鑄件靜電噴粉生產(chǎn)工藝裝備

李益年

（陜西金鼎鑄造有限公司，陜西 寶雞 722408）

某發(fā)動(dòng)機(jī)廠缸體鑄件的最終表面處理采用水性漆進(jìn)行防銹處理，在生產(chǎn)過程中存在以下問題：漆泡、漆皮、積漆、脫漆時(shí)有發(fā)生，影響鑄件表面質(zhì)量；季節(jié)氣溫對水性漆噴漆質(zhì)量影響較大；生產(chǎn)環(huán)境惡劣，操作者勞動(dòng)強(qiáng)度大，危害身體健康；漆利用率較低，一般在40%左右，使用的水浪費(fèi)嚴(yán)重。為解決以上問題，經(jīng)過工藝論證和各方調(diào)研后在其新建工程中采用鑄件靜電噴粉工藝。

1 工藝流程及布局

如圖1所示，噴粉線總長度約79 m，占地約235 m2，工藝流程為上件、吹灰、預(yù)熱、噴粉、固化、強(qiáng)冷、下件。具體為鑄件經(jīng)檢驗(yàn)后用懸掛起重機(jī)吊放在過渡輥道上，鑄件缸體與缸蓋結(jié)合面向下，經(jīng)過吹灰、預(yù)熱后進(jìn)入粉房自動(dòng)噴粉（含手工補(bǔ)噴），再經(jīng)輥道運(yùn)至固化爐固化，鑄件加熱固化本體溫度180℃～200℃，最高230℃，恒溫保溫30min，最后鑄件經(jīng)冷卻后，冷卻溫度控制在60℃～80℃完成噴粉流程。噴涂設(shè)備采用全套進(jìn)口設(shè)備，內(nèi)部板鏈輸送國內(nèi)配套，其他吹灰、預(yù)熱、烘干設(shè)備采用國內(nèi)配套，設(shè)備生產(chǎn)效率為：70件/h。

圖1 噴粉線布局

2 設(shè)備構(gòu)成及工藝參數(shù)

2.1 吹灰室

吹灰室內(nèi)用雙工位人工清吹缸體鑄件殘余的廢砂和灰塵，吹落的廢砂和灰塵經(jīng)吹灰室外的濾筒式除塵器搜集。

2.2 預(yù)熱和粉末固化

1）預(yù)熱爐采用循環(huán)風(fēng)機(jī)及加熱器依次先后啟動(dòng)，循環(huán)風(fēng)機(jī)送出氣流經(jīng)加熱器加熱后，經(jīng)過送風(fēng)管道進(jìn)入室內(nèi)，室內(nèi)空氣通過回風(fēng)管流經(jīng)換熱器再次加熱，周而復(fù)始，進(jìn)入室內(nèi)氣體的溫度就會(huì)逐漸升高，而達(dá)到所需溫度。

2）設(shè)備構(gòu)成

預(yù)熱爐和固化爐為臥式直通式結(jié)構(gòu)，烘干室加熱為熱風(fēng)循環(huán)加熱，送風(fēng)方式為下送風(fēng)，局部回風(fēng)形式。在爐體中部或兩端設(shè)有廢氣排放管道，以排除爐內(nèi)廢氣。

加熱方式采用天然氣直接燃燒加熱，固化爐設(shè)有2個(gè)溫度區(qū)，分別為預(yù)熱區(qū)及保溫區(qū)，預(yù)熱區(qū)見圖2，加熱區(qū)及保溫區(qū)可根據(jù)使用要求在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中調(diào)整，達(dá)到最佳的工藝要求及節(jié)能效果。各溫控區(qū)安裝熱電偶與相關(guān)儀表及控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。鑄件溫度檢測見圖3。

圖2 鑄件進(jìn)入預(yù)熱區(qū)

圖3 鑄件溫度檢測

2.3 靜電噴粉

靜電噴粉設(shè)備為全套進(jìn)口，噴粉設(shè)備放置在密閉的噴粉房內(nèi)。噴房內(nèi)和底部未附著在鑄件表面的涂料粉末，在鼓風(fēng)機(jī)強(qiáng)大風(fēng)力的抽吸和底部移動(dòng)帶的輸送下，經(jīng)振動(dòng)篩篩分后直接落人集中供粉箱內(nèi)，供再次使用，由粉泵泵入供粉系統(tǒng)。整體式移動(dòng)帶為可導(dǎo)電橡膠制成，噴房工作時(shí)，底部移動(dòng)帶會(huì)自動(dòng)把沉于底部的過噴粉末輸送到噴房一側(cè)，然后通過抽吸管道把粉末輸送到旋風(fēng)器中進(jìn)行篩選，確保粉末的實(shí)時(shí)回收，保證了粉末的質(zhì)量，避免粉末的飄逸，減少廢粉，并且方便了噴房的打掃。整個(gè)噴粉系統(tǒng)由6把噴槍組成，可根據(jù)鑄件需要分別控制，達(dá)到滿意的噴粉效果，噴涂狀態(tài)見圖4。

靜電噴粉所用粉末采用低溫黑色粉末涂料（可加工型），由專門廠家生產(chǎn)，可從社會(huì)上直接購買，它是一種中等光澤、黑色的熱固性粉末涂料，能提供優(yōu)異的化學(xué)性能及抗腐蝕能力，應(yīng)用在經(jīng)過表面前處理后的金屬基材上。它主要適用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體以及處理后需要加工的鑄件，其噴粉后和進(jìn)入固化爐的狀態(tài)見圖5，圖6。

圖4 鑄件在噴涂室內(nèi)噴涂現(xiàn)狀

2.4 強(qiáng)冷室

強(qiáng)冷室采用配置離心式冷卻風(fēng)機(jī)，保證出口鑄件溫度低于60℃，與冷卻轉(zhuǎn)運(yùn)裝置及固化爐連鎖，配備可靠的進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)及其管路，噴涂鑄件經(jīng)過強(qiáng)冷后，最終下線。

圖5 鑄件靜電噴粉后出粉房

圖6 鑄件靜電噴粉后進(jìn)入固化爐

3 工件輸送

鑄件靜電噴粉線工件輸送分三段運(yùn)行：

1）吹灰與預(yù)熱采用輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輸送，為單件行程連續(xù)輸送，運(yùn)行速度約0.75 m/min；

2）噴粉線采用板鏈輸送機(jī)輸送，為單件行程連續(xù)輸送，運(yùn)行速度約0.75 m/min；

3）粉末固化采用輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)輸送，為雙件行程連續(xù)輸送，運(yùn)行速度約1.5 m/min.

4 噴涂效果

圖7為經(jīng)靜電噴粉后缸體鑄件各個(gè)表面漆膜完整、光滑，漆膜厚度均勻，可控制在80μm～100μm，未出現(xiàn)漏噴等現(xiàn)象。在后續(xù)的加工過程中發(fā)現(xiàn)鑄件附著力情況較好，未出現(xiàn)粉末底層剝落、脫落及底漆毛邊的現(xiàn)象。鑄件在裝配后底漆與面漆配套性較好，不滲色，不龜裂，無不良反應(yīng)。

圖7 靜電噴粉后鑄件各個(gè)側(cè)面表面狀況

5 結(jié) 語

鑄件靜電噴粉工藝是一種先進(jìn)的鑄件涂裝工藝，能滿足鑄件后續(xù)工藝的防銹要求，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，無污染，相比其他防銹工藝能很大程度減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)環(huán)境，材料利用率可達(dá)90%以上。