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      工程機械涂裝工藝現(xiàn)狀分析及發(fā)展方向

      2017-06-08 22:13:00李孟君董桂碩
      中國科技博覽 2017年15期
      關(guān)鍵詞:涂裝工程機械發(fā)展方向

      李孟君++董桂碩

      [摘 要]本文簡述了典型工程機械涂裝工藝流程和現(xiàn)狀,指出實際生產(chǎn)過程中存在的問題,并介紹了我國工程機械未來發(fā)展的方向。

      [關(guān)鍵詞]工程機械、涂裝、工藝、現(xiàn)狀、發(fā)展方向

      中圖分類號:TM764 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)15-0320-01

      隨著國際競爭的日益加劇,各工程機械制造企業(yè)在注重產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的同時,也越來越多的關(guān)注產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,因此對工程機械涂裝外觀質(zhì)量提出了更高的要求。雖然汽車行業(yè)部分涂裝新工藝已推廣應(yīng)用至國內(nèi)工程機械行業(yè),但是與國際先進水平相比差距仍較大。

      1 涂裝工藝現(xiàn)狀分析

      工程機械產(chǎn)品的特點是種類多、體積大、重量大,其典型的結(jié)構(gòu)件涂裝工藝流程為“上件→拋丸→清理→底漆噴涂→底漆烘干→膩子刮涂→膩子烘干→膩子打磨→面漆噴涂→面漆烘干→下件”;整機涂裝工藝流程為“清洗→打磨→包扎→黃漆找補→灰漆找補→整機烘干→標(biāo)識→鉗工”。此套典型工藝流程在實際應(yīng)用過程中存在以下三點問題:

      (1)自動化程度低?,F(xiàn)階段工程機械涂裝線已基本實現(xiàn)流水化生產(chǎn),但底面漆噴涂仍依靠人工進行,導(dǎo)致噴涂質(zhì)量不穩(wěn)定。

      (2)涂裝能耗高。涂裝過程中除了消耗大量的電能之外,還會消耗大量的燃氣;其中以拋丸工序消耗電能最多,相關(guān)設(shè)備的運轉(zhuǎn)全部依靠電能驅(qū)動;而油漆和膩子烘干工序天然氣消耗量最多,油漆噴涂和膩子刮涂后需使用燃氣烘干。

      (3)環(huán)境污染嚴(yán)重。涂裝生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量可揮發(fā)性有機物和粉塵??蓳]發(fā)性有機物主要來自于清理工序使用的溶劑型清洗劑和噴漆、流平、烘干過程中漆膜表面揮發(fā)出的有機溶劑,粉塵主要來自于拋丸過程中產(chǎn)生的拋丸丸粉和膩子打磨過程中產(chǎn)生的膩子粉塵。

      總體來說,工程機械涂裝工藝水平現(xiàn)狀較差,與國際先進水平相比差距較大。

      2 涂裝工藝發(fā)展方向

      為縮小差距,工程機械涂裝應(yīng)朝著自動化、精益化、綠色化三個方面發(fā)展,以下從自動化、精細化、綠色化三個方面進行展開。

      2.1 涂裝自動化

      2.1.1 集中供漆系統(tǒng)

      集中供漆系統(tǒng)指涂料集中加注和供應(yīng)系統(tǒng),與傳統(tǒng)的重力式、虹吸式及增壓罐式的供漆方式不同,它通過壓力泵將涂料從調(diào)漆間通過密封管道循環(huán)輸送至噴漆室內(nèi),有效防止油漆沉降、固化,避免外來雜物混入油漆儲存罐內(nèi),輸送效率高,適合于大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)。

      2.1.2 結(jié)構(gòu)件自動化噴涂

      自動化噴涂指利用機器人代替人工進行底漆、面漆的噴涂作業(yè),機器人相比人工噴涂,主要具備柔性化、噴涂質(zhì)量佳、操作維護方便的優(yōu)點;工作范圍大,可實現(xiàn)內(nèi)外表面的噴涂,同時能夠?qū)崿F(xiàn)多種結(jié)構(gòu)件的混線生產(chǎn);仿形噴涂軌跡精確,提高漆膜的均勻性,同時可減少噴涂過程中的過噴量,提高涂料的利用率;操作維護方便,可實現(xiàn)離線編程,大大縮短現(xiàn)場調(diào)試時間。

      2.2 涂裝精細化

      2.2.1 結(jié)構(gòu)件精準(zhǔn)化拋丸

      精準(zhǔn)化拋丸主要指根據(jù)結(jié)構(gòu)件尺寸設(shè)置相應(yīng)的拋丸程序,減少拋丸過程中的空拋和拋頭電機的空轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)拋丸機僅設(shè)置單一拋丸程序,即不論結(jié)構(gòu)件大小,統(tǒng)一按照最大結(jié)構(gòu)件尺寸設(shè)計的程序進行拋丸,這使得尺寸較小結(jié)構(gòu)件在未進入拋丸區(qū)域和離開拋丸區(qū)域時拋頭處于空拋狀態(tài),增加了丸粒消耗和能源消耗。為降低拋丸機能耗,應(yīng)根據(jù)拋丸結(jié)構(gòu)件長度等級進行劃分,增加對應(yīng)的自動輸送系統(tǒng)上行程開關(guān)數(shù)量,從而控制拋頭電機的啟停,達到降低能耗的目的。

      2.2.2 結(jié)構(gòu)件高壓蒸汽除油

      高壓蒸汽除油指使用高壓飽和蒸汽對結(jié)構(gòu)件表面油污進行清理,相比于溶劑除油具備有除油效率高、成本低的特點。高壓蒸汽除油能夠?qū)⒔Y(jié)構(gòu)件表面油污輕松除去,同時能夠?qū)佂韬髿埩艚Y(jié)構(gòu)件表面的浮灰沖走,能夠有效提升涂裝前結(jié)構(gòu)件表面清潔度;同時使用成本較溶劑除油工藝低,使用過程僅消耗少量水和緩蝕劑,能大大降低除油成本。

      2.2.3 結(jié)構(gòu)件點刮膩子

      結(jié)構(gòu)件點刮膩子指使用膩子對結(jié)構(gòu)件表面缺陷進行點補,即不在對結(jié)構(gòu)件表面缺陷進行膩子滿刮。點刮膩子的實施主要在于控制下料件表面質(zhì)量、焊接修磨質(zhì)量,降低結(jié)構(gòu)件表面拋丸后粗糙度,同時根據(jù)結(jié)構(gòu)件表面外觀等級進行劃分,取消不必要外露面的膩子刮涂,從而減少膩子刮涂量和膩子打磨量;同時應(yīng)用快干膩子,取消膩子刮涂后烘干工序,降低烘干能耗。

      2.2.4 結(jié)構(gòu)件濕碰濕噴涂

      結(jié)構(gòu)件濕碰濕噴涂指在底漆表干后直接噴涂面漆,取消底漆烘干工序,在底面漆噴涂后直接烘干。濕碰濕工藝目前主要應(yīng)用于汽車涂裝行業(yè),在電泳底漆打磨后,直接進行中涂、色漆、清漆濕碰濕噴涂,然后烘干,取消了底漆中涂烘干,降低了能耗。濕碰濕噴涂的要點在于控制面漆“碰”在底漆上的時間,需調(diào)整涂料配方、施工粘度和閃干時間將,從而滿足濕碰濕要求。

      2.3 涂裝綠色化

      2.3.1 水性涂料的應(yīng)用

      水性涂料是一種以水作溶劑或者作分散介質(zhì)的涂料,相比于傳統(tǒng)溶劑型涂料,水性涂料最大優(yōu)點就是低VOCs,能夠有效減少VOCs的排放。雖然現(xiàn)階段水性涂料的理化性能和施工性能與溶劑型涂料仍有一定差距,但是隨著涂料行業(yè)的進步,水性涂料的應(yīng)用瓶頸必將有所突破。

      2.3.2 粉末涂料的應(yīng)用

      粉末涂料是一種不含溶劑、100%固體粉末狀的涂料,具有無溶劑、可回收、涂膜機械性能優(yōu)良的特點?,F(xiàn)階段粉末涂料的應(yīng)用瓶頸主要在換色周期長和修補性能差上,后續(xù)也必將有所突破。

      2.3.3 整機免噴涂

      整機免噴涂主要指裝配完成后整機不再進行大面積油漆找補,直接局部找補后入庫。整機免噴涂工藝的實施主要在于物流轉(zhuǎn)運工裝、裝配吊裝工裝、安裝調(diào)試工裝的設(shè)計,通過減少轉(zhuǎn)運、裝配過程磕碰劃傷,從而實現(xiàn)整機的免噴涂。

      三 總結(jié)

      雖然現(xiàn)階段國內(nèi)工程機械行業(yè)水平與國際先進水平差距較大,但是相信不久的將來,越來越多的自動化、精益化、綠色化技術(shù)將應(yīng)用于工程機械涂裝生產(chǎn)之中,中國工程機械涂裝必將有所突破。

      參考文獻:

      [1] 鐘玉柱,陳廷.淺談工程機械涂裝發(fā)展現(xiàn)狀與改進措施[J].現(xiàn)代涂裝,2012(1):37-40.

      [2] 黃奏美.國內(nèi)工程機械涂裝工藝設(shè)備概況機器發(fā)展方向[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2005(12):61-63.

      [3] 張榆生,鄭峰峰,孫錦濤.工程機械涂裝研究與應(yīng)用進展分析[J].裝備技術(shù),2015(01):248.

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