新开发的铟素镜面喷涂系统是什么

向您介绍电镀喷涂的量产化系统「铟素镜面喷涂系统」以及铟素涂料「ECO MIRROR 49（环保镜49）」。

新开发「铟素镜面喷涂系统」

　镜面设计通常采用电镀和蒸镀,然而，电镀在废水处理等方面对环境的负荷较高，而蒸镀则需要大型设备且成本较高，且由于单机式的性质，无法实现连续生产。为了解决这些问题，我们过去一直在努力开发电镀喷涂技术，但由于喷涂技术和成本等问题，很难在工业领域得到广泛应用。然而，通过武藏涂料控股有限公司和泰酷宝（TAKUBO）工程株式会社的共同研发，成功实现了电镀喷涂的量产化。

　在本文中，我们将介绍电镀喷涂的量产化系统「铟素镜面喷涂系统」和铟素涂料「ECO MIRROR 49（环保镜49）」。

１．现如今，为什么选择铟素？

　镜面喷涂系统的历史可以追溯到第1代的银镜喷涂(使用硝酸银和氨进行反应)。随后是第2代的银胶体和银络合物。然而，由于耐候性、耐蚀性和涂料价格等问题，这些方法都难以在工业领域推广应用。为了解决这个问题，具有优异耐候性和耐蚀性的铟素涂料作为第3代涂料问世。然而，铟与银一样价格昂贵，要想在工业领域推广应用，最大的挑战就是如何减少涂料的消耗量。

为了解决这个问题，采用少量涂料即可实现高生产率和高质量的旋转喷涂技术是必不可少的。因此，我司与武藏涂料控股公司达成了业务合作。为了成为[电镀和蒸镀的替代品]，涂料成本和喷涂成本变得非常重要。

2. 铟素涂料的特点和应用

　铟是一种稀有金属，其原子序数为49，化学符号为"In"。它是一种柔软的银青白色金属，在常温下非常稳定。虽然最初在日本发现，但现在主要是从中国进口。铟这个名称来源于它所发射的光谱线呈靛蓝色，因此得名。铟具有较低的熔点，易于加工，并且具有良好的导电性和透明性，在薄膜状态下还表现出罕见的微波透过特性。

　近年，手机、电子设备和信息终端的外壳以及汽车零部件（前格栅、保险杠等）等行业，除了需要具备镜面效果外，还需要具备电波透射性。手机、电子设备和信息终端内部配备了通信天线等设备，必须具备电波透射性。此外，汽车的前格栅和保险杠附近安装了各种雷达设备的天线，也需要具备电波透射性。天线周围的电波透射性对电波接收性能有着重要影响。

以下是关于铟素涂料「ECO MIRROR 49（环保镜49）」的特点和用途。

• 通过喷涂实现镜面效果。
• 在低温范围（80℃以下）下适用于各种基材，材料不受限。
• 通过更换面漆，可以实现多样化丰富的喷涂效果（参见图片1）。
• 可以实现多种镜面效果，包括光泽型、哑光型、彩色型等多种效果。
• 凭借其卓越的耐候性和耐腐蚀性，它可以应对以往难以适用于汽车外部部件。
• 凭借其出色的电波透过性，可广泛应用于汽车的安全和保护用途（参见图1）。
• 适用于所有需要传统“电镀”处理的产品/项目（包括汽车内饰和外饰部件、徽标、门/窗把手/锁、眼镜、IT设备等）。

丰富的设计涂层

毫米波投射图像

　在汽车上，需要考虑到无线电特性，特别是用于车辆驾驶辅助系统的障碍物探测无线电。车辆前方需要高度的探测性能，因此会发射76~77GHz频段的无线电波，而车辆后方则发射24GHz频段的无线电波。我们对这两个频段的各种涂层进行了无线电波透射特性的测试，结果见表2。

　铟素涂料「ECO MIRROR 49（环保镜49）」的无线电特性与「无喷涂基材（标准）」几乎相同，表明其具有非常出色的无线电波透射性能。

ECO MIRROR 49 涂膜的电波特性

3. 为何选择基于R技术的旋转喷涂？

　为了保持镜层的镜面性，需要将底层均匀遮盖，并形成尽可能薄的膜，以实现最佳的镜面效果。与此同时，铟素涂料只需能够遮盖即可，因此镜层膜厚仅需达到400纳米。然而，手喷或往复式喷涂可能导致薄涂时不均匀的问题，因此必须具备能够均匀形成薄膜的喷涂技术。此外，考虑到铟素涂料价格昂贵，因此降低涂料使用量的喷涂技术也变得非常重要。

因此，要将电镀喷涂应用于工业用途，需要实现最小限度的涂料使用并实现超薄膜的量产化。在这方面，拥有「基于R技术的旋转喷涂」（参见图2）的泰酷宝TAKUBO工程株式会社（以下简称TAKUBO）是最佳选择，也是必不可少的。通过这种喷涂技术，可以实现纳米级别的均匀超薄膜形成。我们认为在其他喷涂方式中，实现纳米级别的均匀超薄膜形成和涂料的减少在原理上是极为困难的。

• 配备定量供给的注塞泵。（参照图-2）
• 与注塞泵相连，具备控制超薄膜的机制。
• 配备能够同时均匀涂覆多挂工件的喷枪。
• 配备能够根据不同部位调整吐出量的控制软件。
• 配备能够数字化管理涂装条件并控制涂料使用量的软件。

基于R技术的旋转喷涂

定量吐出的注塞泵

铟素镜面喷涂系统的基本工艺为3涂3烘，具体流程为：
「底漆 → 干燥 → 铟素涂层 → 干燥 → 面漆 → 干燥」

铟素镜面喷涂系统的规格请参照表3。

铟素镜面喷涂系统规格

• ※ EC-NTM82-系列的底漆适用于通用塑料材料（ABS，PC/ABS，PC，PMMA）。
• ※ 对于轻金属（铝、不锈钢等）、高性能塑料（PPSU、PPS、PEI等）和工程塑料（各种尼龙、PBT等），请使用EC-NTM86-系列的底漆。

４．示教辅助软件「SWANIST」（世旺旎思特）

　铟素镜面喷涂系统的喷涂技术采用了“基于R技术的旋转喷涂”，这是最优选择也是必不可少的。在其中，涂料消耗量管理和追求变得非常重要，而简化教学的辅助软件「SWANIST」（世旺旎思特）也显得至关重要。

「SWANIST」可以将涂装条件数值化，并轻松地进行设置和管理，从而实现超薄膜的均匀性和量产化。（参见图3）此外，为了将涂料消耗量降至极限并将涂装成本最小化，工件的数量和布局也至关重要。在3D虚拟空间中，「SWANIST」软件可以直观地操作工件的角度和位置，确认工件的布局。同时，还能共享工件的布局信息和传输数据，以用于夹具制作。（参见图4）

示教辅助软件「SWANIST」

工件配置设定画面

５．铟素镜面喷涂系统专用设备布局

　 在涂装行业中，用于铟素镜面喷涂系统的喷涂机械手采用了图5中的大量生产型LINE_DANCER（排舞）和通用型SWAN_PRO（世旺工匠）。
此外，针对铟素镜面喷涂系统的基本设计，根据生产量的不同，我们设计并标准化了4种类型。有关各种喷涂系统的生产量参见表4。

面向铟素镜面喷涂系统的专用系统及其生产量

标准化的4种喷涂系统布局，分别在图6至图9中展示，可以根据客户的要求提供多样化的系统方案。

• 3R3C排舞机械手4枪8工位自动喷涂系统（适用于大量生产）

  

• 3R3C世旺工匠2枪4工位自动喷涂系统（适用于准大量生产）

  

• 1R3C排舞机械手3枪炮塔4工位自动喷涂系统

  

• 1R3C世旺工匠2枪炮塔4工位单机式喷涂系统（适用于小批量多品种生产）

  

　涂装行业所面临的环境日新月异地变化，近年来对环境的适应已成为必要之举。此外，随着汽车电子部件和家电产品的高度发展，市场对产品的要求日益提高。借助R技术的旋转喷涂，我们成功地满足了工业用途对铟素涂料所需的丰富的镜面设计和电波透过性功能。

　为了实现先进技术的开发，我们认识到与合作伙伴的密切合作至关重要。未来，我们将继续紧密协作，借助最新的技术和软件，精密地结合时代和环境的变化，以解决社会问题并作出贡献。

月刊涂装技术 2022年12月刊刊载 制作著作 理工出版社・泰酷宝（TAKUBO）工程株式会社