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轿车塑料保险杠的涂装线工艺设计
发布日期:[ 2014-4-2]?人气:3652?? 发布人:?加杰机械
 轿车保险杠是轿车重要的外部装饰件,随着轿车涂装要求的不断提高,保险杠的涂装也越来越受到各专业厂的重视。轿车保险杠主要采用塑料材质,涂料在其表面难于附着,另外塑料件的热变形温度低等,?#35805;?#29983;产中选用的涂料的烘干温度低于金属件所用涂料的烘干温度,因此塑料件涂装和金属件涂装在工艺和涂装材料等方面有很大不同,保险杠涂装?#35805;?#19981;和车身涂装混线生产。目前国内部分大型汽车制造厂已将保险杠的注塑和涂装作为整车生产的一个重要部分,在规划新工厂时建设保险杠的注塑和涂装车间,如日本丰田在国内建设的工厂中就建有树脂车间(即保险杠等塑料件的注塑和涂装车间)。国内?#34892;?#27773;车制造厂的保险杠由大型专业塑料件加工厂提供,国内大型汽车塑料件生产厂有江阴模塑和上海延锋伟?#23458;?#31561;。
国内多条保险杠涂装线的设计吸收了日韩、欧美等的经验?#38469;酰?#36825;些涂装生产线在工艺、设备布置、机械化?#38382;?#19978;有很多不同的地方。为降低塑料保险杠的加工成本并提高其涂装质量,人们在涂装材料、涂装工艺和涂装设备等方面进行了大量研究,取得了一定成果,因此涂装线设计最近几年发生了?#27927;?#21464;化。
1涂装线的总体布置
大型涂装线的整体布?#20204;?#21521;于区域化和立体化。应尽量将同种或同类设备和工序布置在同一个区域,以便于生产的组织和管理。一层主要布置上?#24405;?#24037;位(包括缓存区)、前处理、打磨、检查、修饰及辅助设备;二层主要布置喷漆室、空调平台区域;三层布置烘干室。这种立体化、设备分区的布置方式更有利于提高喷涂洁净区的洁净度,这对提高产品件一次下线合格?#35270;?#24456;大帮助。整个涂装车间为全封闭厂房,人工在上、?#24405;?#26102;都站在生产线的单侧操作,高端保险杠涂装采用自动喷涂?#38382;劍?#21943;漆室废气采用集中高空排放或废气集中焚烧后排放,供漆系统采用集中供漆与线边小系统供漆相结合的模式。
2涂装材料
塑料保险杠耐热?#36234;?#24046;,高温时易变形,因此保险杠涂装?#35805;?#19981;能选择烘干温度过高的涂料,现国内使用的涂料烘干温度大致为80±5℃和120±5℃。保险杠涂层为复合涂层即底漆+色漆+清漆,底漆有双组分和单组分两种,色漆多采用单组分油漆,清漆多采用双组分油漆。双组分底漆烘烤后具有较好的遮盖力,并且可对表面颗粒等油漆缺陷进行打磨处理,特别?#35270;?#20110;塑件本身外观较差的情况,但双组分底漆湿膜状态下的导电性?#35805;?#27604;较差,如底漆不进行烘干?#22242;?#28034;色漆会影响色漆的附着力。双组分清漆施工范围宽,同单组分清漆相比,具?#24418;?#26579;少、调整容易的优点。采用双组分底漆和清漆体系的涂装存在设备投资大、油漆输送管路保养复杂?#28909;?#28857;,但油漆本身容易调整,且易于获得良好的漆膜表面状态。
3涂装工艺
3.1涂装线的主要工艺?#38382;?
塑料保险杠常用的涂装工艺流程有以?#24405;?#31181;:
三喷两烘(3C2B)工艺:上件→前处理→水分烘干→强冷→火焰处理→?#38505;?#34109;→除静电→喷底漆→流平→底漆烘干→强冷→底漆检查/打磨→除静电→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→?#24405;?#19981;合格品返修;
三喷一烘(3C1B)上件→前处理→水分烘干→强冷→火焰处理→?#38505;?#34109;→除静电→喷底漆→流平→喷色漆→流平→喷清漆→流平→烘干→强冷→检查修饰→?#24405;?#19981;合格品返修;
3C1B工艺可节省设备的一次性投资及后期的设备运行成本,国内已有产能?#27927;?#30340;塑料保险杠涂装线采用此工艺?#38382;劍?#24182;已投入批量生产,运行情况比较稳定。
3.2前处理
塑料保险杠涂装前的前处理主要是去除工件表面的?#39029;尽?#27833;污和残留的脱模剂等,同时对表面进行活化处理。前处理不好容?#33258;?#25104;漆膜的附着力不良、缩孔?#28034;?#31890;?#28909;?#38519;。前处理有两?#20013;问劍?#19968;?#36136;?#33258;动喷淋,一?#36136;?#20154;工擦拭。自动喷淋是将工件挂在输送设备上经过前处理喷淋线,主要工序为:预脱脂→脱脂→水洗1→水洗2→新鲜DI水洗→吹水→水分烘干→强冷;人工擦拭主要是人工用溶剂擦拭整个工件表面,可减少设备的一次性投资及其运行成本。国内大批量的塑料保险杠涂装线多采用自动喷淋,小批量保险杠涂装及小件涂装多采用手工擦拭方式。
3.3火焰处理
火焰处理可进一?#20132;?#21270;工件表面。由机器人向工件表面喷射火焰,在火焰处理工序后设置了手工和自动除静电工序,以增强工件与涂膜的结合力。
3.4?#38505;?#34109;
?#38505;?#34109;主要是对工件表面某些不需要喷涂区域进行遮蔽处理,?#35805;?#32447;?#38505;?#34109;较困难,多采用线外遮蔽。
3.5喷漆
工件喷涂多采用机器人自动喷涂与人工喷涂相结合的方式,先是自动喷涂,然后是人工检查补喷。有的生产线调试完成进入批量生产时已经可以完全自动化喷涂,自动涂装主要采用机器人喷涂,?#35805;?#24213;漆多采用空气喷枪,色漆2个工作站?#35805;?#37319;用旋杯工作站+喷枪工作站,清漆2个工作站?#35805;?#37319;用喷枪+旋杯工作?#23613;?
4涂装设备
塑料保险杠涂装线的设备主要有机械化输送设备、前处理设备、火焰处理设备、喷漆室设备、烘干炉和人工工作区设备等。
4.1机械化输送设备
塑料保险杠喷涂线机械化输送设备的?#38382;?#36739;多,有普通悬挂输送链、反向积放链和滑橇输送、摩擦输送?#38382;?#31561;。滑橇输送?#38382;?#24067;置灵活多变,国内近几年建成的生产线很多都采用了滑橇输送,日系保险杠涂装线主要采用反向积放链和摩擦输送方式。考虑到前处理工艺输送系?#36710;?#37096;分设备有防水性?#28034;?#33104;性的要求以及烘干工序的温度影响,?#35805;?#21069;处理、烘干工序中滑橇输送系?#36710;?#39537;动装置采用外置式。
4.2前处理设备
前处理设备主要有非标设备、循环系统?#22242;?#39118;系?#36710;取?#22609;料保险杠的脱脂液是偏酸性(pH值?#35805;?#22312;6.4左右)的,不同于车身的脱脂液,所以前处理设备要考虑耐酸性,建议前处理封闭室体、槽体采用不锈钢材料。前处理设备室体顶部装?#20449;?#39118;机,以避免气体向室体外扩散,建议前处理室体一侧设检修平台、室体设检修门、检修门加装悬臂式探照灯,便于有关人员进行设备维修及维护。
4.3喷漆室
国内现有涂装生产线的喷漆室有文氏喷漆室、水旋喷漆?#28082;?#27700;帘式喷漆?#19994;齲?#29616;多采用文氏喷漆室。喷漆室送、排风系统有全新风方式和自循环风方式两种。全新风方式是喷漆室送风空调机组从室体外取风后,经过空调机组多级处理后送入喷漆室,风经过喷漆室利用后通过喷漆室排风风机全部排入大气;自循环风方式是喷漆室内的风循环利用(即风通过送风空调进入喷漆室,然后再经过循环风处理设备返回到送风空调再利用),喷漆室风不是全部排放,只进行部分排放及部分补充。补风与排风的风量多少要根据喷漆?#19994;?#39118;量平衡、喷漆室中废气爆炸极限浓度和油漆性能要求进行计算,有的生产线的风量补充量设计为总循环风量的10%、30%等。喷漆室排风和补风的风量不宜过低,过低会导致循环风中有机溶剂含量过高,?#33258;?#25104; 漆膜表面失光,且喷涂施工?#38382;?#30340;调控较困难。采用循环风的喷漆?#19994;?#24223;气浓度较高(超过国家环保标准要求),需将废气焚烧后排放到大气中(经焚烧处理后的废气可以满足国?#19994;?#29615;保要求)。喷漆?#19994;?#28201;度?#35805;?#35201;求控制在23℃左右,冬季要进行换热、夏季要进行制冷,采用全新风?#38382;?#30340;涂装生产线的能耗?#27927;蟆?#37319;用循环风空调方式可以减少生产线能耗(综合能?#30446;?#38477;低30%以上,相关设备的装机功率能减少40%)、节约运行成本。喷漆室采用循环风方式送风,相应配合的喷涂?#38382;?#35201;采用自动喷涂,因为循环风空气中有害气体含量较高,不适合人工操作,如人工喷涂要穿戴有防毒功能的服装和面具。
4.4烘干炉
烘干炉的?#38382;?#20027;要有直通式、桥式和П型3种。日系涂装生产线机械化输?#25237;?#37319;用反向积放链?#38382;劍?#28888;干炉为桥式烘干炉;欧美体系采?#20204;?#22411;滑橇输送系?#24120;?#28888;干炉为П型烘干炉。烘干炉多采用双行程烘干炉,可减少烘干室散热面积,降低能耗。
4.5供漆系统
供漆系统有两种,一?#36136;?#38598;中供漆系?#24120;?#21363;所有的油漆?#25216;?#20013;在特定的区域内进行调配,集中供漆系统要尽量布置在距离3个喷漆室近的地方,减少因供漆管路过长造成的压力损失和温?#20154;?#22833;,并避免管路清洗困难等;另一?#36136;?#32447;边系?#24120;?#21363;输调漆设备放置在喷涂室附近。线边系统使用的供漆罐容积相对集中供漆要小很多,因此线边系统也被称为小系统。小系?#36710;?#20248;势是能够满足较小油漆投料情况下的喷涂生产,用于不经常生产的色漆、新颜色试制和临时调整色的涂装;集中供漆系统用于底漆、清漆和几种量大的色漆。

 
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