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工程機械節能、環保、低碳塗裝技術的應用

2011-12-07 09:21:36   來源: 機械工業第一設計研究院 董軍
導讀:摘要:本文從工程機械行業塗裝技術發展應用及塗裝工藝設備設計應用出發,探討工程機械行業節能、環保、低碳塗裝技術應用。關鍵詞:工程機械...

 

4.粉末噴塗工藝設備

    (1)對於結構相對簡單的工程機械結構件,比如挖掘機的動臂、鬥杆、鏟鬥,裝載機的動臂、搖杆、鏟鬥,泵車布料杆、臂架,塔機標準節,腳手架鋼管,叉車的性結構件等等,經過這些年的推廣應用,使用粉末噴塗工藝可行、可靠,可以達到有機溶劑的零排放,節能降耗,綠色環保。

    主要工藝流程如下:

    上件→拋丸→清理補噴→脫脂(50-60℃)→水洗→磷化(30-40℃)→水洗→吹水→水分幹燥(80-100℃20-30min)→冷卻→噴底粉→固化(180-220℃30-40min)→冷卻→噴麵粉(180-220℃30-40min)→固化→冷卻→下件

    (2)一般采用自行葫蘆係統輸送或積放鏈係統輸送,清洗磷化采用通過噴淋式,節能降耗,尤其是對於長工件;噴粉操作可以人工,也可以采用自動+人工不噴方式,自動方式可以是往複機,也可以選用機器人噴塗。

    (3)隨著粉末塗料的技術革新,一方麵是提高粉末塗料各種理化性能,另一方麵是開發低溫固化粉末塗料,同時提高其流平性能,提高其美觀度。降低固化溫度,可以降低能耗。目前已有140-160℃固化的粉末塗料投入應用,一方麵工藝可以達到綠色環保,一方麵又可以節能降耗,降低生產成本,提高產品附加值。

    (4)通過這些年的不斷研發改進,粉末噴塗的破損已可以通過專用油漆進行修補,配套性能良好。

    5.刮灰、打磨工藝設備

    工程機械產品生產以及材料供應情況的特點決定刮膩子、打磨工序不可或缺。

    (1)目前刮膩子量大,宜在線下設置集中刮灰、晾幹(或烘幹)封閉區域,加強有組織地通風換氣,並對廢氣進行過濾處理後達標排放。

    (2)通過工藝手段及設計更新升級,隨著材料供應狀況的改善,補膩子及打磨工作量會越來越少,可以實現在線點補、點烘及少量打磨操作,從源頭上做到節能環保。

    (3)傳統結構件塗裝刮膩子工序設置在底漆後進行,工藝流程如下:

    上件→拋丸→清理(補噴)、屏蔽→噴底漆→流平→底漆烘幹(60-80℃20-30min)→冷卻(→在線或轉線打磨→刮膩子→膩子晾幹或烘幹→打磨)→噴中塗→流平→噴麵漆(濕碰濕)→流平→麵漆烘幹(60-80℃30min)→冷卻→下件

    這樣的工藝刮膩子麵大,幹燥時間長,打磨工作量大,而且會造成對底漆的打磨破壞,在後期增加中塗和麵漆的噴塗量,造成浪費與損耗。

    並且發現焊接一些缺陷返回結構車間重新帶漆補焊,既造成車間環境汙染,又浪費生產成本。

    (4)現在經過改進與推廣,刮膩子、打磨工序設置在拋丸清理工序後,僅對局部不平處進行點刮,刮塗量少,幹燥時間短,打磨作業量也小,也不會將塗好的油漆打磨掉。同時如發現焊接一些缺陷可以直接返回結構車間重新補焊,不會帶來任何浪費。

    工藝流程如下:

    上件→拋丸→清理(補噴)、屏蔽→(在線或轉線→刮膩子→膩子晾幹或烘幹→打磨)→

    噴底漆→流平→底漆烘幹(60-80℃20-30min)→冷卻→噴中塗→流平→噴麵漆(濕碰濕)→流平→麵漆烘幹(60-80℃30min)→冷卻→下件

    6.噴漆工藝設備

    (1)工程機械的零部件、整機尺寸較大,建議選用水旋噴漆室,其作業環境較好,過噴漆霧捕捉效果好。幹式噴漆室結構簡單,配置風量較小,運行費用低,但是其過濾材料容漆量小,極易堵塞破損,維護不到位就會造成過噴漆霧直接排放至大氣,造成投訴多多,而且,近些年來,幹式噴漆室火災事故頻出,經去現場調查後發現,幾乎都是由於過濾材料破損,大量漆渣粘附於風機葉片,同時還粘有報紙、棉紗等雜物,風機長期超負荷運轉,發生支架或軸承損壞,導致機械部件刮擦引燃漆渣發生火災。對於批量較大,使用較為頻繁的噴漆設備不建議選用幹式結構。

    (2)對於泵車類整機的噴塗作業,因為需要展臂,展開長度從30多米到60多米,並且展開後無法再進行整車移動,傳統做法為車間內敞開噴漆作業,或采用超大型頂部開縫噴漆設備,設備投資大,運行能耗大。

    近兩年移動噴漆室投入使用,將泵車主機部分放置在一個較小的水旋噴漆室內,展開部分的噴漆利用移動噴漆室,操作人員在移動噴漆室內對工件進行噴漆,方便實用,移動噴漆室也由最早的幹式結構發展成文丘裏型式,漆霧處理效果良好,能耗大大降低。

    (3)對於大噸位輪式起重機、履帶吊、站房類整機設備,不易移動,整機屏蔽、刮灰、打磨工作量極大,宜設置抽屜式噴漆設備,並且最好設計為水旋噴漆烘幹一體式設備,整機進入後,一次完成所有屏蔽、刮灰、打磨、噴漆、烘幹工作,這樣的布置形式相比較流水工序布置形式,占地較小,投資少,節約能源,類似在幾個公司使用後,深受客戶歡迎。

    (4)工程機械零部件麵漆化工藝暨整機免噴漆工藝,各主機廠已經作了幾年的探索與實踐,目前在裝載機行業、挖掘機行業應用較好。零部件完成麵漆塗裝後,整機僅對試驗造成的破損部位進行修補和個性化裝飾及貼標識等,大量減少了整機噴塗作業,節省了大量人力與物力,降低能耗與排放。但是整機免噴漆工藝的推廣還需投入大量工裝,做到塗裝後的工件不落地,轉運過程不損壞,還需實施文明裝配,對人工踩踏和接觸部位保護,嚴禁配焊。

    另外還要注意合理工藝布局,縮短物流距離。例如,某挖掘機公司,拋丸底漆工序布置在結構件焊接工序之後,底塗後進入加工,然後再分為上下平台麵漆線、動臂鬥杆麵漆線、配重麵漆線分別就近設置在裝配線對應的分裝工位附近,這樣麵漆後的工件經部裝後直接進行裝配,減少了運輸距離,有效避免了運輸磕碰及大量工裝的配置與轉運,有利於整機免噴塗工藝實施。當然,對裝配車間布置帶來挑戰,裝配車間環境較差。

    (5)機器人自動噴塗技術的采用,在工程機械行業的零部件、整機噴漆采用機器人自動噴塗,可以提高工效,節約能源,降低較差的作業環境對人員健康衛生傷害。

    采用機器人自動噴塗設備,噴漆室內截麵風速可以減小,一般是人工操作噴漆室1/3-1/2,同時可以采用循環過濾風,風機功率消耗大為減少;冬季熱能補充也極大將少,可以實現低耗、高效、高質量。

    7.流平工藝設備

    (1)工程機械行業塗裝一般認為流平工序可有可無,很多線僅設置工位而無室體,無組織排放,既造成環境汙染,又會帶來流平過程中工件表麵粘灰,影響表麵塗裝質量。

    (2)流平室廢氣需進行治理達標後方能排放。一般測算苯及二甲苯散發數據為:

    噴漆工序:流平工序:幹燥工序=3:4:3,因而其廢氣治理不容忽視。

    一般采用蒸汽或電為熱源的流平室、烘幹室選用活性炭吸附裝吸附處理後達標排放,以油或燃氣為熱源的可將流平室廢氣引入烘幹燃燒裝置燃燒處理後達標排放。這樣既節能又環保。

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