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汽車塗裝生產線之鋁合金輪轂塗裝工藝

[來源:汽車塗裝生產線][作者:汽輪轂塗裝][日期:20-05-06][熱度:]

   鋁合金材料不僅密度小,具有適宜的力學性能、優異的耐腐蝕性、可焊接性能、成型性能和良好的表麵處理性能等特點,而且具備特有的再生性,是汽車實現減重、節能、環保和安全的首選材料,隨著鋁合金輪轂在汽車上的應用越來越廣泛,正逐步開發和應用合理、先進的鋁合金輪轂塗裝,汽車製造業進入環保、節能和輕量化階段,鋁和鋁合金製件已經在汽車上大量運用,其中鋁合金輪轂應用最為廣泛,隨著人們對鋁合金輪教的要求也在不斷提高,不但要求有較離的機械性能,還要求有優良的外觀和畊腐蝕性,為滿足這辟要求,在此對鋁輪轂的塗裝工藝設計進行探討,以促進國內鋁輪轂塗裝工藝技術的不斷提高。
1、工藝設計分析
 1.1塗裝工藝模式
  轎車現今大量使用鋁合金車輪,根據產品的不同要求,采用不同的工藝方法。現全球鋁輪轂主要塗裝發展趨勢為塗裝輪轂、亮麵輪轂、拋光輪轂、電鍍輪轂等。主要塗裝模式如下:噴底粉+噴罩光粉;噴底粉+二次機械加工+噴罩光粉;噴底粉+噴取光漆;噴眩粉+噴底漆+噴罩光漆;噴底漆+噴罩光漆;噴底漆+二次機械加工+噴罩光漆。
  1)低端產品
  前處理→金屬漆塗裝→罩光漆塗裝
  2)中檔產品
  前處理→底粉塗裝→金屬漆塗裝→罩光漆塗裝
  3)高端產品
  前處理→底粉塗裝→金屬漆塗裝→罩光漆塗裝→亮粉塗裝

 1.2機械化輸送方式
  國際流行的鋁輪轂輸送方式,一般采用兩種,即:普通型懸掛輸送機和普通環形地麵輸送機。中間需要轉載時大批量采用機械手,小批量采用人工。
  1)普通型懸掛輸送機
  適用於噴漆或噴粉,采用自動噴塗可保證產品噴塗質量。工藝布置靈活方便。烘幹可采用多行程烘幹室,或者輪轂橫排平行運行的烘幹室。
  2)普通環形地麵輸送機
  適用前處理清洗工序,根據產量不同可掛2-3個工件,清洗效果好。吊具簡單適用。
 1.3工藝布置特點
  同車身塗裝線一樣,鋁輪轂塗裝線也采用區域化方式保證塗裝車間各區所需的不同潔淨度。一般噴漆室、噴粉室應布置在同一區域內,烘幹室布置在同一區域,且烘幹室采用多行程烘幹的方式。這樣布置的鋁輪轂塗裝車間有利於生產組織、管理、線與線之間的轉掛。
2、主要工藝簡介
  表麵前處理的作用魷是將工件表麵淸洗幹淨,使之表麵無油,並且工件經過鉻酸鹽溶掖處理,使表麵生成鉻酸鹽保護膜。此保護膜有極好的防腐蝕性能,而且對塗屋具有良好的附若力,為粉末或塗料的塗裝提供良好的底層。
 2.1前處理工藝
  1)工序過程
  根據產品的不同可采用9序或13序的處理工序,全部采用噴淋的處理方法。具體如下:預脫脂→脫脂→水洗→水洗→除氧化膜處理→除氧化膜處理→DI水洗→DI水洗→DI水洗→鈦/鋯處理→DI水洗→無鉻鈍化→DI水洗→水分烘幹→冷卻
  2)工序作用
  預脫脂和脫脂工序主要負責去除工件表麵油汙;酸洗目的是去除工件表麵氧化皮;鈍化目的是使工件表麵重新生成一層致密的氧化膜。
 2.2噴粉和噴漆工藝
  1)噴粉工藝
  根據產品的不同要求可采用底粉噴塗和亮粉噴塗。噴粉一般在噴粉室內采用靜電噴塗。工件到達噴塗工位後開始旋轉,塗料從已定位的自動噴槍中噴出,完成噴塗工作。噴粉設備(噴具)采購成套設備,帶有高壓靜電發生器及塗料回收裝置。在噴粉前需設置靜電除塵裝置(自動化除塵靜電式從12個噴嘴噴射空氣),以保證產品的噴塗質量。
  2)噴漆工藝
  有的產品噴塗底粉後采用噴漆工藝。噴漆室可采用水旋式或水簾式結構。在噴漆前需設置靜電除塵裝置(自動化除塵靜電式從12個噴嘴噴射空氣),以保證產品的噴塗質量。噴漆或噴粉均采用自動噴塗的方式且工件在噴漆室或噴粉室內可上升、旋轉等。


3、值得注意的幾點建議

  3.1塗裝設備的選擇
  1)前處理設備
  前處理設備采用全噴淋清洗方式,由9-13工序組成(根據不同情況可選擇)。全部工藝儲槽內壁、室體內壁、循環管路均采用不鏽鋼製作。根據工況不同工藝槽內壁分別采用316L不鏽鋼或304不鏽鋼。為防止串液各槽間或噴淋區間工件瀝水時間為0.5~1分鍾(區間長度2m~4m)。水洗應采用逆流清洗的方式。在前處理設備的出口應設有瀝水段和自動吹水裝置。
  2)水份烘幹室
  水份烘幹室采用大風量熱風對流加熱方式,進出口設置氣封裝置,以達到節省能源的目的。采用三元體式直燃式燃氣熱風爐,風機、熱風爐和高溫過濾器組合為一體,整體組裝占地麵積小減少汙染環節。
  3)靜電除塵室
  噴塗前用靜電除塵器向工件吹離子化空氣,去除因靜電吸附在工件上的灰塵。靜電風機進口的過濾除塵裝置,需定期清理。靜電除塵室設送排風係統,吸風口設有過濾裝置。
  4)噴粉室和噴漆室
  噴漆室送風潔淨度為1萬級,照度範圍800lx-1000lx;噴漆室進排風量可調節,以保證噴漆室微正壓和節能要求。噴粉室照度不低於300Lx。采用變頻送風,溫度控製為:冬季20+2℃,夏季26+2℃,流平室的送風溫度為60℃。供給噴粉室的空氣中含塵量<1.5毫克/米3,灰塵粒子的大小在3微米以下。
  5)油漆烘幹爐和粉固化爐
  油漆烘幹爐和粉固化爐采用橋式烘幹結構,具有防止熱氣外溢和保溫效果好,以達到節省能源的目的。室體內壁板應設有良好的隔熱措施,不能產生熱橋。
 3.2應用機械化輸送係統
  運輸設備通常采用懸掛輸送係統和地麵輸送係統。
  前處理線采用普通型懸掛輸送機。輸送速度調節采用變頻方式,應無級調速並在人工操作處設有急停按紐。前處理全線設有接油盤。
  噴粉室及噴漆室和烘幹設備采用地麵輸送係統。地麵輸送機應防漆霧和耐高溫,同樣輸送速度調節采用變頻方式,應無級調速,在上下件及工人操作處設有急停按紐。
  在噴粉室及噴漆室內設旋轉裝置(正,反轉功能),保證工件實現正反轉噴塗。
  烘幹爐內軌道具有伸縮功能,可吸收溫度引起的變化。如采用輪轂橫排平行運行的烘幹室,應采用機械手自動轉載,保證轉載安全可靠。
 3.3決定工藝方案
  1)柔性生產
  鋁輪轂塗裝線建設應能適合柔性化大批量生產需要,單條塗裝線通常的經濟產量為輸送機速度為7-10m/min左右為宜。
  2)機器人噴塗
  機器人噴塗是塗裝趨勢,應采用機器人噴塗。使塗裝生產節省能源、塗料,提高噴塗質量及產品一次合格率,達到盡快收回投資的目的。
  3)節能設備
  必須開發新型的塗裝節能設備。研究開發機器人噴塗的節能型噴漆室,應用循環供風減少進排風量,使噴漆室內溶劑含量維持在爆炸濃度下限以下即可。在冬季生產時噴漆室可節省大量的加熱能耗。
  4)環保型塗料
  我國塗料技術的不斷發展,使環保型塗料的應用必將會普及。水性漆、高固份漆等環保型塗料必將應用於鋁輪轂塗裝,新設計的鋁輪轂塗裝線應考慮應用水性漆工藝的預留,以適應未來發展趨勢的需求。

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