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佛山市三水區(qū)機(jī)械油漆涂裝線的工藝設(shè)計(jì)

大型機(jī)械油漆涂裝線的工藝設(shè)計(jì)

機(jī)械油漆涂裝的材料、機(jī)械油漆涂裝的工藝、機(jī)械油漆涂裝的設(shè)備、機(jī)械油漆涂裝的廠房及公用動力設(shè)施、涂裝管理等都是直接影響機(jī)械油漆涂裝質(zhì)量的因素，必須依靠高質(zhì)量的管理和高水平的自動化來保證機(jī)械油漆涂裝質(zhì)量。由于大型機(jī)械油漆涂裝線工藝技術(shù)復(fù)雜、投資巨大，所以工藝設(shè)計(jì)的重要性必須引起高度重視。隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械油漆涂裝工藝設(shè)計(jì)正在朝著節(jié)能、環(huán)保、高度自動化和采用高質(zhì)量、高水平的機(jī)械油漆涂裝工藝方向發(fā)展，通過不斷了解和引進(jìn)*．機(jī)械油漆涂裝的新技術(shù)，*地提高了我國機(jī)械油漆涂裝線的水平。在此，筆者對大型機(jī)械油漆涂裝線的工藝設(shè)計(jì)闡述一些設(shè)計(jì)觀點(diǎn)。

1、機(jī)械油漆涂裝工藝的發(fā)展趨勢

從20世紀(jì)80年代中期開始，歐美發(fā)達(dá)國家相繼頒布了環(huán)保法規(guī)。從1993年起，歐洲各國一致開始限制機(jī)械油漆涂裝線中有機(jī)揮發(fā)物（VOC）的排放量，并規(guī)定1997年以后新建的機(jī)械油漆涂裝線其有機(jī)揮發(fā)物不得超過45g/m2 ；德國在大氣凈化標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，新建的機(jī)械油漆涂裝線中有機(jī)揮發(fā)物不超過35 g/m2。為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，國外涂裝行業(yè)提出了機(jī)械油漆涂裝線減少有機(jī)揮發(fā)物的涂裝工藝發(fā)展方向。機(jī)械油漆涂裝線一般都采用“三涂層” 機(jī)械油漆涂裝工藝。根據(jù)機(jī)械油漆涂層標(biāo)準(zhǔn)，確定不同的涂層采用不同的機(jī)械油漆涂裝工藝，見表1。

目前，歐美國家新建的機(jī)械油漆涂裝線都采用了丙烯酸漆涂裝工藝或聚氨酯漆加粉末涂料的機(jī)械油漆涂裝工藝。表1中的各種機(jī)械油漆涂裝工藝就是今后機(jī)械涂裝工藝的發(fā)展方向。

現(xiàn)在丙烯酸漆涂裝工藝在歐洲機(jī)械油漆涂裝工藝中，已經(jīng)占據(jù)了主流地位，其涂裝質(zhì)量接近傳統(tǒng)的溶劑型自干漆的質(zhì)量。隨著環(huán)保要求的不斷提高，目前機(jī)械油漆涂裝工藝發(fā)展的主要趨勢是以使用自干漆或快干漆逐漸取代傳統(tǒng)的溶劑型機(jī)械油漆。

2、機(jī)械油漆噴涂工藝設(shè)計(jì)的重要性

機(jī)械油漆噴涂工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響著機(jī)械表面涂層產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。機(jī)械油漆涂裝工藝設(shè)計(jì)是確定工藝設(shè)計(jì)方案的全過程。它是根據(jù)產(chǎn)品的涂層標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)物流，通過采用的工藝流程以及選用的涂裝材料、涂裝設(shè)備、涂裝廠房、公用動力設(shè)施和生產(chǎn)輔助設(shè)施等優(yōu)化組合實(shí)現(xiàn)。

機(jī)械油漆噴涂工藝設(shè)計(jì)要重視工藝流程和工藝布置，如果工藝材料和設(shè)備的選擇及設(shè)計(jì)不合適，還可以更換。但是，工藝流程和工藝布置選擇不合適、布置不合理將后患無窮。其后果是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題無法解決、運(yùn)行成本增加、經(jīng)濟(jì)效益低、不能滿足國家規(guī)定的各種法規(guī)要求等。因此，必須高度重視工藝設(shè)計(jì)，并做到精心設(shè)計(jì)。

3、機(jī)械油漆噴涂工藝設(shè)計(jì)的基本原則

3.1機(jī)械油漆噴涂物流合理

機(jī)械油漆涂裝工藝設(shè)計(jì)中的物流包括產(chǎn)品的生產(chǎn)工件物流和各種材料、物料及廢物的物流。生產(chǎn)工件物流應(yīng)選擇運(yùn)行路線短且盡量避免運(yùn)行路線交叉。對于多層分區(qū)布置應(yīng)盡量減少產(chǎn)品升降和往返次數(shù)。各工序應(yīng)布置合理、銜接良好，且各工位布置要緊湊。各種材料、物料及廢物的物流應(yīng)選擇運(yùn)輸路線短、盡量不通過生產(chǎn)操作區(qū)、存放場地盡量靠近使用位置。選用的物流運(yùn)輸設(shè)備或工具應(yīng)經(jīng)濟(jì)可靠。

3.2機(jī)械油漆噴涂立體化、區(qū)域化布置

機(jī)械油漆涂裝的裝飾性要求越來越高。涂裝環(huán)境的潔凈度是提高機(jī)械表面涂裝裝飾性的重要條件。因此，工藝設(shè)計(jì)應(yīng)按立體化、區(qū)域化分層分區(qū)布置各種設(shè)備及輔助設(shè)施。即按不同工序和不同工藝要求，達(dá)到不同潔凈度以保證車身裝飾性要求。應(yīng)該設(shè)置噴漆潔凈區(qū)、一般潔凈區(qū)、烘干區(qū)和送排風(fēng)設(shè)備區(qū)。盡量使輔助設(shè)施設(shè)在底層，噴漆操作間設(shè)在中層，送排風(fēng)設(shè)備區(qū)設(shè)在上層；烘干區(qū)設(shè)在中層或上層，送排風(fēng)設(shè)備區(qū)和烘干區(qū)盡量用墻板封閉，防止噪聲和熱量擴(kuò)散而影響其他區(qū)域。

3.3機(jī)械油漆噴涂離線返修及質(zhì)量抽檢的設(shè)置

機(jī)械油漆涂裝產(chǎn)品表面質(zhì)量要求高，在每個(gè)工藝段（電泳、中涂、面漆等）必須設(shè)置離線返修工位，保證不合格產(chǎn)品及時(shí)修整。在聚氯乙烯（PVC）和面漆后邊設(shè)置質(zhì)量抽檢(Audit)工位，在電泳、中涂和面漆強(qiáng)冷室后邊設(shè)置質(zhì)量反饋檢查工位，以保證產(chǎn)品質(zhì)量并達(dá)到質(zhì)量信息及時(shí)反饋的目的。

3.4設(shè)置必要的機(jī)械編組站及機(jī)械油漆后緩沖

機(jī)械油漆隨著市場竟?fàn)幍募ち页潭龋瑱C(jī)械產(chǎn)品都采用多品種、多樣化生產(chǎn)。為了保證生產(chǎn)柔性化，大型機(jī)械油漆涂裝線都應(yīng)布置漆前的白機(jī)械編組站和漆后車身編組站，按品種和顏色存放機(jī)身。對每個(gè)工藝段（電泳、PVC、中涂、面漆）后邊都設(shè)有緩沖線，保證機(jī)械油漆涂裝線在班后或意外事故時(shí)的“跑空”，防止烘干爐內(nèi)工件放置時(shí)間過長，同時(shí)保證同步生產(chǎn)和便于清理設(shè)備內(nèi)部。為了節(jié)省面漆和多種產(chǎn)品需求，在中涂漆后設(shè)多色緩沖線。

3.5機(jī)械油漆噴涂保持微正壓

為了保證機(jī)械噴漆潔凈度，必須保證噴漆區(qū)對其他區(qū)域保持微正壓，其他區(qū)域?qū)C(jī)械油漆涂裝廠房外界保持微正壓。防止外部灰塵進(jìn)人潔凈區(qū)，由送人的經(jīng)過濾的新鮮空氣維持各區(qū)域的微正壓環(huán)境。從噴漆潔凈區(qū)至廠房室外，車間各個(gè)區(qū)域之間的微正壓壓差一般按照10~20 Pa遞減。

3.6機(jī)械油漆噴涂設(shè)備選擇方式

伴隨機(jī)械油漆涂裝技術(shù)的化發(fā)展，國內(nèi)對世界上的各種機(jī)械油漆涂裝線的技術(shù)水平都有較深入的了解。經(jīng)過分析和研究，我們認(rèn)為盡管同一類機(jī)械油漆涂裝設(shè)備有著不同的結(jié)構(gòu)形式，各有自己的特點(diǎn)，但是在使用上大同小異。通過不斷完善，都朝著結(jié)構(gòu)合理可靠、降低投資、提率、減少運(yùn)行成本、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。在選擇機(jī)械油漆涂裝設(shè)備時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的工藝設(shè)備布置產(chǎn)品檔次及投資額度的確定方案。

懸掛積放鏈與反向地面積放鏈或滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)配套使用，較適用單層廠房區(qū)域化布置，采用水旋式噴漆室和烘干爐等設(shè)備；橋式烘干爐和橋式U型烘干爐適用于反向地面積放鏈運(yùn)輸工件；Ⅱ型烘干爐適用于滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)運(yùn)輸工件。新型的水旋式噴漆室也適用于多層廠房的立體化、區(qū)域化布置。

懸掛積放鏈、擺桿或Rodip滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)、多功能穿梭機(jī)分別與滑撬運(yùn)輸系統(tǒng)配套使用，均適合多層廠房立體化、區(qū)域化布置，采用文丘里式機(jī)械油漆噴漆室和烘干爐等設(shè)備。文丘里式機(jī)械油漆噴漆室用于單層廠房區(qū)域化布置，由于其水洗裝置較深，會造成土建費(fèi)用增力口。

多品種生產(chǎn)且柔性化要求高的機(jī)械油漆噴漆線，選擇噴涂機(jī)器人比自動噴涂機(jī)更合適，采用機(jī)器人噴機(jī)械油漆是未來機(jī)械涂裝噴漆的發(fā)展趨勢。

產(chǎn)品級別較高、投資額度較大的機(jī)械油漆涂裝線，可選擇適合立體化、區(qū)域化多層廠房工藝布置的涂裝設(shè)備，選擇自動化程度高的噴涂設(shè)備（噴涂機(jī)、機(jī)器人）以達(dá)到生產(chǎn)全過程的自動化控制。

產(chǎn)品級別較低、投資額度較小的機(jī)械油漆涂裝線，可選擇適合區(qū)域化單層廠房工藝布置的涂裝設(shè)備。選擇適當(dāng)?shù)淖詣踊刂扑郊皺C(jī)械油漆噴涂設(shè)備。

受建設(shè)廠地所限，在投資額度允許的情況下，可選擇適合占地面積小的多層廠房立體化、區(qū)域化工藝布置的機(jī)械油漆涂裝設(shè)備。

3.7機(jī)械油漆噴涂土建及公用設(shè)施適用、可靠

大型機(jī)械油漆涂裝線要求廠房全封閉、占地面積盡量小、廠房高度盡量低，以節(jié)省送排風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行能耗。廠房內(nèi)墻壁及地面光滑平整，涂不積塵、不起灰的機(jī)械油漆。根據(jù)機(jī)械油漆涂裝線用能種類和廠區(qū)公用動力供應(yīng)位置及工藝設(shè)備用能位置，合理布置機(jī)械油漆涂裝線公用動力設(shè)施及供應(yīng)管線。公用動力設(shè)施位置的安排應(yīng)該既方便從廠區(qū)引線，又盡量靠近使用設(shè)備。公用動力管線布置司令圖方案，要考慮線路短、與其他設(shè)施互不干涉、布線順暢及安裝維修方便。

4、機(jī)械油漆噴涂工藝設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

4.1噴涂工藝布置的合理性

大型機(jī)械油漆涂裝線一般都采用“三涂層”涂裝工藝，即底漆、中涂、面漆。工藝流程及工藝布置應(yīng)合理，各種工藝功能齊全，充分考慮柔性化生產(chǎn)并有生產(chǎn)調(diào)整、改造的發(fā)展余地。物流、人流順暢，工件運(yùn)行路線短，升降和遷回少；機(jī)械工件緩沖和各種物料存放位置合適；各種設(shè)備及庫房布置恰當(dāng)；消防、安全、衛(wèi)生措施可靠；三廢治理得當(dāng)，符合國家環(huán)保法規(guī)要求。

考慮未來的機(jī)械油漆涂裝工藝發(fā)展，工藝設(shè)計(jì)要滿足發(fā)展的需要。盡管國內(nèi)目前環(huán)保法規(guī)要求還不高，機(jī)械油漆涂裝幾工藝應(yīng)考慮將來能采納環(huán)保型機(jī)械油漆涂裝工藝，如高固體分機(jī)械漆、水性機(jī)械漆、粉末機(jī)械涂料。