1前言

 

　　当今中国的装备制造业备发展迅猛，其中的工程机械也受全世界瞩目，随着国际工程机械市场竞争的日益加剧，有必要分析国内外工程机械的制造技术，为提高其工业涂装其中，工程机械的工业涂装水平代表了工程机械制造水平的一个方面。中国正处在一个全面提升制造行业水平的关键时期，工程机械工业涂装技术是工程机械制造水平的关键配套技术。

 

　　2工程机械涂装特点

 

　　工程机械涂装不同于家具、五金、汽车、建材等装饰性轻涂装，也有别于石油化工设施、桥梁等重防腐涂装，工程机械涂装泛指用于道路、矿山、港口、起重等户外作业施工的工程机械设备，实际上还远不止上述这些应用场合；传统的工程机械涂装只在满足机械设备的防腐性能和一般的审美要求，这种方式需要转变，已经不能适应国际竞争市场的需求。

 

　　2.1工程机械的外部因素

 

　　工程机械应用场合多为具有腐蚀性粉尘的矿山和道路施工，还有在具有盐雾的海边和港口、严寒地区、高强紫外线照射地区施工作业。

 

　　2.2涂层实效机理

 

　　工程机械主要由优质结构钢组成，以组焊件为主，还有以铸钢件、玻璃钢、钣金件等组成的外部组件。涂装附着主体主要是钢基材料；工程机械涂层实效与其他防腐层失效有共同点，即涂层的质量取决于涂料质量和涂装工艺；还有一个不容忽视的问题，就是工程机械涂料的选型和确定涂料的技术参数，问题往往出现在所选涂料的适用性上。

 

　　涂层实效一般表现为空鼓起泡或呈涂层沿损伤部位迅速剥离状态，其中空鼓现象一般由涂层的涂料质量引起，主要是耐油和水的性能较差，涂层在与油或水长时间接触后空鼓的现象自然就出现了；涂层剥离现象的原因是涂装前表面预处理存在质量问题，即涂装表面有油脂或其他杂物污染，底漆成膜后的附着力达不到技术要求。

 

　　2.3涂装系和涂料

 

　　目前工程机械涂装系结构是：大型结构件、钢基部件、玻璃钢部件为“底漆+原子灰+中涂+面漆”，这种涂装系所使用的涂料之间具有良好的配套性，即底漆为双组份环氧底漆，采用不饱和聚酯原子灰（腻子）找平；中间漆为聚氨酯或环氧中涂漆；面漆为各种颜色的丙烯酸聚氨酯面漆涂料（丙烯酸聚氨酯清漆装饰）。为了提高外观平整度，大量使用腻子找平，因此，高质量且完整涂装系的厚度通常在0.2～0.5mm，最厚处会超过1mm。

 

　　对漆膜质量要求不高部件采用的涂装系：底漆+原子灰+面漆，即没有中涂。

 

　　传统的工程机械外涂层多采用普通防锈底漆加面漆的涂层结构，这种涂装系根本不能满足工程机械长期露天施工和存放的要求，除上述外部使用条件外，工程机械外涂层应具有很好的耐候性和一定的抗外机械损伤性能，还要求涂层具有抗紫外线能力，涂装颜色能够长期不褪色或褪色程度较轻，目前具有极好耐候性和抗紫外线性能的面漆有两种：一是氟碳涂料，另一种是丙烯酸聚氨酯涂料。

 

　　3工程机械涂装工艺现状

 

　　3.1表面预处理

 

　　工程机械结构件及组焊件等大型工件涂装总体工艺流程：表面预处理（脱脂—抛丸或喷丸Sa2.5—表面检查）—底漆喷涂—中间漆喷涂—面漆喷涂—涂层检测—成品入库。

 

　　工程机械的驾驶室、护罩、挡板、油箱等钣金或冲压件耐变形能力较差，表面预处理一般多采用酸洗磷化处理，薄板类涂装表面从磷化后的“钝膜”与底漆的匹配性能选择，一般采用锌系磷化液，目前市场上也推出常温“三合一”、“四合一”锌系磷化液，“四合一”锌系磷化液就是将酸洗、磷化、钝化、水洗四个工序合为一道工序的表面处理液。目前工厂的废水处理和治理是困扰涂装行业的一大难题，需要大量的资金投入实现技术改造。

 

　　对于钣金件等薄壳类部件表面处理一般采用的工艺流程：脱脂─（除锈）─磷化。

 

　　3.2涂装工艺

 

　　3.2.2喷涂工艺

 

　　3.2.2.1空气喷涂及无气喷涂工艺

 

　　一般底漆和中涂采用空气喷涂中涂在20～30？m，面漆在30～50？m，空气喷涂分2种：分别是压缩空气文丘里射流喷涂，另一种压缩空气与带有一定压力的涂料混合喷涂，前一种喷涂方法目前适合于小面积喷涂或修复，后一种空气混合喷涂适合大面积喷涂，该两种方法设备简单，但喷涂效率较低，且在喷涂时上漆率较低（达到50%～65～）；目前较理想好的空气喷涂是静电空气喷涂，上漆率高，最高能够达到85%，设备投资小，但适合底漆喷涂，多为厂家接收。

 

　　高压无气喷涂不适合目前工程机械的涂装施工，原因是涂料经过高压泵，涂料压力达到35MPa以上，送到喷头后急速降压瞬间雾化，这种方式雾化的颗粒大小不均匀，适用于重防腐喷涂，较多使用在埋地管道、电厂管件、储油罐等施工场合，成膜厚度在350～800？m。

 

　　工程机械底漆喷涂：采用双组份环氧底漆，采用空气混合喷涂方法，底漆一次成膜在30～50？m，采用自然干燥或烘干的方法使涂层固化。中涂：中涂与底漆之间工序衔接，也就是在实施中间漆喷涂前，必须是底漆达到完全固化状态才可以实施中涂，中涂喷涂采用2种方法，一是空气喷涂，一次成膜；另一种就是现在常用的中涂喷涂工艺“湿碰湿”，也就是先喷一遍，然后在漆膜未达到表干前再喷一遍，第二遍达到膜厚。面漆：面漆的喷涂方法同中涂一样，采用“湿碰湿”喷涂工艺。

 

　　3.2.2.2电泳涂装

 

　　按工程机械涂装技术规范要求工程机械驾驶室采用电泳涂装，而其他钢质工件也尽可能采用该方法；电泳涂装工艺：下料─成型─焊接─（除锈）─磷化─电泳─烘干─面漆─涂层检验。电泳涂装仅限于喷涂底漆，未采用电泳涂装的工件采用双组份底漆喷涂。

 

　　3.2.2.3喷涂环保

 

　　目前对涂装行业生产环境提出更高要求，工件喷涂补喷回收率较低几乎是普遍现象，由于排放较少，并未引起足够的重视，然而批量的大型工件喷涂烟气回收目前已成为涂装工厂必须面对的问题。

 

　　涂装作业多采用空气混合喷涂和高压无气喷涂，喷涂中产生的涂料悬浮颗粒粒径在0.5～5μm，涂料微粒在喷涂时产生的摩擦热使得微粒具有提升的作用，必须采取有效回收措施，对操作人员及周围环境有危害的涂料微粒进行回收。

 

　　这种喷涂回收喷涂车间一般采用半封闭喷涂作业房，采用背吸式结构，喷涂烟气回收普遍采用的工艺流程：喷涂烟气回收—洗涤—捕雾—活性炭吸附—达标排放，这种“湿法”装置的回收率能够达到99.9%，回收装置的使用还需环保部门检测，做到达标排放。上述描述是对有溶剂涂料的回收流程，如果是无溶剂双组份涂料，采用滤网同样可以做到达标排放。

 

　　成套的工程机械的涂装生产线会源源不断地产生“三废”，即废气、废水、废渣，还包括生产装置产生的噪声污染。废气来自表面预处理、喷漆室、烘干炉等各自排放的废气，废水主要来自涂装前处理产生的脱脂、磷化、钝化废水，电泳产生的含电泳漆的废水，废渣主要是漆渣、处理废水产生的沉淀物。因此工程机械涂装产生的“三废”需要一整套综合有效的治理方法，是一项系统的环保工程。

 

　　4涂装技术在工程机械中的发展趋势

 

　　4.1涂装的现代设计思想

 

　　工程机械涂装与艺术造型：现代工程机械设计均应用了先进的人机工程理论，在满足结构强度、机构功能外，加入现代美学艺术设计元素，以黄金分割原理或整数分割原理等美学元素融入到工程机械设计中，通过色彩搭配原理，将产品达到最佳视觉效果，而希望要达到的工程机械产品的整体外观效果，只有通过涂装才能完美体现。

 

　　工程机械产品外观和涂装设计，可以毫不夸张地说，要能够表现出产品承载的企业文化，用无声的语言展示产品的个性。

 

　　4.2工程机械涂装执行标准

 

　　工程机械涂装技术标准是该行业的核心，新材料、新技术、新工艺的不断推出，如新型环保涂料、环保水溶性涂料、新的涂装系等出现，加快了工程机械涂装领域的技术革命，行业执行标准也应进行相应的修订和更新，目前国内各工程机械制造商所采用的涂装标准均有不一致性，但都有相应的涂装工艺指导性文件；2007年三一重工出版的工程机械涂装企业标准《工程机械涂装技术规范》Q/SY1055—2007和《工程机械涂装用油漆技术规范》Q/SY1182—2007，规范了企业自身的涂装技术标准；因此，根据国内目前涂料行业的发展状况和涂装装备，现实的需要是应尽快制定一个国家标准的工程机械涂装技术规范及涂料标准，可以参照ISO、DIN、EN、JIS相关标准，这个标准应该具有国际化的特点，而我国国家标准中涂料和涂层试验方法也大多参照了ASTM中相关的试验方法，这样做的好处是：

 

　　4.2.1产品涂装国际化。

 

　　4.2.2与国际化涂装技术更新同步。

 

　　4.2.3产品具有更强的竞争力。

 

　　5结论

 

　　我国的工业涂装水平与国外发达国家相比，有相当的差距，具体表现在几个方面：涂装的整体效果、涂装涂料、涂装工艺、涂装设备等。

 

　　从今年的国际工程机械市场行情分析，对工程机械的需求趋于缓慢增长，市场竞争激烈，姑且不论国际市场在要求工程机械具有优异的设备性能，受到重视还有产品的喷涂质量、外观艺术效果等。

 

　　就工程机械涂装而言，国产的工程机械在设备性能和涂装质量上与先进国家的产品相比的确存在差距；要完善工程机械涂装工艺，增加对涂装设备进行技术改造的资金投入；参照国外工程机械涂装标准，借鉴国外先进的涂装工艺和设备，制定可操作性强的生产、质量管理系统，这是今后国内工程机械涂装领域的必经之路。

 

　　参考文献：

 

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　　[3]潘迎江.工程机械零部件涂装工艺与设备[J].工程机械，2006，37（6）：55-60.

 

　　[4]徐洪洲，黄奏美.工程机械防锈涂装技术[J].涂料工业，2005，35（9）：26-28.

 

　　[5]王会华，哈向军.工程机械薄板件酸洗磷化工艺[J].工程机械，2001，32（3）：40-42.[6].

 

　　[6]王会华，文锋，彭路南工程机械喷涂设备的选型[J].工程机械，2002，33（1）：42-44，50.