UV辊涂机操作技术

UV辊涂机操作技术

陈效党;徐兆会;刘希玉;陈强;王志路

【摘 要】以生产经验为基础,从实际操作细节入手,较详细地介绍了如何在木制品生产过程中正确操作使用UV辊涂机,以保证uV工艺正确的实施,提高被涂饰部件的表面质量,并减少对油漆辊的损害,延长设备的使用寿命,保证产品质量.

【期刊名称】《林产工业》

【年(卷),期】2016(043)011

【总页数】6页(P45-49,62)

【关键词】UV辊涂机结构;运行UV辊涂机;调控辊漆量;测试辊涂量;关闭UV辊涂机

【作 者】陈效党;徐兆会;刘希玉;陈强;王志路

【作者单位】中南林业科技大学;青岛方佳宜家居有限公司

【正文语种】中 文

【中图分类】TS664.05

在现代木制品行业中，尤其是在家具、地板、木门等具有大面积平面部件的木制品生产制作过程中，UV辊漆工艺技术，因施工方便、快捷、效率高、油漆涂布量小、漆膜固体含量高、漆膜物理化学性能好等多种优点，已经得到广泛应用。

UV辊涂机是整条UV生产线中最核心的设备。正确使用这一设备，对于整个UV工艺实施过程非常关键。如果操作不当，不仅会影响产品质量、加工过程的正常进行，甚至会损坏设备，减少其使用寿命。

1 UV辊涂工艺和UV辊涂机结构简介

1.1 UV辊涂工艺简介

一般情况下，完整的UV辊漆工艺包括以下基本工序：素板砂光、辊涂UV底漆、UV底漆固化、UV底漆砂光、辊涂UV面漆、UV面漆固化等工序。根据具体产品生产上的要求，工序往往会有所增加。

1.2 UV辊涂机设备结构简介

图1为UV辊涂机的工作结构示意图。图中显示了辊涂过程中的工作原理和最核心的结构组成部分。

图1 辊涂机工作结构示意图Fig.1 Working structure diagram of roller painter

1）钢辊和胶辊。这是整个辊漆过程实施的关键部件，通过它们完成对工件表面的涂饰。一般情况下，一台UV辊涂机有一组辊漆组，或两组辊漆组，甚至更多组。具体采用几组辊漆组要根据实际生产情况而定。

2）传送带。主要用于运送工件，使辊涂过程有效持续地进行。

3） 其他。支撑架：对整个设备起到支撑稳定的作用。调整机构：用于调整工件传送速度、工件涂漆量、工件压力、两辊之间压力等等。

2 UV辊涂机操作技术

2.1 开机

启动UV辊涂机，应遵循正确的操作规程。现将笔者实际生产经验介绍如下。

1） 调整两辊的间距为零。在开机之前，应将同一组油漆辊的钢辊和胶辊的相对间距调到零,也就是两辊刚好接触，没有任何压力。

2） 为油漆槽供油漆。打开油漆泵，开始供油漆，直至油漆从存漆槽两端流出来，即油漆槽内溢满油漆。否则，没有油漆的地方，会使油漆辊形成干摩擦，损坏胶辊。

3）转动油漆辊，以及胶辊和钢辊的转动先后顺序。先转动胶辊，胶辊的转动速度和输送带的速度和方向一定要完全一致，并使整个胶辊全部浸满油漆，待胶辊全部被润滑之后，再转动钢辊。注意，两辊的线速度方向必须保持一致。开始时钢辊的转动速度要慢，一般不要高于1～2 m/min。然后根据胶辊的速度，逐渐调整钢辊的转速，使钢辊的线速度和胶辊完全一致。

相反，先转动钢辊，调零过程中，如操作失误，两辊之间会产生一定的压力，此时钢辊转动，那么钢辊就会一直挤压摩擦胶辊的固定部位，这样很容易在胶辊上留下压痕，从而损害胶辊，影响胶辊的使用寿命和被涂饰部件的表面质量。

4） 正确使用刮刀。①使用钢辊上的油漆刮刀 。 停止转动钢辊，将钢辊上的油漆刮刀摆放到正常工作的位置。在正常工作时，使刮刀起到刮掉钢辊上多余油漆的作用。然后再反方向转动钢辊，也就是说，在两辊接触处两辊的线速度方向正好相反。而在前面提到，钢辊和胶辊的线速度要一致是为了使油漆充分润滑钢辊。正常工作过程中，出于对涂漆量控制的需要，钢辊旋转的速度方向往往与胶辊旋转的方向相反。②使用胶辊上的刮刀。将胶辊上的刮刀摆到工作位置。此时不需要像钢辊那样，停止设备，而是直接把刮刀摆放到工作位置即可。

刮刀的使用在保证油漆辊涂均匀性、颜色均一性（色漆）上有非常重要的作用。胶辊经过被涂饰工件之后，它和工件接触部位的油漆，就会自然地转移到工件上，实现了油漆的涂布。还有一部分油漆往往是因为工件的大小的原因不能全部占据胶辊的长度，且相邻工件之间存在一定的间歇，在辊子上有些部位，会接触不到工件。导致部分油漆残留在辊子上。如果不用刮刀，当辊子再次转动经过油漆槽，重新浸满油漆时，就会造成油漆辊上油漆的分布不均匀，当再次涂布油漆时，工件上油漆的涂布量就会不同。经验表明，如果涂布的是色漆的话，用肉眼就可以分辨出来。

在使用UV辊涂机时使用刮刀，可有效避免这一问题。生产过程中，用刮刀将辊子上残留的油漆全部刮掉清理干净， 重新从油漆槽补充油漆，开始新一轮的涂饰的时候，油漆辊上任何部位的油漆都是均匀的，从而有效避免了涂漆不均匀的缺陷。 笔者走访过不少木器厂，发现有些企业在辊涂油漆过程中，由于对刮刀使用不当，维护跟不上，老化变形等原因，造成刮刀的使用效果不理想，而弃用刮刀。正确的方法是维修或者更换新的刮刀，而不是弃用。

5）设定胶辊与被涂饰部件的压力。胶辊与被涂饰部件的压力，往往用胶辊挤压木板时，胶辊变形的大小来表示, 单位以mm计算。一般情况下，胶辊被压变形的范围在0.1～0.7 mm之间。理论上讲被涂饰部件应该是平整的。但实际生产中却不然。这时如果压力过小，有些部位有可能涂饰不到油漆。压力过大，则容易损坏胶辊。

调整压力时，一定要根据被涂饰部件的厚度，预先设定胶辊略高于工件厚度的高度，然后缓慢降低。一般来讲，调整压力要从小到大，逐渐调整到需要的参数。小的压力能满足要求，就没有必要用大的压力。

6）调整钢辊和胶辊之间的压力。钢辊和胶辊应保持适当的压力，一般来讲，旋转调整钢辊与胶辊之间间隙的手柄，直到钢辊和胶辊没有缝隙后，根据经验，此时可以稍微再转动一点手柄，一般不要超过2圈。

7）调整胶辊的运转速度。胶辊的运转速度一定要和部件传送带的线速度相同，不能有丝毫的差异。如果胶辊转动过快，在部件的前端边楞处，就会缺少油漆；而在部件的后端边楞处，就会有油漆的堆积。相反，如果传送带速度过快，在部件的前端边楞处，就会有油漆的堆积；而在部件的后端边楞处，就会缺少油漆。这也是在实际生产过程中，判断胶辊转速快慢的一个重要标志。

胶辊和传送带的运转速度，要依据所生产的产品的性能和质量的要求所确定的工艺而定，同时还受到设备本身的技术参数的制约。速度慢的会在10 m/min以下，而快的则会达到40～50 m/min，甚至更高。

2.2 调整UV辊涂机的油漆涂布量

油漆的涂布量是关系到产品的表面质量和产品成本的重要工艺参数。因此控制油漆的涂布量，使之符合工艺技术参数的要求，是非常重要的。

影响UV漆辊机涂布量的因素很多。笔者只介绍如何通过UV辊涂机的调整来控制油漆涂布量。

1）调整胶辊和被涂饰部件之间的压力。按2.1中7）所述，调整好胶辊和部件之间的压力。

胶辊在两端支撑的地方有弹簧，使胶辊可以上下移动。当被涂饰部件有一定的厚度误差时，胶辊通过上下移动，使工件顺利通过胶辊。正常工作时，胶辊上下跳动的范围不超过0.7 mm。如果板面的平整度较好，在0.1 mm之内，而胶辊的压力变形则在0.3 mm左右。如果平整度不是很好，则压力可以适当地增大一些。压力的大小对涂布量的影响不是很大，但它是避免工件表面漏涂饰油漆的重要因素。

2）调整钢辊和胶辊之间的压力。按2.1中8）所述，调整好胶辊和钢辊之间的压力。

正常情况下，不管胶辊和钢辊之间的运转速度和运转方向如何，两辊之间的压力越大，涂布量越小，压力越小涂布量越大。压力的大小可以用距离来表示，一般情况下，胶辊的变形距离在0.01～0.1 mm范围内波动。压力过大则容易损坏胶辊，从而影响表面涂饰效果及胶辊的使用寿命。压力过小，会有漏漆现象，漆液直接滴到工件表面。

理论上，两辊之间的压力越大，涂布量就越小。反之，压力越小涂布量就越大。似乎可以用压力来调整涂漆量的大小。但根据实际生产经验，通过调整两辊之间的压力，来调整油漆的涂布量的范围非常小, 而且，如果压力过大，就会对胶辊产生损坏。所以，笔者不建议使用这种方法调整油漆的涂布量。在正常工作中，可以根据被涂饰产品需要胶辊的软硬程度，保持两辊之间一个合理的压力就行了。

3）胶辊硬度的选择。胶辊和工件之间的压力，需要根据工件对表面油漆分布的需求来决定。 胶辊的硬度一般为肖氏硬度40～45度之间。在木制品中，倒角是一种常见的部件结构处理方式。有时候，倒角的地方需要用油漆辊涂饰油漆。此时，就需要用比较软的胶辊。比如是圆弧半径1 mm或者1 mm ×45°角倒角，此时胶辊的硬度可以是肖氏35度。再适当地增大一些胶辊和工件的压力，是可以在倒角处实现油漆涂饰的。如果被涂饰工件倒角超过1.5 mm，建议不要采取通过使用软的胶辊，增大胶辊对被涂饰工件的压力，来实现涂饰。应该采取专门对倒角进行处理的工艺措施。

4）通过调整钢辊线速度和运转方向来调整油漆的涂布量。这种方式是实际生产过程中最常用、 最有效的调整油漆涂布量的方法。

在钢辊和胶辊接触的地方，如果两辊的线速度方向相同，油漆涂布量就大。如果两辊的线速度方向相反，油漆涂布量就小。

调整钢辊的转动速度：

在两辊接触处，当两辊的线速度方向相同时，钢辊的速度越大，油漆涂漆量就越大；相反，钢辊的速度越小，油漆的涂漆量就越小。

在两辊接触处，当两辊的转动方向相反时，钢辊的速度越快，油漆涂布量就越小；相反，钢辊的速度越慢，油漆的涂漆量就越大。

一般情况下，对于UV面漆和底漆，在两辊接触处线速度的方向相反。钢辊的线速度一般在10～30 m/min之间。在实际生产过程中，油漆的温度和黏度会随着工作的进行发生变化。这些变化会对油漆的涂漆量产生影响。所以要定期检测油漆的涂漆量，并根据检测的结果，通过调整钢辊的转速，调整油漆的涂漆量来满足工艺技术的要求。

5）涂布量的测试。UV漆涂布量的测试多采用直接测试法，就是测量单位面积上涂布油漆的数量。这一方法简单方便，容易操作。通常的做法是，制作一块和被涂饰部件材料，工艺条件相同，厚度相同的规格部件，计算出面积值，并称重。让测试部件通过辊涂机，辊涂油漆到测试样件上，然后经过UV灯照射固化之后，取下，称重。用二者重量之差除以测试样件的面积就得到了单位面积上的油漆涂漆量。涂漆量=（涂漆后的重量-涂漆前的重量）/样块的面积。单位：g/mm2。

很多工厂之所以这么做是基于以下原因：

（1）UV漆的固含量高，经过灯箱固化之后，UV漆并没有物质的挥发和重量的损失。

（2）UV辊涂机和UV固化灯距离较近，空间较小，辊涂之后，从中间直接就取下测试样块去称重，操作相对较困难。

（3）UV灯箱固化之后的区域空间较大，在这里取下测试样块，较方便。

另外，在UV生产线工作了一段时间，UV灯箱的温度较高的情况下，高温UV灯箱对于工件实际上是一个短暂的高温干燥过程。经过这一过程之后，测试样件的含水率，因高温干燥会降低。我们两次称量测试样块重量的变化，并不仅仅是因为样块辊涂了油漆之后造成的，同时还有含水率变化的因素，而这一点，在实际生产中常常被忽略。

这是因为，工作一段时间之后，UV灯箱的温度往往较高， 通常为50～60 ℃，如果加上UV灯管老化，灯箱的空气循环不良等原因，温度还会更高。木板进入了UV灯箱之后，这实际上是对木材的高温干燥过程，木材会失去一定的水分。按照上述的计算方式，这些因干燥失去的水分的重量都将会由UV漆来填补，造成油漆实际涂布量偏大，使生产成本增加。尤其是对白茬素板上第一遍油漆的时候，影响最为严重。