隨著人們環(huán)保意識的日益提升，對工程機(jī)械的涂裝提出了更高的要求。粉末涂料具有低污染、涂裝效率高、經(jīng)濟(jì)效益高等特點(diǎn)，使其在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了廣發(fā)應(yīng)用。

  靜電粉體涂裝生產(chǎn)線特點(diǎn)：靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝的成功實(shí)施是工程機(jī)械行業(yè)涂裝工藝的一次重大突破，由傳統(tǒng)的溶劑型涂料轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┩苛?，無論在生產(chǎn)成本、施工工藝、環(huán)境保護(hù)、自動化作業(yè)等方面均有大幅度的提升。

  靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：

 1、粉末涂料不含有機(jī)溶劑，在生產(chǎn)中不排放有害氣體，能防止大氣污染，并改善了工人的勞動條件，屬于環(huán)保涂料，而傳統(tǒng)油漆溶劑含量達(dá)40%以上，并含有大量的甲苯和二甲苯等有毒物質(zhì)；

 2、粉末涂料可以回收，利用率達(dá)95%以上，甚至可達(dá)99%，而油漆利用率一般在35%～50％；

 3、涂裝一次容易得到較厚涂層（50～300μm、，因此可以減少施工工序，節(jié)約能源，提升效率；

 4、由于沒有溶劑的揮發(fā)，因此減少了火災(zāi)的危險；

 5、粉末涂層具有優(yōu)良的機(jī)械、化學(xué)性能；

 6、粉末噴涂的成品率高于噴漆，一般來說，噴漆件的廢品次品率為10%左右，而粉末噴涂件為1%左右，返修率低，有利于降低成本；

 7、施工簡單，不需要很熟練的操作技術(shù)，容易掌握，涂膜厚涂時不會出現(xiàn)流掛問題，容易實(shí)施自動化流水線涂裝；

 8、由于粉末涂料是固體狀，因此在貯存上便于管理。

  1、駕駛室靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝

上件→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→水洗→純水洗→陰極電泳→超濾一→超濾二→純水洗→瀝水→烘干→強(qiáng)冷→（打磨、→打膠→噴粉→烘干→強(qiáng)冷→屏蔽→套色噴漆→去屏蔽→流平→烘干→冷卻→下件。

  2、靜電粉體涂裝生產(chǎn)線對駕駛室白件的要求

 工程機(jī)械產(chǎn)品受到鋼材、焊接工藝及模具的限制，導(dǎo)致成品白件表面的缺陷較多，如焊點(diǎn)缺陷、成模缺陷、打磨缺陷等。

 因此絕大多數(shù)公司的產(chǎn)品均在電泳底漆后，需要大面積刮膩?zhàn)?、烘干、打磨，再噴涂面漆，方可保證實(shí)現(xiàn)最佳的外觀效果。

 但粉末涂層在成膜過程中需要長時間處于180～200℃的烘烤環(huán)境，因此要求底涂層具有耐高溫烘烤性能。

 此外，由于粉末在涂裝過程中采用靜電吸附原理，這就要求底涂層具有導(dǎo)電性。

 因此，彌補(bǔ)成品白件缺陷所使用的原子灰膩?zhàn)蛹懊芊饽z均要求具有導(dǎo)電性及耐高溫性能。

 為了解決白件缺陷問題，在不改變前道工藝的前提下，進(jìn)行了大量的工藝試驗(yàn)，選用國內(nèi)、外各種不同品牌的原子灰及密封膠進(jìn)行測試，得出的試驗(yàn)結(jié)果是：

 1、原子灰膩?zhàn)硬贿m于大范圍及厚刮涂，涂層易出現(xiàn)鼓包、針孔、橘皮等缺陷；

 2、原子灰的配比操作要求較高，否則粉末涂層易出現(xiàn)針孔；

 3、密封膠作為焊縫缺陷的彌補(bǔ)工藝可以采用，但需要使用白色的本體，否則粉末涂層易有色差；

 4、密封膠不能作為板材缺陷的彌補(bǔ)材料進(jìn)行刮涂。

 基于以上試驗(yàn)結(jié)果，在推行粉末噴涂時，首先要解決白件表面的缺陷問題，從成型及焊接工序著手，杜絕表面存在缺陷。

 此外，焊縫斷焊處的密封膠，應(yīng)使用耐高溫材料，并可以保證與粉末同時固化，而不產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

  3、噴粉工序的設(shè)計

  3.1粉末靜電噴槍的布局

 工程機(jī)械產(chǎn)品多數(shù)為平面或管件，因此適用于高壓靜電噴涂法。粉末靜電噴涂技術(shù)的特點(diǎn)是工件可以在室溫條件下涂裝，粉末的利用率高，可達(dá)95%以上；

 涂膜薄而均勻、平滑，無流掛現(xiàn)象，即使在工件尖銳的邊角和粗糙的表面也能形成連續(xù)、平整、光滑的涂膜，基于以上特性，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線極易實(shí)現(xiàn)自動化、連續(xù)噴涂作業(yè)。因此可以根據(jù)產(chǎn)能設(shè)計，盡量減小工作節(jié)拍，采用往復(fù)機(jī)及固定式噴槍實(shí)現(xiàn)自動化噴涂作業(yè)。

 存在的內(nèi)腔或一些死角，可以在后面的人工找補(bǔ)工位進(jìn)行，找補(bǔ)工位同時檢查自動噴粉的質(zhì)量，對于存在的吐粉、上粉不均勻處可以及時處理，保證優(yōu)良的涂層外觀。

  3.2粉房的設(shè)計

 粉房的設(shè)計主要關(guān)注兩個方面：其一，室體開口的大小，主要有工件進(jìn)出口、往復(fù)機(jī)伸縮口、鏈條通過口，開口追求盡量小，可以減小回收系統(tǒng)的功率，降低采購成本和使用成本；

 其二，壁板材料的選擇，不同材料的壁板對于粉末的吸附性能有差異，為了每班結(jié)束后便于操作者清理粉房，應(yīng)選擇對粉末吸附性差的材料。

 當(dāng)然，要同時考慮使用條件，一般建議底部采用不銹鋼，四周及頂棚采用PP板或PVC板，不同材料對粉末的吸附性。

 一般來說，工程機(jī)械產(chǎn)品由兩種顏色組成，且產(chǎn)量均衡，同時又不能輪換進(jìn)行批量生產(chǎn)，因此可以設(shè)計2個噴粉房同時生產(chǎn)，從而避免進(jìn)行換色操作。

   3.3回收系統(tǒng)的設(shè)計

 靜電粉體涂裝生產(chǎn)線設(shè)備回收系統(tǒng)一般分為2種，分別為單級濾芯式回收裝置和大旋風(fēng)濾芯式二級回收裝置。工程機(jī)械產(chǎn)品的外觀涂裝顏色一般比較單一，多數(shù)均為2種顏色。

 因此，選用單級濾芯式回收裝置有利于投資的減少及使用成本的降低，并減少每班結(jié)束后的粉房清理量。單級濾芯式回收裝置由以下部件組成：添粉裝置、旋轉(zhuǎn)篩（或震動篩、、供粉桶、濾芯、風(fēng)機(jī)、終極濾芯等，如圖8所示。

 由于穩(wěn)定的氣流從粉房四周的各個開口平穩(wěn)地吹入粉房內(nèi)部，最終將過噴的粉末一并帶入到回收組件，即阻止了粉末的外溢，也提高了粉末的回收效率；

 此外，粉房內(nèi)的粉末濃度必須低于粉末的爆炸極限。因此，粉房實(shí)際風(fēng)量大小的設(shè)計如下。

 1、粉房排風(fēng)量計算式：Q1＝3600K·S·V，式中：Q1為粉房排風(fēng)量，m3/h；S為粉房所以開口處總面積，m2；K為粉房效率系數(shù)，取1.8～3.6；V為粉房靠扣除空氣流速，m/s，開口處吸入空氣的速度為0.4～0.7m/s。

 2、回收裝置的排風(fēng)量計算式：Q2＝D/n·p，式中：Q2為回收裝置的排風(fēng)量，m3/h；D為粉末總噴出量，g/min；n為粉末涂覆效率；p為粉末爆炸的下限濃度，30g/m3。

 所以，粉房的實(shí)際風(fēng)量Q≥Q1、Q2。自動噴粉室開口處的風(fēng)速比手工噴粉室的高，以適應(yīng)多槍及供粉量大的噴涂，保證粉末不外溢及粉末濃度低于爆炸濃度約50％，在噴涂工件附近，其速度不大于0.3m/s，以減少氣流對噴霧形狀的破壞，保證有較高的沉積率。

  4、粉末烘干爐的設(shè)計

 一般粉末的成膜條件是工件溫度持續(xù)在180～200℃下，才能固化成膜達(dá)到其性能指標(biāo)，否則將極大地降低粉末涂層的耐候性及其他性能。

 因此，粉末烘干的能耗較高，那么如何保證能源較高的利用率，以及保溫措施，將作為粉末烘干爐的設(shè)計重點(diǎn)。

烘干爐一般分為3種形式，即箱式爐、隧道爐和橋式爐。橋式烘房進(jìn)、出口段熱空氣的密度較低，熱空氣上浮，冷空氣下沉從而能夠形成氣封，有效地阻止熱量的溢出和外界灰塵的進(jìn)入。

 烘干爐室體面板一般采用單元化的迷宮式公母槽插板結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場拼裝，為防止傳導(dǎo)造成的熱量損失，內(nèi)表面采用硅青銅氬氣保護(hù)焊，內(nèi)、外壁間填充纖維巖棉絕熱層（也有在保溫層之間填有一層10mm的硅酸鋁板進(jìn)行隔熱設(shè)計、；

 內(nèi)、外壁板側(cè)面拼接縫處、底、頂板拼接縫處均滿焊；溫控采用多點(diǎn)測溫、多點(diǎn)控溫方式，采用恒溫控制方式控溫。

 烘干爐有效溫區(qū)范圍內(nèi)工件表面溫度達(dá)到設(shè)定的工作溫度后，工件高度范圍內(nèi)上、中、下3點(diǎn)溫度偏差≤±5℃；烘道內(nèi)要保持微負(fù)壓，保證通道進(jìn)出口的熱量不外溢。

 5、粉末涂層表面的噴漆套色

   工程機(jī)械行業(yè)的產(chǎn)品套色工藝已經(jīng)逐漸被不干膠標(biāo)識粘貼所替代，原因是套色成本高，工序復(fù)雜，又容易造成二次涂裝缺陷，但是，為了提升整機(jī)外觀的美觀性，個別產(chǎn)品仍保留噴漆套色工藝。粉末涂層在噴漆套色時，有如下2種處理方法：

  1、噴漆套色表面應(yīng)使用240#砂紙進(jìn)行全面打磨，保證涂層具有粗糙表面，清灰后噴漆，然后可自然晾干或烘干；

  2、噴漆套色表面如不打磨，可以直接噴漆，但是油漆必須在70～90℃的烘干環(huán)境中；如果不進(jìn)行以上的工藝操作，而是在粉末涂層表面正常噴漆后自然干燥，涂層之間附著力會非常差。

  6、結(jié)語

 對于工程機(jī)械行業(yè)，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線技術(shù)作為一種新型的環(huán)保技術(shù)，是綠色制作技術(shù)重要表現(xiàn)形式之一，有極高的推廣價值。國內(nèi)部分大型工程機(jī)械制造商不僅在主機(jī)廠大范圍地采用粉末噴涂技術(shù)，而且已要求多數(shù)外協(xié)合作商推廣使用粉末噴涂工藝，其良好的經(jīng)濟(jì)價值得到大家的認(rèn)可。

 目前，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝在工程機(jī)械的應(yīng)用范圍，主要集中在薄板件及管件。如何將粉末噴涂技術(shù)推廣至中厚板件上，是未來需要深入研究的課題。

 其中卡特彼勒、徐工集團(tuán)等企業(yè)均開始了靜電粉體涂裝生產(chǎn)線在中厚板上的應(yīng)用，并積攢了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn)，也必將為粉末噴涂技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的快速發(fā)展提供助力。