结构件水洗工艺的研究与应用

赵丽琼

[摘 要] 针对零部件涂装主体结构件水洗工艺操作在实际生产中存在的难点、可控点进行分析、研究，并提出相应的项目内容。通过该项目的实施，有效解决了问题，并提升了生产的效率，提高了产品质量，改善了操作难度，减少了生产成本的浪费。

[关 键 词] 水洗；结构件；工艺

[中图分类号] TF303 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）22-0208-01

本文将以零部件涂装线结构件水洗工艺研究与应用项目为例——主体件涂装水洗工艺操作中的控制点，对原主体件抛丸后清理所存在的缺陷进行分析、研究，并提出相应的具体的改制计划，该方案可行性强，实施之后可应用到其他型号主体件涂装结构件水洗作业当中，具有良好的表率作用及减少VOC排放，降低对环境的污染。

一、结构件前处理的方法

目前行业普遍的结构件前处理方式有抛丸及酸洗磷化，我们公司目前使用的前处理方式是抛丸，抛丸后的工件在清丸吹灰后再使用高挥发性清洗剂对表面残留的油灰进行清理，在刷洗工件表面油污时，油污会在清洗剂流过的边沿残留，清理效果不佳；酸洗磷化的方法尽管对工件表面油污清理比较彻底但过程复杂且对环境污染十分严重，所以我们考虑提升生产效率，减小工人工作量，减少高效清洗剂高挥发造成VOC的排放，从而在抛丸清理工序后增加高压高温蒸汽水洗工序，现将水洗工艺与传统除油工艺对比如下：

1.传统除油工艺是通过人员纯手工将高效清洗剂倒入小铁桶内，人员手提装有高效清洗剂的小铁桶用弯型毛刷对抛丸过后的工件进行除油操作，抛丸后的工件在清丸吹灰后再使用高挥发性清洗剂对表面残留的油灰进行清理，在刷洗工件表面油污时，油污会在清洗剂流过的边沿残留，清理效果不佳；像转台人工除油一挂10分钟。节拍比较缓慢，工作量较大，影响整体工作进度。

2.水洗工艺除油方式是通过调配好比例的水与清洗剂的溶液经过机器传输引导从喷枪作用于工件表面的清洗方式。对工件表面的油污冲洗得更加彻底，减少高挥发性化学试剂的使用，更加环保，工件表面的清洁度更高。直接冲洗使用的设备更简单、作业更便捷，工件表面仅残留少量的水，同时此方式耗水量非常低，平均单挂耗水量仅为5升，像转台水洗除油单挂节拍为5分钟，节拍效率提升近一倍，可以保证满足工段当天的生产进度。

二、采用的技术原理、关键技术及创新点

结构件水洗工艺研究与应用项目从水洗工艺研究与运用两个方面同时进行。其中水洗工艺研究与应用又包括水洗方式及设备、清洗剂选用及过程防锈、水洗工艺标准化研究与应用。

水洗方式：

1.蒸汽清洗的作用原理：通过高温高压作用下的饱和蒸汽，加快污垢面分子的运动速度，通过破坏它们之间的结合力，对被清洗表面的油渍物质进行溶解，并将其汽化蒸发。清洗过程中不易产生死角，蒸汽可以有效切入任何细小的孔洞和裂缝，有利于开展更深层次的清洁。饱和蒸汽低水耗量，无毒无危险化学添加剂，从根本上减少了废水与污染物。

2.高压水枪作用原理：水通过高压水泵吸入经压缩后高压流经高压水管，最后经高压水枪射出，高压水枪通过控制出水嘴的流量来控制水的分散大小，这样就构成了高压水的喷射。

从设备改造简单化及作业便利性上考虑，本项目应用的水洗工艺针对水洗方法根据在现场的可行性试验了高压水枪和高压饱和蒸汽清洗机两种设备。试验情况如下：高压水枪冲水量大，无法加热，常温下对工件上的油污清洗不彻底，造成工件表面存有大量积水不易吹干，再有就是喷漆室为水循环设备，配备有蓄水池，蓄水池存水量为300立方，高压水枪平均单挂用水为50升，一天下来用水量极易使蓄水池超过警戒水位，而蓄水池内的水无法回收利用，造成浪费。高压饱和蒸汽清洗工艺，相较于直接冲洗来说使用的设备更简单、作业更便捷，高温高压的饱和蒸汽可对配比好的清洗剂进行瞬间加热到160度使其产出蒸汽，对工件表面的油污冲洗得更加彻底且工件表面仅残留少量水，同时此方式耗水量非常低，平均单挂耗水量仅为5升，从而可以满足现场实际操作要求。高温高压蒸汽配合清洗剂对工件表面的油污进行彻底的冲洗，可减少劳动量，减少高挥发性化学试剂的使用，更加环保，工件表面的清洁度更高。因此，对于水洗设备，我们选用高温高压饱和蒸汽机。

三、清洗剂的选用及过程防锈

由于工件清洗过程中水的加入，在考虑工件表面清洗效果的同时必须兼顾防锈，本项目通过对符合现场使用要求的4种水性防锈清洗剂（即67414、67323、400、7400）進行比较，使用情况如下，67414清洗剂在使用过程中防锈效果可以但对油污清洗能力较差；67323清洗剂在使用过程中对油污清洗能力较强但防锈能力较差容易出现闪锈，影响下道工序无法工作；400清洗剂在常温水温下清洗油污能力强，防锈也达标，但在160度的高温下无法达到对油污的清洗要求；7400清洗剂在常温下以及160度高温下使用过程中对油污的清洗过程中的防锈均能够达到预期要求。对上述4种水性防锈清洗剂的调研研究及现场应用试验决定了最终选择7400中性清洗剂作为水洗作业专用清洗剂，该清洗剂能有效去除工件表面油污，同时在工件表面形成保护涂层避免产生锈蚀。

四、达到水平与国内外已有同类先进技术全面对比情况

通过本项目的实施，改善了结构件表面清理方式，实现了结构件湿碰湿喷涂，使得我公司产品防锈性能得到进一步提升，能源消耗方面天然气消耗降低33%，VOC排放降低40%，处于行业先进行列。

五、社会效益情况

通过对水洗工艺的研究，与传统的工艺相比，从原来的两喷两烘改变为现在的两喷一烘，其中减少了高效清洗剂使用过程高挥发后VOC的排放，减少了天然气的使用，减少了二氧化碳的排放。

参考文献：

陈治良.现代涂装手册[M].化学工业出版社，2009.