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靜電粉體塗裝生產線工藝在工程機械行業的應用

[來源:塗裝生產線][作者:靜電粉體塗裝生產線][日期:20-05-21][熱度:]

  隨著人們環保意識的日益提升,對工程機械的塗裝提出了更高的要求。粉末塗料具有低汙染、塗裝效率高、經濟效益高等特點,使其在工程機械領域得到了廣發應用。

  靜電粉體塗裝生產線特點:靜電粉體塗裝生產線工藝的成功實施是工程機械行業塗裝工藝的一次重大突破,由傳統的溶劑型塗料轉變為粉末塗料,無論在生產成本、施工工藝、環境保護、自動化作業等方麵均有大幅度的提升。

  靜電粉體塗裝生產線工藝具有以下幾點優勢:

 1、粉末塗料不含有機溶劑,在生產中不排放有害氣體,能防止大氣汙染,並改善了工人的勞動條件,屬於環保塗料,而傳統油漆溶劑含量達40%以上,並含有大量的甲苯和二甲苯等有毒物質;

 2、粉末塗料可以回收,利用率達95%以上,甚至可達99%,而油漆利用率一般在35%~50%;

 3、塗裝一次容易得到較厚塗層(50~300μm、,因此可以減少施工工序,節約能源,提升效率;

 4、由於沒有溶劑的揮發,因此減少了火災的危險;

 5、粉末塗層具有優良的機械、化學性能;

 6、粉末噴塗的成品率高於噴漆,一般來說,噴漆件的廢品次品率為10%左右,而粉末噴塗件為1%左右,返修率低,有利於降低成本;

 7、施工簡單,不需要很熟練的操作技術,容易掌握,塗膜厚塗時不會出現流掛問題,容易實施自動化流水線塗裝;

 8、由於粉末塗料是固體狀,因此在貯存上便於管理。

  1、駕駛室靜電粉體塗裝生產線工藝

上件→預脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調→磷化→水洗→水洗→純水洗→陰極電泳→超濾一→超濾二→純水洗→瀝水→烘幹→強冷→(打磨、→打膠→噴粉→烘幹→強冷→屏蔽→套色噴漆→去屏蔽→流平→烘幹→冷卻→下件。

  2、靜電粉體塗裝生產線對駕駛室白件的要求

 工程機械產品受到鋼材、焊接工藝及模具的限製,導致成品白件表麵的缺陷較多,如焊點缺陷、成模缺陷、打磨缺陷等。

 因此絕大多數公司的產品均在電泳底漆後,需要大麵積刮膩子、烘幹、打磨,再噴塗麵漆,方可保證實現最佳的外觀效果。

 但粉末塗層在成膜過程中需要長時間處於180~200℃的烘烤環境,因此要求底塗層具有耐高溫烘烤性能。

 此外,由於粉末在塗裝過程中采用靜電吸附原理,這就要求底塗層具有導電性。

 因此,彌補成品白件缺陷所使用的原子灰膩子及密封膠均要求具有導電性及耐高溫性能。

 為了解決白件缺陷問題,在不改變前道工藝的前提下,進行了大量的工藝試驗,選用國內、外各種不同品牌的原子灰及密封膠進行測試,得出的試驗結果是:

 1、原子灰膩子不適於大範圍及厚刮塗,塗層易出現鼓包、針孔、橘皮等缺陷;

 2、原子灰的配比操作要求較高,否則粉末塗層易出現針孔;

 3、密封膠作為焊縫缺陷的彌補工藝可以采用,但需要使用白色的本體,否則粉末塗層易有色差;

 4、密封膠不能作為板材缺陷的彌補材料進行刮塗。

 基於以上試驗結果,在推行粉末噴塗時,首先要解決白件表麵的缺陷問題,從成型及焊接工序著手,杜絕表麵存在缺陷。

 此外,焊縫斷焊處的密封膠,應使用耐高溫材料,並可以保證與粉末同時固化,而不產生質量缺陷。

  3、噴粉工序的設計

  3.1粉末靜電噴槍的布局

 工程機械產品多數為平麵或管件,因此適用於高壓靜電噴塗法。粉末靜電噴塗技術的特點是工件可以在室溫條件下塗裝,粉末的利用率高,可達95%以上;

 塗膜薄而均勻、平滑,無流掛現象,即使在工件尖銳的邊角和粗糙的表麵也能形成連續、平整、光滑的塗膜,基於以上特性,靜電粉體塗裝生產線極易實現自動化、連續噴塗作業。因此可以根據產能設計,盡量減小工作節拍,采用往複機及固定式噴槍實現自動化噴塗作業。

 存在的內腔或一些死角,可以在後麵的人工找補工位進行,找補工位同時檢查自動噴粉的質量,對於存在的吐粉、上粉不均勻處可以及時處理,保證優良的塗層外觀。

  3.2粉房的設計

 粉房的設計主要關注兩個方麵:其一,室體開口的大小,主要有工件進出口、往複機伸縮口、鏈條通過口,開口追求盡量小,可以減小回收係統的功率,降低采購成本和使用成本;

 其二,壁板材料的選擇,不同材料的壁板對於粉末的吸附性能有差異,為了每班結束後便於操作者清理粉房,應選擇對粉末吸附性差的材料。

 當然,要同時考慮使用條件,一般建議底部采用不鏽鋼,四周及頂棚采用PP板或PVC板,不同材料對粉末的吸附性。

 一般來說,工程機械產品由兩種顏色組成,且產量均衡,同時又不能輪換進行批量生產,因此可以設計2個噴粉房同時生產,從而避免進行換色操作。

   3.3回收係統的設計

 靜電粉體塗裝生產線設備回收係統一般分為2種,分別為單級濾芯式回收裝置和大旋風濾芯式二級回收裝置。工程機械產品的外觀塗裝顏色一般比較單一,多數均為2種顏色。

 因此,選用單級濾芯式回收裝置有利於投資的減少及使用成本的降低,並減少每班結束後的粉房清理量。單級濾芯式回收裝置由以下部件組成:添粉裝置、旋轉篩(或震動篩、、供粉桶、濾芯、風機、終極濾芯等,如圖8所示。

 由於穩定的氣流從粉房四周的各個開口平穩地吹入粉房內部,最終將過噴的粉末一並帶入到回收組件,即阻止了粉末的外溢,也提高了粉末的回收效率;

 此外,粉房內的粉末濃度必須低於粉末的爆炸極限。因此,粉房實際風量大小的設計如下。

 1、粉房排風量計算式:Q1=3600K·S·V,式中:Q1為粉房排風量,m3/h;S為粉房所以開口處總麵積,m2;K為粉房效率係數,取1.8~3.6;V為粉房靠扣除空氣流速,m/s,開口處吸入空氣的速度為0.4~0.7m/s。

 2、回收裝置的排風量計算式:Q2=D/n·p,式中:Q2為回收裝置的排風量,m3/h;D為粉末總噴出量,g/min;n為粉末塗覆效率;p為粉末爆炸的下限濃度,30g/m3。

 所以,粉房的實際風量Q≥Q1、Q2。自動噴粉室開口處的風速比手工噴粉室的高,以適應多槍及供粉量大的噴塗,保證粉末不外溢及粉末濃度低於爆炸濃度約50%,在噴塗工件附近,其速度不大於0.3m/s,以減少氣流對噴霧形狀的破壞,保證有較高的沉積率。

  4、粉末烘幹爐的設計

 一般粉末的成膜條件是工件溫度持續在180~200℃下,才能固化成膜達到其性能指標,否則將極大地降低粉末塗層的耐候性及其他性能。

 因此,粉末烘幹的能耗較高,那麽如何保證能源較高的利用率,以及保溫措施,將作為粉末烘幹爐的設計重點。

烘幹爐一般分為3種形式,即箱式爐、隧道爐和橋式爐。橋式烘房進、出口段熱空氣的密度較低,熱空氣上浮,冷空氣下沉從而能夠形成氣封,有效地阻止熱量的溢出和外界灰塵的進入。

 烘幹爐室體麵板一般采用單元化的迷宮式公母槽插板結構,現場拚裝,為防止傳導造成的熱量損失,內表麵采用矽青銅氬氣保護焊,內、外壁間填充纖維岩棉絕熱層(也有在保溫層之間填有一層10mm的矽酸鋁板進行隔熱設計、;

 內、外壁板側麵拚接縫處、底、頂板拚接縫處均滿焊;溫控采用多點測溫、多點控溫方式,采用恒溫控製方式控溫。

 烘幹爐有效溫區範圍內工件表麵溫度達到設定的工作溫度後,工件高度範圍內上、中、下3點溫度偏差≤±5℃;烘道內要保持微負壓,保證通道進出口的熱量不外溢。

 5、粉末塗層表麵的噴漆套色

   工程機械行業的產品套色工藝已經逐漸被不幹膠標識粘貼所替代,原因是套色成本高,工序複雜,又容易造成二次塗裝缺陷,但是,為了提升整機外觀的美觀性,個別產品仍保留噴漆套色工藝。粉末塗層在噴漆套色時,有如下2種處理方法:

  1、噴漆套色表麵應使用240#砂紙進行全麵打磨,保證塗層具有粗糙表麵,清灰後噴漆,然後可自然晾幹或烘幹;

  2、噴漆套色表麵如不打磨,可以直接噴漆,但是油漆必須在70~90℃的烘幹環境中;如果不進行以上的工藝操作,而是在粉末塗層表麵正常噴漆後自然幹燥,塗層之間附著力會非常差。

  6、結語

 對於工程機械行業,靜電粉體塗裝生產線技術作為一種新型的環保技術,是綠色製作技術重要表現形式之一,有極高的推廣價值。國內部分大型工程機械製造商不僅在主機廠大範圍地采用粉末噴塗技術,而且已要求多數外協合作商推廣使用粉末噴塗工藝,其良好的經濟價值得到大家的認可。

 目前,靜電粉體塗裝生產線工藝在工程機械的應用範圍,主要集中在薄板件及管件。如何將粉末噴塗技術推廣至中厚板件上,是未來需要深入研究的課題。

 其中卡特彼勒、徐工集團等企業均開始了靜電粉體塗裝生產線在中厚板上的應用,並積攢了大量的寶貴經驗,也必將為粉末噴塗技術在行業內的快速發展提供助力。


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