摘要：涂装是工程机械制造中的四大工艺之一, 也是工程机械产品的一道特殊工序, 具有防锈防腐、装饰美化、表面强化、警示等作用。本文主要分析了涂装技术的功能与工艺, 在此基础上着重探讨了涂装技术在工程机械中的应用现状与趋势, 以供参考。
关键词：涂装技术; 涂装工艺; 工程机械; 应用现状; 发展趋势;
工程机械是机械行业的重要分支之一, 具有独特的特点, 不管是产品结构, 还是功能与工况等, 都明显与其他机械产品存在不同。产品类型主要包括挖掘机械、工程起重机械、混凝土机械、压实机械等。随着科学技术的发展进步, 我国工程机械获得了长足而飞速的发展, 目前, 在世界上的产销排名已居第3位。在工程机械制造过程中, 涂装是必不可少的一道工序, 其与机械加工、焊接、装配共称四大工艺。通过为工程机械进行涂装, 可有效发挥防锈保护、标识与警示等作用。
1 工程机械涂装技术的功能分析
第一, 防护功能。工程机械主要用于工程建设, 应用工况与环境都比较恶劣, 在风吹日晒、粉尘污染及雨水冲刷等作用下, 容易发生锈蚀, 缩短使用年限。另外, 绝大部分的工程机械零部件均为钢结构件, 加之使用工况复杂, 容易出现锈蚀问题。因此, 在工程机械制造过程中, 零部件及整机都需要进行涂装防护, 以减少因工序间锈蚀而造成的损失和加工成本, 保护工程机械设备, 延长整机使用寿命。
第二, 装饰功能。尽管工程机械是用于施工的设备, 使用环境也比较恶劣, 但用户也希望其外观美观。借助涂装工艺, 就可对工程机械整机色彩与光泽等进行优化, 使其质量都达到理想状态, 如表面漆膜光滑、均匀、饱满、光泽高、无弊病, 耐候性较强等, 以提升工程机械产品观感。
第三, 标识功能。通常工程机械体积都比较大, 在使用过程中容易发生风险, 涂装标识可以起到传递安全信息、使用维护和企业品牌信息的作用。例如, 危险点一般使用黄黑相间的颜色进行喷涂, 以达到警戒作用, 避免发生危险;注油点涂装上鲜艳的红色, 这样维护人员就能快速找到;喷涂企业logo, 在产品使用过程中宣传企业及其产品、品牌等。有的企业甚至对麾下产品全部涂装统一色调, 用户光看产品颜色, 就知道是哪家企业生产的产品。
2 涂装技术在工程机械中的应用
2.1 涂装前处理工艺
2.1.1 抛丸
抛丸处理是指将具有一定硬度的丸料, 利用抛丸器高速旋转的叶轮, 将其抛打到零件表面, 以达到冲击、刮削掉工件表面锈蚀、油脂、焊渣、污物、氧化皮等作用。此种处理方式效率与质量都非常高, 尤其是除锈效果理想, 因而应用比较多, 其一般流程为:脱脂→屏蔽→抛丸→去屏蔽→清理。抛丸既能除去锈迹, 也能将焊接结构件部分应力消除, 强化构件表面强度。应尽可能选择直径较小的弹丸, 以免处理后的工件表面粗糙度不一, 影响外观质量。为了提高漆膜的附着力, 有的企业还对抛丸后的结构件在进行溶剂清洗、磷化等。如果是对已涂装的结构件进行抛丸处理, 必须要采取保护措施, 避免破坏精加工表面和螺纹等。
2.1.2 磷化
对工程机械产品进行磷化处理, 可在产品表面形成一层磷化膜, 磷化膜均匀、带有微孔, 其能与工件基体牢固黏合, 而且漆膜表面平整、美观, 比抛丸处理效果更好, 主要应用于薄板件。磷化处理的一般工艺流程为:预脱脂→机械除锈→脱脂→水洗→酸洗→水洗→表调→磷化→水洗→干燥。为节约能源, 现在大多采用常温磷化或低温磷化。一些外形尺寸巨大的薄板件, 如果无法进行磷化, 可以采用人工喷丸方式进行处理。如吊管机吊臂, 长达9000mm, 就可以进行人工抛丸, 这样工件不容易变形, 不过生产效率比较低。
2.2 喷涂工艺
2.2.1 空气喷涂及无气喷涂的应用
因操作简便, 设备简单, 处理效率与质量高, 这种喷涂工艺具有较强的适应性, 非常适用于单件平面面积不大, 尺寸在几十厘米到几米之间, 底漆和面漆涂层厚度在40?m左右的工件。20世纪大棚涂装作业比较普遍, 随着设备改造和更新, 现在都基本实现了喷漆室内喷涂, 干燥方式从自然干燥改为低温烘干, 使得涂装整体质量得到极大提升。
2.2.2 电泳涂装的应用
因为工程机械结构件多, 尺寸也相对较大, 因此, 电泳涂装在工程机械行业的应用, 不如其他机械制造业普遍, 主要用于驾驶室、油箱、护罩等薄板件的底漆涂装。经过电泳涂装处理的结构件, 一般颜色都比较牢固, 但是不足之处是较难更换, 在底漆涂装中应用较多, 电泳涂层的厚度通常控制在25?m比较适宜。电泳设备造价较高, 实际应用范围窄, 因而涂装成本比较高。
2.2.3 粉末涂装的应用
在工程机械行业, 粉末涂装技术的应用还比较少, 大多作为装饰性面漆涂层。但实践证明, 其采用静电喷涂, 生产成本低于溶剂型涂料涂装, 具有涂层丰满、光泽度高、防腐蚀性强的特点。有的工程机械零部件面漆采用粉末涂装, 底漆采用电泳涂装。例如, 很多工程机械的驾驶室、油箱、护罩等主要覆盖部件, 都采用粉末涂装进行处理, 极大地改善了工程机械产品外观质量。粉末涂装的设备投资较大, 因而推广还存在一定障碍。
3 涂装技术在工程机械中的应用发展趋势
3.1 零部件面漆化
在对整车进行装配的时候, 必须要先根据整机外观, 来对零部件进行漆化, 如喷涂底漆、面漆等, 完成此到工序后, 再直接进入下道工序。在20世纪末期, 该工艺就已在机床、机车、工程机械等行业中进行了应用。相较于传统工艺相比, 零部件面漆化工艺操作非常简便, 零件的各个面都可以采用喷涂方法进行处理, 从而能使产品更好地满足用户色彩需求。先漆化零部件面, 然后再进行装机, 就能在很大程度上简化整车涂装工艺, 防止出现混色、渗色等问题, 有效节省人力物力和能耗。
3.2 采用先进、环保的涂装技术
抛丸、磷化两大工艺在未来一定时期内还会继续应用, 但其都是耗能工艺, 也会排放对环境造成污染的有害物质, 因此, 从长远来看, 未来工程机械涂装前处理将向着绿色、环保方向发展。随着喷涂科技的发展进步, 工程机械行业也会加大资金、技术等投入力度, 选择更加高效、高质、环保的喷涂方式, 来提高产品涂装及外观质量, 减少对环境的污染和降低能源的消耗。
3.3 专业化涂装与第二方涂装
专业化涂装是工程机械配套企业只进行涂装生产, 而不从事零部件制造等, 这类企业一般具有先进涂装设备与工艺。零部件制造由协作企业进行生产。这种分工协作是市场精细化发展的结果, 可以推动企业设备与技术升级换代, 提高工程机械零部件涂装质量。第二方涂装是指工程机械生产企业将涂装外包给专业涂装企业, 并提供设备与厂方, 专业涂装企业负责涂装生产施工, 完成后, 由工程机械生产企业对涂装质量进行品检, 这也能确保涂装质量的提高。
结语
综上所述, 工程机械涂装工艺比较复杂, 作为工程机械产品制造的重要环节, 其对于产品质量具有重大的影响, 企业必须要予以高度重视。传统的涂装技术在未来一段时间内还将会继续应用, 但主要企业应结合实际情况, 从绿色、节能、环保及可持续发展角度出发, 积极进行涂装工艺创新、涂装设备升级改造, 这样才能最大限度地降低能耗和环境污染, 切实提高工程机械产品涂装质量。
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