了这项技术。尽管如此,当时却没有人愿意成为第一个外部客户。

每家初创企业都经历过这一阶段。第一位真正的外部客户非常重要,它带来信任、动力和有力的参考案例。因此,DHSN在2013年下的订单是一个重要的盈亏平衡点。

当年我遇到Hänsel教授时,他满怀热情地谈论着木材。有一句话我至今记忆犹新:

“木材是自润滑的!”

如今,TSTOF喷雾测量技术已在众多领域得到应用,并以不同的产品和品牌名称为人所知,例如SpraySpy、SprayKI、DrySpy、SprayQuantAI和ParticleTensorAI。

涂料样品

使用SATA手动喷枪进行验证

为进行测量,搭建了一个配备SATA手动喷枪和TSTOF测量探头的试验台,并喷涂了不同颜料含量的涂料混合物。

随后对涂料液滴的光信号进行了评估。结果显示,颜料含量Cm与测量值Nrel之间存在明确的相关性。因此,该方法有助于及早发现涂料中的差异。

目标:一款简便实用的检测设备

这项工作的目标是开发一款用于手工湿法涂装的紧凑型检测设备,使喷涂人员能够快速检查涂料混合物是否发生了变化。

此外,该方法还可以与SprayQuantAI或ParticleTensorAI等基于AI的方法相结合,从而从喷雾中获取更多数据。由此,动态喷雾测量技术未来可为涂装过程的质量控制做出重要贡献。

结论

动态喷雾测量技术使得在飞行中直接测量涂料液滴成为可能,从而能够识别喷雾中的材料差异。因此,新的TSTOF方法为湿法涂装中简便、稳健且贴近实际应用的检测设备奠定了重要基础。

参考文献

[1] Hänsel, Andreas; Rößler, Martin; Schäfer, Walter: Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Zusammensetzung Lackteilchen für die Überwachung eines Beschichtungsprozesses in der Spritzlackierung. 德国专利申请DE102025100487A1。

[2] Schäfer, W.; Wolter, D.; Rößler, M. (2026): Optische Charakterisierung der Zusammensetzung von Lacktröpfchen im Flug. 海报,DECHEMA/VDI多相流、团聚与散料技术、计算流体力学专业组年会,德累斯顿工业大学,德国德累斯顿,2026年3月16–18日。