發(fā)動(dòng)機(jī)的防銹工藝

蔣明明 任麗艷

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對發(fā)動(dòng)機(jī)表面質(zhì)量的狀態(tài)關(guān)注度越來越高。由于防銹工藝的選擇不合理以及儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的不重視，發(fā)動(dòng)機(jī)廠內(nèi)或出廠后短時(shí)間內(nèi)銹蝕的問題時(shí)有發(fā)生，造成市場用戶及服務(wù)站產(chǎn)生較大的抱怨，對企業(yè)的產(chǎn)品市場形象造成嚴(yán)重的負(fù)面影響，同時(shí)產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟(jì)損失。本文以國內(nèi)某發(fā)動(dòng)機(jī)廠表面噴涂質(zhì)量提升的過程為例，敘述了發(fā)動(dòng)機(jī)防銹工藝設(shè)置的主要內(nèi)容以及注意事項(xiàng)，為有類似需求的企業(yè)和技術(shù)人員提供問題解決的方案以及思考的空間。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī) 表面質(zhì)量狀態(tài) 防銹 涂裝

作為我國汽車零部件行業(yè)中的重要的一環(huán)，發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了世界一流水平，但發(fā)動(dòng)機(jī)的表面防銹技術(shù)與世界先進(jìn)水平仍存在一定的差距。盡管近年來，很多國內(nèi)新發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝線生產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)，大量采用了國內(nèi)一流裝備，但其整機(jī)表面質(zhì)量方面與國外同類產(chǎn)品仍存在一定差距，直接導(dǎo)致市場競爭力的不足。

發(fā)動(dòng)機(jī)的防銹是一個(gè)系統(tǒng)化的工程，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)廠內(nèi)涂裝工藝過程以及廠外周轉(zhuǎn)儲(chǔ)存過程兩方面。根據(jù)廠內(nèi)工藝設(shè)置，場內(nèi)周轉(zhuǎn)一般需1-3天，產(chǎn)品從制造到銷售環(huán)節(jié)，存在3-6個(gè)月不等的銷售期限，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)配套產(chǎn)品類型的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的防銹周期一般要求為3-5年。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)廠家必須根據(jù)配套產(chǎn)品使用環(huán)境以及使用周期的要求合理設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝以及存儲(chǔ)放置環(huán)境。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)銹蝕的機(jī)理

1.1 產(chǎn)生銹蝕的機(jī)理

發(fā)動(dòng)機(jī)的銹蝕主要為鑄鐵件的銹蝕。鑄鐵件容易產(chǎn)生銹蝕主要因?yàn)殍T鐵組織中的碳元素以自由狀態(tài)的片狀或球狀石墨存在，加之鑄鐵本身含有硅、硫、磷等雜質(zhì)，使其組織結(jié)構(gòu)疏松而不均勻，所以在大氣環(huán)境中，當(dāng)空氣相對濕度大于65%時(shí)，空氣中的水汽在其表面形成一層液膜，以液膜為電解液，以碳為陰極，臨近區(qū)域的金屬為陽極，就形成無數(shù)個(gè)腐蝕微電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，總反應(yīng)方程式為：

Fe+2H2O Fe（OH）2+H2；

2Fe+O2+2H2O H2O +2Fe（OH）2 ；

Fe（OH）2被氧化，生成最終產(chǎn)物，即：

4Fe（OH）2 十2H2O +O2 4Fe（OH）3；

根據(jù)鑄鐵產(chǎn)生銹蝕的機(jī)理，研制、設(shè)計(jì)出能有效地封閉鑄件孔隙， 防止或減緩大氣中水和氧的滲透，減少腐蝕微電池的形成幾率，就能達(dá)到防銹、緩蝕的目的。根據(jù)這一原理，目前國內(nèi)外已研制出多種不同類型的防銹材料和緩蝕劑，按其物理形態(tài)分有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等

1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)易產(chǎn)生銹蝕的原因

發(fā)動(dòng)機(jī)的試裝過程是一個(gè)高速、精密、復(fù)雜的流水化作業(yè)工藝過程，根據(jù)使用材料的不同，期配件包含鑄鐵件、鋁件等金屬材料，一般包含總裝、分裝、實(shí)驗(yàn)、涂裝、包裝等工藝流程，其中實(shí)驗(yàn)過程（熱試類型）以及涂裝過程（前處理過程）發(fā)動(dòng)機(jī)本身會(huì)與試驗(yàn)冷卻液以及噴涂前處理清洗液進(jìn)接觸，容易造成涂裝前發(fā)動(dòng)機(jī)表面存在積水或表面潮濕等問題，同時(shí)由于噴涂原料以及噴涂工藝的選型問題以及對物流包裝以及倉儲(chǔ)等方面的不重視，發(fā)動(dòng)機(jī)很容易在出廠后短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生銹蝕。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)的防銹工藝

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的廠內(nèi)涂裝工藝方案

發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝的設(shè)置應(yīng)綜合考慮工件試驗(yàn)后的表面質(zhì)量狀態(tài)以及終端用戶對產(chǎn)品表面質(zhì)量的實(shí)際需求。下面將以國內(nèi)某知名發(fā)動(dòng)機(jī)及企業(yè)（簡稱A公司）的涂裝工藝進(jìn)行論述說明。

A公司以建設(shè)新發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線為切契機(jī)，順應(yīng)市場對發(fā)動(dòng)機(jī)防銹質(zhì)量提升的需求，計(jì)劃按照國內(nèi)先進(jìn)的涂裝工藝進(jìn)行涂裝車間的建設(shè)。在發(fā)動(dòng)機(jī)的涂裝項(xiàng)目立項(xiàng)以及調(diào)研過程中，公司領(lǐng)導(dǎo)高度重視，以公司生產(chǎn)副總作為項(xiàng)目的主管領(lǐng)導(dǎo)，生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量、物流等部門的管理者與業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人為開發(fā)小組成員，在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)，一方面采用標(biāo)桿調(diào)研的方式，對國內(nèi)外典型的發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝生產(chǎn)線使用情況進(jìn)行走訪調(diào)查，一方面結(jié)合自身產(chǎn)品特點(diǎn)，參照原有涂裝生產(chǎn)線進(jìn)行涂裝生產(chǎn)工藝的提升分析，A公司原有涂裝工藝路線以及平面布置如圖1。

圖1

通過走訪調(diào)查以及結(jié)合公司原使用效果，A公司總結(jié)了現(xiàn)有涂裝工藝以下幾方面的問題：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)的前處理工藝主要包含脫脂、漂洗、吹干三項(xiàng)工序內(nèi)容，而標(biāo)桿企業(yè)前處理工藝包括脫脂、漂洗、磷化、漂洗、防銹、吹干六項(xiàng)工序內(nèi)容；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)前處理后直接進(jìn)行噴涂作業(yè)，而標(biāo)桿企業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)前處理后會(huì)進(jìn)行烘干強(qiáng)冷處理，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)噴涂前的表面狀態(tài)；

（3）發(fā)動(dòng)機(jī)噴涂工藝完全采用手工噴涂工藝，標(biāo)桿企業(yè)噴涂工藝采用機(jī)器人與人工結(jié)合的噴涂模式，降低了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)能夠一定程度上保證噴涂狀態(tài)的一致性；

（4）發(fā)動(dòng)機(jī)噴涂后直接進(jìn)行下一道裝配工藝流程，標(biāo)桿企業(yè)則需進(jìn)行噴涂后的烘干處理，以保證表面油漆的實(shí)干狀態(tài)；

A公司通過對標(biāo)桿企業(yè)以及企業(yè)原有涂裝方案的分析對，結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)以及投資規(guī)劃，經(jīng)過多方論證，設(shè)置了符合該公司需求的工藝流程，該公最終新涂裝工藝方案線如表1。

表1

發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝 工藝參數(shù)

脫脂 折光系數(shù)：2±0.5，

PH值：8-10，

溫度：50±5℃；

漂洗 溫度50±5℃；

防銹 折光系數(shù)：1±0.2，

PH值：8-9；

自動(dòng)吹干 氣壓：0.2-0.3MPa

手動(dòng)吹干 氣壓：0.4-0.5MPa

烘干 溫度：60-80℃，

時(shí)間：18-20m；

強(qiáng)冷 時(shí)間：4m；

自動(dòng)噴涂 ABB機(jī)器人

手動(dòng)噴涂 GROC輸調(diào)漆系統(tǒng)

流平 4m；

烘干 溫度：60-80℃，

時(shí)間：16-18m；

強(qiáng)冷 時(shí)間：4m；

通過對標(biāo)桿先進(jìn)涂裝方案的消化吸收，A公司建設(shè)了符合該公司實(shí)際情況的涂裝車間并正常投入到了生產(chǎn)中。經(jīng)過一段時(shí)間的使用驗(yàn)證出現(xiàn)了這樣那樣的特殊問題和微小錯(cuò)誤，如前處理槽體之間竄水、自動(dòng)吹干效果較差等問題，這些都需要留待未來一年乃至幾年的使用優(yōu)化中逐漸解決（猶如系統(tǒng)添加補(bǔ)?。?。

2.2發(fā)動(dòng)機(jī)包裝防護(hù)以及周轉(zhuǎn)工藝方案

A公司新的涂裝方案實(shí)施后，市場不再反饋嚴(yán)重的產(chǎn)品銹蝕問題，但個(gè)別配套廠家仍間斷性的發(fā)生銹蝕問題。A公司通過進(jìn)一步的調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，銹蝕問題主要發(fā)生在一家農(nóng)機(jī)產(chǎn)品企業(yè)（簡稱B公司），與其他配套廠家對比主要存在以下幾方面的區(qū)別：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品由A公司到B公司運(yùn)輸以及儲(chǔ)存為露天放置，并且有銹蝕反饋的時(shí)間主要為雨季；

（2）B公司發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到配套產(chǎn)品上后仍為裸露狀態(tài)，表面無遮蔽防護(hù)；

針對以上問題點(diǎn)，A公司做出了如下處置方案：

（1）針對發(fā)動(dòng)機(jī)的儲(chǔ)存，應(yīng)避免潮濕，防止長時(shí)間暴曬，因此應(yīng)設(shè)置專門的儲(chǔ)存?zhèn)}庫，即使短期中轉(zhuǎn)也應(yīng)存放在防雨棚內(nèi)；

（2）針對裸露的工作環(huán)境，建議B廠家設(shè)置一定的防護(hù)遮蔽裝置，同事A廠家充分考慮B廠家實(shí)際使用需求，更換油漆種類，提高油漆的耐候性能；

通過以上措施的實(shí)施，供應(yīng)B廠家的產(chǎn)品銹蝕問題也得到了一定程度上的緩解消除。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)防銹工藝設(shè)置的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

通過以廠內(nèi)涂裝工藝以及包裝防護(hù)周轉(zhuǎn)工藝方案的實(shí)施，本人有以下認(rèn)識，

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)防銹工藝的設(shè)置必須充分考慮公司的產(chǎn)品現(xiàn)狀以及用戶需求；

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)涂裝工藝的設(shè)置必須預(yù)留后期的改進(jìn)增補(bǔ)空間，以保證新工藝的實(shí)施以及產(chǎn)能提升的改造需求；

（3）在選擇漆中時(shí)，要考慮到產(chǎn)品的使用環(huán)境，如有的漆種在一般氣候條件下，耐久性好，防銹能力強(qiáng)，有的漆種有較好的耐鹽、堿性。