工程机械涂装工艺现状分析及发展方向

李孟君++董桂硕

[摘 要]本文简述了典型工程机械涂装工艺流程和现状，指出实际生产过程中存在的问题，并介绍了我国工程机械未来发展的方向。

[关键词]工程机械、涂装、工艺、现状、发展方向

中图分类号：TM764 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0320-01

随着国际竞争的日益加剧，各工程机械制造企业在注重产品内在质量的同时，也越来越多的关注产品的外观质量，因此对工程机械涂装外观质量提出了更高的要求。虽然汽车行业部分涂装新工艺已推广应用至国内工程机械行业，但是与国际先进水平相比差距仍较大。

1 涂装工艺现状分析

工程机械产品的特点是种类多、体积大、重量大，其典型的结构件涂装工艺流程为“上件→抛丸→清理→底漆喷涂→底漆烘干→腻子刮涂→腻子烘干→腻子打磨→面漆喷涂→面漆烘干→下件”；整机涂装工艺流程为“清洗→打磨→包扎→黄漆找补→灰漆找补→整机烘干→标识→钳工”。此套典型工艺流程在实际应用过程中存在以下三点问题：

（1）自动化程度低。现阶段工程机械涂装线已基本实现流水化生产，但底面漆喷涂仍依靠人工进行，导致喷涂质量不稳定。

（2）涂装能耗高。涂装过程中除了消耗大量的电能之外，还会消耗大量的燃气；其中以抛丸工序消耗电能最多，相关设备的运转全部依靠电能驱动；而油漆和腻子烘干工序天然气消耗量最多，油漆喷涂和腻子刮涂后需使用燃气烘干。

（3）环境污染严重。涂装生产过程中会产生大量可挥发性有机物和粉尘。可挥发性有机物主要来自于清理工序使用的溶剂型清洗剂和喷漆、流平、烘干过程中漆膜表面挥发出的有机溶剂，粉尘主要来自于抛丸过程中产生的抛丸丸粉和腻子打磨过程中产生的腻子粉尘。

总体来说，工程机械涂装工艺水平现状较差，与国际先进水平相比差距较大。

2 涂装工艺发展方向

为缩小差距，工程机械涂装应朝着自动化、精益化、绿色化三个方面发展，以下从自动化、精细化、绿色化三个方面进行展开。

2.1 涂装自动化

2.1.1 集中供漆系統

集中供漆系统指涂料集中加注和供应系统，与传统的重力式、虹吸式及增压罐式的供漆方式不同，它通过压力泵将涂料从调漆间通过密封管道循环输送至喷漆室内，有效防止油漆沉降、固化，避免外来杂物混入油漆储存罐内，输送效率高，适合于大规模连续生产。

2.1.2 结构件自动化喷涂

自动化喷涂指利用机器人代替人工进行底漆、面漆的喷涂作业，机器人相比人工喷涂，主要具备柔性化、喷涂质量佳、操作维护方便的优点；工作范围大，可实现内外表面的喷涂，同时能够实现多种结构件的混线生产；仿形喷涂轨迹精确，提高漆膜的均匀性，同时可减少喷涂过程中的过喷量，提高涂料的利用率；操作维护方便，可实现离线编程，大大缩短现场调试时间。

2.2 涂装精细化

2.2.1 结构件精准化抛丸

精准化抛丸主要指根据结构件尺寸设置相应的抛丸程序，减少抛丸过程中的空抛和抛头电机的空转。传统抛丸机仅设置单一抛丸程序，即不论结构件大小，统一按照最大结构件尺寸设计的程序进行抛丸，这使得尺寸较小结构件在未进入抛丸区域和离开抛丸区域时抛头处于空抛状态，增加了丸粒消耗和能源消耗。为降低抛丸机能耗，应根据抛丸结构件长度等级进行划分，增加对应的自动输送系统上行程开关数量，从而控制抛头电机的启停，达到降低能耗的目的。

2.2.2 结构件高压蒸汽除油

高压蒸汽除油指使用高压饱和蒸汽对结构件表面油污进行清理，相比于溶剂除油具备有除油效率高、成本低的特点。高压蒸汽除油能够将结构件表面油污轻松除去，同时能够将抛丸后残留结构件表面的浮灰冲走，能够有效提升涂装前结构件表面清洁度；同时使用成本较溶剂除油工艺低，使用过程仅消耗少量水和缓蚀剂，能大大降低除油成本。

2.2.3 结构件点刮腻子

结构件点刮腻子指使用腻子对结构件表面缺陷进行点补，即不在对结构件表面缺陷进行腻子满刮。点刮腻子的实施主要在于控制下料件表面质量、焊接修磨质量，降低结构件表面抛丸后粗糙度，同时根据结构件表面外观等级进行划分，取消不必要外露面的腻子刮涂，从而减少腻子刮涂量和腻子打磨量；同时应用快干腻子，取消腻子刮涂后烘干工序，降低烘干能耗。

2.2.4 结构件湿碰湿喷涂

结构件湿碰湿喷涂指在底漆表干后直接喷涂面漆，取消底漆烘干工序，在底面漆喷涂后直接烘干。湿碰湿工艺目前主要应用于汽车涂装行业，在电泳底漆打磨后，直接进行中涂、色漆、清漆湿碰湿喷涂，然后烘干，取消了底漆中涂烘干，降低了能耗。湿碰湿喷涂的要点在于控制面漆“碰”在底漆上的时间，需调整涂料配方、施工粘度和闪干时间将，从而满足湿碰湿要求。

2.3 涂装绿色化

2.3.1 水性涂料的应用

水性涂料是一种以水作溶剂或者作分散介质的涂料，相比于传统溶剂型涂料，水性涂料最大优点就是低VOCs，能够有效减少VOCs的排放。虽然现阶段水性涂料的理化性能和施工性能与溶剂型涂料仍有一定差距，但是随着涂料行业的进步，水性涂料的应用瓶颈必将有所突破。

2.3.2 粉末涂料的应用

粉末涂料是一种不含溶剂、100%固体粉末状的涂料，具有无溶剂、可回收、涂膜机械性能优良的特点。现阶段粉末涂料的应用瓶颈主要在换色周期长和修补性能差上，后续也必将有所突破。

2.3.3 整机免喷涂

整机免喷涂主要指装配完成后整机不再进行大面积油漆找补，直接局部找补后入库。整机免喷涂工艺的实施主要在于物流转运工装、装配吊装工装、安装调试工装的设计，通过减少转运、装配过程磕碰划伤，从而实现整机的免喷涂。

三 总结

虽然现阶段国内工程机械行业水平与国际先进水平差距较大，但是相信不久的将来，越来越多的自动化、精益化、绿色化技术将应用于工程机械涂装生产之中，中国工程机械涂装必将有所突破。

参考文献：

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