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摘要:涂装技术具有效率高、无污染等特性,在当今工程设备制造领域中的应用十分广泛。基于此,首先对涂装技术进行阐述,进而提出涂装技术在工程设备制造领域中的应用。
关键词:涂装;工程设备制造领域;应用
1涂装技术相关阐述
1.1涂料相关阐述
涂料是一种固体树脂和填料、颜料、助剂等构成的固体状合成树脂材料。与普通溶剂涂料、水性涂料不同,其分散介质不是水和溶剂,是以空气作为分散介质。在实际使用中具有无污染、100%成膜、无溶剂污染的特性。涂料可以划分为热固性、热塑性两种形式。热塑性涂料的涂抹外观较差,与金属附着性能较差,所以在工程设备制造领域中的应用较少;工程设备制造领域工程都是采用热固性材料,主要是通过热固性合成树脂作为成膜物质,在烘干工艺当中树脂会先熔融,再受到化学交联后固化为平整硬质涂料[1]。
1.2静电涂装原理
涂料可以采用多种涂装方法,其中静电喷涂技术是当今发展最快的施工工艺,在实际应用中也更加成熟。静电涂装原理为:连接静电喷枪、高压静电发生器,待到接通高压静电之后,此时工件正极会生成非常高的压静电场,枪口位置会产生电晕放电的情况,在涂料由净化空气从供粉器传输到喷枪,在喷出时,由于雾化并且途径电晕放电区会成为带电颗粒,在电场、气场作用下顺着电场力方向喷涂到工件表面,根据设备制造工件表面电力线分布密度排列,在库仑静电影响下可以全面吸附在工件表面上。在喷涂厚度达到一定程度时,采用加热熔融工艺、流平固化工艺,形成光滑平整的涂层。与高压静电喷涂法不同的是,摩擦发电不需要高压静电发生器,的带电及静电场靠摩擦而产生。当在净化的压缩空气输送下经过由强电阴性材料制的摩擦喷枪时,便与枪体内壁发生摩擦而带上正电荷。
2涂装技术的应用现状
在实际应用中,涂装技术具有施工效率高、环保性好、涂膜性能强、成本低等优势,在工程设备制造领域中的应用十分广泛。现如今,很多工程设备制造制造厂商都构建了涂装生产线,从而降低涂装成本,但很多小型工程设备制造制造商由于资金欠缺,难以满足涂装生产线的一次性投资量,所以很少有小型企业建设涂装生产线。现如今,在工程设备制造领域当中涂装技术主要是应用在薄板件、小件涂装等领域,包括机罩、爬梯、驾驶室、台架等,并且这些方面较为成熟。结构件涂装也有所涉及,但由于结构件内部体系复杂,在实际运行中存在着很多问题,主要是包括烘烤不均、成本高、能耗大等问题。为了能够发挥涂装技术效能,同时考虑工程设备制造零部件结构复杂性,因此大部分企业都是采用往复式自动喷粉与手动喷粉结合方案。当然,涂装技术在实际应用中也存在着些许问题,包括烘烤温度高、换色难、局部修补困难、环境要求高等。
3涂装技术在工程设备制造领域中的应用
3.1在薄板件领域的应用
薄板件主要是以防腐涂装为主,主要包括前处理、涂装两个环节,通常可以应用磷化电泳技术进行处理,之后再采用涂装工艺。工程设备制造中薄板件主要包括驾驶室、机罩等,这些零部件板材厚度通常在5mm以下,在高温固化炉内会快速升温,可以确保烘烤温度的均衡性,更有利于开展涂装。其主要的涂装工艺流程为:上件→两次脱脂→两次水洗→表调→磷化处理→两次水洗→纯水洗→阴极电泳→两次超滤处理→纯水洗→沥水→高温固化→强制冷却→打磨→打胶→喷粉→人工补粉→高温固化→强制冷却→下件[2]。涂装在薄板件中的工艺特点和要求为:1)原件要求高。由于驾驶室、覆盖件的原材料外观要求非常高,但是应用涂装技术不适用腻子打磨方法,所以必须要保证原件表面质量,不得出现凹凸和杂质问题。薄板件涂装工艺更适用于大型工程设备制造生产,在生产中要使用模具冲压薄板件,确保板材质量达到标准。2)设备制造与人工喷涂组合方法。部分薄板件内部结构十分复杂,特别是驾驶室,如果全程采用设备制造喷涂方案,可能会导致边角、内表面、空洞无法涂装到位,此时就要人工辅助喷涂。人工涂装可以在设备制造喷涂前,也可以在设备制造喷涂后。后喷可以防止漏喷,但会受到人为因素影响,碰到没有硬化的喷涂表面,形成损伤、难以修复,影响工件外观;前喷可以避免人为因素的影响,但可能会出现漏喷情况。3)采用燃气或燃油加热。由于薄板件厚度小,温度上升均衡,通常采用热风循环的方法即可满足涂装标准。因此不需要进行红外预加热工艺。4)辅料、屏蔽物要有耐高温性。由于涂料固化温度高,所以辅料必须也要具备耐高温性(如密封胶等)。如果某些地方找平需要腻子,则必须要采用导电的高温特殊腻子。5)涂料套色工艺复杂,适用于单一颜色涂装。通常情况都是采用溶剂型涂料在固化好的涂层套色,溶剂涂料、涂料附着力不足,要采用二次烘烤工艺强化附着力。可以采用贴膜工艺取替小面积套色,但要充分考量胶带对涂层的后续附着力,如果无法确定需要展开加速老化试验。6)成品保护当今涂装技术体系中并没有较为完善的修复工艺,所以在薄板件装配、调试中必须要加强成本保护,否则很难修复。
3.2在结构件领域的应用
工程设备制造结构件主要是厚钢板、铸锻件焊接成型,具有结构尺寸较大的特点,相比薄板件,涂装工艺上有很大的差异。其主要的技术工艺表现为:除油→屏蔽→上件→抛丸→清理→脱脂→两次水洗→表调→磷化处理→一次水洗→热水洗→两次吹水(自动和手动)→烘干→强制冷却→喷粉→高温固化→强制冷却→下件。相比溶剂涂装工艺,结构件涂装的特点为:1)处理工艺上,涂装的工艺要求更高,表面不得出现任何的粉尘、油污,否则会降低附着力,所以在工艺中要在抛丸后进行脱脂和磷化处理,保证结构件表面足够清洁。溶剂涂装工艺在粉尘和油脂上的要求更低一些,抛丸工艺完成后即可进行喷涂底漆。2)涂层方面,涂装通常是采用单一涂层,而溶剂涂装采用双涂层方案。当今结构件涂装主要是采用聚酯涂料,相比环氧底漆、聚氨酯面漆涂层的防腐性差一些。3)涂装效率方面,涂装效率更高一些,由于可以在施工中调整工艺参数,所以往往一道涂装工序即可满足标准厚度要求,溶剂涂装至少要喷涂两道涂装工序才能够满足厚度要求。4)采用静电喷涂技术,考虑到结构件整体形态较为复杂,存在一些凹槽部位,由于在涂装中会生成法拉第效应,会影响上粉效果,导致部分位置喷涂厚度不足或漏喷。溶剂涂装技术由于要采用预涂工艺,所以可以避免这些问题[3]。5)涂装工艺要重点考虑板材厚度、吸热性,考虑到结构件板材厚度较大,减缓了工件表面上升温度速率,要延长加热时间。为了能够缩短加热周期,可以采用红外预热、热风炉循环组合加热方案,所以增加了烘烤能耗。再者,结构件整体结构较为复杂,在烘烤过程中可能会出现受热不均情况,如外侧区域已经达到了固化温度标准,但内侧温度没有达到材料固化要求,所以当今涂装技术更多是应用在结构简单的设备制造件中。
4结语
综上所述,通过分析涂装工艺在工程设备制造中的应用,可以发现该项技术对原材料表面质量要求较高,更加适用于大型工程设备制造车间批量生产,还需要做好成品保护。从实用性方面来看,涂装工艺更加适用于简单构件、小件,不利于大型结构件中,但是随着低温材料和烘烤工艺的完善,涂装技术的应用会更加广泛。
参考文献
[1]宋延超,薛伟,江丽.喷涂在工程设备制造行业中的应用[J].现代涂料與涂装,2014,17(3):37-40.
[2]严若胜,杨元林.浅谈静电喷涂技术在工程设备制造产品中的应用[J].低碳世界,2015(4):290-291.
[3]王坤发,顾广新,王帅.涂料在工程设备制造的应用[J].现代涂料与涂装,2013,16(5):23-25
关键词:涂装;工程设备制造领域;应用
1涂装技术相关阐述
1.1涂料相关阐述
涂料是一种固体树脂和填料、颜料、助剂等构成的固体状合成树脂材料。与普通溶剂涂料、水性涂料不同,其分散介质不是水和溶剂,是以空气作为分散介质。在实际使用中具有无污染、100%成膜、无溶剂污染的特性。涂料可以划分为热固性、热塑性两种形式。热塑性涂料的涂抹外观较差,与金属附着性能较差,所以在工程设备制造领域中的应用较少;工程设备制造领域工程都是采用热固性材料,主要是通过热固性合成树脂作为成膜物质,在烘干工艺当中树脂会先熔融,再受到化学交联后固化为平整硬质涂料[1]。
1.2静电涂装原理
涂料可以采用多种涂装方法,其中静电喷涂技术是当今发展最快的施工工艺,在实际应用中也更加成熟。静电涂装原理为:连接静电喷枪、高压静电发生器,待到接通高压静电之后,此时工件正极会生成非常高的压静电场,枪口位置会产生电晕放电的情况,在涂料由净化空气从供粉器传输到喷枪,在喷出时,由于雾化并且途径电晕放电区会成为带电颗粒,在电场、气场作用下顺着电场力方向喷涂到工件表面,根据设备制造工件表面电力线分布密度排列,在库仑静电影响下可以全面吸附在工件表面上。在喷涂厚度达到一定程度时,采用加热熔融工艺、流平固化工艺,形成光滑平整的涂层。与高压静电喷涂法不同的是,摩擦发电不需要高压静电发生器,的带电及静电场靠摩擦而产生。当在净化的压缩空气输送下经过由强电阴性材料制的摩擦喷枪时,便与枪体内壁发生摩擦而带上正电荷。
2涂装技术的应用现状
在实际应用中,涂装技术具有施工效率高、环保性好、涂膜性能强、成本低等优势,在工程设备制造领域中的应用十分广泛。现如今,很多工程设备制造制造厂商都构建了涂装生产线,从而降低涂装成本,但很多小型工程设备制造制造商由于资金欠缺,难以满足涂装生产线的一次性投资量,所以很少有小型企业建设涂装生产线。现如今,在工程设备制造领域当中涂装技术主要是应用在薄板件、小件涂装等领域,包括机罩、爬梯、驾驶室、台架等,并且这些方面较为成熟。结构件涂装也有所涉及,但由于结构件内部体系复杂,在实际运行中存在着很多问题,主要是包括烘烤不均、成本高、能耗大等问题。为了能够发挥涂装技术效能,同时考虑工程设备制造零部件结构复杂性,因此大部分企业都是采用往复式自动喷粉与手动喷粉结合方案。当然,涂装技术在实际应用中也存在着些许问题,包括烘烤温度高、换色难、局部修补困难、环境要求高等。
3涂装技术在工程设备制造领域中的应用
3.1在薄板件领域的应用
薄板件主要是以防腐涂装为主,主要包括前处理、涂装两个环节,通常可以应用磷化电泳技术进行处理,之后再采用涂装工艺。工程设备制造中薄板件主要包括驾驶室、机罩等,这些零部件板材厚度通常在5mm以下,在高温固化炉内会快速升温,可以确保烘烤温度的均衡性,更有利于开展涂装。其主要的涂装工艺流程为:上件→两次脱脂→两次水洗→表调→磷化处理→两次水洗→纯水洗→阴极电泳→两次超滤处理→纯水洗→沥水→高温固化→强制冷却→打磨→打胶→喷粉→人工补粉→高温固化→强制冷却→下件[2]。涂装在薄板件中的工艺特点和要求为:1)原件要求高。由于驾驶室、覆盖件的原材料外观要求非常高,但是应用涂装技术不适用腻子打磨方法,所以必须要保证原件表面质量,不得出现凹凸和杂质问题。薄板件涂装工艺更适用于大型工程设备制造生产,在生产中要使用模具冲压薄板件,确保板材质量达到标准。2)设备制造与人工喷涂组合方法。部分薄板件内部结构十分复杂,特别是驾驶室,如果全程采用设备制造喷涂方案,可能会导致边角、内表面、空洞无法涂装到位,此时就要人工辅助喷涂。人工涂装可以在设备制造喷涂前,也可以在设备制造喷涂后。后喷可以防止漏喷,但会受到人为因素影响,碰到没有硬化的喷涂表面,形成损伤、难以修复,影响工件外观;前喷可以避免人为因素的影响,但可能会出现漏喷情况。3)采用燃气或燃油加热。由于薄板件厚度小,温度上升均衡,通常采用热风循环的方法即可满足涂装标准。因此不需要进行红外预加热工艺。4)辅料、屏蔽物要有耐高温性。由于涂料固化温度高,所以辅料必须也要具备耐高温性(如密封胶等)。如果某些地方找平需要腻子,则必须要采用导电的高温特殊腻子。5)涂料套色工艺复杂,适用于单一颜色涂装。通常情况都是采用溶剂型涂料在固化好的涂层套色,溶剂涂料、涂料附着力不足,要采用二次烘烤工艺强化附着力。可以采用贴膜工艺取替小面积套色,但要充分考量胶带对涂层的后续附着力,如果无法确定需要展开加速老化试验。6)成品保护当今涂装技术体系中并没有较为完善的修复工艺,所以在薄板件装配、调试中必须要加强成本保护,否则很难修复。
3.2在结构件领域的应用
工程设备制造结构件主要是厚钢板、铸锻件焊接成型,具有结构尺寸较大的特点,相比薄板件,涂装工艺上有很大的差异。其主要的技术工艺表现为:除油→屏蔽→上件→抛丸→清理→脱脂→两次水洗→表调→磷化处理→一次水洗→热水洗→两次吹水(自动和手动)→烘干→强制冷却→喷粉→高温固化→强制冷却→下件。相比溶剂涂装工艺,结构件涂装的特点为:1)处理工艺上,涂装的工艺要求更高,表面不得出现任何的粉尘、油污,否则会降低附着力,所以在工艺中要在抛丸后进行脱脂和磷化处理,保证结构件表面足够清洁。溶剂涂装工艺在粉尘和油脂上的要求更低一些,抛丸工艺完成后即可进行喷涂底漆。2)涂层方面,涂装通常是采用单一涂层,而溶剂涂装采用双涂层方案。当今结构件涂装主要是采用聚酯涂料,相比环氧底漆、聚氨酯面漆涂层的防腐性差一些。3)涂装效率方面,涂装效率更高一些,由于可以在施工中调整工艺参数,所以往往一道涂装工序即可满足标准厚度要求,溶剂涂装至少要喷涂两道涂装工序才能够满足厚度要求。4)采用静电喷涂技术,考虑到结构件整体形态较为复杂,存在一些凹槽部位,由于在涂装中会生成法拉第效应,会影响上粉效果,导致部分位置喷涂厚度不足或漏喷。溶剂涂装技术由于要采用预涂工艺,所以可以避免这些问题[3]。5)涂装工艺要重点考虑板材厚度、吸热性,考虑到结构件板材厚度较大,减缓了工件表面上升温度速率,要延长加热时间。为了能够缩短加热周期,可以采用红外预热、热风炉循环组合加热方案,所以增加了烘烤能耗。再者,结构件整体结构较为复杂,在烘烤过程中可能会出现受热不均情况,如外侧区域已经达到了固化温度标准,但内侧温度没有达到材料固化要求,所以当今涂装技术更多是应用在结构简单的设备制造件中。
4结语
综上所述,通过分析涂装工艺在工程设备制造中的应用,可以发现该项技术对原材料表面质量要求较高,更加适用于大型工程设备制造车间批量生产,还需要做好成品保护。从实用性方面来看,涂装工艺更加适用于简单构件、小件,不利于大型结构件中,但是随着低温材料和烘烤工艺的完善,涂装技术的应用会更加广泛。
参考文献
[1]宋延超,薛伟,江丽.喷涂在工程设备制造行业中的应用[J].现代涂料與涂装,2014,17(3):37-40.
[2]严若胜,杨元林.浅谈静电喷涂技术在工程设备制造产品中的应用[J].低碳世界,2015(4):290-291.
[3]王坤发,顾广新,王帅.涂料在工程设备制造的应用[J].现代涂料与涂装,2013,16(5):23-25