涂料工业:
随着中国制造业的崛起,市场竞争日趋激烈,工程机械产品竞争已经从原来的性能、可靠性方面扩展到产品外观性能的竞争,各主流制造商越来越注重产品的“精细化”和外观装饰性能。与此同时,工程机械的涂装工艺水平和装备水平也在迅速提高,并有逐渐向汽车行业涂装靠拢的趋势。
目前工程机械行业几乎都采用传统溶剂型防护涂料,虽然施工性能较好,施工窗口较大,但有机溶剂排放量严重超标,不能适应新环保法的要求,因此研究并推广水性漆在工程机械领域的应用具有现实意义。
本文主要阐述了水性漆在工程机械涂装行业的应用现状,并用实例分析水性漆在工程机械涂装工艺设计中的工艺要点,配套设备要求及应用优势,指出采用水性漆的涂装工艺是未来工程机械涂装发展的方向。
1.工程机械涂装
1.1工程机械涂装质量要求工程机械包括挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、路面机械、桩工程机械、工业搬运机械等大类。工程机械产品要求涂膜具有优良的防腐蚀性能、较好的装饰性、良好的机械性能、耐候性。国内某大型工程机械对漆膜主要性能要求如表1所示。
表1工程机械漆膜主要指标
Table1Keyindicatorofpaintfilmofengineeringmachinery
指标项目
质量要求
颜色
与标准色样样板相同
外观
应光滑平整,无鼓泡、裂纹、皱褶、漏涂、剥落,各色漆相互不得沾污,交界清晰
光泽
对外观有直接影响的表面,涂膜光泽不小于90
厚度
80~μm
机械性能
耐冲击性:>50cm
柔韧性:<1mm硬度:>H
附着力:1级
耐人工气候老化性
h不起泡、不剥落、无裂纹,失光、变色、粉化不超过1级
耐水性
h无异常
耐盐雾性
底漆h不起泡、不脱落、不生锈;复合涂层h不起泡、不脱落、不生锈
目前大多数厂家提供的水性涂料面漆的光泽比油性漆略低,一般在88~90(60°光泽)和83~85(20°光泽),能够满足工程机械的基本要求。
1.2工程机械产品涂装特点(1)工程机械产品大多是以结构件中厚板为主,外形尺寸大,质量高,品种多。生产线的纲领一般以小批量为主,故生产节拍较慢。
(2)工件表面有油污、氧化皮或锈迹,需要在涂装前进行除锈、除油等处理。
(3)工程机械涂装结构件产品尺寸差异大,多采用低温烘烤漆或自干漆。
(4)采用混线生产,人工喷涂作业方式,输送设备以自行葫芦或重型积放链为主.
(5)目前主要工艺是采用零部件涂装、整机补漆的工艺。
1.3工程机械产品涂装工艺我国工程机械行业至今还是以20世纪80年代传统的(底漆+二道面漆)的三涂层体系为主。该工艺方案成熟,施工方便。
目前典型的结构件涂装工艺流程为:上件→自动抛丸除锈或喷丸→人工清理→喷底漆→流平→底漆烘干→底漆强冷→局部刮腻子→干燥→腻子打磨→吹净→喷中涂漆(需要时)→喷面漆→流平→烘干→强冷→下件。
表2为目前常用溶剂型漆。
表2工程机械常用配套油漆类别
Table2Thecategoryofmatchingpaintofengineeringmachinery
常见配套方案
产品名称
涂装道数
方案一
环氧防锈/富锌底漆
1
环氧中间漆/聚氨酯中间漆
1
脂肪族聚氨酯面漆
1
方案二
环氧防锈漆
1
脂肪族聚氨酯面漆
2
由于工程机械涂装基本是以溶剂型漆为主,生产工艺落后,且缺乏有效治污技术,对环境造成不利影响,因此如何提高产品涂装质量,降低成本,同时符合国家环保、节能、消防及职业卫生的要求成为工程机械涂装发展的重点方向。
2.水性漆在工程机械涂装行业的应用
根据相关法律法规规定的VOC排放要求及工程机械产品涂装过程排放典型值如表3所示(按照膜厚μm,底漆固含量约55%、面漆固含量约45%,通风量按15~20万m3/h计算)。
表3VOC排放要求及工程机械产品涂装过程排放典型值
Table3.VOCrequirementandtypicalvalueduringcoatingprocessofengineeringmachineryproduct
限制项目
法规要求
油性漆指标
水性漆指标
排气筒总VOC排放量
≤48kg/h(按30m排气筒计)
一般达kg/h
≤20kg/h
总VOC排放浓度
≤mg/m3
一般达mg/m3
≤mg/m3
无组织排放限量
≤2.00mg/m3
油性漆逸散强,排放大,容易超标
水性漆环保,不含苯系物,指标控制在标准范围内。
从表3可以看出,在未经处理的情况下,使用水性涂料(平均VOC含量≤g/L)能达到规定的排放要求。
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