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叉車車架拋丸取消刮塗原子灰工藝

文章出處:www.onenonly.com.cn人氣:514發表時間:2018-07-18

  摘要:為了提高生產效率和降低生產成本,探討了叉車車架取消原子灰刮塗工藝的效果,並進行工藝優化,結果使原子灰和砂紙用量減少了約96%,減少了二次修補及打磨工序,同時減少了施工人員數量。
  生產製造過程中板材表麵的平整度直接影響著塗裝後的裝飾性,原子灰憑借其良好的刮塗性、填隙堆砌性,在填平、修飾板材表麵缺陷方麵發揮著不可替代的作用,其刮塗麵積及使用量直接製約生產效率及成本。

  1 工藝改進初探討

  本文以山推叉車車架製造過程為例,對其工藝過程進行探討,在滿足質量要求的前提下最大限度地降低原子灰使用量,並為機械製造行業塗裝工藝的優化提供借鑒。

  我公司塗裝線采用拋丸、塗裝一體式懸鏈流水線,工藝鏈速0.8 m/min,工藝流程為:拋丸→底漆噴塗→外側麵整體刮塗原子灰→原子灰打磨→麵漆噴塗。

  其中,前處理采用1.5 mm規格的強化鋼丸進行拋丸處理,拋丸機流量為10~15 A;底漆采用上吸式空氣噴塗,底漆膜厚為(25±5)μm。

  根據上述工藝流程可推斷,決定原子灰刮塗用量的因素存在於:1)板材本身表麵質量;2)拋丸處理度;3)底漆遮蓋力。

  針對板材本身質量因素,在不考慮周轉過程中磕碰劃傷缺陷的情況下,使用2件6 mm厚(t6)的鋼板進行工藝對比試驗。其中,件1的表麵采用P80砂紙進行打磨處理以增加塗膜的附著力,件2使用拋丸處理,具體數據見表1。

表1 工藝對比試驗

  表1 工藝對比試驗

  從表1可發現:1)板材表麵在不經拋丸處理且不刮塗原子灰的條件下進行塗裝,塗裝後質量完全可滿足要求;2)經過拋丸處理的板材在未刮塗原子灰的條件下進行塗裝,塗裝後質量不符合要求。

  由此可初步推斷,拋丸處理是造成板材表麵缺陷的主要因素,而涉及拋丸效果的工藝參數具體包含:拋丸時間、拋丸機流量、丸料規格、丸料種。考慮到拋丸後的除鏽等級和設備運行成本,確定拋丸時間為10~12min,拋丸機流量為(15±5)A。

  為此,在保證拋丸時間基本一致的情況下,分別對4件叉車車架進行工藝對比試驗。其中,件4在我司拋丸塗裝線進行工藝試驗,其餘3件分別在外協廠家進行,具體數據見表2。

表2 不同叉車車架工藝對比試驗

  表2 不同叉車車架工藝對比試驗

  從表2可發現:1)對比1、2、3可知,當丸料規格≤1.0 mm時,拋丸機流量、丸料類型對板材表麵質量影響不大;2)對比3、4可知,當拋丸機流量為1 0~1 5 A時,丸料規格對板材表麵質量影響較大。

  從表2可看出,在不改變丸料類型的情況下,將丸料規格由1.5 mm改為1.0 mm,工藝流程執行:拋丸→底漆噴塗→僅焊縫、磕碰劃傷處局部刮塗原子灰(其餘外側麵不刮塗)→P80砂紙打磨原子灰→麵漆噴塗。

  再次試驗後,發現車架塗裝後的外觀仍未達到質量要求,通過跟蹤並對比公司丙的施工流程,發現我司底漆噴塗後的表麵較粗糙,而原子灰打磨時未打磨底漆麵,造成平整度無法滿足麵漆塗裝要求。

  為此,又將工藝流程改為:拋丸→底漆噴塗→僅焊縫、磕碰劃傷處局部刮塗原子灰(其餘外側麵不刮塗)→P120砂紙打磨原子灰及底漆麵→麵漆噴塗。通過此次試驗跟蹤確認,塗裝後的車架已完全符合質量要求。

  2 工藝最優化探討

  拋丸丸料的抗破碎性及耐磨性(即使用壽命)取決於鋼丸的材質、規格。不同材質的丸料,有效循環壽命不同,對板材造成的凹坑缺陷程度亦不同;同材質的丸料又受顆粒大小影響,規格愈小采購成本愈高,且拋丸處理時粉化速度愈快,循環使用次數愈短。

  因此,在滿足上述工藝優化改進的前提下,盡可能降低鋼丸采購成本並提高拋丸丸料的循環使用次數顯得尤為重要。

  經過調研發現,在保證拋丸等級的前提下,目前各廠家所用鋼丸材質、規格均不盡相同,但規格一般為0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.5 mm;類型一般為合金丸、研磨合金丸、強化鋼丸;顆粒形狀多為圓形、棱角形、圓柱形;各類型鋼丸對比見表3~4。

表3 同材質不同規格鋼丸效果對比

  表3 同材質不同規格鋼丸效果對比

表4 同規格不同材質鋼丸效果對比

  表4 同規格不同材質鋼丸效果對比

  對比表3~4,合理正確地選擇鋼丸類型,不但板材表麵拋丸清理、除鏽效果好,效率高,磨料壽命長,而且設備易損件的壽命大大延長,從而可顯著降低清理費用。

  綜合考慮上述情況後,分別選用不同的拋丸,按改進工藝再次對叉車車架進行了試驗,具體數據見表5。

表5 不同規格鋼丸對塗裝質量的影響

  表5 不同規格鋼丸對塗裝質量的影響

  根據表5的試驗結果可發現:1)鋼丸規格越小,可拋車架的數量越少,為保證拋丸處理質量需及時添加新丸料,鋼丸消耗量大;2)使用1.2 mm的強化鋼丸進行前處理,拋丸後板材表麵凹坑較嚴重,按改進工藝施工,塗裝質量不符合要求。

  而後,對使用1.2 mm強化鋼丸處理的另一車架通過提高底漆漆膜厚度至40μm再次進行驗證,仍不能達到塗裝質量要求。故1.2 mm強化鋼丸無法達到此項工藝改進的要求;而0.8 mm的鋼丸因其損耗較大,價格又較高,故選用1.0 mm規格的最適宜。

  因研磨合金丸價格較之強化鋼丸低,考慮到采購成本,又分別使用1.0 mm的研磨合金丸與強化鋼丸再次進行工藝對比試驗,具體數據見表6。

  據表6的試驗數據,因研磨合金丸材質為20Cr,拋丸時破碎嚴重,可拋車架數量明細降低,丸料消耗較大,且除鏽效果不如強化鋼丸。通過綜合計算每台車架的輔料消耗,強化鋼丸更適合塗裝前處理的要求。

表6 不同類型鋼丸對塗裝質量的影響

  表6 不同類型鋼丸對塗裝質量的影響

  3 工藝優化總結

  為使同行借鑒此次工藝改進成果,現將此項工藝實施時的注意事項總結如下。

  1)為防止底漆打磨後出現露底材而降低底漆防腐性,底漆噴塗時黏度調至(45±5)s(塗-4杯),以提高其遮蓋力,並采用壓送式空氣噴塗或無氣、混氣噴塗,漆膜厚度要求為(40±5)μm;

  2)打磨底漆漆麵及局部刮塗原子灰的外露麵時使用P120或P180細度較大的砂紙,以降低麵漆塗裝後砂紙紋對外觀的影響;

  3)因帶尖角的鋼丸對板材造成的凹坑缺陷較大,且對設備損壞較嚴重,故拋丸前處理所用鋼丸均需采用研磨後的丸料;

  4)考慮到拋丸丸料的采購成本、粉化程度及循環使用壽命,丸料選用1.0mm的強化鋼丸更為適宜;

  5)同一規格的拋丸丸料的顆粒大小應基本均勻一致,拋丸過程中應及時跟蹤除鏽效果隨時添加鋼丸。

  噴塗附著在叉車車架表麵,可對叉車車架起到良好的保護及裝飾作用。如果拋丸機後脫漆不但影響到外觀質量,而且容易造型叉車車架鏽蝕,影響到機械的使用壽命,以下由青島AG亚游集团機械有限公司分析叉車車架塗裝工藝的油漆脫落原因,並提出預防油漆脫落的措施。

  一、叉車車架的工藝流程。

  1、拋丸機表麵清理。

  采用懸鏈式拋丸機,將車架吊裝到拋丸機上,開啟拋丸器對車架表麵進行拋丸處理。拋丸後采用滾掃吹丸將車架上留存的鋼砂吹掃幹淨,檢查車架拋丸質量,確保車架上的fe3o4和fe2o3及浮鏽完全清理幹淨。

  2、噴塗底漆。

  將車架送入底漆噴漆室對車架噴塗底漆,噴塗後擱置3~5分鍾,待底漆流平隨既進行底漆烘幹,烘幹30分鍾後通入冷空氣強行冷卻。

  3、刮塗膩子。

  在車架底漆上刮塗灰膩子,送入烘幹室將車架上刮塗的原子灰膩子烘幹,經冷卻後進行打磨,使車架表麵光潔平整。再用壓縮空氣將打磨下來的原子灰膩子粉末吹淨。

  4、噴塗麵漆。

  在麵漆室對車架外表麵噴塗麵漆,待麵漆流平後烘幹、冷卻,叉車車架塗裝工作完成。

  二、脫漆的原因。

  叉車車架漆膜脫落的主要原因是塗層與基本間附著力不夠。漆膜附著力產生於塗料中聚合物的分子極性基與被塗表麵極性分子的極性基之間的相互吸引力。結合塗裝現場環境及塗裝工序, AG亚游集团總結出塗裝過程中影響漆膜附著力的因素, 其主要包括以下方麵:

  1、拋丸機清理機不徹底。

  拋丸工藝是靠壓縮空氣的氣流帶動丸料高速流動, 噴撒在金屬表麵, 對金屬表麵產生切削力, 進而對金屬表麵進行的拋光處理。若氣體流速比較低或丸料硬度不足, 必然造成噴丸處理不徹底。若邊緣部位及拐角部位氣流較弱, 也容易造成漏噴。

  通常金屬表麵的fe3o4和fe2o3沒有塑性,破碎後容易剝離, 故拋丸工藝去除浮鏽及氧化皮的效果較好; 而油膜、油泥較軟, 去除效果較差。若車架表麵沾染上的油膜、油泥沒有被清理幹淨,噴塗漆膜後, 漆膜下邊油膜、油泥易於造成聚合物的分子極性基減弱, 導致漆膜附著力不夠而脫落。

  2、壓縮空氣中帶有水分。

  拋丸後使用壓縮空氣吹掃車架表麵時, 若壓縮空氣中帶有水分, 將造成吹掃後水分附著在拋丸後的金屬表麵, 不能及時揮發。噴塗底漆後, 水分被覆蓋在漆膜與車架機體之間, 在塗層與車架表麵形成弱極性界麵層, 從而降低了底漆漆膜的附著力, 造成底漆脫落。

  使用壓縮空氣噴塗底漆時, 若噴槍前未安裝油水分離器, 將導致漆霧中含有水分, 漆霧中含有水分不僅造成漆膜表麵流平性差, 還會在漆膜表麵形成汙染和痱粒, 甚至會使油漆附著力降低,造成底漆脫落。

  3、原子灰膩子未幹透。

  若施工現場濕度較大、溫度低,底漆噴塗後未幹透就刮塗原子灰膩子,將使油漆稀釋劑被封閉在原子灰膩子下麵。若烘幹時不能及時排除稀釋劑, 易造成原子灰膩子幹燥時收縮產生翹起現象。此外, 原子灰膩子中的苯乙烯會滲透至未幹透的底漆層, 造成底漆層從車架表麵脫離、脹起。

  4、油漆配比不精確。

  雙組分聚氨酯油漆成膜的形成包括個2過程:一是稀釋劑等溶劑從油漆中揮發出來, 二是油漆中的樹脂與固化劑發生交聯反應( 此過程對油漆成膜後的質量起著決定性作用) 。這2個過程同時發生, 且油漆與固化劑的交聯反應時間至少24h需。

  5、噴漆不及時。

  若車架拋丸處理當天未噴塗底漆,容易出現以下問題:一是使車架表麵接觸空氣中的水分, 造成腐蝕和生鏽。二是容易使暴露於現場環境中的車架落灰。若隔夜後未重新對車架表麵進行處理, 則會造成塗裝層與基體間的極性降低, 導致底漆與基體間附著力下降。

  三、漆膜噴塗技術的要求。

  為了保證叉車車架漆膜噴塗質量,應滿足以下技術要求:

  1、對拋丸機清理的要求。

  叉車車架表麵拋丸應全麵徹底。若拋丸不徹底, 未達到規定的等級,需進行二次拋丸。若局部有輕微漏拋情況, 可使用砂輪機打磨。若拋丸後車架表麵沾染油汙, 應使用稀料進行擦拭,擦拭時注意及時更換抹布。

  2、對噴塗底漆的要求。

  對拋丸後的叉車車架當天必須噴塗底漆。配漆時采用電子稱稱量油漆和固化劑, 以保證配比的準確性。噴槍的壓縮空氣進氣管前應安裝油水分離器。噴漆前應人工按壓油水分離器底部的快速閥門進行排水, 並保證每天至少排水2次。在保證車架表麵幹燥、清潔前提下, 方可進行噴漆作業。務必保證底漆的漆膜厚度40um,不得有漏噴、虛噴現象。

  3、對刮塗原子灰膩子的要求。

  刮塗原子灰膩子前應檢査底漆是否完全幹燥。方法是用砂紙打磨底漆, 若能把鹿漆打飴成粉狀則說明底漆已幹燥;若打磨底漆時, 底漆粘連在砂紙表麵, 則說明底漆沒有完全幹燥, 不允許刮塗原子灰膩子。

  若噴塗底漆後的車架已放置很久,則須將底漆打磨成麻麵, 再刮塗原子灰膩子。打磨底漆和原子灰膩子時, 不得打磨過度, 以避免露出車架金屬表麵。打磨後應將打磨下來的顆粒清除幹淨,再進行噴漆作業。

  此次取消刮塗原子灰的工藝優化,徹底改變了我公司長期以來叉車車架外側麵整體刮塗原子灰的施工流程,使得塗裝施工中輔料消耗(原子灰用量、砂紙用量)降低了近96%,並省去了因原子灰打磨後氣孔出現而產生的二次修補及打磨工序,減少了施工人員數量,大大提高了生產效率。