本研究成果于2026年3月16–18日在德国德累斯顿工业大学（TU Dresden）举行的Jahrestreffen der DECHEMA/VDI-Fachgruppen Mehrphasenströmungen, Agglomerations- und Schüttguttechnik und Computational Fluid Dynamics上发表。该报告聚焦于飞行中动态涂料液滴的光学表征，并介绍了一种在涂装过程中监测涂料喷雾液滴成分的新方法。
https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ifvu/tpg/forschung/workshop
涂层质量在很大程度上取决于雾化过程中所产生液滴的特性。这些动态涂料液滴会影响最终涂层的均匀性、色调、透明度和表面结构。因此，一种可靠的飞行中单液滴分析方法能够为涂装过程监测和质量控制提供有价值的信息。
飞行中涂料液滴的光学分析
现代涂装工艺已高度自动化。然而，对于能够在涂料液滴到达基材之前监测单个液滴成分的测量方法，需求依然十分迫切。
所介绍的方法利用动态涂料液滴的时间分辨光散射信号。当涂料液滴穿过整形光束时，两个或多个探测器记录散射光。这些信号的顺序、结构和形状包含了液滴光学特性的信息。
由此可将涂料液滴分为半透明液滴和不透明液滴。通过对大量液滴事件进行统计评估，该方法可以确定涂料喷雾中半透明液滴的相对数量。
SprayQuantAI®用于涂料喷雾诊断
该方法与SprayQuantAI®相结合。SprayQuantAI®是一种用于喷雾监测和动态液滴分析的AI辅助光学评估方案。在本研究中，SprayQuantAI®通过分析涂料液滴的时间分辨光散射信号来支持其表征。
这一方法拓展了经典的液滴测量。它不仅关注液滴粒径或速度，还能提供有关液滴成分和透明度的信息。这对于复杂涂料、涂料混合物以及工业涂装过程监测尤为重要。
与涂料成分的相关性
实验验证采用由底漆与涂料浓缩液按不同重量比配制的材料所产生的涂料液滴。根据透明度对液滴进行分类和计数。
结果表明，涂料混合比例与半透明涂料液滴的相对数量之间存在明显的相关性：随着涂料浓缩液比例的增加，半透明液滴的数量减少。
这证实了对涂料喷雾进行光学分析能够提供有关动态涂料液滴成分的定量信息。因此，该方法为监测涂装过程中的材料行为开辟了新途径。
对工业涂装工艺的意义
所介绍的方法可为涂装工艺开发、材料表征、涂料配方和质量保证提供支持。它帮助用户了解涂料成分的变化如何影响雾化过程中的液滴行为。
在工业应用中，这些信息可支持实时过程监测，还有助于发现材料变化、提高涂层稳定性并减少最终表面的缺陷。
应用潜力
涂料喷雾表征适用于汽车涂装、表面涂层、工业喷涂以及新型涂料的开发。该方法还可支持对半透明涂料颗粒、含颜料液滴和复杂液体喷雾的研究。
通过将光学光散射分析与SprayQuantAI®相结合，本研究为材料敏感型喷雾诊断开辟了一种新方法。它表明，在材料到达表面之前，涂料喷雾中的单个液滴就能提供有关涂装过程的直接信息。
