涂装技术在工程机械上的应用研究

    关键词：工程机械；涂装技术；工艺

    1.引言

    工程机械的涂装是工程机械产品制造工艺中的一个重要环节。近年来，随着国际竞争的日益加剧，工程机械行业在追求产品内在质量的同时也开始追求产品的外观质量。为了进一步提高工程机械产品的外观涂装质量，延长其使用寿命，各企业对工程机械涂装防腐性能提出了更高的要求。因此，做好工程机械产品的防腐、防锈和涂装，探索工程机械涂装技术发展的方向，提高“三防性”是每个制造商和用户最为关注的焦点。

    2.涂装技术在工程机械行业的应用现状

    目前，我国工程机械企业的涂装技术发展参差不齐，涂装工艺、涂装材料、涂装设备还相对比较落后，大部分企业仍然停留在传统涂装技术的应用上。下面简要介绍目前涂装技术在工程机械行业的应用现状。

    2.1涂装工艺的设计

    2.1.1涂装要求

    ⑴膜厚。工程机械产品普遍要求涂膜要有一定的厚度，需要实施多次喷涂。

    ⑵硬度。工程机械类产品的涂膜最重要的一点就是要求其必须具有较高的硬度，能防磕碰、抗磨擦。一般烤漆比自干漆硬度高，所以设计中尽可能采用烘烤工艺。

    ⑶附着力。涂膜附着力是衡量机械强度的重要指标，附着力好坏的关键是前处理，而最为可靠的前处理工艺就是抛丸处理。因此，工程机械产品的结构件一般都采用抛丸处理方法。

    ⑷耐候性。工程机械一般工作在户外环境，需要采用耐候性好的涂装材料。

    ⑸光泽。涂膜光泽的好坏依赖于喷涂设备雾化的精细程度，雾化越精细，光泽就越好，应尽可能采用雾化较好的无气喷涂。

    2.1.2涂装工艺

    工程机械涂装的特点是品种杂、规格多、体积大，不同零部件的生产特点和使用环境不同，其涂装工艺各有特点。20世纪90年代以前工程机械产品生产规模较小，不能形成批量生产，其典型工艺流程如下：

    结构件：抛丸（或喷丸）→清理→喷底漆→干燥→刮腻子→干燥→装配

    整机：清洗→干燥→刮腻子→干燥→打磨→面涂1→干燥→面涂2→干燥→成品

    工程机械涂装发展到现在，工艺流程有比较大的变化，其典型工艺流程如下：

    结构件：抛丸→清理→喷底漆→干燥→刮腻子→打磨→中涂→干燥→面涂→干燥→装配

 整机：清洗→干燥→补腻子精饰及底部喷涂→干燥→成品

    2.2涂装材料

    工程机械涂装用材料普遍采用耐候性和耐磨性好、可低温烘干的自干型涂料，品种主要有改性醇酸磁漆、丙烯酸磁漆、聚氨酯工程磁漆等，而且要求面漆与底漆、腻子和中涂必须相互配套。为了提高涂层的附着力和硬度，应尽可能采用低温烘干涂料。

    2.3涂装设备

    工程机械的结构件及整机涂装生产线主要由结构件抛丸清理室、整机清洗室、水分烘干室、打磨室、喷漆室、漆膜烘干室、精饰室和输送设备等组成。工艺布局与生产线的输送方式密切相关，目前国内结构件涂装普遍采用自行电动葫芦输送；整机涂装生产线主要有3种方式：双板链输送、转轨车输送和自行方式。各设备按流水线布置，各工序均在独自的室体内完成。

    3.工程机械涂装生产中存在的问题

    我国工程机械产品的涂装与国际知名品牌产品相比，外观涂装质量存在较大差别，其主要原因是工程机械产品外观质量定位不高。在工程机械制造过程中，涂装工序既是关键工序，又是特殊工序。如此定义，是因为涂装质量不能仅靠最终检验结果来判定，必须加强其过程的控制。因此，完备的质量控制体系必不可少。涂装工艺设备落后、涂装管理水平不高、缺乏专业涂装技术人员则是工程机械涂装生产存在的主要问题。

    3.1工艺设备落后

    尽管电泳涂装、粉末涂装等先进的涂装技术在工程机械行业已经得到应用，但十分有限，绝大多数企业仍然采用传统的手工喷涂和空气喷涂技术。有些工程机械企业虽然建成了专门的涂装生产线，但是设备档次不够高，使用中一些主要的工艺参数控制不严，设备不能达到最佳的使用效果。经常是为了提高生产效率，喷漆室开门作业，不采用烘干，涂装设备形同虚设，喷漆室空气清洁度无法满足要求，漆膜未干就进入下一道工序等，这样使得涂装质量根本无法保证。

    3.2涂装管理水平不高

    管理对于质量有着重要的意义，涂装管理作为涂装“三要素”之一，是得到良好涂层的根本保证，而工程机械涂装管理的主要问题在工艺管理。工艺管理是确保涂装工艺实施、涂装质量稳定、达到理想涂装目的和取得最佳经济效益的重要条件。目前我国工程机械企业正处于从作坊式生产向工业化生产过渡之际，注意和加强涂装管理显得尤为重要。诸多大型企业的涂装技术、设备工艺相差不多，主要差别在管理方面。许多企业存在着马虎、凑合、迁就等消极管理态度，这正是涂装质量低劣的主要原因之一。比如前处理没有应有的质量控制手段和可执行的标准；涂层的质量检查主要依靠目测，缺少必要的仪器设备；涂装操作人员技能水平不高，随意操作等。

    3.3缺乏专业的涂装技术人员

    无论是先进的设备工艺，还是有效的管理机制，其应用和实现都必须依靠人。涂装在工程机械制造中的地位一直不如焊接、机械加工和装配，在专业技术人员配备方面更是相差甚远，专业的涂装技术人员的配备显得尤为缺乏。

4.工程机械涂装技术发展的方向

    近年来，工程机械制造业得到了迅猛的发展，各工程机械制造商越来越重视产品的外观质量，新工艺、新材料和新的涂装理念得到了推广应用，涂装技术取得了长足的发展。零部件面漆化、先进涂装技术的应用及专业化涂装与第三方涂装将是工程机械涂装发展的方向。

    4.1零部件面漆化

    零部件面漆化指的是在进行整车装配之前，将零部件进行底漆、面漆喷涂，并使其外观质量达到整车外观质量要求。喷涂面漆的零部件装配成整车后不再进行涂装，直接进入下道工序，即所谓的“一次性涂装”或“先涂后装”，目前已成为工程机械行业提高产品外观质量的一个重要措施。与传统的工艺流程相比，采用零部件面漆化工艺具有以下优点。

    ⑴可以对零件的任何面进行喷涂。由于只对单个零件进行涂装，可以通过喷漆线输送装置任意调整零件高度，甚至实现翻转，易于操作。

    ⑵可以满足色彩多样化的要求。目前工程机械产品的整车色彩种类不是很多，而且色彩一般以大部件作为区分，如驾驶室采用与主机不同的颜色。零部件面漆化后装机，避免了可能出现混色、渗色等现象，简化了整车涂装工艺，提高了生产效率。

    ⑶零部件涂装面积相对较小，出现问题容易解决。

    ⑷减少了工序，节约了能耗。按传统工艺整机涂装前需要进行清洗和打磨；实行零部件面漆化后，底漆喷涂后接着喷涂面漆，节省了清洗和打磨工序。

    4.2先进涂装技术的应用

    企业要提高产品涂装外观质量，可以从设备、工艺、管理等诸多方面入手。但是，无论对什么产品，先进的技术、工艺都是必不可少的。随着企业对工人的健康越来越关注，各级政府对环保越来越重视，这样使得生产企业采用投资少、污染大的涂装工艺的可能性越来越小。环保、高效的静电喷涂、粉末涂装、电泳涂装将是工程机械行业涂装未来的发展方向。__）但是，由于行业的特点，空气喷涂、手工喷涂在工程机械涂装中还将长期存在。

    4.3专业化涂装与第三方涂装

    专业化涂装指一些为工程机械配套的企业利用其涂装设备、工艺优势，专门进行涂装生产，为各种工程机械企业的零部件进行前处理、喷漆，而零部件生产企业不再进行工件的涂装。这种专业化的方式不仅避免了小批量生产造成的设备利用率低的问题，而且也解决了由于设备运行成本高、企业不愿意更新升级设备的问题。零部件涂装集中在少数企业，有利于保证和提高工程机械的涂装质量，并能加快先进、高效、节能的涂装生产技术在工程机械行业的推广应用，减少了涂装对环境污染的范围。第三方涂装指工程机械主机或零部件制造商将其所有涂装生产全部外包给专业的涂装工程企业———第三方，自己只负责监督和品检。这主要因为专业的涂装工程企业在涂装技术人员的配备上有一定优势，有利于涂装质量的提高。

    5.结语

    我国工程机械的涂装水平还处在不均衡的发展阶段，新工艺、新材料和新的管理理念推广应用还相对比较缓慢。因此，引进先进的涂装技术，抓好涂装材料、涂装工艺和涂装管理这三要素，是提高工程机械产品涂装质量的当务之急。随着国内一些汽车企业集团进入工程机械行业，汽车涂装理念已发展成为一种新的工程机械涂装模式，环保、高效的静电喷涂、粉末涂装、电泳涂装将是工程机械行业未来涂装的发展方向。