涂装生产线的国内外同行业研究现状与发展趋势
涂装是表面保护中所采用的最基本、最广泛、最有效的手段,涂装质量直接关系产品的竞争能力和市场开发,改革开放以来我国涂装技术有了长足发展,涂料产量从1980年的48万吨,预计2000年将达到200万吨。涂装不但存在多种危害,而且也是危害比较严重、劳动条件较差的作业,世界各国都予以高度重视。80年代初期,我国进行过专题调研论证,针对涂料产品结构高毒、涂装工艺构成高耗、防护工程技术简易的主要问题,制定了治理危害的技术政策,起步了安全标准化工作,经过各方共同努力,取得了初步成效。
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。
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。涂装技术发展划至今,可以概括为手工涂装阶段、流水线涂装阶段、社会化装阶段三个时期。
(1)手工涂装阶段
在此阶段,涂料的底材相对单一,多数以天然木料及简单加工的钢材制品为主要底材。人工手动喷涂是这一时期主要的涂装特点。虽然工业革命推动了汽车行业的繁荣与发展,人们在手工作坊式涂装的基础上也发展了手工空气喷涂,技术方面取得了一定的进步,但仍然是手工作业阶段,整体技术相对落后。
该阶段存在问题:涂装质量一致性程度不高,对涂装从业人员的专业技术知识要求较高。
(2)流水线涂装阶段
这一时期内,人们致力于从性能要求方面研究涂料及涂装工艺。人们总是希望以最小的成本来获取最好的涂装效果。此阶段,静电喷
涂、高压无空气喷枪、电泳涂装、烘干等与涂装相关的技术得到大量应用,呈现出了大批量的流水涂装。
该阶段存在问题:若涂装方案选择不得当易出现批量产品质量缺陷。
(3)社会化阶段
随着工业化进程的进一步推进,极大促进了物质文明向前发展,人类的生活水平在进一步提高的同时,也对我们生活的环境造成了极大的毁坏。涂装过程中对环境造成的污染不容人们忽视。因此,在社会化大生产阶段,喷涂技术发展的方向是涂装工程精细化、批量化、环保化,用较少的涂料成本代价,实现较大的涂装展示效果。
该阶段存在问题:新技术的投入成本更较高,并不是所有企业都能够负担得起。涂装作业越来越趋于专业化,出现了大量专业的涂装企业。
从涂料的发展方向上看涂料行业正在朝着环保化、绿色化的方向发展。“节能、绿色、高效”是涂料行业发展的大趋势。
研究表明,国内外已经出现了自动化程度高的大型生产线,尤其在汽车行业发展极为迅速。1997年初,德国宝马汽车公司在建成并投产了首条汽车车身粉末罩光线。在美国,通用汽车公司于 20 世纪90 年代初,投产了6条皮卡粉末涂喷涂线。日本则在20 世纪 80年代,在提高涂料外观装饰性、耐酸雨性、抗划伤性等做了大量的工作。而我国,自20世纪80年代发展传统的阴极电泳底漆、有机溶剂型中涂、面漆配套的三层体系以来,至今在涂装方面发展缓慢。
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