隨著人們環(huán)保意識的日益提升，對工程機械的涂裝提出了更高的要求。粉末涂料具有低污染、涂裝效率高、經(jīng)濟效益高等特點，使其在工程機械領(lǐng)域得到了廣發(fā)應(yīng)用。

  靜電粉體涂裝生產(chǎn)線特點：靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝的成功實施是工程機械行業(yè)涂裝工藝的一次重大突破，由傳統(tǒng)的溶劑型涂料轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┩苛希瑹o論在生產(chǎn)成本、施工工藝、環(huán)境保護、自動化作業(yè)等方面均有大幅度的提升。

  靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝具有以下幾點優(yōu)勢：

 1、粉末涂料不含有機溶劑，在生產(chǎn)中不排放有害氣體，能防止大氣污染，并改善了工人的勞動條件，屬于環(huán)保涂料，而傳統(tǒng)油漆溶劑含量達40%以上，并含有大量的甲苯和二甲苯等有毒物質(zhì)；

 2、粉末涂料可以回收，利用率達95%以上，甚至可達99%，而油漆利用率一般在35%～50％；

 3、涂裝一次容易得到較厚涂層（50～300μm、，因此可以減少施工工序，節(jié)約能源，提升效率；

 4、由于沒有溶劑的揮發(fā)，因此減少了火災(zāi)的危險；

 5、粉末涂層具有優(yōu)良的機械、化學性能；

 6、粉末噴涂的成品率高于噴漆，一般來說，噴漆件的廢品次品率為10%左右，而粉末噴涂件為1%左右，返修率低，有利于降低成本；

 7、施工簡單，不需要很熟練的操作技術(shù)，容易掌握，涂膜厚涂時不會出現(xiàn)流掛問題，容易實施自動化流水線涂裝；

 8、由于粉末涂料是固體狀，因此在貯存上便于管理。

  1、駕駛室靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝

上件→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→水洗→表調(diào)→磷化→水洗→水洗→純水洗→陰極電泳→超濾一→超濾二→純水洗→瀝水→烘干→強冷→（打磨、→打膠→噴粉→烘干→強冷→屏蔽→套色噴漆→去屏蔽→流平→烘干→冷卻→下件。

  2、靜電粉體涂裝生產(chǎn)線對駕駛室白件的要求

 工程機械產(chǎn)品受到鋼材、焊接工藝及模具的限制，導致成品白件表面的缺陷較多，如焊點缺陷、成模缺陷、打磨缺陷等。

 因此絕大多數(shù)公司的產(chǎn)品均在電泳底漆后，需要大面積刮膩子、烘干、打磨，再噴涂面漆，方可保證實現(xiàn)最佳的外觀效果。

 但粉末涂層在成膜過程中需要長時間處于180～200℃的烘烤環(huán)境，因此要求底涂層具有耐高溫烘烤性能。

 此外，由于粉末在涂裝過程中采用靜電吸附原理，這就要求底涂層具有導電性。

 因此，彌補成品白件缺陷所使用的原子灰膩子及密封膠均要求具有導電性及耐高溫性能。

 為了解決白件缺陷問題，在不改變前道工藝的前提下，進行了大量的工藝試驗，選用國內(nèi)、外各種不同品牌的原子灰及密封膠進行測試，得出的試驗結(jié)果是：

 1、原子灰膩子不適于大范圍及厚刮涂，涂層易出現(xiàn)鼓包、針孔、橘皮等缺陷；

 2、原子灰的配比操作要求較高，否則粉末涂層易出現(xiàn)針孔；

 3、密封膠作為焊縫缺陷的彌補工藝可以采用，但需要使用白色的本體，否則粉末涂層易有色差；

 4、密封膠不能作為板材缺陷的彌補材料進行刮涂。

 基于以上試驗結(jié)果，在推行粉末噴涂時，首先要解決白件表面的缺陷問題，從成型及焊接工序著手，杜絕表面存在缺陷。

 此外，焊縫斷焊處的密封膠，應(yīng)使用耐高溫材料，并可以保證與粉末同時固化，而不產(chǎn)生質(zhì)量缺陷。

  3、噴粉工序的設(shè)計

  3.1粉末靜電噴槍的布局

 工程機械產(chǎn)品多數(shù)為平面或管件，因此適用于高壓靜電噴涂法。粉末靜電噴涂技術(shù)的特點是工件可以在室溫條件下涂裝，粉末的利用率高，可達95%以上；

 涂膜薄而均勻、平滑，無流掛現(xiàn)象，即使在工件尖銳的邊角和粗糙的表面也能形成連續(xù)、平整、光滑的涂膜，基于以上特性，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線極易實現(xiàn)自動化、連續(xù)噴涂作業(yè)。因此可以根據(jù)產(chǎn)能設(shè)計，盡量減小工作節(jié)拍，采用往復(fù)機及固定式噴槍實現(xiàn)自動化噴涂作業(yè)。

 存在的內(nèi)腔或一些死角，可以在后面的人工找補工位進行，找補工位同時檢查自動噴粉的質(zhì)量，對于存在的吐粉、上粉不均勻處可以及時處理，保證優(yōu)良的涂層外觀。

  3.2粉房的設(shè)計

 粉房的設(shè)計主要關(guān)注兩個方面：其一，室體開口的大小，主要有工件進出口、往復(fù)機伸縮口、鏈條通過口，開口追求盡量小，可以減小回收系統(tǒng)的功率，降低采購成本和使用成本；

 其二，壁板材料的選擇，不同材料的壁板對于粉末的吸附性能有差異，為了每班結(jié)束后便于操作者清理粉房，應(yīng)選擇對粉末吸附性差的材料。

 當然，要同時考慮使用條件，一般建議底部采用不銹鋼，四周及頂棚采用PP板或PVC板，不同材料對粉末的吸附性。

 一般來說，工程機械產(chǎn)品由兩種顏色組成，且產(chǎn)量均衡，同時又不能輪換進行批量生產(chǎn)，因此可以設(shè)計2個噴粉房同時生產(chǎn)，從而避免進行換色操作。

   3.3回收系統(tǒng)的設(shè)計

 靜電粉體涂裝生產(chǎn)線設(shè)備回收系統(tǒng)一般分為2種，分別為單級濾芯式回收裝置和大旋風濾芯式二級回收裝置。工程機械產(chǎn)品的外觀涂裝顏色一般比較單一，多數(shù)均為2種顏色。

 因此，選用單級濾芯式回收裝置有利于投資的減少及使用成本的降低，并減少每班結(jié)束后的粉房清理量。單級濾芯式回收裝置由以下部件組成：添粉裝置、旋轉(zhuǎn)篩（或震動篩、、供粉桶、濾芯、風機、終極濾芯等，如圖8所示。

 由于穩(wěn)定的氣流從粉房四周的各個開口平穩(wěn)地吹入粉房內(nèi)部，最終將過噴的粉末一并帶入到回收組件，即阻止了粉末的外溢，也提高了粉末的回收效率；

 此外，粉房內(nèi)的粉末濃度必須低于粉末的爆炸極限。因此，粉房實際風量大小的設(shè)計如下。

 1、粉房排風量計算式：Q1＝3600K·S·V，式中：Q1為粉房排風量，m3/h；S為粉房所以開口處總面積，m2；K為粉房效率系數(shù)，取1.8～3.6；V為粉房靠扣除空氣流速，m/s，開口處吸入空氣的速度為0.4～0.7m/s。

 2、回收裝置的排風量計算式：Q2＝D/n·p，式中：Q2為回收裝置的排風量，m3/h；D為粉末總噴出量，g/min；n為粉末涂覆效率；p為粉末爆炸的下限濃度，30g/m3。

 所以，粉房的實際風量Q≥Q1、Q2。自動噴粉室開口處的風速比手工噴粉室的高，以適應(yīng)多槍及供粉量大的噴涂，保證粉末不外溢及粉末濃度低于爆炸濃度約50％，在噴涂工件附近，其速度不大于0.3m/s，以減少氣流對噴霧形狀的破壞，保證有較高的沉積率。

  4、粉末烘干爐的設(shè)計

 一般粉末的成膜條件是工件溫度持續(xù)在180～200℃下，才能固化成膜達到其性能指標，否則將極大地降低粉末涂層的耐候性及其他性能。

 因此，粉末烘干的能耗較高，那么如何保證能源較高的利用率，以及保溫措施，將作為粉末烘干爐的設(shè)計重點。

烘干爐一般分為3種形式，即箱式爐、隧道爐和橋式爐。橋式烘房進、出口段熱空氣的密度較低，熱空氣上浮，冷空氣下沉從而能夠形成氣封，有效地阻止熱量的溢出和外界灰塵的進入。

 烘干爐室體面板一般采用單元化的迷宮式公母槽插板結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場拼裝，為防止傳導造成的熱量損失，內(nèi)表面采用硅青銅氬氣保護焊，內(nèi)、外壁間填充纖維巖棉絕熱層（也有在保溫層之間填有一層10mm的硅酸鋁板進行隔熱設(shè)計、；

 內(nèi)、外壁板側(cè)面拼接縫處、底、頂板拼接縫處均滿焊；溫控采用多點測溫、多點控溫方式，采用恒溫控制方式控溫。

 烘干爐有效溫區(qū)范圍內(nèi)工件表面溫度達到設(shè)定的工作溫度后，工件高度范圍內(nèi)上、中、下3點溫度偏差≤±5℃；烘道內(nèi)要保持微負壓，保證通道進出口的熱量不外溢。

 5、粉末涂層表面的噴漆套色

   工程機械行業(yè)的產(chǎn)品套色工藝已經(jīng)逐漸被不干膠標識粘貼所替代，原因是套色成本高，工序復(fù)雜，又容易造成二次涂裝缺陷，但是，為了提升整機外觀的美觀性，個別產(chǎn)品仍保留噴漆套色工藝。粉末涂層在噴漆套色時，有如下2種處理方法：

  1、噴漆套色表面應(yīng)使用240#砂紙進行全面打磨，保證涂層具有粗糙表面，清灰后噴漆，然后可自然晾干或烘干；

  2、噴漆套色表面如不打磨，可以直接噴漆，但是油漆必須在70～90℃的烘干環(huán)境中；如果不進行以上的工藝操作，而是在粉末涂層表面正常噴漆后自然干燥，涂層之間附著力會非常差。

  6、結(jié)語

 對于工程機械行業(yè)，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線技術(shù)作為一種新型的環(huán)保技術(shù)，是綠色制作技術(shù)重要表現(xiàn)形式之一，有極高的推廣價值。國內(nèi)部分大型工程機械制造商不僅在主機廠大范圍地采用粉末噴涂技術(shù)，而且已要求多數(shù)外協(xié)合作商推廣使用粉末噴涂工藝，其良好的經(jīng)濟價值得到大家的認可。

 目前，靜電粉體涂裝生產(chǎn)線工藝在工程機械的應(yīng)用范圍，主要集中在薄板件及管件。如何將粉末噴涂技術(shù)推廣至中厚板件上，是未來需要深入研究的課題。

 其中卡特彼勒、徐工集團等企業(yè)均開始了靜電粉體涂裝生產(chǎn)線在中厚板上的應(yīng)用，并積攢了大量的寶貴經(jīng)驗，也必將為粉末噴涂技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的快速發(fā)展提供助力。