工程機械涂裝工藝現(xiàn)狀分析及發(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。

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