佛山市三水区机械油漆涂装线的工艺设计

大型机械油漆涂装线的工艺设计

机械油漆涂装的材料、机械油漆涂装的工艺、机械油漆涂装的设备、机械油漆涂装的厂房及公用动力设施、涂装管理等都是直接影响机械油漆涂装质量的因素，必须依靠高质量的管理和高水平的自动化来保证机械油漆涂装质量。由于大型机械油漆涂装线工艺技术复杂、投资巨大，所以工艺设计的重要性必须引起高度重视。随着机械制造技术的发展，机械油漆涂装工艺设计正在朝着节能、环保、高度自动化和采用高质量、高水平的机械油漆涂装工艺方向发展，通过不断了解和引进*．机械油漆涂装的新技术，*地提高了我国机械油漆涂装线的水平。在此，笔者对大型机械油漆涂装线的工艺设计阐述一些设计观点。

1、机械油漆涂装工艺的发展趋势

从20世纪80年代中期开始，欧美发达国家相继颁布了环保法规。从1993年起，欧洲各国一致开始限制机械油漆涂装线中有机挥发物（VOC）的排放量，并规定1997年以后新建的机械油漆涂装线其有机挥发物不得超过45g/m2 ；德国在大气净化标准中规定，新建的机械油漆涂装线中有机挥发物不超过35 g/m2。为了达到排放标准，国外涂装行业提出了机械油漆涂装线减少有机挥发物的涂装工艺发展方向。机械油漆涂装线一般都采用“三涂层” 机械油漆涂装工艺。根据机械油漆涂层标准，确定不同的涂层采用不同的机械油漆涂装工艺，见表1。

目前，欧美国家新建的机械油漆涂装线都采用了丙烯酸漆涂装工艺或聚氨酯漆加粉末涂料的机械油漆涂装工艺。表1中的各种机械油漆涂装工艺就是今后机械涂装工艺的发展方向。

现在丙烯酸漆涂装工艺在欧洲机械油漆涂装工艺中，已经占据了主流地位，其涂装质量接近传统的溶剂型自干漆的质量。随着环保要求的不断提高，目前机械油漆涂装工艺发展的主要趋势是以使用自干漆或快干漆逐渐取代传统的溶剂型机械油漆。

2、机械油漆喷涂工艺设计的重要性

机械油漆喷涂工艺设计的优劣直接影响着机械表面涂层产品的质量、生产效率和生产成本。机械油漆涂装工艺设计是确定工艺设计方案的全过程。它是根据产品的涂层标准、生产纲领和生产物流，通过采用的工艺流程以及选用的涂装材料、涂装设备、涂装厂房、公用动力设施和生产辅助设施等优化组合实现。

机械油漆喷涂工艺设计要重视工艺流程和工艺布置，如果工艺材料和设备的选择及设计不合适，还可以更换。但是，工艺流程和工艺布置选择不合适、布置不合理将后患无穷。其后果是在生产过程中产生的质量问题无法解决、运行成本增加、经济效益低、不能满足国家规定的各种法规要求等。因此，必须高度重视工艺设计，并做到精心设计。

3、机械油漆喷涂工艺设计的基本原则

3.1机械油漆喷涂物流合理

机械油漆涂装工艺设计中的物流包括产品的生产工件物流和各种材料、物料及废物的物流。生产工件物流应选择运行路线短且尽量避免运行路线交叉。对于多层分区布置应尽量减少产品升降和往返次数。各工序应布置合理、衔接良好，且各工位布置要紧凑。各种材料、物料及废物的物流应选择运输路线短、尽量不通过生产操作区、存放场地尽量靠近使用位置。选用的物流运输设备或工具应经济可靠。

3.2机械油漆喷涂立体化、区域化布置

机械油漆涂装的装饰性要求越来越高。涂装环境的洁净度是提高机械表面涂装装饰性的重要条件。因此，工艺设计应按立体化、区域化分层分区布置各种设备及辅助设施。即按不同工序和不同工艺要求，达到不同洁净度以保证车身装饰性要求。应该设置喷漆洁净区、一般洁净区、烘干区和送排风设备区。尽量使辅助设施设在底层，喷漆操作间设在中层，送排风设备区设在上层；烘干区设在中层或上层，送排风设备区和烘干区尽量用墙板封闭，防止噪声和热量扩散而影响其他区域。

3.3机械油漆喷涂离线返修及质量抽检的设置

机械油漆涂装产品表面质量要求高，在每个工艺段（电泳、中涂、面漆等）必须设置离线返修工位，保证不合格产品及时修整。在聚氯乙烯（PVC）和面漆后边设置质量抽检(Audit)工位，在电泳、中涂和面漆强冷室后边设置质量反馈检查工位，以保证产品质量并达到质量信息及时反馈的目的。

3.4设置必要的机械编组站及机械油漆后缓冲

机械油漆随着市场竟争的激烈程度，机械产品都采用多品种、多样化生产。为了保证生产柔性化，大型机械油漆涂装线都应布置漆前的白机械编组站和漆后车身编组站，按品种和颜色存放机身。对每个工艺段（电泳、PVC、中涂、面漆）后边都设有缓冲线，保证机械油漆涂装线在班后或意外事故时的“跑空”，防止烘干炉内工件放置时间过长，同时保证同步生产和便于清理设备内部。为了节省面漆和多种产品需求，在中涂漆后设多色缓冲线。

3.5机械油漆喷涂保持微正压

为了保证机械喷漆洁净度，必须保证喷漆区对其他区域保持微正压，其他区域对机械油漆涂装厂房外界保持微正压。防止外部灰尘进人洁净区，由送人的经过滤的新鲜空气维持各区域的微正压环境。从喷漆洁净区至厂房室外，车间各个区域之间的微正压压差一般按照10~20 Pa递减。

3.6机械油漆喷涂设备选择方式

伴随机械油漆涂装技术的化发展，国内对世界上的各种机械油漆涂装线的技术水平都有较深入的了解。经过分析和研究，我们认为尽管同一类机械油漆涂装设备有着不同的结构形式，各有自己的特点，但是在使用上大同小异。通过不断完善，都朝着结构合理可靠、降低投资、提率、减少运行成本、节能和环保的方向发展。在选择机械油漆涂装设备时，应根据不同的工艺设备布置产品档次及投资额度的确定方案。

悬挂积放链与反向地面积放链或滑撬运输系统配套使用，较适用单层厂房区域化布置，采用水旋式喷漆室和烘干炉等设备；桥式烘干炉和桥式U型烘干炉适用于反向地面积放链运输工件；Ⅱ型烘干炉适用于滑撬运输系统运输工件。新型的水旋式喷漆室也适用于多层厂房的立体化、区域化布置。

悬挂积放链、摆杆或Rodip滑撬运输系统、多功能穿梭机分别与滑撬运输系统配套使用，均适合多层厂房立体化、区域化布置，采用文丘里式机械油漆喷漆室和烘干炉等设备。文丘里式机械油漆喷漆室用于单层厂房区域化布置，由于其水洗装置较深，会造成土建费用增力口。

多品种生产且柔性化要求高的机械油漆喷漆线，选择喷涂机器人比自动喷涂机更合适，采用机器人喷机械油漆是未来机械涂装喷漆的发展趋势。

产品级别较高、投资额度较大的机械油漆涂装线，可选择适合立体化、区域化多层厂房工艺布置的涂装设备，选择自动化程度高的喷涂设备（喷涂机、机器人）以达到生产全过程的自动化控制。

产品级别较低、投资额度较小的机械油漆涂装线，可选择适合区域化单层厂房工艺布置的涂装设备。选择适当的自动化控制水平及机械油漆喷涂设备。

受建设厂地所限，在投资额度允许的情况下，可选择适合占地面积小的多层厂房立体化、区域化工艺布置的机械油漆涂装设备。

3.7机械油漆喷涂土建及公用设施适用、可靠

大型机械油漆涂装线要求厂房全封闭、占地面积尽量小、厂房高度尽量低，以节省送排风系统运行能耗。厂房内墙壁及地面光滑平整，涂不积尘、不起灰的机械油漆。根据机械油漆涂装线用能种类和厂区公用动力供应位置及工艺设备用能位置，合理布置机械油漆涂装线公用动力设施及供应管线。公用动力设施位置的安排应该既方便从厂区引线，又尽量靠近使用设备。公用动力管线布置司令图方案，要考虑线路短、与其他设施互不干涉、布线顺畅及安装维修方便。

4、机械油漆喷涂工艺设计的关键点

4.1喷涂工艺布置的合理性

大型机械油漆涂装线一般都采用“三涂层”涂装工艺，即底漆、中涂、面漆。工艺流程及工艺布置应合理，各种工艺功能齐全，充分考虑柔性化生产并有生产调整、改造的发展余地。物流、人流顺畅，工件运行路线短，升降和迁回少；机械工件缓冲和各种物料存放位置合适；各种设备及库房布置恰当；消防、安全、卫生措施可靠；三废治理得当，符合国家环保法规要求。

考虑未来的机械油漆涂装工艺发展，工艺设计要满足发展的需要。尽管国内目前环保法规要求还不高，机械油漆涂装几工艺应考虑将来能采纳环保型机械油漆涂装工艺，如高固体分机械漆、水性机械漆、粉末机械涂料。