长发机械论粉末涂料在驾驶室的应用
粉末涂装工艺的成功实施是工程机械行业涂装工艺的一次重大突破,由传统的溶剂型涂料转变为粉末涂料,无论在生产成本、施工工艺、环境保护、自动化作业等方面均有大幅度的提升。粉末涂装工艺具有以下几点优势:
①粉末涂料不含有机溶剂,在生产中不排放有害气体,能防止大气污染,并改善了工人的劳动条件,属于环保涂料,而传统油漆溶剂含量达40%以上,并含有大量的甲苯和二甲苯等有毒物质;
②粉末涂料可以回收,利用率达95%以上,甚至可达99%[1],而油漆利用率一般在35~50%左右;
③涂装一次容易得到较厚涂层(约50-300μm),因此可以减少施工工序,节约能源,提升效率;
④由于没有溶剂的挥发,因此减少了火灾的危险[2];
⑤粉末涂层具有优良的机械、化学性能;
⑥粉末喷涂的成品率高于喷漆,一般来说:喷漆件废品,次品率为10%左右,而粉末喷涂件为1%左右,返修率低,有利降低成本;
⑦施工简单,不需要很熟练的操作技术,容易掌握,涂膜厚涂时不会出现流挂问题,容易实施自动化流水线涂装[3];
⑧由于粉末涂料是固体状,因此在贮存上便于管理。
1.驾驶室粉末涂装工艺
1.1工艺流程
上件—预脱脂—脱脂—水洗—水洗—表调—磷化—水洗—水洗—纯水洗—阴极电泳—超滤一—超滤二—纯水洗—沥水—烘干—强冷—(打磨)—打胶—喷粉—烘干—强冷—屏蔽—套色喷漆—去屏蔽—流平—烘干—冷却—下件。
1.2工艺参数
驾驶室涂装工艺时间及相关参数如表1所示。
表1 驾驶室涂装工艺参数
2.粉末涂装对驾驶室白件的要求
工程机械产品受到钢材、焊接工艺及模具的限制,导致成品白件表面的缺陷较多,如焊点缺陷、成模缺陷、打磨缺陷等,因此绝大多数公司 的产品均在电泳底漆后,需要大面积刮腻子、烘干、打磨,再喷涂面漆,方可保证实现最佳的外观效果。但粉末涂层在成膜过程中需要长时间处于高温 180-200℃的烘烤环境,因此要求底涂层具有耐高温烘烤性能。此外,由于粉末在涂装过程中采用静电吸附原理,这就要求底涂层具有导电性。因此,弥补成 品白件缺陷所使用的原子灰腻子及密封胶均要求具有导电性及耐高温性能。
为了解决白件缺陷问题,在不改变前道工艺的前提下,进行了大量的工艺试验,选用国内、国际各种不同品牌的原子灰及密封胶进行测试,得出的试验结果是:①原子灰腻子不适于大范围及厚刮涂,涂层易出现鼓包、针孔、橘皮等缺陷,如图1、2所示;
②原子灰的配比操作要求较高,否则粉末涂层易出现针孔;
③密封胶作为焊缝缺陷的弥补工艺可以采用,但需要使用白色的本体,否则粉末涂层易有色差;
④密封胶不能作为板材缺陷的弥补材料进行刮涂,如图3、4、5所示。
(1)大面积刮腻子的影响
图1 原子灰腻子180℃烘烤后打磨 图2 喷粉后产生橘皮
(2)大面积刮密封胶的影响
基于以上试验结果,在推行粉末喷涂时,首先要解决白件表面的缺陷问题,从成型及焊接工序着手,杜绝表面存在缺陷。此外,焊缝断焊处的密封胶,应使用耐高温材料,并可以保证与粉末同时固化,而不产生质量缺陷。
3.喷粉工序的设计
3.1粉末静电喷枪的布局
工程机械产品多数为平面或管件,因此适用于高压静电喷涂法。粉末静电喷涂技术的特点是工件可以在室温条件下涂装,粉末的利用率高,可达95%以上;涂膜薄而均匀、平滑,无流挂现象,即使在工件尖锐的边角和粗糙的表面也能形成连续、平整、光滑的涂膜,基于以上特性,粉末涂装极易实现自动化、连续喷涂作业。因此可以根据产能设计,尽量减小工作节拍,采用往复机及固定式喷枪实现自动化喷涂作业,如图6、7所示。