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        雙組份油漆特性和雙組份混漆系統(tǒng)在小件涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

        2013-02-01 02:21:26張俊堂
        中國(guó)科技信息 2013年7期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)

        楊 磊 張俊堂

        機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院

        雙組份油漆特性和雙組份混漆系統(tǒng)在小件涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

        楊 磊 張俊堂

        機(jī)械工業(yè)第四設(shè)計(jì)研究院

        隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視程度不斷增加,一些節(jié)能環(huán)保的涂裝工藝和涂裝設(shè)備逐步在國(guó)內(nèi)涂裝線上得到廣泛應(yīng)用,本文著重闡述雙組份油漆特性和雙組份混漆系統(tǒng)在小件涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用。

        雙組份油漆;混漆系統(tǒng);小件涂裝生產(chǎn)線

        1 雙組份油漆的概念

        雙組份油漆是相對(duì)于單組份油漆而進(jìn)行定義的。單組份油漆是不需要交聯(lián)固化的油漆,僅需溶劑揮發(fā)即可形成漆膜,屬于物理反應(yīng),一般包括硝基類和過氯乙烯類油漆等;雙組份油漆是屬于交聯(lián)固化的油漆,由涂料和固化劑組成,兩種組份混合后產(chǎn)生交聯(lián)反應(yīng)形成漆膜,屬于化學(xué)反應(yīng),一般包括聚氨酯類、雙組份環(huán)氧油漆、丙烯酸烘漆等。

        單組份油漆示意圖(圖1和圖2):

        圖1 干燥前油漆和稀釋劑

        圖2 干燥后油漆

        雙組份油漆示意圖(圖3和圖4):

        圖3 干燥前油漆狀態(tài)

        圖4 干燥后油漆

        2 雙組份油漆特性

        2.1 漆膜對(duì)塑料和金屬材質(zhì)均有優(yōu)良的附著力;

        2.2 易于流平,橘皮現(xiàn)象小,具有保護(hù)性和裝飾性作用;

        2.3 涂膜光澤度、鮮映性、飽滿度、機(jī)械耐久性、化學(xué)耐久性等較強(qiáng);

        2.4 漆膜即能進(jìn)行低溫烘干,也能低溫自然固化,烘房系統(tǒng)的能耗降低;

        2.5 漆膜具有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性,耐酸和耐堿。

        3 雙組份油漆混合的比例精度

        雙組份油漆,必須根據(jù)規(guī)定的配比、噴涂用量、允許的噴涂時(shí)間等因素,在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)配。固化劑過多,導(dǎo)致固化時(shí)間變短,油漆成膜后會(huì)發(fā)生龜裂,顏色偏黃等現(xiàn)象;固化劑過少,將會(huì)出現(xiàn)油漆難以固化、甚至無法固化現(xiàn)象。雙組份混漆系統(tǒng)是通過計(jì)量泵或者流量計(jì)來精確控制配比精度,消除了人工依靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配比而帶來的偏差。

        4 雙組份混漆設(shè)備簡(jiǎn)介

        4.1 便捷鍵(EK):用于設(shè)置、顯示、操作和監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用85~250VAC,50/60 Hz 的線路供電并將其轉(zhuǎn)換為其他系統(tǒng)部件可接受的低壓和光學(xué)信號(hào)。

        4.2 流體盤(ST):包括空氣控制電磁流量開關(guān)、流體流量計(jì)和流體歧管套件的安裝件。其控制面板可控制所有配比功能。

        4.3 流體歧管(FM):包括A組份和B組份的氣動(dòng)分料閥、溶劑和空氣清洗的清洗閥、校正流量計(jì)和進(jìn)行比率檢查的采樣閥、A組份和 B組份關(guān)閉其通往混合歧管的流體通道而進(jìn)行精確校準(zhǔn)和比率檢查的止通閥、混合歧管等。

        4.4 流量計(jì)(MA,MB,MS)通常有三個(gè)可選的流量計(jì) :

        1)G3000 是一種通用齒輪流量計(jì),通常用于流量范圍在75~3000毫升/分鐘(0.02~0.79 加侖/ 分鐘),壓力最高達(dá)4000 psi(28MPa,276bar)和粘度為20~3000厘泊的流體。其校準(zhǔn)因子約為0.119毫升/脈沖。

        2)G3000HR是一種高分辨率G3000 流量計(jì)。它通常用于流量范圍在38~1500毫升/分鐘(0.01~0.4加侖/分鐘),壓力最高達(dá)4000psi(28MPa, 276bar)和粘度為20~3000厘泊的流體。其校準(zhǔn)因子約為0.061毫升/ 脈沖。

        3)Coriolis是專用流量計(jì),其適用流量和粘度范圍較大。該流量計(jì)可用于0.125英寸或0.375英寸直徑的流體管道。其校準(zhǔn)因子可由用戶設(shè)置;在低流速時(shí)使用低校準(zhǔn)因子。

        4.5 換色閥(ACV)和換色模塊(CCM):可提供裝有多達(dá)30個(gè)換色閥的低壓或高壓換色閥組件。每個(gè)組件包括一個(gè)額外的溶劑閥,用于在換色之間清洗流體管路。

        4.6 換催化劑閥(BCV):可提供裝有4個(gè)換催化劑閥的低壓或高壓換催化劑閥組件。每個(gè)組件包括一個(gè)額外的溶劑閥,用于在換催化劑之間清洗流體管路。

        4.7 雙光纖電纜(FO):用于便捷鍵與壁式安裝流體盤的通訊。

        4.8 流體盤電源電纜(PS):用于為壁式安裝流體盤提供電源。

        4.9 洗槍盒(GFB):為手動(dòng)噴槍提供自動(dòng)沖洗系統(tǒng)。

        4.10 噴涂控制臺(tái)(BC):用于日常噴涂功能控制,包括選擇配方、完成作業(yè)、讀取/清除警報(bào),將系統(tǒng)置于待機(jī),混合或清洗模式,通常安裝在噴涂室內(nèi)或噴涂設(shè)備附近??刂泼姘迦缦聢D2。

        1)現(xiàn)用配方(N1):顯示現(xiàn)用配方。

        2)目標(biāo)比率(M1):現(xiàn)用配方比率。其比率可按0.1的增量,在0.0:1~30.0:1 之間。

        3)實(shí)際比率(M2):實(shí)際達(dá)到的比率。按百進(jìn)制,在A和B混合之后進(jìn)行計(jì)算。

        4)固化定時(shí)器(TI):顯示剩余的固化時(shí)間,以分鐘表示。

        5)狀態(tài)欄(SS):顯示當(dāng)前狀態(tài),混合、清洗、換色或警報(bào))。

        圖1

        圖2

        6)直觀顯示(SE):存在流動(dòng)時(shí),噴槍顯現(xiàn)為噴涂,A 組份或B 組份軟管亮,表明相應(yīng)組份的分料閥打開。

        7)當(dāng)前流速(LV):以毫升/分鐘為單位。

        5 雙組份混漆系統(tǒng)在小件涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用

        5.1 小件涂裝生產(chǎn)線簡(jiǎn)介

        汽車翼子板、保護(hù)杠、輪罩等塑料件,涂料在其表面難于附著,另外塑料件的耐熱性差,熱變形溫度低,生產(chǎn)中選用涂料的烘干溫度低于金屬件所用涂料的烘干溫度。因此塑料件涂裝和金屬件涂裝在工藝和涂裝材料等方面有很大不同,塑料件的涂裝一般不和車身涂裝混線生產(chǎn),專門新建小件涂裝生產(chǎn)線用于非金屬件的噴涂。

        小件涂裝生產(chǎn)線的工藝流程為:上件→前處理→水分烘干→強(qiáng)冷→火焰處理→上遮蔽→除靜電→噴底漆→流平→底漆烘干→強(qiáng)冷→底漆檢查/打磨→除靜電→噴色漆→流平→噴清漆→流平→面漆烘干→強(qiáng)冷→檢查修飾→下件→不合格品返修,屬于典型的三噴兩烘(3C2B)工藝。

        一般來說,非金屬件涂層為復(fù)合涂層,即底漆+色漆+清漆,底漆有雙組份和單組份兩種,色漆多采用單組份油漆,清漆多采用雙組份油漆。雙組份底漆烘烤后具有較好的遮蓋力,并且可對(duì)表面顆粒等油漆缺陷進(jìn)行打磨處理,特別適用于塑件本身外觀較差的情況。雙組份清漆施工范圍寬,同單組份清漆相比,具有污染少、調(diào)整容易的優(yōu)點(diǎn)。

        5.2 雙組份混漆系統(tǒng)在小件涂裝生產(chǎn)線的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

        1)減少油漆配比過程的損耗

        在被噴涂前,A組份和B組份接入設(shè)備,在非常密閉的流體盤內(nèi)進(jìn)行計(jì)量和分配。配比設(shè)備的單次配比容積為25毫升到100毫升,此容積的涂料被使用以后,才開始下一體積的配比。小件噴涂過程中,可根據(jù)工件數(shù)量、單個(gè)工件耗量,精確計(jì)算出雙組份油漆的需求用量,然后采用混漆設(shè)備進(jìn)行精確配比,這可以避免人工配比帶來的灑落問題和配漆量大于使用量的問題,減少涂料的浪費(fèi)。

        2)提高油漆混合精度

        人工方式對(duì)雙組份油漆配比后,混合通常采用機(jī)械攪拌器完成,混合效果由攪拌槳葉形狀和攪拌時(shí)間長(zhǎng)短來決定,混合的精度難以保證,容易出現(xiàn)混合不均勻的情況。雙組份混漆系統(tǒng)的混合精度非常高,誤差能夠控制±0.5%之內(nèi),消除了由于人為因素造成的混合不均勻和比例偏差所導(dǎo)致的工件返修。

        3)提高清洗質(zhì)量、降低溶劑浪費(fèi)

        在采用雙組份油漆時(shí),應(yīng)當(dāng)在油漆接近固化時(shí)間之前把噴涂器具清洗干凈,不然殘留的混合后的雙組份油漆固化在設(shè)備之內(nèi),需要用大量的高活性溶劑進(jìn)行泵體內(nèi)部、管道和噴槍的沖洗。人工清洗情況下,溶劑用量無法合理控制。溶劑用量少,清洗質(zhì)量難以保證;溶劑用量大,浪費(fèi)嚴(yán)重。

        雙組份混漆設(shè)備,換色清洗時(shí)因?yàn)閷?dǎo)入輔助吹掃空氣,會(huì)使清洗溶劑使用量大大減少;在能夠滿足清洗質(zhì)量的前提下,改寫換色以及清洗程序,能夠進(jìn)一步減少換色溶劑的浪費(fèi)。

        4)減少人員與有害材料的接觸時(shí)間

        雙組份油漆配比過程中,油漆揮發(fā)會(huì)引起多種危害,比如刺激工人眼睛和呼吸道、油漆揮發(fā)物與空氣混合形成爆炸性混合物以及對(duì)周圍的環(huán)境造成污染等。雖然采取人工保護(hù)罩和加強(qiáng)通風(fēng)能起到一定的作用,但上述危害的系數(shù)難以大幅度降低。

        采用雙組份混漆系統(tǒng)的情況下,油漆與空氣接觸的時(shí)間縮短,有利于控制和減少揮發(fā)物的排放,能較大程度降低爆炸危害和環(huán)境危害,特別是工人與油漆接觸時(shí)間盡可能減小,大大降低了職業(yè)健康危害。

        6 結(jié)語

        綜上所述,在小件涂裝生產(chǎn)線中,雙組份混漆系統(tǒng)有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率、控制對(duì)環(huán)境的污染、預(yù)防職業(yè)健康危害,與當(dāng)前汽車涂裝節(jié)能、環(huán)保、安全的發(fā)展趨勢(shì)相吻合。此外,國(guó)家對(duì)環(huán)保工作越來越重視,涂裝線廢氣排放的要求越來越嚴(yán)格,新建涂裝車身生產(chǎn)線已充分考慮水性漆的使用,一些老的涂裝生產(chǎn)線也開始安排水性漆改造工作,預(yù)計(jì)在三年左右的時(shí)間,水性小件線涂裝也將成為市場(chǎng)主流。

        [1]陳怡蓉,余海濤.集中式輸調(diào)漆系統(tǒng)在新涂裝生產(chǎn)線中的應(yīng)用和工藝管理[J].汽車工藝和材料,2001年12期

        [2]周杰,陳慕祖.中國(guó)汽車涂裝生產(chǎn)線新技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J].現(xiàn)代材料與涂裝,2007年04期

        [3]宋華,王錫春.電泳涂裝技術(shù)[J].涂料工業(yè),1993年第3期

        [4]張明.淺談保險(xiǎn)杠涂裝線輸漆系統(tǒng)的工藝管理[J].上海涂料,2005年04期

        10.3969/j.issn.1001-8972.2013.07.058

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