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叉车车架抛丸取消刮涂原子灰工艺

文章出处:www.lcuend.tw人气:1556发表时间:2018/7/18

  摘要:为了提高生产效率和降低生产成本,探讨了叉车车架取消原子灰刮涂工艺的效果,并进行工艺优化,结果使原子灰和砂纸用量减少了约96%,减少了二次修补及打磨工序,同时减少了施工人员数量。
  生产制造过程中板材表面的平整度直接影响着涂装后的装饰性,原子灰凭借其良好的刮涂性、填隙堆砌性,在填平、修饰板材表面缺陷方面发挥着不可替代的作用,其刮涂面积及使用量直接制约生产效率及成本。

  1 工艺改进初探讨

  本文以山推叉车车架制造过程为例,对其工艺过?#25506;?#34892;探讨,在满足质量要求的前提下最大限度地降低原子灰使用量,并为机械制造行业涂装工艺的优化提供借鉴。

  我公司涂装线采用抛丸、涂装一体式悬链流水线,工艺链速0.8 m/min,工艺流程为:抛丸→底漆喷涂→外侧面整体刮涂原子灰→原子灰打磨→面漆喷涂。

  其中,前处理采用1.5 mm规格的强化钢丸进行抛丸处理,抛丸机流量为10~15 A;底漆采用上吸式空气喷涂,底漆膜厚为(25±5)μm。

  根据上述工艺流程可推断,决定原子灰刮涂用量的因素存在于:1)板材本身表面质量;2)抛丸处理度;3)底漆遮盖力。

  针对板材本身质量因素,在不考虑周转过程中磕碰划伤缺陷的情况下,使用2件6 mm厚(t6)的钢板进行工艺?#21592;?#35797;验。其中,件1的表面采用P80砂纸进行打磨处理以增加涂膜的附着力,件2使用抛丸处理,具体数据见表1。

表1 工艺?#21592;?#35797;验

  表1 工艺?#21592;?#35797;验

  从表1可发现:1)板材表面在不经抛丸处理且不刮涂原子灰的条件下进行涂装,涂装后质量完全可满足要求;2)经过抛丸处理的板材在未刮涂原子灰的条件下进行涂装,涂装后质量不符合要求。

  由此可初步推断,抛丸处理是造成板材表面缺陷的主要因素,而涉及抛丸效果的工艺参数具体包含:抛丸时间、抛丸机流量、丸料规格、丸料种。考虑到抛丸后的除锈等级和设备运行成本,确定抛丸时间为10~12min,抛丸机流量为(15±5)A。

  为此,在保证抛丸时间基本一致的情况下,?#30452;?#23545;4件叉车车架进行工艺?#21592;?#35797;验。其中,件4在我司抛丸涂装线进行工艺试验,其余3件?#30452;?#22312;外协厂家进行,具体数据见表2。

表2 不同叉车车架工艺?#21592;?#35797;验

  表2 不同叉车车架工艺?#21592;?#35797;验

  从表2可发现:1)?#21592;?、2、3可知,当丸料规格≤1.0 mm时,抛丸机流量、丸料类型对板材表面质量影响不大;2)?#21592;?、4可知,当抛丸机流量为1 0~1 5 A时,丸料规格对板材表面质量影响较大。

  从表2可看出,在不改变丸料类型的情况下,将丸料规格由1.5 mm改为1.0 mm,工艺流?#35752;?#34892;:抛丸→底漆喷涂→仅焊缝、磕碰划伤处局部刮涂原子灰(其余外侧面不刮涂)→P80砂纸打磨原子灰→面漆喷涂。

  再次试验后,发现车架涂装后的外观仍?#21019;?#21040;质量要求,通过跟踪并?#21592;?#20844;司丙的施工流程,发现我司底漆喷涂后的表面较粗糙,而原子灰打磨时?#21019;?#30952;底漆面,造成平整度无法满足面漆涂装要求。

  为此,?#32440;?#24037;艺流程改为:抛丸→底漆喷涂→仅焊缝、磕碰划伤处局部刮涂原子灰(其余外侧面不刮涂)→P120砂纸打磨原子灰及底漆面→面漆喷涂。通过此次试验跟踪确认,涂装后的车架已完全符合质量要求。

  2 工艺最优化探讨

  抛丸丸料的抗破碎?#32422;?#32784;磨性(即使用寿命)取决于钢丸的材?#30465;?#35268;格。不同材质的丸料,有效循环寿命不同,对板材造成的凹坑缺陷程度亦不同;同材质的丸料?#36136;?#39063;粒大小影响,规格愈小采购成本愈高,且抛丸处理时粉化速度愈快,循环使用次数愈短。

  因此,在满足上述工艺优化改进的前提下,尽可能降低钢丸采购成本并提高抛丸丸料的循环使用次数显得尤为重要。

  经过调研发现,在保证抛丸等级的前提下,目前各厂家所用钢丸材?#30465;?#35268;格均不尽相同,但规格一般为0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.5 mm;类型一般为合金丸、?#24515;?#21512;金丸、强化钢丸;颗粒形状多为圆形、棱角形、圆柱形;各类型钢丸?#21592;?#35265;表3~4。

表3 同材质不同规格钢丸效果?#21592;? src=

  表3 同材质不同规格钢丸效果?#21592;?/P>

表4 同规格不同材质钢丸效果?#21592;? src=

  表4 同规格不同材质钢丸效果?#21592;?/P>

  ?#21592;?#34920;3~4,合理正确地选择钢丸类型,不但板材表面抛丸清理、除锈效果好,效率高,磨料寿命长,而且设备易损件的寿命大大延长,从而可显著降低清理费用。

  综合考虑上述情况后,?#30452;?#36873;用不同的抛丸,按改进工艺再次对叉车车架进行了试验,具体数据见表5。

表5 不同规格钢丸对涂装质量的影响

  表5 不同规格钢丸对涂装质量的影响

  根据表5的试验结果可发现:1)钢丸规格越小,可抛车架的数量越少,为保证抛丸处理质量需及时添加新丸料,钢丸消耗量大;2)使用1.2 mm的强化钢丸进行前处理,抛丸后板材表面凹坑较?#29616;?按改进工艺施工,涂装质量不符合要求。

  而后,对使用1.2 mm强化钢丸处理的另一车架通过提高底漆漆膜厚度至40μm再次进行验证,仍不能达到涂装质量要求。故1.2 mm强化钢丸无法达到此项工艺改进的要求;而0.8 mm的钢丸因其损耗较大,价格?#32440;?#39640;,故选用1.0 mm规格的最适宜。

  因?#24515;?#21512;金丸价格?#29616;?#24378;化钢丸低,考虑到采购成本,又?#30452;?#20351;用1.0 mm的?#24515;?#21512;金丸与强化钢丸再次进行工艺?#21592;?#35797;验,具体数据见表6。

  据表6的试验数据,因?#24515;?#21512;金丸材质为20Cr,抛丸时破碎?#29616;?可抛车架数量明细降低,丸料消耗较大,?#39029;?#38152;效果不如强化钢丸。通过综合计算每台车架的辅料消耗,强化钢丸更适合涂装前处理的要求。

表6 不同类型钢丸对涂装质量的影响

  表6 不同类型钢丸对涂装质量的影响

  3 工艺优化总结

  为使同行借鉴此次工艺改进成果,?#32440;?#27492;项工艺实施时的注意事项总结如下。

  1)为防止底漆打磨后出现露底材而降低底漆防腐性,底漆喷涂时黏度调至(45±5)s(涂-4杯),以提高其遮盖力,并采用压送式空气喷涂或无气、混气喷涂,漆膜厚度要求为(40±5)μm;

  2)打磨底漆漆面及局部刮涂原子灰的外露面时使用P120或P180细度较大的砂纸,以降低面漆涂装后砂纸纹对外观的影响;

  3)因带尖角的钢丸对板材造成的凹坑缺陷较大,且对设备损?#21040;涎现?故抛丸前处理所用钢丸均需采用?#24515;?#21518;的丸料;

  4)考虑到抛丸丸料的采购成本、粉化程度及循环使用寿命,丸料选用1.0mm的强化钢丸更为适宜;

  5)同一规格的抛丸丸料的颗粒大小应基本均匀一致,抛丸过程中应及时跟踪除锈效果随时添加钢丸。

  喷涂附着在叉车车架表面,可对叉车车架起到良好的保护及装饰作用。如果抛丸机后脱漆不但影响到外观质量,而且容易造型叉车车架锈蚀,影响到机械的使用寿命,以下由青岛华盛泰机械有限公司分析叉车车架涂装工艺的?#25512;?#33073;落原因,并提出预防?#25512;?#33073;落的措施。

  一、叉车车架的工艺流程。

  1、抛丸机表面清理。

  采用悬链式抛丸机,将车架吊装到抛丸机上,开启抛丸器对车架表面进行抛丸处理。抛丸后采用滚扫吹丸将车架上留存的钢砂吹扫干净,检查车架抛丸质量,确保车架上的fe3o4和fe2o3及浮锈完全清理干净。

  2、喷涂底漆。

  将车架送入底漆喷漆室对车架喷涂底漆,喷涂后搁置3~5?#31181;櫻?#24453;底漆流平随既进?#26800;?#28422;烘干,烘干30?#31181;?#21518;通入冷空气强行冷却。

  3、刮涂腻子。

  在车架底漆上刮涂灰腻子,送入烘干室将车架上刮涂的原子灰腻子烘干,经冷却后进行打磨,使车架表面光洁平整。再用压缩空气将打磨下来的原子灰腻子粉末吹净。

  4、喷涂面漆。

  在面漆室对车架外表面喷涂面漆,待面漆流平后烘干、冷却,叉车车架涂装工作完成。

  二、脱漆的原因。

  叉车车架漆膜脱落的主要原因是涂层与基本间附着力不够。漆膜附着力产生于涂料中聚合物的分子极性基与被涂表面极性分子的极性基之间的相互吸引力。结合涂装现场环境及涂装工序, 我们总结出涂装过程中影响漆膜附着力的因素, 其主要包括以下方面:

  1、抛丸机清理机不彻底。

  抛丸工艺是靠压缩空气的气流带动丸料高速流动, 喷撒在金属表面, 对金属表面产生切削力, 进而对金属表面进?#26800;?#25243;光处理。若气体流速比?#31995;?#25110;丸料硬度不足, 必然造成喷丸处理不彻底。若边缘部位及拐角部位气流较弱, 也容易造成漏喷。

  通常金属表面的fe3o4和fe2o3?#25381;?#22609;性,破碎后容?#35013;?#31163;, 故抛丸工艺去除浮锈及氧化皮的效果较好; 而油膜、油泥较软, 去除效果较差。若车架表面沾染上的油膜、油泥?#25381;?#34987;清理干净,喷涂漆膜后, 漆膜下边油膜、油泥?#23376;?#36896;成聚合物的分子极性基减弱, 导致漆膜附着力不够而脱落。

  2、压缩空气中带有水分。

  抛丸后使用压缩空气吹扫车架表面时, 若压缩空气中带有水分, 将造成吹扫后水分附着在抛丸后的金属表面, 不能及时挥发。喷涂底漆后, 水?#30452;?#35206;盖在漆膜与车架机体之间, 在涂层与车架表面形成弱极性界面层, 从而降低了底漆漆膜的附着力, 造成底漆脱落。

  使用压缩空气喷涂底漆时, 若喷枪前未安装油水分离器, 将导致漆雾中含有水分, 漆雾中含有水分不仅造成漆膜表面流平性差, ?#22815;?#22312;漆膜表面形成污染和痱粒, 甚至会使?#25512;?#38468;着力降低,造成底漆脱落。

  3、原子灰腻子未干?#28014;?/P>

  若施工现场湿度较大、温度低,底漆喷涂后未干透就刮涂原子灰腻子,将使?#25512;?#31232;释剂?#29615;?#38381;在原子灰腻子下面。若烘干时不能及时排除稀释剂, 易造成原子灰腻子干燥时收缩产生翘起现象。此外, 原子灰腻子?#26800;?#33519;乙烯会渗?#38050;?#26410;干透的底漆层, 造成底漆层从车架表面脱离、?#25512;稹?/P>

  4、?#25512;?#37197;比不精确。

  双组分聚氨酯?#25512;?#25104;膜的形成包括个2过程:一是稀释剂等溶?#38142;佑推?#20013;挥发出来, 二是?#25512;嶂械?#26641;脂与固化剂发生交联?#20174;? 此过程对?#25512;?#25104;膜后的质量起着决定性作用) 。这2个过程同时发生, 且?#25512;?#19982;固化剂的交联?#20174;?#26102;间至少24h需。

  5、喷漆不及时。

  若车架抛丸处理当天未喷涂底漆,容易出现以下问题:一是使车架表面接触空气?#26800;?#27700;分, 造成腐蚀和生锈。二是容?#36164;?#26292;露于现场环?#25345;械?#36710;架落灰。若隔夜后未重新对车架表面进行处理, 则会造成涂装层与基体间的极性降低, 导致底漆与基体间附着力下降。

  三、漆膜喷涂技术的要求。

  为了保证叉车车架漆膜喷涂质量,应满足以下技术要求:

  1、对抛丸机清理的要求。

  叉车车架表面抛丸应全面彻底。若抛丸不彻底, ?#21019;?#21040;规定的等级,需进行二次抛丸。若局部有轻微漏抛情况, 可使用砂轮机打磨。若抛丸后车架表面沾染油污, 应使用稀料进行擦拭,擦拭时注意及时更换抹布。

  2、对喷涂底漆的要求。

  对抛丸后的叉车车架当天必须喷涂底漆。配漆时采用电子称称量?#25512;?#21644;固化剂, 以保证配比的准确性。喷枪的压缩空气进气管前应安装油水分离器。喷漆前应人工按压油水分离器底部的快速阀门进?#20449;?#27700;, 并保证每天至少排水2次。在保证车架表面干燥、清洁前提下, 方?#23665;信?#28422;作业。务必保证底漆的漆膜厚度40um,不得?#26032;?#21943;、虚喷现象。

  3、对刮涂原子灰腻子的要求。

  刮涂原子灰腻子前应检査底漆是否完全干燥。方法是用砂纸打磨底漆, 若能把鹿漆打饴成粉状则?#24471;?#24213;漆已干燥;若打磨底漆时, 底漆粘连在砂纸表面, 则?#24471;?#24213;漆?#25381;?#23436;全干燥, 不允许刮涂原子灰腻子。

  若喷涂底漆后的车架已放置很久,则须将底漆打磨成麻面, 再刮涂原子灰腻子。打磨底漆和原子灰腻子时, 不得打磨过度, 以避免露出车架金属表面。打磨后应将打磨下来的颗粒清除干净,再进?#20449;?#28422;作业。

  此次取消刮涂原子灰的工艺优化,彻底改变了我公司长期以来叉车车架外侧面整体刮涂原子灰的施工流程,使得涂装施工中辅料消耗(原子灰用量、砂纸用量)降低了近96%,并省去了因原子灰打磨后气孔出现而产生的二次修补及打磨工序,减少了施工人员数量,大大提高了生产效?#30465;?/P>

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