涂装线由于基本都是非标设备,一旦建成很难改造。汽车涂装在汽车生产四大工艺中,其复杂性及工艺与设备投资额仅次于冲压线。自上世纪80年代初以来,随着国内汽车业的蓬勃发展,汽车涂装在材料、工艺、设计、制造诸多方面取得了长足的发展,在使用维护方面也积累了丰富的经验。
南京长安汽车有限公司通过对原2万辆涂装线的技术改造,目前已形成5万辆生产能力。本文结合我公司现有涂装线的使用状况,将一些经验与体会提供给读者参考。
1 工艺流程及工艺参数
1.1 工艺流程
手工预擦洗→预脱脂→脱脂→水洗→表调→磷化→水洗→纯水洗→阴极电泳→UF1水洗→UF2水洗→纯水洗→烘干→防石击底涂→焊缝密封→预烘干→喷中途→烘干→打磨擦净→喷金属底色漆→喷罩光清漆→挥发→烘干
1.2 主要工艺参数
汽车涂装线主要工艺参数见表1。
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表1 汽车涂装线主要工艺参数
车身冲压零件在制品储存周期较长、外扩配套零件较多的企业,手工预擦洗对清除车身外部油污与灰尘、提高脱脂质量、延长脱脂槽液寿命显得很重要。
1.3 工件传输方式
现有生产线是在原2万辆生产线基础上,通过技术改造并充分挖掘原有设备潜力、灵活组织生产而形成5万辆生产能力。前处理、电泳总计是11个间隙生产的槽体,采用集中控制的自行葫芦输送方式。车体在槽液内前后摆动2次以消除气室,提高工艺质量,其它采用平面回转链输送,涂装到总装之间采用普通悬链输送。
2 设备组成与建议
2.1前处理电泳设备
前处理电泳槽体外表应光滑平整,所有加强筋结构应包在内部,不留积尘部位,便于清洁维护。除磷化槽采用不锈钢板制作外,其他槽体可采用碳钢板加贴玻璃钢,既可防腐,使槽液不受污染,又可降低造价。所有管道安装时应尽可能做到横平竖直,标高分层一致,避免杂乱,便于操作维护。
前处理,电泳线的上部封闭室体内部,由于湿热的环境易于腐蚀,国外一般采用不锈钢制作。我公司采用2mm冷轧钢板制作,内部经清洗除油后,涂刷2遍环氧涂料,固化后喷涂银灰调和漆。使用8年来基本保持完好。
槽口喷淋系统的喷嘴,应布置在液面以上50cm处,尽量使工作时的槽液飞溅大部分落在槽内。
板式热交换器占地面积小,维护也较方便。设计选型时,进、出口应布置在换热器一端,以便于拆卸维护和热胀冷缩调整间隙,消除泄漏。磷化液应采用热水间接加热,用蒸汽直接加热虽快但局部高温易使板片结垢,且使槽液大量产渣。进、出口端管道上应设置膜片式压力表和温度计,便于观察运行情况。
脱脂槽工作一段时间后,升温时会有部分油脂被破乳析出,浮在槽液表面,难以及时赶至附槽,从而造成车体二次污染。因此,应设置连续升温破乳装置,以延长槽液寿命,减少二次污染。破乳析出的油液和主槽附槽中的油液应溢流至收集箱,通过油水分离器,对油脂进行分离收集。如直接排放到污水站,将导致过滤器较快失效。脱脂剂相应分为A、B剂,A剂供投槽,B剂供添加。
随着低锌磷化液的使用,磷化渣变得细而粘,用离心机分离磷化渣效率很低。一般采用锥形底主槽,对沉淀物进行压滤除渣。如投资允许,可采用效率高、效果好的履带式或真空式自动过滤器。
电泳超滤器卷式维护方便、管式不易堵塞。超滤器和储液箱应置于高位平台上,便于不生产时超滤液能自动溢流回槽。如采用管式超滤器,建议配置水流指示器集中屏,便于观察。
电泳结束时,电流并不回零,总是存在残余电流,视车身面积大小,残余电流为100~200A。因此,对间隙式生产的电泳整流电源,要求有电压软起动和软降落功能,以免大电流突升和突降,对设备形成冲击。
循环搅拌系统中,磷化、脱脂、电泳循环量应为4次/h,前处理水洗循环量3次/h,电泳水洗2次/h。脱脂、磷化槽应和各自后面的水洗槽 管路相通,实现槽液互倒,以便于清槽和维护时储存槽液用。电泳主循环过滤器,应有O型密封圈结构,盖与罐体紧固螺栓应为4~6只(过多难以平衡压紧,造成泄漏)。电泳循环泵应用双机械密封,以免超滤器故障时,以纯水作轴封液,导致泳槽液面上升。
纯水制造有离子交换法和反渗透法。离子交换法设备投资小,运行费用高,酸、碱有污染,且浓酸、浓碱不易处理;反渗透法设备投资较离子法约大1/3,运行费用及造水成本分别只有离子法的70%,且无污染,易操作与管理。建议采用反渗透法纯水设备。
2.2 烘干设备
低相对分子质量、高固体分罩光清漆,高温烘烤时易出现流挂,烘干室必须有明确的升温段,使得70%以上的溶剂在此挥发,减少烘烤流挂的可能性。为节省能源并避免穿堂风将烘干废气吹进车间污染环境,应采用非直通式烘房。风幕系统、强冷室都应有空气过滤系统。所有过滤器过滤精度应小于10μm。
2.3 喷漆室及喷漆设备
喷漆室风速应为0.4m/s,照度800~1000LX,照明灯箱宜采用外挂结构,便于维修。空调机过滤袋应采用快速夹固定方式。空气雾化手工喷涂,漆膜外观质量难以满足需要,施工罩光清漆时尤为明显。对载货车驾驶室、微型面包车这类外形简单的涂装对象,采用样板仿形高压静电空气雾化喷涂机,喷涂第一遍金属漆,空气雾化喷涂第二遍金属漆,样板仿形高速旋杯侧喷机喷侧面罩光清漆,自动仿型高速旋杯顶喷机喷顶和前、后罩光清漆,是一个适应中等批量、经济、实惠的方案。
3 结语
经改造后的涂装线,在保证质量的前提下,已成功达到了5万辆的能力要求。在涂装线的设计方面,综合性的总体设计、追踪新技术、新潮流,是专业设计单位的长处,而要使工艺流程与设备经济合理、使用与维护方便,吸取经验少走弯路,使用单位应发挥关键作用。