張瑞

（山東山推機械有限公司，山東 濟寧 272071）

工程機械是機械行業(yè)的一大分支，在產(chǎn)品結構、功能、工況等方面與其他機械產(chǎn)品有明顯的不同。因此，其生產(chǎn)工藝有著自己的特點。涂裝作為工程機械制造中與焊接、機械加工、裝配并列的四大工藝之一，涵蓋了工程機械的絕大多數(shù)零部件。但是，與焊接、加工、裝配相比，工程機械涂裝在技術、人力的關注和投入相對較?。慌c其他行業(yè)相比，工程機械涂裝發(fā)展相對較慢。2000年前，一些企業(yè)甚至沒有涂裝技術人員；在2000年以后，工程機械行業(yè)才逐步擁有自己的涂裝專業(yè)技術人員，并不斷增多，有關工程機械涂裝的研究性文獻和報道也逐年增多。隨著對工程機械涂裝的重視及工程機械涂裝專業(yè)技術人員的增加，工程機械涂裝專業(yè)會議也開始舉辦。2009年4月，首屆工程機械涂裝工藝技術研討會在上海召開；2010年5月，主題為“低碳正在影響世界，工程機械應該如何應對”的國內外工程機械節(jié)能、環(huán)保、低碳涂裝新工藝技術研討會在上海召開。近年來，以工程機械涂裝為主題的會議逐漸多起來。

從2000年以來，工程機械涂裝伴隨著涂料與涂裝技術的發(fā)展而不斷發(fā)展，在借鑒汽車及其他機械產(chǎn)品涂裝工藝的同時，工程機械涂裝專業(yè)技術人員根據(jù)工程機械的特點進行了大膽的探索，在涂料、噴涂技術、涂裝設備等方面逐步發(fā)展成具有行業(yè)特點的涂裝工藝體系。

1 工程機械涂裝的功能

工程機械是一類用于工程建設的機器設備，一般都是室外施工、室外存放，故工況惡劣，面臨著風吹日曬、粉塵污染及雨水沖刷等。因此，工程機械需要涂裝防護。隨著人們審美意識的提高，裝飾作用也成為工程機械涂裝重點關注的部分。近年來，標識也成工程機械涂裝的重要功能。

1.1 防護功能

工程機械的結構及零部件生產(chǎn)工藝復雜，生產(chǎn)周期長，在周轉過程中如果不進行任何表面處理會發(fā)生銹蝕，尤其在夏季濕熱的環(huán)境中，銹蝕的速度更快。因此，在工程機械制造過程中，大量的結構件、鑄造件需要進行涂裝，以防在生產(chǎn)過程中發(fā)生銹蝕。有的企業(yè)甚至對采購來的鋼板直接進行拋丸，并噴涂可焊底漆。

工程機械90%以上的零部件都是鋼結構件，在設備使用、存放期間都有可能發(fā)生銹蝕，從而影響到設備的使用壽命。因此，工程機械零部件及整機都要進行涂裝處理，使表面涂覆一定厚度的漆膜，以便隔離大氣中的氧、水分、塵污等腐蝕性物質，使其在一定期限內免受腐蝕，保證設備的使用壽命。防銹保護是工程機械涂裝的基本功能，提高工程機械涂層的防銹保護能力一直是工程機械涂裝研究的重點。

1.2 裝飾功能

雖然是在惡劣工況中施工的設備，但用戶也希望工程機械具有美好的外觀。因此，工程機械涂裝還具有裝飾作用，通過整體的外觀設計和涂裝施工，使整機表面具有一定色彩、光澤和整體外觀效果，吸引用戶。當然，工程機械機器龐大，結構復雜，難以實現(xiàn)所有的表面都具有很高的外觀質量。為此，工程機械行業(yè)提出了覆蓋件的概念，即覆蓋在機器設備外部的零部件，包括油箱、駕駛室、發(fā)動機罩、蓋板等，并在這些覆蓋件上重點突出涂裝的裝飾性，要求表面漆膜光滑、均勻、飽滿、光澤高、無弊病，并具有一定的耐候性，在一定時期內其失光、退色在規(guī)定的范圍內。2000年以來，工程機械行業(yè)對產(chǎn)品外觀質量越來越重視，每兩年一次的北京工程機械展還專門舉行外觀評比活動，工程機械涂裝的裝飾功能越加突出，用戶及制造商都更加重視產(chǎn)品涂裝的整體視覺效果。

1.3 標識功能

工程機械涂裝信息傳遞作用有以下4 個方面，包括安全信息、使用維護和企業(yè)品牌信息。

(1)某些工程機械設備在施工過程中存在一些危險點，故噴涂黃黑相間的警戒色來傳遞安全信息，提醒周圍人員不要靠近，注意安全。

(2)在設備使用過程中需要維護，比如加注潤滑油。為便于設備維護人員能快速找到注油點，特在注油部位涂上顏色與周圍有明顯區(qū)別的涂層。

(3)對于一些大型的工程機械設備，企業(yè)直接在大型的零部件表面噴涂企業(yè)logo，起到宣傳作用。

(4)工程機械企業(yè)都將自己的所有產(chǎn)品按同樣的主色調和風格進行涂裝，起到企業(yè)的標識作用，讓人即使看不到產(chǎn)品上的logo，也知道產(chǎn)品是哪家企業(yè)的，如三一的“中國紅”、卡特的“卡特黃”及中聯(lián)的白色主色調等。

工程機械“傻、大、笨、粗”的外觀已經(jīng)成為歷史，企業(yè)在外觀質量上下大功夫，一些科研院校還就工程機械造型設計、外觀設計、涂裝設計等進行了研究[1]，推動著工程機械涂裝外觀的發(fā)展。

工程機械涂裝的3 種主要功能在工程機械不同發(fā)展時期所受到的關注度不同。在20 世紀90年代以前，以防銹保護功能為主。2000年以后，大家開始關注工程機械的外觀，涂裝在滿足防銹保護功能的同時，逐漸將裝飾功能放到了重要的位置。隨著工程機械的發(fā)展，企業(yè)逐步加大了品牌建設和企業(yè)文化宣傳，涂裝的標識功能除了過去的使用維護標識和安全警示外，更多地傳遞了企業(yè)的品牌和文化信息。

2 工程機械涂裝前處理工藝

工程機械涂裝和其他機械產(chǎn)品涂裝一樣，都需要進行前處理，以去除零部件表面的污物，使漆膜能夠與工件基體充分結合，從而獲得平整光滑的表面。在2000年之前，工程機械生產(chǎn)規(guī)模總體不大，大企業(yè)的月產(chǎn)整機也就100 來臺，因此涂裝生產(chǎn)也很少有高效的生產(chǎn)線，前處理則以噴砂為主。由于噴沙的沖擊力小，不會導致工件變形，幾乎所有工件都可以采用。隨著工程機械生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大及環(huán)保要求的提高，噴砂工藝逐步被淘汰，取而代之的是人工噴丸、自動拋丸和磷化。噴丸和拋丸的沖擊力大，板材較薄的工件易被打變形，因此工程機械涂裝前處理逐步分化為兩類，即結構件和薄板件。一般而言，結構件包括由厚度6 mm以上的板件焊接而成的零件及厚度在6 mm以下的板件與鑄造件、鍛造件焊接而成的零件，厚度6 mm 及以下板材成型或焊接的零件則屬于薄板件。

2.1 結構件前處理工藝

2000年以來，工程機械結構件前處理以自動拋丸為主，效率大大提高，而且改善了工人的作業(yè)條件，滿足了工程機械快速發(fā)展的需求。一些產(chǎn)品由于外型尺寸龐大而產(chǎn)量較小，通常采用人工噴丸進行處理。工件在拋(噴)丸前，都需要進行除油處理，以去掉工件表面殘留的焊接防飛濺涂料、機械加工切削液等。拋丸不僅僅具有除銹作用，對焊接結構件而言，還能夠消除一部分焊接應力，使表面得到強化。由于丸料的直徑大小不一，處理后的工件表面粗糙度不一樣，故對外觀質量要求較高的工件，應盡可能選擇直徑較小的彈丸。有的企業(yè)還對拋丸后的結構件采用溶劑清洗、磷化等工藝[2]，以提高漆膜的附著力。

工程機械零部件中焊接結構件占的比例最大，可占到整機質量的70%以上。如挖掘機的車架、行走架、動臂、斗桿等，推土機的機架、臺車架、前機罩、鏟刀、推桿、松土器等以及裝載機的前車架、動臂、鏟斗等，都由厚板焊接而成。這些工件雖然都是焊接結構件，但是結構差異大，需根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和工件大小的不同，定制不同的涂裝前處理拋丸設備，使效率最高。另外，這些工件在整機上發(fā)揮的功能和機械加工要求不同，其生產(chǎn)工藝流程不同，圖1 為4 種不同結構件生產(chǎn)流程示意圖。對于機械加工后涂裝的結構件，拋丸處理時應采取相應的保護措施，避免對精加工表面及螺紋造成破壞[3]。

圖1 工程機械結構件不同生產(chǎn)工藝流程Figure 1 Different production process follow for engineering machinery parts

2.2 薄板件前處理工藝

在工程機械行業(yè)涂裝中，張曉成首先提出了薄板件的概念，并介紹了駕駛室磷化工藝[4]。之后，王會華等對工程機械薄板件酸洗磷化工藝進行了報道，對駕駛室、機罩、蓋板等薄板件的“二合一”、“三合一”、“四合一”等磷化工藝進行了分析，指出了磷化工藝對提高工程機械涂裝質量的意義及其發(fā)展趨勢[5]。

2000年以前，薄板件也是采用人工噴砂處理；2000年以后，逐步發(fā)展成為以磷化為主。磷化處理包括脫脂、除銹、表調、磷化、清洗等工序，處理后表面形成均勻、帶有微孔的磷化膜，使漆膜表面美觀，并與工件基體有牢固的結合力。對于一些外形尺寸巨大的薄板件，受到磷化設備的限制，難以實現(xiàn)磷化，因而采用了人工噴丸。人工噴丸噴射出的彈丸，速度較拋丸低得多，再加上選用小直徑的彈丸以及對人工噴丸時間、距離的控制，使沖擊力較小，不會使工件變形，處理效果好，但生產(chǎn)效率低。

拋丸、磷化作為工程機械結構件、薄板件涂裝前處理的兩大工藝在未來一定時期內不會被取代。但是，無論是拋丸還是磷化，都會排放對環(huán)境有污染的物質，且都是耗能工藝，因此結合工程機械實際，通過非標設備及其附屬環(huán)保設施的規(guī)劃設計和使用，采用更為環(huán)保的材料、輔料等，將是工程機械前處理未來的發(fā)展方向。

3 工程機械涂料及施工工藝

3.1 傳統(tǒng)涂料及施工

3.1.1 溶劑型涂料

溶劑型涂料是工程機械一直采用的涂料，目前還不能完全被取代。當然，伴隨著對工程機械涂裝的定位變化以及溶劑型涂料產(chǎn)品的發(fā)展，工程機械所使用的溶劑型涂料也不斷發(fā)展、變化。于少堂將工程機械涂料涂裝的發(fā)展分為5 個階段，其中前3 個階段使用的都是溶劑型涂料及其涂裝，涂料從第1 階段的酚醛、醇酸、環(huán)氧酯等底漆和酚醛或醇酸調合漆、醇酸磁漆等面漆發(fā)展到第2 階段的過氯乙烯、環(huán)氧酯、改性醇酸等底漆和丙烯酸類、醇酸類等面漆，第3 階段發(fā)展為環(huán)氧類、聚氨酯類等底漆和改性醇酸、聚氨酯等面漆，到第4 階段，發(fā)展為厚膜型環(huán)氧類、聚氨酯類、富鋅類等底漆，環(huán)氧類中涂漆和高固體分丙烯酸聚氨酯面漆[6]。實際上，現(xiàn)階段處于第4 階段與第5 階段之間，環(huán)氧底漆和聚氨酯面漆是工程機械涂料的主流，水性涂料、粉末涂料正在擴大應用范圍。芳香族聚氨酯面漆在耐候性上還存在問題，如一些使用芳香族聚氨酯面漆的廠家其工程機械在出廠后一兩年就發(fā)生明顯的褪色、失光現(xiàn)象，而耐候性好的脂肪族聚氨酯面漆價格較高，會加大生產(chǎn)成本。

3.1.2 噴涂工具及工藝

工程機械的涂裝經(jīng)歷了輥涂、刷涂等低效和涂裝質量差的施工年代。進入空氣噴涂時代后，工程機械涂裝生產(chǎn)效率大大提高，涂裝外觀質量發(fā)生根本性的變化，不僅滿足了不斷擴大的生產(chǎn)規(guī)模，還滿足了用戶對整機不斷提高的外觀質量的要求。伴隨著空氣噴涂的普及和生產(chǎn)規(guī)模的擴大，工程機械噴漆從車間或大棚作業(yè)逐步進入專業(yè)的噴漆室或噴漆線作業(yè)，尤其是2000年以后，國內工程機械噴漆線數(shù)量劇增。在通過空調送風的噴漆室內，空氣清潔度高，空氣噴槍憑借其優(yōu)異的霧化效果，使工程機械漆膜光澤達到80%以上。

但是，空氣噴涂也有其缺點，就是涂料的利用率很低，噴出的涂料一般只有30%～50%在工件上成膜，其余的都成了對環(huán)境有害的廢漆渣。高壓無氣噴涂的出現(xiàn)，克服了空氣噴涂的缺陷。較高的涂料黏度、一次噴涂厚度的增加，使得高壓無氣噴涂的生產(chǎn)效率較空氣噴涂大大提高[7]。高壓無氣噴涂很快在工程機械行業(yè)推廣，使生產(chǎn)效率又邁上一個新臺階。但是，高壓無氣噴涂僅用在底漆上，這是因為高壓無氣噴涂的霧化效果不如空氣噴涂，噴面漆外觀效果差。因此，一種介于空氣噴涂和高壓無氣噴涂之間的工藝——混氣噴涂出現(xiàn)了?；鞖鈬娡啃时瓤諝鈬娡扛撸葻o氣噴涂低；霧化效果不如空氣噴涂，但優(yōu)于高壓無氣噴涂。混氣噴涂在工程機械廣泛應用，不僅用于底漆噴涂，而且用于對漆膜外觀質量要求不是很高的零件的面漆噴涂。

靜電噴涂在國外的應用已經(jīng)超過30年，但進入國內時間不長，工程機械在2000年以后也開始關注，并已經(jīng)有企業(yè)在應用[8]。據(jù)文獻報道，在靜電場的作用下，空氣輔助靜電噴涂的涂料利用率可達到60%以上[9]，幾乎較空氣噴涂翻了一倍，對降低涂裝材料成本和減少廢漆渣的產(chǎn)生都具有十分積極的意義。隨著靜電噴槍的推廣，相信未來幾年靜電噴涂會在工程機械行業(yè)擴大應用范圍。

3.1.3 供漆系統(tǒng)的完善

空氣噴涂工藝中，噴槍通過其附屬的漆罐提供涂料。由于漆罐連接在噴槍上，因此不能過大，否則會增加工人勞動強度，難以靈活操作。另外，由于漆罐不大，涂料很快用完，每次噴完就需要卸下漆罐加入涂料，因此生產(chǎn)效率很低。對于大規(guī)模的定工位涂裝生產(chǎn)，這種供漆方式顯然不合適。為此，大型的工程機械企業(yè)采用了泵送的供漆方式，通過隔膜泵及軟管將大桶內調好的涂料送到噴槍，實現(xiàn)不間斷的噴涂作業(yè)。在一個廠區(qū)內有多個噴漆線的企業(yè)，還采用了先進的集中供漆系統(tǒng)，在一個點調配涂料，多個點供送[10]。由于工程機械所采用的涂料多是雙組分涂料，在使用前需調配，但調配后的涂料如果不及時使用，就會“過期”而浪費。為此，設備廠家推出了雙組分噴槍，將涂料管插入到存放不同組分的桶內，噴涂時系統(tǒng)根據(jù)設定的調配比例從桶內汲取原漆、固化劑和稀釋劑，并在輸送系統(tǒng)中混合后送入噴槍，不再需要人工調配涂料，可解決手工混合的問題，提高了生產(chǎn)效率，并減少物料浪費。

3.2 電泳涂料及施工

電泳涂裝在我國汽車行業(yè)中的應用已有20 多年的歷史，但在工程機械行業(yè)的應用只有10年左右。由于在工程機械涂裝行業(yè)標準中沒有電泳涂裝的相關條文，因此電泳涂裝在工程機械行業(yè)的推廣緩慢。筆者曾在有關場合建議盡快將電泳涂裝納入工程機械行業(yè)標準，但到現(xiàn)在相關標準還沒有出臺。從工業(yè)和信息化部網(wǎng)站查詢顯示，該標準復審結論為修訂。顯然，行業(yè)標準已經(jīng)嚴重滯后。在工程機械涂裝相關的文獻中，筆者最早提到了電泳涂裝，并介紹了其在工程機械行業(yè)中的應用[11]。此后，工程機械行業(yè)開始關注電泳涂裝，并在薄板件涂裝中應用[12-14]。

目前，電泳涂裝在工程機械行業(yè)的應用主要是駕駛室、機罩等覆蓋件上。由于電泳涂裝不存在死角，使得工件整體防銹性能大大改善，因此越來越受到企業(yè)的關注。影響電泳涂裝在工程機械推廣的因素有2 個方面：一是工件尺寸大，需要足夠大的電泳槽；二是質量大，需要承重能力大的輸送設備。無論是大尺寸的電泳槽還是大承載的輸送設備，都意味著大的資金投入，而且工程機械生產(chǎn)規(guī)模與汽車相比較小，使用電泳涂裝的固定成本會較高。

但是，電泳涂料是一種水性涂料，生產(chǎn)中幾乎不排放有機溶劑，對環(huán)境幾乎無污染，涂料的利用率高。因此，電泳涂裝是工程機械涂裝發(fā)展的重要方向。至于生產(chǎn)規(guī)模及固定成本問題，筆者認為可以通過企業(yè)乃至園區(qū)的統(tǒng)一規(guī)劃，實現(xiàn)專業(yè)化的涂裝車間或企業(yè)，從而實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)來降低固定成本。

3.3 粉末涂料及施工

粉末涂裝在工程機械行業(yè)的研究應用是在2000年之后。筆者曾撰文介紹粉末涂裝在工程機械行業(yè)中的應用[11]，并對工程機械用粉末涂料的選擇和施工進行了探討。從2009年開始，粉末涂裝在工程機械行業(yè)的研究應用獲得快速發(fā)展。王春英等對粉末涂料在工程機械行業(yè)的應用進行了探討，分析了工程機械行業(yè)應用及推廣粉末涂料中待解決的工藝問題[14]；李連成等從技術、經(jīng)濟上分析了粉末涂裝工藝在工程機械中應用的可行性[15]；王坤發(fā)等則對薄板件、結構件、小件等的粉末涂裝工藝進行了可行性分析，總結了粉末涂料在工程機械不同零部件上應用的特點[16]。

粉末涂裝作為零排放的涂裝工藝，對環(huán)境保護的意義不言而喻。由于粉末涂裝涂層優(yōu)異的防銹保護性能，粉末涂裝日益受到關注。而且，粉末涂裝的成本甚至比溶劑型涂料涂裝還低[14-16](這還局限在板材較薄的工件上)。實際上，工程機械采用粉末涂裝面臨的問題就是中厚板的加熱問題。由于粉末涂裝烘干溫度在180°C 以上，而工程機械大多數(shù)為中厚板，因此，其加熱時間長，帶走和消耗的熱量、能源較多。要想擴大粉末涂裝在工程機械行業(yè)的應用有2 個途徑：一是開發(fā)較低烘烤溫度的粉末涂料，二是采用只加熱表面的烘干加熱方式，比如輻射加熱。因此，需要涂料、涂裝設備生產(chǎn)企業(yè)一起努力。

盡管目前電泳涂裝、粉末涂裝在工程機械行業(yè)的應用還很有限，只是局限在一些薄板件上。但是，隨著電泳涂料、粉末涂料及其干燥技術的發(fā)展，電泳涂裝、粉末涂裝在工程機械行業(yè)的應用會不斷擴大。

4 工程機械涂裝創(chuàng)新工藝

4.1 拋丸–噴漆一體化工藝

無論是噴砂還是拋丸，過去工程機械結構件涂裝前處理與噴漆都是分開的，工件拋丸后需下線，然后通過叉車、行車等搬運到噴漆線，再通過平車上噴漆線。筆者所在企業(yè)在對新的涂裝工藝進行規(guī)劃設計時，一改拋丸、噴漆各自成線的方式，通過空中懸掛輸送將拋丸、噴漆串聯(lián)成一條線，拋丸后的工件無需下線，直接進入噴漆室，減少了拋丸、噴漆之間的上、下線操作及工件的搬運，節(jié)省了人力資源，提高了生產(chǎn)效率[17]。之后，筆者對吊具進行了改進，消除了殘余彈丸及其對噴漆的影響[18]。最近幾年，大多數(shù)工程機械企業(yè)的結構件涂裝都采用了這種拋丸–噴漆一體化涂裝生產(chǎn)線。

4.2 零部件面漆化工藝

零部件面漆化指的是在整車裝配之前，將零部件進行底漆、面漆噴涂，并使其外觀質量達到整機外觀質量要求。噴涂面漆的零部件裝配成整車后不再進行涂裝，直接進入下道工序，也稱之為一次性涂裝、先涂后裝或整機不面漆工藝[19]。筆者曾對工程機械面漆化的優(yōu)缺點進行分析，從設備、工藝、協(xié)作件、質量控制、人員、物流、管理等多個方面提出了工程機械實施面漆化的具體應對措施[20]。零部件面漆化已引起行業(yè)的關注。程鳳宏也對工程機械零部件面漆化的實施進行了論述[21]；易海瑞則對零部件面漆化的涂裝工藝、運輸器具、物流配送、裝配調試、涂裝質量控制等進行了討論和實踐，指出零部件面漆化是完全可行的[22]。目前，幾乎所有的工程機械都采用了零部件面漆化或局部的零部件面漆化工藝，它已成為工程機械涂裝工藝的一種發(fā)展趨勢[23-25]。

由于工程機械整機尺寸龐大，包括清洗、水跡烘干、膩子刮涂、打磨、噴漆、漆膜烘干、強冷等工序在內的一條整機噴漆線造價很高，加上輸送設備、環(huán)保設備等投資，少則幾百萬，多則過千萬。零部件面漆化的推廣，從零部件底漆到整機面漆之間的清洗、打磨工序的取消，節(jié)省了水資源和人力資源。同時，整機噴漆線被簡化，如包括清洗、水跡烘干、膩子刮涂、打磨、噴漆、漆膜烘干、強冷等工序的取消(增加了補漆室，用于裝配過程磕碰的修補)，節(jié)省了企業(yè)廠房面積及資金。

4.3 先刮膩子后噴漆工藝

底漆與基材結合力強，因此傳統(tǒng)涂裝中都是先噴底漆再刮補膩子、噴面漆[26]。筆者結合工程機械涂裝實踐，對先刮涂膩子后噴涂底漆的工藝進行了探討，分析了該工藝的優(yōu)缺點及其可行性[27]。對傳統(tǒng)涂裝工藝而言，先刮膩子后噴底漆工藝是顛覆性的。但對工程機械涂裝來說，先刮膩子后上噴漆線，可以使零部件一次上線完成底漆、面漆涂裝，可大大提高涂裝生產(chǎn)效率。但是，該工藝目前還存在一定爭議，焦點在于膩子是否與基材之間擁有足夠的結合力。一旦涂層與被涂工件底材之間結合力不強，就會容易脫落而起不到防銹保護作用。因此，不能為便于生產(chǎn)和提高涂裝生產(chǎn)效率而不顧涂裝質量。涂料與涂裝施工的技術歷來都是相互促進發(fā)展的，即新涂料的出現(xiàn)推動施工工藝、技術的發(fā)展，而施工工藝、技術的發(fā)展又推動涂料的發(fā)展。因此，可以通過開發(fā)與金屬基材有較好結合力的膩子，從而推廣先刮膩子后噴底漆工藝[27]。

4.4 底面合一涂料涂裝工藝

傳統(tǒng)的工程機械涂裝都是先噴涂以防銹功能為主的底漆，再噴涂以裝飾功能為主的面漆。而在汽車行業(yè)，底面合一的水性涂料已經(jīng)廣泛應用[28]，那么對工程機械而言，是不是所有零部件都必須采用傳統(tǒng)的先底漆后面漆的工藝？能不能有這樣一類底面合一的涂料，它不僅具有底漆的防護功能，還具有面漆的裝飾功能？雖然現(xiàn)在對工程機械外觀質量要求越來越高，但并不是所有的表面都要求具有同樣的外觀質量。在某些部位，零件本身是鑄造或鍛造的，如果都按照鈑金件的外觀要求，必須進行大量的膩子施工及打磨。實際上，工程機械整機外觀在不同的部位分為不同的等級，某些部位對外觀質量要求低甚至沒有要求。2011年，筆者結合實踐對底面合一涂料及其使用進行了系統(tǒng)地探討，分析了底面合一涂料及其應用的優(yōu)點：涂裝流程從原有的“前處理─底漆─膩子─面漆”，簡化為“前處理─底面合一涂料”或“前處理─膩子─底面合一涂料”，簡化了工藝，縮短了涂裝生產(chǎn)周期，降低了人工及能源消耗[29]。劉琦等也介紹了底面合一涂料在挖掘機上的應用[30]；關慶生等介紹了底面合一油漆在隨車起重機上的應用，并在車間工藝規(guī)劃時就按照底面合一涂料工藝進行了規(guī)劃[31]；許廣元對應用于工程機械涂裝的涂層體系與涂料列出了13 種方案，其中兩個方案是采用底面合一涂料，且在裝載機車橋、挖掘機動臂、鏟斗等得到成熟應用[13]。

目前，底面合一涂料在工程機械行業(yè)中的應用還僅限于一些對外觀質量等級要求不是很高的零部件，如挖掘機動臂、斗桿、挖斗，裝載機動臂、鏟斗等。對于像機罩、駕駛室等外觀質量要求較高的零部件，采用底面合一涂料涂裝還不能充分滿足要求。但是，隨著零部件面漆化工藝的推廣應用，底面合一涂料在光澤、耐候性等方面性能的不斷提高以及先刮膩子后噴漆工藝的推廣，底面合一涂料在工程機械行業(yè)的應用優(yōu)勢將會越發(fā)明顯，其應用范圍將不斷擴大。

5 涂裝質量管理

質量管理是工程機械涂裝的重要組成部分。涂裝質量管理一方面依靠相關的技術標準，一方面依賴于必要的檢驗手段。在標準方面，工程機械行業(yè)的涂裝標準還是1991年發(fā)布的推薦性標準，電泳、粉末涂裝的相關要求從里面都找不到，一些涂裝質量的標準也沒有量化，在生產(chǎn)實際中可操作性差。為了使涂裝質量標準更符合工程機械產(chǎn)品的要求，企業(yè)對涂裝外觀質量進行了質量分級，見表1。近年來，國內主要的工程機械企業(yè)在學習汽車行業(yè)涂裝質量管理的基礎上，制定了適應現(xiàn)有涂裝技術的質量管理標準，對性能指標進行了量化[32-38]，如表2。

在檢測手段方面，采用了漆膜測厚儀、光澤儀、色差計等無損檢測設備，對涂層的厚度、光澤、顏色進行測量，并通過相關應用軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和分析，推動了工程機械涂裝質量管控技術的提高。

但是，無論是在質量管理還是在涂裝質量上，工程機械涂裝與汽車涂裝都還存在較大的差距。工程機械涂裝需要盡快進行相關實驗，以評定不同涂層體系的防腐蝕及抗老化能力，并盡快出臺新的行業(yè)涂裝標準，采用先進的涂層檢測儀器及管理軟件，完善質量管理體系。當然，質量不是檢測出來的，而是制造出來的，工程機械涂裝在設備、工藝、現(xiàn)場管理上都有待提高，才能保證涂裝質量。

6 結語

21 世紀以來，工程機械發(fā)展迅速，從事涂裝的技術人員增加，專業(yè)技術水平也不斷提高，企業(yè)對涂裝工藝設備、涂裝檢驗儀器的投入不斷加大，一些工程機械企業(yè)成立了專門的涂裝工藝研究所，加快了工程機械涂裝工藝技術的進步，助推了工程機械涂裝質量的提高。目前，工程機械涂裝具有以下特點：

(1)在保持防銹保護功能的同時，更加突出裝飾功能及標識功能，更加注重視覺效果。

(2)在前處理方法上，中厚板結構件廣泛采用高效、勞動強度低的自動拋丸工藝，薄板件基本上都采用了磷化工藝，前處理質量更好，漆膜綜合性能得到提高。

(3)在傳統(tǒng)溶劑型涂料的施工上，逐步向著生產(chǎn)效率高、涂料利用率高的混氣噴涂、靜電噴涂等工藝發(fā)展。電泳涂裝、粉末涂裝是進入21 世紀后工程機械涂裝的應用亮點，但是其應用范圍的擴大還依賴涂料及其干燥技術的發(fā)展，比如粉末涂料烘干溫度的降低。

表2 涂裝外觀質量的量化Table 2 Quantification for coating appearance quality

(4)在引入電泳涂料、粉末涂料等新材料新工藝的同時，針對工程機械涂裝的特點，在傳統(tǒng)的溶劑型涂料及其涂裝工藝上進行創(chuàng)新，底面合一涂料、零部件面漆化工藝等使涂裝生產(chǎn)效率、質量得到提升。

(5)涂裝質量標準的提高促使涂裝設備、工藝的改善，涂裝設備、工藝的改善又反過來促使工程機械涂裝質量的提高。工程機械涂裝質量標準更加切合實際并更加具有可操作性，各種現(xiàn)場檢測儀器的應用使各種量化指標得到控制。

在經(jīng)歷了質量提高、生產(chǎn)效率提高后，工程機械涂裝應順應綠色發(fā)展的時代要求，更多地研究和應用低碳環(huán)保、節(jié)能降耗涂料及施工工藝，逐步降低溶劑型涂料的使用比例，更多地采用電泳涂料、粉末涂料等環(huán)保性能較好的涂料與工藝。當然，工程機械涂裝與汽車涂裝相比，無論從工藝設備方面還是涂裝質量方面依然存在較大的差距，仍然需要加大技術的投入。

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