[技术交流] 低价改造让hd130犹如德芙一般细腻,探索喷针的秘密

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drizz710

2021-11-12T16:19:28+00:00

大家好吖,没想到上次自制气泵的帖子受到了那么强烈的关注,先给有些小伙伴道个歉,因为那个项目完结之后紧接着就开始今天这个项目的相关研究了,所以没有功夫回来给各位答疑[s:ac:哭1]
那么立即开始今日的秘密

喷涂大坑里影响喷涂效果最重要的因素大概就是喷笔了,喷笔的结构虽然简单,但是不同价位的喷笔实际性能却天差地别。在一番系统性学习之后我大概了解到对于模型级别的喷笔来说具体有德式和日式两种不同的气孔设计方式,在排除了无法改变的结构设计以外我把目光放在了气液接触面的关键部件上,也就是喷针。
喷针利用康达效应将液体介质带出并雾化,在喷针不完全退回的情况下直接影响到雾化效果(完全退回是液体雾化由康达效应转为伯努利原理,喷针不再影响雾化效果),所以喷针的素质某种程度上来讲会直接决定雾化效果,想要提升雾化效果改善喷针品质也就是最直接的方法之一了。
在喷涂过程中,液体介质在喷针表面高速流动,并最终在尖端飞出。在短短的这一段流动过程中,由于康达效应液面会紧紧贴附在喷针表面,所以喷针表面的光滑度会直接影响到液体的流动,表面越光滑,同心度越高,液面的散布越均匀,飞离尖端后形成的雾化也就越均匀,喷针尖端越尖锐,飞离尖端的雾化形状也就越收敛,也可以称之为精准。对于日式喷笔来说,细小的雾化范围可以增强对小零件喷涂的控制力。
总结一下就是喷针越光滑越尖锐同心度越高,雾化就越细腻和精准。

为了探索这一理论,本次选择了0.3口径的HD130作为研究对象。hd130的基础性能相信大家都了解。第一步的改造就是自带喷针的优化,分别使用从800目起到3000目为止的几块砂纸对尖端进行打磨,最终使用牙膏进行抛光处理。
在处理过程中我发现了几个问题,hd130自带喷针的材质不是很理想,虽然韧性很强但是材料的耐磨性很一般,整个打磨工作也就仅仅20分钟左右,因为这种钢材比较软,所以导致在大目数打磨的时候很容易严重缺肉,导致尖端的形状产生轻微的变化。这种变化虽然对于雾化本身不会造成严重的影响,但是会导致喷针和喷嘴匹配度下降从而导致的密封性下降。直观的结果就是按下气阀不拉动扳机也会有细微量的漆喷出。不仅如此,而且我发现即使是阶梯式打磨,最终的喷针表面也没有我想象中的光滑。基于以上两点原因我对此次改装的评价是不成功的,所以也没有进行对比测试。

在仔细分析过失败原因之后,我把目光集中在了喷针的材质上。虽然进行了非常大量的搜索,但是我还是没有找到大牌喷笔的喷针材质,只是在一些替换件的介绍了原材料是不锈钢。不锈钢的硬度和耐磨性也符合我在打磨过程中发现的问题,如果能替换成硬度和耐磨度更高的材质,在手工的条件下,就更不容易受到粗加工带来的问题,尖端也能磨得更尖锐。那么下一步就是传统艺能,从源头寻找替代品,用钢棒自己打磨一根喷针~
在以不锈钢为基础上我开始寻找可以替代的材料。hd130喷针的直径是1.2mm,这种尺寸的钢材可以说是非常难找了。我第一个确定下来的材料是钨钢,虽然钨钢的硬度极高,是绝大部分车削刀具的原材料,但是钨钢自身的耐磨性能也是极强的,考虑到要磨成针,耐磨性能过强的话会面临钢棒把砂纸磨平的尴尬境地,所以钨钢暂时被我放弃。退而求其次的就是另外一款车刀原材料,高速钢(HSS)。高速钢作为切削不锈钢的原材料之一,具有合理的硬度和耐磨性,更符合我想要自己加工的条件。但是高速钢钢棒的尺寸只有0.5mm数位,在考虑到喷笔本身的精度,我决定试着用1mm的来替换原装1.2mm。最终选择了尺寸为1mm x 150mm的6542钨钼系通用型高速钢圆棒,价格为5根13元包邮[s:ac:哭笑]

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到货之后先拆下喷嘴简单试了一下组合度,意外的很合适,限位旋钮和锁针旋钮都完美贴合。于是立即开始铁杵成针的工作。

初磨选择了电钻配金刚石磨头,磨出雏形之后更换80目的金刚石砂纸进一步仿照原装喷笔的形状打磨。

[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-jc3yZ1gT3cS1z4-140.jpg[/img]

之后依次切换400目,600目,800目,1500目,2000目,2400目,3000目普通水砂纸,最终依然以牙膏作为抛光剂结尾。整个打磨耗时一个半下午,最终抛光后成品如下
上为原厂精磨喷针,下为hss喷针
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-jvjxZ25T3cS1z4-140.jpg[/img]
上为原厂精磨喷针,下为hss喷针
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-279xZ21T3cS1z4-140.jpg[/img]
右为原厂精磨喷针,左为hss喷针
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-itm9X11ZacT3cS2m0-4n4.jpg[/img]

对比原厂喷针可以明显看出,在经过相同工序后高速钢材质的喷针明显要比原厂喷针更加光滑尖锐,肉眼下对比更加明显。也符合硬度越高的材料越不容易受到粗加工带来的瑕疵影响。


下一步就是实际测试,以下所有测试均使用上一帖自制的气泵作为气源。
首先简单对比一下喷出的水雾形状,大致可以看出高速钢喷针的雾柱更加收敛,尖端的极细的区域更长。

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然后就是喷涂测试,首先展示一下使用av水性漆+纯净水稀释后的喷涂效果

[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-1140XnZ69T3cS4n4-2m0.jpg[/img]

可以看出自制高速钢喷针从基础性能上来说可以作为喷针使用,并且雾化效果相当不错。令我惊喜的是这根自制喷针的密封性能十分好,没有出现之前按下扳机会漏漆的现象,可以说是一发入魂了[s:ac:计划通]

下一步是传统的高难度对比环节,颜料选择了煤黑丙烯+纯净水+酒精稀释。因为手工稀释的丙烯粘稠度高,胶状物絮状物多,流平效果差,在低气压喷涂过程中雾化性能差的喷笔会直接炸漆,表面缺陷越多越容易形成一层干燥的丙烯膜造成堵笔,下图是原厂喷笔在我加工后的喷涂后拿出立即拿出的样子,明显能看到有一层漆膜覆盖

[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-h5oyZ1uT3cS1z4-140.jpg[/img]

所以手调丙烯是非常直观的体现喷笔性能的液体介质。以下图中hss代表高速钢喷针,原代表原厂经过我精打磨后的喷针。

[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-jbcqXiZ4xT3cS4n4-2m0.jpg[/img]
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-1ry0XiZ4xT3cS4n4-2m0.jpg[/img]
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-aw8zXgZ4iT3cS4n4-2m0.jpg[/img]
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-e1q5XhZ4rT3cS4n4-2m0.jpg[/img]
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQ8kfb-jp6tXjZ5eT3cS4n4-2m0.jpg[/img]

可以非常明显的看出,高速钢喷针的确对雾化效果有着提升,尤其是在小漆量的情况下,对比原厂喷针有着相当明显的改善。拉细线性能也有所提升,考虑到hd130本身的水平和高浓度丙烯漆双重debuff下,断线也是难以避免的了。不过在大面积小漆量喷涂时这种影响不是很严重,相比之下原厂喷针频繁炸漆才是更致命的问题,体现出原厂喷针即使是在精密打磨之后也存在缺陷。

最后顺便对比一下两种材质硬度和耐磨度的差异,下图是我使用笔刀用力分别用力劈砍两种喷针之后的表面图

[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202111/19/jwQsu8-6t1sXeZ3wT3cS1z4-140.jpg[/img]

可以明显看出,原厂喷针表面留下了凹痕,而高速钢表面只是留下了一丁点痕迹。符合高速钢高硬度高耐磨的特性,让我有点奇怪的是这个原厂喷针也太弱鸡了,不锈钢也不至于这么软吧[s:ac:中枪]

总结一下,喷针作为雾化的核心组件,其本身的品质肯定会影响到雾化质量,反过来说,雾化质量极差的喷笔也可以通过精加工喷针来提升性能,而且自己动手加工可以更好的把握针对这一支喷笔的性能调教,从而弥补hd130这种廉价大规模生产的产品所带来的精度低匹配度稀烂的问题。同理,这个理论也可以扩展到更高端的喷笔上,在保证其他结构没有短板的情况下,针对自己的应用方向(大面积喷涂或精密拉线对应尖端尖锐度),自己的喷涂喜好来制作一只属于自己的喷针,也可以从某种成度上来进一步提升喷笔本身的性能,开发潜力。更不用说使用硬度耐磨度高的喷针带来的更加直观的优势,针尖不易弯折或损伤[s:ac:哭笑]

这一期测试的结果虽然相当不错,但是我个人建议各位想要尝试的小伙伴一定要三思而后行,高速钢作为一种硬材质钢,纯手动加工的难度虽然不高,但是门槛非常高,用眼睛目测出来原厂喷针的形状,针尖弧度并且与加工料时刻对比,同时还要保证同心度,要不然加工出来的喷针完全无法使用,优化接触面,针对不同的形状使用不同的打磨方式,可以说是修件的超级加倍版,十分考验耐性,不折不扣的铁杵成针现代版。相信自己水平的小伙伴们也请注意,喷针作为喷笔的核心部件之一,在更换硬度更高的喷针的情况下如果与其他部件有冲突的话是有风险损坏喷笔的,更不用说打磨环节需要时刻把原厂喷笔放在手边对比形状,一个不小心掉到地上就杯具了哈。
最后谢谢各位看到最后,有问题或者建议的兄弟们欢迎踊跃发言[s:ac:goodjob]
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Marc👽🍃💨

又是技术老哥,先回贴再看!
老哥你可真喜欢深夜发帖,都是夜猫子。[s:ac:羡慕][s:ac:羡慕]
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FådêdŠävv

那么楼主磨多的针打算出么[img]http://img.nga.178.com/attachments/mon_201209/14/-47218_5052bc80140e3.png[/img]
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DurbanWizard

[s:ac:哭笑]想起之前我说抛光膏喷针,然后一群人跑出来喷我的。
不过话说回来其实HD130的喷针属于出厂瑕疵就蛮大的了(特别是针尖部分),打磨其实还蛮困难的。
感觉可以考虑买根更靠谱的直接捅进去替代掉?
不过又有另一个问题是HD130的笔针尖和枪咀不同心。。。
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NinjaWater

这个我记得很早就有结论了
可以 但没必要
特别现在国产也开始出中端水平的笔了
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AnimeGod

真铁棒磨成针
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NorthKingMage

[s:ac:哭笑]这……有些钱还是要给别人赚的!
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drizz710

[quote][pid=567115316,29497455,1]Reply[/pid] Post by [uid=5171204]cawind[/uid] (2021-11-19 00:34):

那么楼主磨多的针打算出么[img]http://img.nga.178.com/attachments/mon_201209/14/-47218_5052bc80140e3.png[/img][/quote]这个东西没法出的,就像我帖子里说的自己磨的喷针是针对这一支笔调教的,考虑到笔与笔之间的差异,完全不能保证换到另外一只相同型号笔的组合度[s:ac:哭笑]
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drizz710

[quote][pid=567115603,29497455,1]Reply[/pid] Post by [uid=60634546]Y0uFINd404_QwQ[/uid] (2021-11-19 00:36):

[s:ac:哭笑]想起之前我说抛光膏喷针,然后一群人跑出来喷我的。
不过话说回来其实HD130的喷针属于出厂瑕疵就蛮大的了(特别是针尖部分),打磨其实还蛮困难的。
感觉可以考虑买根更靠谱的直接捅进去替代掉?
不过又有另一个问题是HD130的笔针尖和枪咀不同心。。。[/quote]其实自己磨的能更好的把握组合度,针对这一支笔做出调整,更不用说材质上的优势了,量产的肯定做不到这一点的
不同心的问题我也发现了,造成这个问题的主要原因是扳机再往里的那个限位螺母是歪的,我取掉就同心了,不过对喷涂效果影响不大 我的ps289也有点偏心 [s:ac:哭笑]
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drizz710

[quote][pid=567115625,29497455,1]Reply[/pid] Post by [uid=38448886]Vinyl Scratch[/uid] (2021-11-19 00:36):

这个我记得很早就有结论了
可以 但没必要
特别现在国产也开始出中端水平的笔了[/quote]确实,hd130是划不来的
不过高端笔还是有点意思的,毕竟材质硬不怕摔烂我的钱包[s:ac:哭笑]
多磨几种针头也能做到兼用的效果
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krode

是能自己车针的胶佬,慕了。这活确实不好自己干,以前还有厂子拿垃圾笔手磨个喷针就拿出来高价卖的,结果同心度也不检查,实际效果只能用悲剧来形容[s:pg:转身]
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Kinslayer

最近在考虑入喷坑,S130和PS289比除了效果差 好像还更难清洗?
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Orgalorg

没有相关技术人,别说自己车一根针,就算是现有针改造都做不到啊.
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YDLS

高速钢的主要问题是锈
硬度强度都非常棒
瑞粉又没有合适尺寸的棒材
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BonsaiTri

照片上看确实hss的更好,原厂有很多离散的大漆点
但更建议和没有打磨处理的原厂喷针对比,你这根原厂的磨过了

话说这针头都超过1cm了,电钻+手工打磨是怎么保证同心的……没有车床这难度也太高了吧
zzzzz~  snorlax-avatar

zzzzz~ snorlax

太卡怕了 胶佬已经开始手搓喷针了[s:ac:呆]
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сингулярность

这种看看就行了[s:ac:喷]隔壁大佬修喷针都是就着电子显微镜观察的,喷针上面有个疤都能看见
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chris†ian

汉莎的喷针80块 岩田的100多点吧 双十一更便宜 有没有可能hd130 配这两个 应该比磨一下午铁省事。。
(其实我更关心喷嘴,岩田的喷嘴260一个,有没有便宜国产可以替代的
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сингулярность

[quote][pid=567201031,29497455,1]Reply[/pid] Post by [uid=3260753]reasonsolo[/uid] (2021-11-19 11:39):

汉莎的喷针80块 岩田的100多点吧 双十一更便宜 有没有可能hd130 配这两个 应该比磨一下午铁省事。。
(其实我更关心喷嘴,岩田的喷嘴260一个,有没有便宜国产可以替代的[/quote]针和嘴是配套的,市面量产的除了那些公仿的HD130这类,品牌的几乎不太可能混着用
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driftzy

我这种帕金森患者,手悬空都能抖的人怕是和这种精细活儿绝缘了[s:ac:哭笑]