保险杠涂装工艺
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保险杠喷涂工艺流程
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保险杠喷涂工艺流程:
①前处理:清洁保险杠表面,去除油脂和杂质,可能包括预脱脂、脱脂、水洗等步骤,确保表面干净,提高涂装附着力。
②表面处理:进行打磨、擦拭,必要时进行火焰处理以活化表面,静电除尘,确保喷涂效果。
③底漆喷涂:喷涂灰色底漆,为保险杠提供底层保护,增强色漆的附着性。
④色漆喷涂:喷涂调好的色漆,匹配车身颜色,实现外观一致性。
⑤透明漆喷涂:涂覆透明清漆,增加光泽度与保护层,提升耐候性。
⑥烘烤干燥:将喷涂后的保险杠送入烘箱,按工艺要求温度和时间烘烤,固化漆层。
⑦抛光检查:烘烤后进行精细抛光,去除表面瑕疵,检查涂层质量,确保光洁度与平滑度。
⑧最终检验:全面检查保险杠的喷涂效果,包括颜色、光泽、硬度等,合格后准备安装。
汽车塑料保险杠喷涂工艺流程知识总结保险杠喷涂工艺 (2)1.工艺流程 (2)2.保险杠喷涂工艺 (2).打磨擦净 (3).火焰处理 (3).静电除尘 (3).涂底漆 (3).涂面漆保险杠经涂底漆、底漆流平后涂 (4).涂罩光漆 (4).流平晾干 (4).烘烤固化 (4).工件运输 (4).质量检验 (5)结论 (5)塑料保险杠由外板、缓冲材料和横梁3部分组成。
其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5mm左右的冷轧薄板冲压成U形槽。
外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁之间用螺丝连接,可随时拆卸。
这种塑料保险杠大体上使用聚醋系和聚丙烯系两类材料,采用注射成型。
加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接、涂装性能好的优点,在轿车上的用量越来越多。
塑料保险杠具有较好的强度、刚性和装饰性,从性能上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体:从外观上看,高质量的喷涂可以使其很自然地与车体结合在一块,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。
塑料保险杠的喷涂质量要求极为严格,从前处理、喷涂到固化的整个过程都需要进行严格的控制,以保证保险杠的涂装质量。
塑料保险杠喷涂大多采用多层喷涂工艺,本文采用“三喷二烘”工艺,以充分发挥油漆耐久性、耐候性的优势。
喷涂设备必须保证出色的雾化效果和涂层的均匀性,涂料中金属微粒的分布直接影响涂层的外观效果。
质量优秀的涂层具有金属光泽、颜色鲜明、立体感明显。
而使用不合适的喷涂设备,会使涂层产生颜色不均、表面有阴影或结合力不好等弊病,大大影响保险杠的装饰效果。
保险杠喷涂工艺1.工艺流程工件上线→前处理(预脱脂→脱脂→水洗①→水洗②→纯水洗→吹水)→水分烘干→冷却→转挂→擦净、打磨→火焰处理→静电除尘→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷罩光漆→流平→固化烘干→检查、抛光、检验→工件下线。
2.保险杠喷涂工艺(1)前处理前处理直接关系到保险杠的喷涂质量。
前处理一方面能提高涂膜的防腐性能、延长工件的使用寿命,另一方面能提高涂膜对基体的附着力,还能使保险杠涂膜具有均一的性能。
汽车保险杠论文汽车保险杠的发展与喷涂工艺江苏中大工业涂装环保有限公司(224003)杨奎摘要:随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置走向了革新的道路,保险杠除了有保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身的轻量化和表亮化。
为此,本文结合生产实践和实际应用,对于保险杠的表面喷涂,从它的发展、应用领域、涂层性能要求、涂装工艺等方面逐一进行阐述与探讨。
关键词:汽车保险杠、塑料保险杠、安全装置、喷涂工艺1前言汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。
20年前,轿车前后保险杠是以金属材料为主,用厚度为3毫米以上的钢板冲压成U形槽钢,表面处理镀铬,与车架纵梁铆接或焊接在一起,并与车身有一段较大的间隙,好像是一件附加上去的部件。
随着汽车工业的发展,汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路。
今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,追求本身的轻量化。
为了达到这种目的,目前轿车的前后保险杠采用了塑料,人们称为塑料保险杠。
塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。
其中外板和缓冲材料用塑料制成,横梁用厚度为1.5毫米左右的冷轧薄板冲压而成U形槽;外板和缓冲材料附着在横梁上,横梁与车架纵梁螺丝连接,可以随时拆卸下来。
这种塑料保险杠使用的塑料,大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料,采用注射成型法制成。
国外还有一种称为聚碳酯系的塑料,渗进合金成分,采用合金注射成型的方法,加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性,还具有可以焊接的优点,而且涂装性能好,在轿车上的用量越来越多。
塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性,从安全上看,汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体;从外观上看,高质量的喷涂技术可以很自然的与车体结合在一块,浑然成一体,具有很好的装饰性,成为装饰轿车外型的重要部件。
2保险杠喷涂工艺介绍2.1工艺流程:工件上线→预脱脂→脱脂→水洗①→水洗②→纯水洗→吹水→水份烘干→冷却→转挂→擦净、打磨→火焰处理→静电除尘→喷底漆→流平→喷面漆→流平→喷罩光漆→流平→固化烘干→检查、抛光、检验→工件下线。
保险杠三涂一烘工艺的涂装1 涂装前的表面处理由于PP的结晶度和内聚力高,表面无极性基团,临界表面张力低,使涂膜很难通过溶解作用增进附着力。
如PP的表面张力为3.1×10-4N,而一般涂料需要的可附着张力为3.7×10-4N以上。
为提高涂料对PP产品的涂装性能,需要对聚烯烃基材进行表面处理。
主要的处理方法有:表面化学处理、表面火焰处理、表面等离子处理、表面辐射处理、表面涂覆处理等。
目前国内保险杠厂家正逐步推广使用机器人(也称机械手)火焰处理。
其化学机理在于:火焰中含有大量的离子,具有很强的氧化性,在高温状态下与PP形成一层带电的极性功能团,提高了其表面能,从而增进了对塑料底漆的附着力。
同时高温的火焰将能量传递给基材表面的油污和杂质,使其受热蒸发,起到了清洁保险杠表面的作用。
2.2 3C1B的底漆涂装工艺其中,JC50-9070作为一款导电中涂,对PP/EPDM基材有良好的附着力。
该底漆应用于不具有导电性的塑料基材表面时,可以用静电喷涂的方法将面漆涂布在这类塑料基材上,即底漆的干膜具有导电的功能。
此外,施工应用窗口宽,可以满足静电喷涂和空气喷涂2种施工工艺条件。
2.2.1 底漆的施工粘度底漆的施工粘度在不同施工温度条件下的变化见图2。
从图2可以看出:在温度较低时,受配方树脂性能的影响,液态原漆在长时间贮存后容易出现短暂的假稠现象,需要在稀释前充分搅拌。
但施工过程中,随着环境温度的变化,尤其在低于20℃时,粘度与温度近似于线性的关系。
这就要求在施工时尽可能保证喷涂室温在(23±3)℃,以利于底漆的施工粘度控制。
2.2.2 底漆的膜厚保险杠等外饰零件主要采用的材料是PP+EPDM以及滑石粉的改性产品。
基材外观颜色以黑色和深灰色为主。
对于涂料供应商,通常将保险杠底漆的颜色调整为灰色,利于保险杠面漆色相的控制,以保障与车身颜色匹配。
JC50-9070作为一款深灰色PP中涂,其遮盖性能较好,一般干膜在5μm左右,就可以完成黑白格的遮盖。
保险杠三涂一烘工艺的涂装1 涂装前的表面处理由于PP的结晶度和内聚力高,表面无极性基团,临界表面张力低,使涂膜很难通过溶解作用增进附着力。
如PP的表面张力为3.1×10-4N,而一般涂料需要的可附着张力为3.7×10-4N以上。
为提高涂料对PP产品的涂装性能,需要对聚烯烃基材进行表面处理。
主要的处理方法有:表面化学处理、表面火焰处理、表面等离子处理、表面辐射处理、表面涂覆处理等。
目前国内保险杠厂家正逐步推广使用机器人(也称机械手)火焰处理。
其化学机理在于:火焰中含有大量的离子,具有很强的氧化性,在高温状态下与PP形成一层带电的极性功能团,提高了其表面能,从而增进了对塑料底漆的附着力。
同时高温的火焰将能量传递给基材表面的油污和杂质,使其受热蒸发,起到了清洁保险杠表面的作用。
2.2 3C1B的底漆涂装工艺其中,JC50-9070作为一款导电中涂,对PP/EPDM基材有良好的附着力。
该底漆应用于不具有导电性的塑料基材表面时,可以用静电喷涂的方法将面漆涂布在这类塑料基材上,即底漆的干膜具有导电的功能。
此外,施工应用窗口宽,可以满足静电喷涂和空气喷涂2种施工工艺条件。
2.2.1 底漆的施工粘度底漆的施工粘度在不同施工温度条件下的变化见图2。
从图2可以看出:在温度较低时,受配方树脂性能的影响,液态原漆在长时间贮存后容易出现短暂的假稠现象,需要在稀释前充分搅拌。
但施工过程中,随着环境温度的变化,尤其在低于20℃时,粘度与温度近似于线性的关系。
这就要求在施工时尽可能保证喷涂室温在(23±3)℃,以利于底漆的施工粘度控制。
2.2.2 底漆的膜厚保险杠等外饰零件主要采用的材料是PP+EPDM以及滑石粉的改性产品。
基材外观颜色以黑色和深灰色为主。
对于涂料供应商,通常将保险杠底漆的颜色调整为灰色,利于保险杠面漆色相的控制,以保障与车身颜色匹配。
JC50-9070作为一款深灰色PP中涂,其遮盖性能较好,一般干膜在5μm左右,就可以完成黑白格的遮盖。
保险杠涂装工艺目前典型的保险杠涂装可分为以下 20 道工序,具体见图 1:1. 上件2. 水洗3. 吹水4.烘干5.冷却6.静电除尘7. 火焰处理8.底漆喷涂 9.底漆闪干 10. 色漆一道喷涂 11. 色漆二道喷涂 12. 色漆闪干图1 塑料保险杠涂装线的工艺流程figure 1 Process chart of painting line for plastic bumper1、上件 :上件的主要任务是将需要喷涂的工件放置到涂装挂具上,使得被喷涂工件通过整个涂装线的各个工序段,完成被喷涂工艺。
保险杠在涂装线上的移动由输送链系统完成,整个涂装线是一条封闭的环型设备。
保险杠以适合喷涂的方式固定在挂具上,挂具固定在涂装小车上,并可以方便的更换。
链条带动小车在涂装线上循环运行。
所有小车形式是统一的,不同外形的保险杠使用不同的挂具,一种产品对应特定的挂具,更换喷涂产品时,只需要更换不同的挂具。
产品到达下件区时产品被取下,称为下件工序。
每辆小车在涂装线经过一点的时间称为涂装线的节拍,由于所有的小车是循环运行的,所以涂装线上瓶颈节拍就决定了整体涂装线的节拍。
通常,国内的涂装线节拍在 45 秒到 120 秒之间。
当然,在涂装线设计建设时,所有工序的节拍都是经过平衡计算的。
每辆小车上可以放置的产品数量称为小车上件数。
涂装线节拍和每辆小车上件数基本决定了一条涂装线的生产能力。
在上件工序中,主要的操作人员包括了更换挂具的人员和上件的人员。
根据产品的切换频率和生产产品的节拍和每辆小车的上件数量,通常需要每班 4-8 人。
2、水洗:水洗工序主要作用是完成产品涂装表面的清洁,水洗可除去零件表面的污垢、灰尘、油脂等。
标准水洗工艺分为五级水洗,分别是一级加热脱脂水洗、二级水洗、三级水洗、四级循环纯水洗、五级新鲜纯水洗。
每级水洗设备都是由水槽、水泵、管路和喷淋头组成。
保险杠在小车上通过水洗通道时被自动清洗。
根据设计,第一级槽液使用的能够去除油脂的含一定浓度化学药品的水,并加热槽液温度在55℃以上,第二、三级水是常规的自来水,第四、五级水是纯水。
汽车保险杠喷漆流程与步骤\
1. 预处理(前处理)
清洁:首先彻底清洗保险杠表面,去除所有污垢、油脂、沥青斑点、旧漆膜等杂质。
打磨:使用不同粒度的砂纸进行打磨,从较粗的砂纸开始(如250#-600#),到中细砂纸(800#-1000#),最后用超细砂纸(1200#-1800#)进行精细打磨,直至保险杠表面光滑平整无划痕。
填补修复:对有凹陷或划痕的地方填充腻子或修补神器补泥,并使其干燥后再次打磨至平滑。
2. 湿气干燥
使用高压空气吹除粉尘,确保表面干燥清洁。
如有必要,可以使用烤灯加速水分蒸发和初步固化腻子。
3. 遮蔽
对周围不需要喷漆的部位进行严密遮盖,包括车身、玻璃等,防止油漆溅到非作业区域。
4. 底漆喷涂
喷涂塑料底漆:对于塑料保险杠,先喷涂一层专用塑料底漆,增强油漆在塑料上的附着能力。
喷涂金属底漆:如果是金属保险杠,则需要清除锈迹并喷涂防锈
5. 中间涂层
灰底漆:喷涂灰底漆来提供均匀的颜色基础,以及进一步遮盖原来的颜色和瑕疵。
6. 色漆喷涂
根据原车颜色调配好色漆,进行均匀喷涂,可能需要多次薄层喷涂以达到理想的效果和颜色匹配。
7. 透明清漆喷涂
在色漆完全干燥后,喷涂透明清漆,它能为色漆提供光泽保护层,提高耐磨性和抗紫外线性能。
8. 干燥与固化
每次喷涂之后,都需要按照涂料制造商的规定进行适当的晾干时间,部分环节可能还需要通过烘房进行烘烤以加速固化。
9. 抛光与质量检查
完全干燥后,使用抛光机和抛光剂对漆面进行抛光处理,使表面平滑光亮。
进行细致的质量检查,确保漆面色泽一致、无尘点、橘皮纹或其。
汽车保险杠涂装质量与成本控制1、引言随着汽车工业的发展,保险杠作为一种重要的安全装置走向了革新的道路。
目前轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外,还要追求与车体造型的和谐与统一,并追求车身的轻量化。
为了达到减重的作用,轿车的前后采用了塑料保险杠。
塑料保险杠具有良好的强度、刚性和装饰性。
从安全上看,发生碰撞事故时能起到缓冲作用,保护前后车体及行人安全;从外观上看,高质量的喷涂技术可以很自然地与车体结合在一起,具有很好的装饰性。
但是随着汽车工业的蓬勃发展,竞争日趋激烈,价格战不可避免,汽车工业的高利润时代将一去不复返了。
降低成本、提高效益是汽车工业的必然选择。
降低成本涉及到投资规划、产品设计、配套采购、生产工艺、产品销售、过程管理等多方面的因素。
但是在降低和控制成本的过程中必须关注产品的涂装质量。
2、保险杠的产品设计(原材料的选用)影响涂装质量好坏的三要素是材料、工艺及管理,所以要保证好的涂装质量,材料的选用至关重要。
2.1 保险杠基材的选用用于汽车保险杠的材料主要是PP 类塑料,它的主要缺点是极性小、结晶性大、表面张力小、润湿性差、表面光滑,普遍通过使用改性类PP 改变保险杠基材的极性来保证涂装质量。
目前常用的改性PP 材料种类有PP+EPDM-T10、PP+EPDM-T15、PP+EPDM-T20、PP+EPDM-T30。
滑石粉的加入可降低基材的结晶度,使得涂料中的溶剂容易溶解或溶胀基材表面,提高涂料的附着性,使涂装性能得到改善。
但是随着滑石粉的增加,材料的熔指(即流动性。
熔指降低,在充模时不容易填满;对于保险杠来说在成型过程中的流动性好产品合格率就高)、缺口冲击强度(影响保险杠的韧性)、收缩率(影响保险杠的尺寸稳定性)降低,弯曲模量(影响保险杠的刚性)随着滑石粉用量的增加而增加。
所以保险杠的选料要做到刚性与韧性达到平衡才能保证基础质量。
通过多年的研究和试验,证明PP+EPDM-T20 在刚性和韧性、涂装性能、成本等方面均有一定的优势。
21中国航班材料与工艺Material and Technology CHINA FLIGHTS汽车塑料保险杠的涂装工艺和产品沈勇|广汽本田汽车有限公司摘要:保险杠从最初的金属材料发展为塑料材料的运用,塑料材料具有重量轻、防震性能好的特点。
塑料保险杠的涂装工艺的发展代表着汽车市场的需求,涂装质量优劣与各个工序的质量有直接的关系。
通过对塑料保险杠的涂装工艺以及产品的研究,促进涂装工艺的快速发展,满足汽车市场的发展需求。
关键词:保险杠;塑料;涂装工艺;设备塑料保险杠加设喷涂设计,是为了满足汽车市场发展需求。
汽车爱好者在选购汽车时,除了针对汽车性能外,对汽车外观的要求也具有较高的特点。
喷涂工艺在汽车市场的不断发展下,也随着发展的脚步不断改革和创新,形成先进设备、涂装一条线的生产模式。
1 汽车塑料保险杠的涂装必要性塑料保险杠代替金属保险杠的原因是:塑料保险杠具有重量轻、耐腐蚀强度高、再生能力强、可美观化的特点。
汽车制造过程中,塑料的性能被大众所关注,逐渐在汽车零部件中大量运用塑料材料。
金属保险杠转变成塑料保险杠也是基于上述原因,而对塑料保险杠加设涂装工艺的目的是:避免塑料表面发生老化现象、增强汽车外观的美观程度。
从此可以看出,塑料保险杠加设涂装工艺,对保险杠具有重要的意义。
2 应用于塑料保险杠的塑料种类及对涂料的要求塑料保险杠所采用的塑料材质有热塑造性塑料材质、热固性塑料材质。
塑料材质耐热条件在80度以下,在塑料保险杠涂装作业中,不能选择高温烤漆,只能选择低温烤漆。
所以,在选择烤漆模式时,一般会选择双组分烤漆。
3 塑料保险杠涂装中所需要的产品及作用3.1 塑料表面专用清洁剂保险杠喷涂作业中需要保险杠表面达到清洁的程度,但保险杠表面无杂质的现象较为困难,需要利用塑料表面专用清洁剂对表面的杂质进行清除。
塑料保险杠表面杂质含有脱膜剂、油质、蜡质等油性物,这些杂质物质影响涂装作业的质量,降低附着力,需要运用清洁剂进行清除。
保险杠涂装工艺目前典型的保险杠涂装可分为以下20道工序,具体见图1:图1 塑料保险杠涂装线的工艺流程figure 1 Process chart of painting line for plastic bumper1、上件:上件的主要任务是将需要喷涂的工件放置到涂装挂具上,使得被喷涂工件通过整个涂装线的各个工序段,完成被喷涂工艺。
保险杠在涂装线上的移动由输送链系统完成,整个涂装线是一条封闭的环型设备。
保险杠以适合喷涂的方式固定在挂具上,挂具固定在涂装小车上,并可以方便的更换。
链条带动小车在涂装线上循环运行。
所有小车形式是统一的,不同外形的保险杠使用不同的挂具,一种产品对应特定的挂具,更换喷涂产品时,只需要更换不同的挂具。
产品到达下件区时产品被取下,称为下件工序。
每辆小车在涂装线经过一点的时间称为涂装线的节拍,由于所有的小车是循环运行的,所以涂装线上瓶颈节拍就决定了整体涂装线的节拍。
通常,国内的涂装线节拍在45秒到120秒之间。
当然,在涂装线设计建设时,所有工序的节拍都是经过平衡计算的。
每辆小车上可以放置的产品数量称为小车上件数。
涂装线节拍和每辆小车上件数基本决定了一条涂装线的生产能力。
在上件工序中,主要的操作人员包括了更换挂具的人员和上件的人员。
根据产品的切换频率和生产产品的节拍和每辆小车的上件数量,通常需要每班4-8人。
2、水洗:水洗工序主要作用是完成产品涂装表面的清洁,水洗可除去零件表面的污垢、灰尘、油脂等。
标准水洗工艺分为五级水洗,分别是一级加热脱脂水洗、二级水洗、三级水洗、四级循环纯水洗、五级新鲜纯水洗。
每级水洗设备都是由水槽、水泵、管路和喷淋头组成。
保险杠在小车上通过水洗通道时被自动清洗。
根据设计,第一级槽液使用的能够去除油脂的含一定浓度化学药品的水,并加热槽液温度在55℃以上,第二、三级水是常规的自来水,第四、五级水是纯水。
第五级的纯水需要达到电导率小于10 us.cm,消耗量在2-10t/h。
通过上述液体以一定压力和温度冲洗产品表面,从而起到清洗的作用。
前处理工序的主要设备就是前处理水槽,相应的配套设备还包括了制造纯净水的纯水制造站和处理前处理废水的废水处理装置。
前处理工序属于自动设备,除了常规的设备巡查外,不需要专门的操作人员。
3、吹水:在产品经过水洗之后,产品表面的水滴需要清除。
吹水工序位于水洗通道结束之后。
风机通过风管将清洁高速空气吹在产品表面,吹去零件表面残留的水滴。
为确保除水效果,风速通常高达30m/s以上。
吹水工序属于自动工序。
4、烘干:通过吹水工序的产品表面虽然没有密集的水滴,但表面还是有影响喷涂的水分,烘干工序就是用热空气把产品表面的水分彻底去除。
烘干工序在烘房中进行,烘房是长度约几十米的通道,在进出口使用风幕隔绝热空气的外溢。
在通道中使用热空气将产品表面温度上升到80℃以上。
烘道包括了辅助的燃烧器、空气循环系统、热交换等装置,不仅占地面积大,而且加热需要消耗较大的能源,目前主要使用燃气加热,少数涂装线烘房也有使用燃油间接加热的。
5、冷却:从烘房出来的产品表面温度较高,不能直接喷涂,因此必须经过冷却通道降温。
冷却通道的外形和烘道一样,只不过吹在产品表面的空气是经过降温了的。
冷空气的冷量主要来自冰水机组。
6、静电除尘:由去离子风刀吹出的高速去离子风,将产品表面的静电去除。
由于塑料件表面是电的不良导体,积聚在保险杠表面的静电会吸附灰尘并影响喷涂,且静电在喷涂中会带来很大的安全隐患,所以在喷涂前的产品表面的静电中和是必要的步骤。
7、火焰处理:塑料件的极性比起金属来要差很多。
火焰处理的主要目的是提高塑料基材表面的表面张力,使油漆能更好的与保险杠基材结合。
经过表面处理之后的基材表面张力大大增加,提高了油漆喷涂时的浸润性能。
火焰处理设备由火焰处理机器人和火焰处理装置完成,火焰处理装置中包含火焰发生设和火焰刷子,火焰刷子安装在机器人手臂上,处理时火焰刷子在产品表面均速的经过,让产品表面受到高温火焰的处理,而在火焰发生器的控制下,火焰始终保持氧化焰,当高达千度的火焰处理高分子基材表面时,C=C双键被打开,高温下活性的氧原子被引入,生成-CO/-CON等极性基团。
8、底漆喷涂:这道工序中,主要将底漆喷涂在产品上。
底漆的主要作用有两点,第一是提供整个油漆层同塑料层的附着力。
第二,对于静电喷涂,导电的底漆层提供了一个导电基底。
根据所用油漆的种类,底漆喷涂的油漆干膜厚度在5-15um之间。
喷涂施工中涉及的设备包括了喷房、油漆供给装置、雾化器、喷涂平台和喷涂机器人五类。
喷房是整条涂装线最核心的设备,它提供了稳定的喷涂环境。
这个环境包括了稳定的温度、湿度,还有洁净的空气和下降气流。
为达到合格的喷涂质量,喷房的温湿度需要稳定在一定的范围之内,通常自动喷涂的喷房温度波动范围不超过4℃,相对湿度不超过20%。
喷房的洁净度由空气供应的过滤系统保证,由于大于10um的杂质都会在产品表面留下缺陷,因此喷房内的空气不允许检出超过10um 的颗粒。
喷涂时,没有附着在产品上的油漆漆滴在喷房中逐渐干燥,如不能迅速去除一旦落到湿的漆膜上会形成杂质颗粒。
因此喷房中的空气始终以特定的速度从上向下流动,把过喷的油漆快速带离喷房。
根据喷房中使用的喷涂设备不同,喷房内的风速通常控制在0.35-0.50m/s。
由于喷房面积较大,如喷涂一道油漆的底漆喷房一般有50-100 m2,要保持如此大面积的区域的风速就需要非常大的风量,如一个7×10m的喷房需要110KW的风机提供75000m3/H的风量。
所以喷房的供风系统的能源消耗是涂装线能源消耗的一个重要方面。
油漆供给装置也称油漆循环系统,它把油漆输送到喷涂的设备中,包括了调漆缸模组、输漆管路和机器人油漆计量系统。
保险杠的油漆供给装置通常有两种形式,一种为线边系统,油漆供应设备在喷涂设备边上,涂装线上的各套供漆设备是分离设置的,这种情况下可以做到供漆管路中的存漆最少,系统内油漆更换方便。
另外一种是整条涂装线上的油漆输送系统统一集中,如图5。
油漆循环系统的一端集中在调漆间内,另外一端和每一个喷涂系统连接。
目前,随着涂装线产能规模的提高,集中调漆输漆系统更能体现出系统的优点,已经成为年产30万件保险杠涂装线的优先配置。
雾化器是真正把油漆雾化喷到产品上的设备。
在机器人喷涂中,常用的喷涂方式有三种,包括了空气喷枪、静电空气喷枪和旋杯三种。
目前的底漆喷涂主要使用的是空气喷枪。
对于雾化器而言,油漆的上漆率是最关键的指标,油漆上漆率是指最终在被喷涂产品表面的油漆重量占所有喷出的油漆重量的比例,上漆率越高,油漆越省。
上漆率在实验室标准样板上的测试数据称为实验室上漆率,在实际生产线上特定产品的测试结果成为线上上漆率。
通常,线上上漆率要比实验室上漆率低一些。
对于不同的雾化器在塑料件上的实验室上漆率一般在30-80%之间。
最常规的底漆喷涂使用的是空气喷枪,一般的上漆率在25-35%之间。
空气喷枪适用所有三层油漆的喷涂,但是静电喷枪和旋杯则对底材和油漆有所要求。
喷涂平台是指喷涂设备与喷涂工件之间协调配合的控制系统,具体完成的功能是当链条上的小车在进入喷房时,信号检测系统自动记录产品类型,发送信号给喷涂系统,机器人根据产品的实际位置实时追踪产品坐标,并通过喷涂机器人来完成喷涂。
喷涂机器人主要是模拟人的运动方式,带动雾化器按特定的轨迹运动,完成喷涂的过程,如图6。
喷涂机器人是集成度极高的自动化机电一体化设备,目前全球规模应用的涂装机器人只有美国、日本和欧洲的四五家公司制造的,根据不同型号每台的成本在150-300万人民币之间。
在一条配有6台机器人的涂装线上,机器人的成本可能会占到设备成本的25%。
机器人喷涂的优势也是显而易见的。
一条6台机器人的涂装线,如果全负荷生产,换成人工喷涂的话需要几十名熟练的喷涂手。
机器人的运动速度快范围广,一台机器人可以覆盖4米的范围,而人工只能覆盖2米的位置。
同时,机器人的速度可以是人工喷涂的2倍,所以一台机器人的喷涂效率要超过2名熟练的喷漆手,加上机器人可以24小时不停工作,所以一台机器人可以替代6-8名喷手。
当喷涂程序设计好之后,正常的6台机器人喷涂时,只需要1名技术人员进行监控。
在喷涂质量上,人工的稳定性无法和自动化设备相比。
随着我国劳动力成本的不断增加,机器人喷涂已经成为了行业的趋势。
在这道工序中,主要的运行成本除了设备运行的能源消耗外,主要的材料消耗就是油漆。
油漆成本是涂装工序的主要原料成本,而机器人喷涂对上漆率的提高也是大有帮助。
9、底漆闪干:在喷涂下一道油漆之前,刚喷好底漆的产品需要有一个闪干的过程。
闪干实际就是使油漆中的溶剂得到挥发,在喷涂下一道油漆前,前道的油漆表面基本干燥,避免了新喷涂油漆中溶剂的对前面涂层的影响。
闪干工序在闪干通道中进行,在小车带着喷好底漆的产品由底漆喷房进入闪干通道,底漆中的溶剂挥发到通道的空气中,在进入色漆前闪干就自然完成了。
闪干通道内,有一定量的清洁风进入,但是和喷房相比,风速要慢的多,一般只有0.1m/s 左右。
闪干通道内的空气温湿度保持和喷房一致。
10、色漆一道喷涂:色漆的主要作用是为产品提供不同的颜色。
喷涂的原理和使用的设备和底漆相似。
色漆根据不同的颜色,需要的干膜厚度在10-35um 之间,为了达到需要的油漆厚度,色漆需要两道喷涂。
为了提高油漆的利用率,色漆的一道喷涂可以采用静电喷涂工艺。
与底漆喷涂相比,色漆喷房要进行连续的2道油漆喷涂,所以喷房要比底漆大30%到60%,常用的是高压静电雾化器包括了静电空气喷枪和静电旋杯。
通常第一道色漆喷涂的膜厚占总的色漆膜厚的60%-70%。
静电空气喷枪的上漆率在40%-50%之间,而旋杯的上漆率在50%-70%之间。
11、色漆二道喷涂:第二道色漆的喷涂除了使色漆膜厚到达要求的膜厚外,对最终的产品颜色起到了很大的影响。
目前乘用车的颜色中,含有金属效果的颜色比例很高,而静电喷涂的静电效应会使得色漆中的金属粉竖立起来,影响颜色效果,所以第二道色漆的喷涂主要采用空气喷枪作为雾化器。
同时,为了提高色漆的总体上漆率,实际生产中倾向于提高第一道色漆喷涂获得膜厚在整个色漆膜厚中的比例。
通常,一种产品使用相同的底漆和清漆,但是颜色有很多种,一些产量大的车型同时生产的颜色多达20种,因此相对于底漆和清漆,色漆在颜色更换时,喷涂系统中油漆的清洗和更换也会有一定量的消耗,换颜色的消耗在色漆消耗中也占了一定比例。
当然,消耗的数量和颜色切换的频率和使用的换色系统有很大的关系。
12、色漆闪干:喷好色漆的产品在进入清漆喷房前,需经过8-10分钟的闪干区域,使零件表面油漆内的大部分溶剂在该区域得到挥发,并在喷涂清漆前色漆基本表干。
13、清漆一道喷涂:清漆通常也称罩光漆,它的主要作用是使产品表面有很高的光泽,并为产品提供耐候性等基本性能要求。