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最新悬挂式涂装生产线工艺技术

编辑:扬州天坤涂装设备有限公司时间:2019-07-09

本文介绍工程机械国内外涂装生产线工艺技术的特点,结合目前国内工程机械产品涂装质量存在的问题和涂装生产过程中的环境影响因素,系统地提出了悬挂式智能无尘涂装生产工艺技术及装备的主要思路和方法,改造后不但提高了产品涂装质量,降低了生产成本,提高了经济效益,而且为企业彻底解决了环境污染问题,造福当地人民,具有极大的社会效益,达到清洁生产的要求,逐步实现工业 4.0 的要求。

涂装作业在物体表面上涂装形成具有一定耐水性、耐候性和耐化学品等性能的涂膜,可获得保护物体,延长其使用寿命的效果,同时,涂装还可以使被涂物件的外表具有光泽、色彩,表面鲜亮、平滑,具有立体感,给人以美的视觉享受。工程机械如挖掘机、装载机、起重机、钻孔机等是户外工作机械,适用于土石方施工工程、路面建设与养护、流动式起重装卸作业和各种建筑工程所需的综合性机械化施工工程,其长期暴露在户外大气和不同水质等恶劣环境中,有时会应用于对机器造成严重腐蚀的环境中,因而会造成工程机械的锈蚀与表面褪色失光老化。我国工程机械涂装工艺水平还处在不均衡发展阶段,国内民族企业的涂装水平不高,外资企业、合资企业的涂装水平相对较高。21 世纪初,因工程机械的高利润驱动,国内一些汽车行业集团也进入工程机械行业,汽车涂装理念逐步应用于工程机械涂装,把涂装工艺作为一个系统工程来考虑,抓好涂装设备、涂装材料、涂装工艺和涂装管理等要素,选择切合企业生产实际的工艺和材料,强化工艺和设备管理,提高产品外观质量和市场竞争能力。随着我国工程机械用户的成熟度越来越高,由最初的购买工程机械产品时强调的机械的内在质量,转变为同时也追求机器外观质量,要求工程机械产品的外表质量像轿车要求的那样华丽。俗话说“货卖一张皮”,为了扩大产品市场占有率,提高产品外观质量,开发改进自己的涂装工艺技术及装备成为当前十分迫切的任务。另外,随着社会的进步,各级政府对环保越来越重视。涂装生产过程中产生的漆雾,对人体最有害的物质主要有甲醛、苯、VOC 等,由于空气污染直接对涂装操作者自身健康造成危害,因污染引发白血病、肺癌等,不但治疗起来困难,严重者会危及生命,还会因身体的伤害救治给家庭带来沉重的经济负担。国内工程机械企业也开始在环境保护方面加大投入,不仅要求更新换代涂料品种,技术改进涂装生产线、涂装环境,而且要保证涂装工艺过程无新的“三废”产生,达到清洁生产的要求,实现工业 4.0 智能工厂的智能制造。

1 国内外涂装工艺技术现状

1.1 国外涂装工艺技术现状[1]

1.1.1 预涂装总成喷面漆工艺

辊压成型或冲压成型→喷丸→脱脂磷化→烘干→粉末喷涂或阴极电泳→烘干。零件涂装后根据产品特点和装配要求进行相应的机械折弯,然后对部件总成组装,最后对总成喷涂面漆。这种涂装工艺对涂装线成本投入少,涂装设备简单,涂装质量好,适应品种变化多、生产批量变化大的柔性生产,特别是对于批量少、品种多、变化大的产品零部件的涂装,更能突显其工艺优点。

1.1.2 总成涂装生产线工艺

1)零件成型→焊接组装→总成喷丸→脱脂磷化→烘干→喷面漆。这种工艺流程适用于批量生产的焊接结构件,整体喷丸处理可以消除部件中零件的尖角毛刺、消除磷化不均匀的现象,同时,还具有消除结构件残余应力的作用。

2)板材酸洗或喷丸→成型→焊接组装→磷化前处理→电泳→烘干。对于涂装前总成产生在部件的锈蚀、焊缝部位喷涂不良的问题,需要在这种工艺实施前利用电泳漆或其他特殊的前处理措施解决。这2种总成涂装工艺的特点是涂装生产线设备都比较庞大,输送设备比较复杂。

1.2 国内技术现状[2]

工程机械零部件及整机产品的特点是体积大,结构复杂,质量大,规格多,品种杂,产品生产特点、使用环境和生产数量各异,所以,涂装工艺各有区别。在 20世纪末,因需求量不多,生产数量较小,形成不了大批量生产。

零部件及结构件典型工艺流程为:抛丸或喷砂前处理→喷底漆→刮腻子→烘干→喷中涂→烘干→装配。整机产品的典型工艺流程为:清洗→刮腻子→烘

干→打磨→面漆喷涂→烘干→成品。随着涂装工艺的发展,目前工艺流程发生了较大的变化。

零部件及结构件的典型工艺变化为:抛丸前处理→喷底漆→烘干→刮腻子→打磨→喷面漆→烘干→装配。整机的典型工艺变化为:清洗→烘干→精饰补腻子→烘干→成品。

即使涂装工艺流程发生了较大的变化,但相对于国外先进的涂装工艺仍存在以下缺点[3]:

1)涂装生产线工艺设计在清洁生产、节约能源、降低排放、环境保护等方面没有明确的目标,原工艺没有改善和提高。

2)工艺布置采用平面平铺式的设计,造成涂装车间规划占地面积大,厂房有效使用空间浪费严重,利用率低,工艺过程中的人流、物流不顺畅,工作效率低。

3)对涂装车间生产线的经济规模、涂装设备和输送设备的有效利用率缺少研究,传统惯性思维影响零部件及整改的产品质量,其质量缺陷还靠涂装来弥补,成本损失较大。

1.3 国内技术工艺方法[4]

1)负压空气喷涂。这是目前应用最广泛的一种喷涂方式,它利用压缩空气的气流将漆“吹”成雾化,形成漆雾,漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。具有操作简便、涂装效率高、涂膜质量好等优点。

2)无空气喷涂。无气喷涂是利用柱塞泵、隔膜泵等形式的增压泵将液体状的涂料增压,释放液压、瞬时雾化后形成涂层,涂料里不含有空气,具有喷涂效率高、涂膜成膜厚、遮盖率高、漆雾少、光洁度高、附着力强等优点。

3)空气辅助式无气喷涂。简称“八八喷涂”,它是克服了空气喷涂和高压无气喷涂的缺点,结合其优点的新技术。它具有涂料损失少、雾化质量好、可以调节喷束形状、应用范围广泛等优点。

4)静电喷涂。静电喷涂从工艺角度讲,工作时工件接正极并接地,喷枪或喷盘、喷杯、涂料微粒部分接负极,在高电压作用下前者端部与工件之间就形成一个静电场,涂料微粒在静电场作用下在工件表面上形成均匀的涂膜。它最突出的优点是一次涂装可以得到较厚的涂层,粉末涂料不含溶剂,无“三废”公害,效率高,适用于自动流水线涂装。