浅谈结构件涂装屏蔽工艺改进方法

李长瑞LI Chang-rui；罗功刚LUO Gong-gang

（广西柳工机械股份有限公司，柳州 545007）

（Liugong Machinery Co.，Ltd.，Liuzhou 545007，China）

1 问题的提出

装载机结构件在机加工序结束后，需要进行涂装。典型的结构件涂装前预处理工艺为：除油-屏蔽堵孔-上线-抛丸-吹丸吹灰-表面抛光打磨-下线。结构件在涂装预处理上线后的工序，是抛丸，即利用抛丸器抛出的高速弹丸清理、去除工件表面的氧化皮及其他污物。抛丸过程中，机加孔用橡胶屏蔽轴套屏蔽。由于橡胶屏蔽轴套所使用的橡胶具有弹性模量低，伸长变形大，有可恢复的变形,并能在很宽的温度（-50～150）℃范围内保持弹性的特点，橡胶屏蔽套对砂丸的屏蔽效果较好。预处理合格的结构件，可以进行涂装。结构件常用的涂装工艺有以下三种：①上线-喷涂底漆-烘干-刮补腻子-烘干-喷涂面漆-烘干-下线；②上线-喷粉-粉末固化-下线；③上线-喷涂底面合一漆-烘干-下线。

现在以第一种涂装工艺为例，进行涂装屏蔽过程分析。在整个涂装过程中，机加孔处于屏蔽状态，橡胶屏蔽套在结构件油漆下线后取下。构件在涂装过程中会经历三次升温（温度区间（60～120）℃）、降温（环境温度）的过程，这样加速了屏蔽轴套的老化。老化后的屏蔽轴套弹性降低，对砂丸和油漆的屏蔽效变差，结构件在涂装下线后，机加孔内就会有残留砂丸、油漆，产生以下问题：

①油漆污染。结构件在涂装下线拆除屏蔽轴套后，机加孔内残留砂丸，在清理砂丸的过程中，粉末状的砂丸会吸附到机加孔周围的油漆表面，在空气湿度较大或雨天的环境下，油漆表面出现锈斑，简单的清洗很难除去锈斑，需要用到气动抛光机对油漆表面进行除锈操作。

②安全隐患。机加孔内的砂丸在清理后，会散落到地面，形成砂丸带，成为新的危险源。结构件下线后多道工序混合，整个工作现场的危险系数增加。

③工序浪费。失效后的橡胶屏蔽轴套，不能很好地屏蔽油漆。残留在机加孔内的漆膜，影响机加孔的光洁度及精度，需要由专人用磨枪抛光机加孔表面。

④孔边漏油漆。橡胶屏蔽轴套紧贴构件表面，被屏蔽的构件表面，无法喷涂油漆（屏蔽孔径+7mm范围内），形成漏漆带。在空气湿度较大或雨天的环境下，漏漆带锈蚀，结构件侧面油漆失效区域开始扩展，影响A级面的油漆外观质量。

2 解决方案

分析涂装预处理及涂装工序的特点，在涂装预处理工序使用橡胶轴套屏蔽结构件机加孔，两道工序切换时，将橡胶屏蔽轴套更换为屏蔽钢套。涂装工序三次升温、降温的过程，即不会改变屏蔽钢套的外形尺寸，也不会影响屏蔽钢套的使用性能。

2.1 屏蔽钢套的设计参数及选材 考虑到结构件机加孔的位置及屏蔽钢套安装时的安全性，分别设计了半屏蔽式和全屏蔽式钢套。半屏蔽式钢套适用于易屏蔽的机加孔，全屏蔽式钢套适用于屏蔽局限位置的机加孔。例：装载机前车架翼箱φ90mm孔，孔长75mm。进行屏蔽操作容易，设计了图1所示的屏蔽钢套，一个孔使用两个长度为34mm的屏蔽钢套进行屏蔽；装载机前车架翼箱φ75mm孔，孔长80mm。由于φ75mm孔的位置限制，使用半封闭式屏蔽钢套操作不便，且存在很大的安全隐患，因此设计了全屏蔽式钢套，一个孔使用一个长度为85mm的钢套屏蔽。

两种规格的屏蔽钢套均用无缝钢管制作，半屏蔽式钢套需要焊接端盖和圆钢手柄，根据前期的试验结果，屏蔽钢套的外径尺寸比基本孔径尺寸小0.3mm，且表面粗糙度达到Ra6.3时，屏蔽效果可以满足工艺要求。

2.2 屏蔽钢套的工作原理 在涂装过程中，屏蔽钢套将机加孔与油漆隔离，防止机加孔装配面吸附油漆。机加孔安装半屏蔽式钢套后，孔内形成一个封闭区域，可有效屏蔽油漆；全屏蔽式钢套成为油漆与机加孔表面的隔离介质，同样可以屏蔽油漆。

2.3 屏蔽工艺改进效果检查 对比屏蔽工艺改进前后结构件外观表面的油漆质量，单一屏蔽工艺存在的问题改进明显：①油漆表面污染。改进后，操作者执行新的屏蔽工艺，构件下线后拆除屏蔽钢套，操作者不需要二次清砂及除锈补漆，整个涂装的效率提高，结构件A、B、C级面的油漆质量也得到不同程度的提高。②漏漆。改进后，屏蔽钢套与结构件屏蔽贴合面留有间隙，工作装置安装孔周围的区域全部可以被油漆覆盖，按照正常的涂装工艺流程，结构件表面的油漆失效的情况好转，不需要二次除锈补漆。③安全隐患。改进后，涂装下线的后道工序操作者的作业环境得到改善，生产工艺过程中的危险因素（粉尘、噪音）、劳动过程中的危险因素（不良体位）及生产环境中的危险因素（地面的砂丸）在减少。屏蔽工艺优化后，在某一道工序消除危险源的同时，在其它工序又增加了新的危险源，消除危险源只是一个相对概念，需要在实施方案过程中做好区域安全管理，保证屏蔽工艺的安全性。④工序浪费。涂装下线后的结构件，减少了二次吹砂丸、抛光机加孔的工序，使结构件涂装下线后的工序得到优化，消除了不合理工序的浪费。

3 屏蔽工艺改进方案实施过程中存在的问题

3.1 屏蔽钢套的制作成本 屏蔽钢套的一次制作费用较高，单个屏蔽钢套的制作费用是橡胶屏蔽轴套的五倍。根据整个涂装线不同类型结构件的日均衡量，确定不同规格屏蔽钢套的制作数量。由公司相关部门寻找可以加工屏蔽钢套的外协厂家，要求其报价，寻求性价比最优的供方。

3.2 屏蔽钢套的维护 在涂装过程中，屏蔽钢套的开放表面被漆膜覆盖，经历两次喷漆。对于全屏蔽式钢套，钢套孔边积累的油漆，会影响钢套的使用性能，出现屏蔽钢套不能正常安装的情况；半屏蔽式钢套的孔口被封闭在一个密闭空间，不受油漆涂层的影响。维护的目的主要是防止屏蔽钢套表面生锈、除漆，保持屏蔽轴套的使用性能。

目前常用的除漆方法有机械法、火焰清除法、碱液清除法、脱漆剂法。实际操作过程中选用脱漆剂法，即借助于脱漆剂中的有机溶剂对多数漆膜能起溶解溶胀作用，以达到清除底材表面上旧漆膜的目的，在使用脱漆剂时要严格遵守脱漆剂的使用要求。

4 结束语

通过涂装屏蔽工艺改进，很好的解决了涂装过程中出现的四个问题：油漆污染、孔边漏漆、安全隐患、工序浪费。屏蔽工艺改进实施后，结构件涂装屏蔽成本降低，结构件油漆外观质量提升明显，改进方案可以推广使用。

[1]杨华著.涂装过程质量控制与检验读本[M].北京：中国标准出版社，2006，07.

[2]上海市化学化工学会.涂装作业安全技术[M].北京：机械工业出版社，1991.

[3]Torry Roche.涂装技术的最佳措施[A].第2届环太平洋地区涂料涂装会议论文集[C].1997.