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工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后.一些援建的项目中开始建立了涂装生产线,但这些生产线一般是钢板焊的槽子加钢结构的喷漆室和干燥室组合的,由电葫芦手工吊挂工件(少数用悬挂输送机)运行,当时的酸洗槽一般均为钢板衬铅,随着时代的发展,出现了衬玻璃钢或全部采用玻璃钢的槽子.从60年代开始,由于轻工业的发展,首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线,以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线,这些主要是在上海天津地区,这期间我国涂装工业的主要任务还是以防腐为主.伴随着我国经济的发展,以及国外涂装技术的发展,通过技术引进与国外技术的交流,我国涂装技术开始飞速的发展,在涂装自动化生产方面,静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用.粉末喷涂技术的喷制及推广,特别是我国家电行业,日用五金,钢制家具,铝材构件,电器产品,汽车工具等领域的蓬勃发展,使涂装事业有了明显的进步,在涂装生产线中还出现了智能化的喷涂机器人.
1.1.2课题研究意义
涂装对于汽车制造来讲有两个重要作用,第一是对汽车防腐蚀,第二是给汽车增加美观.大量资料表明,国内外每年因锈蚀造成的损失相当惊人.据世界银行提供资料,1996年美国国民总产值为74335亿美元,因金属腐蚀损失为2000亿美元,约占国民生产总值的2.7%.汽车是以钢材为主的工业制品,如不解决腐蚀问题,将严重影响汽车的使用寿命和外观,因此汽车自问世之初,就与涂装结下了不解之缘.1886年,"汽车之父"卡尔·奔驰在德国斯图加特制造第一辆汽车时,就用油漆进行防锈和装饰.100多年过去了,现代汽车不仅是集现代工业成就之大成的工业品,更是技术与艺术的完美结合.中国汽车工业起步于20世纪50年代,近半个世纪来,伴随着中国汽车工业发展的坎坷历程,汽车涂装从载货汽车车身涂装发展至轿车车身涂装,坚持引进,消化和开发的道路,使中国汽车涂装技术逐步现代化.本文以汽车涂装几个主要工艺为例,从质量,材料,设备,工艺和环保等诸方面简明介绍涂装工艺技术在汽车工业中的应用和发展.在以下每种工艺的对比表中,把1986年以前归为以往工艺,1986年以后归为现代工艺.这是因为,1986年前后我国汽车行业在引进,消化,吸收国外先进的涂装技术方面做了大量的工作,涂装技术有了长足的发展,也大大缩短了与先进涂装技术的差距.
1.2.汽车涂装系统工艺流程简介及流程图
1.2.1汽车涂装工艺介绍
汽车涂装工艺,一般可分为两大部分:一是涂装前金属的表面处理,也叫前处理技术,二是涂装的施工工艺.表面处理主要包括清除工件表面的油污,尘土,锈蚀,以及进行修补作业时旧涂料层的清除等,以改善工件的表面状态.包括根据各种具体情况对工件表面进行机械加工和化学处理,如磷化,氧化和钝化处理.
工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺.
表面处理是防锈涂装的重要工序之一.工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏.据英国帝国化学公司介绍,涂层寿命受3方面因素制约:表面处理,占60%,涂装施工,占25%,涂料本身质量,占15%.工程机械行业,不同零部件的表面处理方式.机械清理可有效去除工件上的铁锈,焊渣,氧化皮,消除焊接应力,增加防锈涂膜与金属基体的结合力,从而大大提高工程机械零部件的防锈质量.机械清理标准要求达到的Sa2.5级.表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的1/3.喷,抛丸所用钢丸要达到GB6484要求.薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理.
工艺流程为:预脱脂→脱脂→热水洗→冷水洗→酸洗→冷水洗→中和→冷水洗→表面调整→磷化→冷水洗→热水洗→纯水洗→干燥
上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油,锈情况作适当调整,或不用酸洗工序,或不用预脱脂工序.而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序,这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量.有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素.涂装工艺由于工程机械范围广,规格多,整机重,零部件大,一般采用喷涂方式进行涂装.喷涂工具有空气喷枪,高压无气喷枪,空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪.空气喷枪喷涂效率低(30%左右),高压无气喷枪浪费涂料,两者共同的特点是环境污染较严重,所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代.如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂,对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪.工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室.中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室,前者具有先进的性能,后者经济实惠,方便实用.由于工程机械整机和零部件较重,热容量大,因此,其防锈涂层的干燥,一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式.热源可因地制宜,选用蒸汽,电,轻柴油,天然气和液化石油气等.
汽车涂装工艺的特点和侧重点汽车涂装工艺根据汽车类型的不同而各有特点和侧重点.
载重汽车的主要涂装件是前部驾驶室,涂装要求最高,其他部件如车厢,车架等涂装要求比驾驶室低.
客车的涂装与载货汽车的涂装有较大区别.客车车身包括大梁,骨架,车厢内部,车身外表面,其中以车身外表面要求较高.车身外表面不但要求具有良好的保护性和装饰性,而且喷涂面积大,平面多,有两种以上的颜色,有时还有汽车色带.因此,施工周期比载货汽车长,施工要求比载货汽车高,施工过程比载货汽车复杂.
轿车和小型旅行车,不论在表面装饰性或底层保护性都比大型客车和载货汽车的要求高.它的表面涂层属于一级装饰精度,具有美丽的外观,光亮如镜或光滑的表面,无细微的杂质,擦伤,裂纹,起皱,起泡及肉眼可见的缺陷,并应有足够的机械强度.底面涂层属于优良保护层,应有优良的防锈性和防腐蚀性,很强的附着力,局部或全部刮涂附着力好,机械强度高的腻子,使用数年也不会出现锈蚀或脱落等现象.
图1-3汽车涂装工艺流程
1.4汽车涂装车间的控制方案
1.4.1中央控制系统的组成油漆车间中控室中央控制系统的控制对象,主要由两大部分组成:油漆工艺控制系统和输送控制系统.中央控制系统主要负责监控这两个系统的运行状态,协调这两个系统内各设备动作和这两个系统的之间各设备动作.油漆工艺和输送系统时刻要按照中央控制系统发出的指令所指示的工作方式运动,同时中央控制系统要时刻监视油漆工艺和输送系统的当前运动状态,按照预期制定的目标及时地进行调整和控制,以达到在中央控制系统的控制作用下,使油漆车间生产汽车涂装产品质量得到充分保证,使生产按照预定的生产节拍进行,使整个车间维持一种正常的生产运行. 油漆工艺控制系统主要是围绕汽车涂装生产中各部分工艺过程,对其设备按照相应工艺要求进行控制和检测.油漆工艺车间汽车涂装工艺过程主要有预处理,电泳,密封,底漆和面漆等.油漆工艺控制系统要根据每一项工艺过程的具体工艺要求,通过控制装置PLC控制相应工艺设备和环境设备,例如:预处理和电泳工艺过程中的各种浸槽和喷淋设备,密封,底漆和面漆工艺过程中的喷胶或喷漆房设备和烘房设备,及各个工艺过程中控制温度,湿度,压力和风速的环境设备.油漆工艺控制系统主要目的是使各个工艺设备和环境设备按照工艺要求正常运行,以保证汽车涂装质量.
b)输送控制系统 输送控制系统主要控制油漆车间的输送链和升降运输系统.它贯穿着油漆车间的汽车涂装生产的全过程,即在输送链和升降机的输送作用下,使轿车白车身以一定的节拍,按照涂装工艺顺序,依次通过汽车涂装各个工艺设备和环境设备,完成相应涂装加工工艺.输送控制系统要通过控制装置PLC,控制分布在整个油漆车间的各段输送链和升降机运行.输送控制系统一方面要完成轿车白车输送,转挂和储存任务,另一方面还要按汽车涂装各部分工艺要求,对输送的车身还必༿
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