1．慨述

    工程機械產品的塗裝作為產品競爭的第一環節各家都非常重視；為適應市場競爭的需要，許多生產廠家加大技改力度，提高產品塗裝質量；與國際知名品牌產品相比，國內工程機械產品的塗裝質量還有明顯差異，塗層外觀裝飾性能有待進一步提高，主要表現在塗層的豐滿度、平整度和光澤度等感觀質量方面。存在差異的直接原因一是工件表面的平整度尚有明顯差異，二是塗裝原材料之間的差異。由於我國工程機械塗裝發展較汽車行業晚5-10年，一直沒有形成獨立塗裝體系；當國外工程機械行業公司進入後,促使工程機械塗裝工藝及設備上有了較大發展，工程機械塗裝發展到今天新的塗裝體系已經基本形成。

    2．塗裝工藝

    工程機械產品的特點是品種雜、規格多，體積大、重量重，不同產品生產特點和使用環境不同，生產綱領不同，塗裝工藝各有特點。由於工程機械在九十年代以前生產綱領都較小；形不成批量生產，其典型工藝流程為：

    結構件：拋丸（或噴丸）→清理→噴底漆→烘乾→刮膩子→烘乾→裝配。

    整機：清洗→水跡烘乾→刮膩子→烘乾→打磨擦淨→面塗1→烘乾→面塗2→烘乾→成品。（水份乾燥和膩子乾燥大多數採取自干方式。）

    工程機械塗裝發展到現在，其典型工藝流程有比較大的變化，典型工藝流程為：

    結構件：

    （1）常用工藝：拋丸→清理→噴底漆→烘乾→刮膩子→打磨擦淨→中塗→烘乾→面塗→烘乾→裝配。

    （2）最新工藝：拋丸→清理→（脫脂、磷化、純水洗噴）→水分乾燥→底塗→揮發流平→面塗→流平→烘乾→裝配。

    整機：清洗→水跡烘乾→補膩子精飾及底部噴塗→烘乾→成品

     3．塗裝材料

    工程機械用面漆普遍採用可低溫烘乾的自干型塗料，品種主要有改性醇酸磁漆、丙烯酸工程機械磁漆、聚氨酯磁漆等，分別滿足不同客戶的要求。塗層採用低溫烘乾工藝，主要是提高其附著力和硬度。面漆與底漆、膩子和中塗體系必須配套，面漆材料是國內外產品塗裝質量存在差別的主要因素，有待國內塗料生產廠商開發質優價廉的產品，以滿足國內市場的需求。

    4．工藝布局

    工程機械結構件及整機塗裝生產線主要由結構件拋丸清理室、整機清洗室、水分烘乾室、打磨室、噴漆室、漆膜烘乾室、精飾室和輸送等設備組成。

    工藝設備布置與產品特點和所採用的塗裝工藝密切相關，產品是輪式還是履帶式，刮塗何種膩子，是否採用中塗工藝等因素影響整個工藝布局。

    工藝布局與生產線的輸送方式密切相關，目前國內結構件塗裝普遍採用具有積放功能的自行葫蘆輸送；整機塗裝生產線主要有三種方式：雙板鏈輸送、轉軌車輸送和自行方式。兩種方式設備按流水線布置，各工序均在獨自的室體內完成。

    5．塗裝設備

    5.1結構件拋丸清理室

    結構件表面前處理採用自動拋丸清理工藝，拋丸處理是將磨料以一定的速度射向被處理的鋼材表面，以磨料對鋼材表面的衝擊和磨削作用，將鋼材表面的氧化皮、鏽蝕產物及其它污物除去的一種高效率的表面處理方法。通過式拋（噴）丸清理室由清理室體、拋丸器、噴丸缸、噴槍、彈丸循環系統、通風除塵系統、底部結構、電氣控制系統等組成。

    (1)清理室體一般最佳位置安裝拋丸器（數量根據拋丸量定），拋丸器傾斜布置保證工件的每一個部位均能被清理到，即要考慮到最長件，同時又要兼顧到最寬和最高件。工件在拋丸區拋打時必須要有勻速運動，同時室體大門必須關閉以保證丸粒不飛出室外，拋丸區室體內襯護板採用高錳鑄鋼護板，通用性、互換性好，耐磨壽命長。

    (2)噴丸室出口端頭設置一台噴丸缸，配備兩把噴槍，內壁採用耐磨橡膠板防護，既保證設備的使用可靠性，同時降低設備造價。室體進、出口設有電動門，既可自動也可手動控制。

    5.2水旋噴漆室

    噴漆室由室體、送、排風系統、照明系統、漆霧處理系統、控制系統、可燃性氣體濃度報警裝置等組成。

    (1)室體上部設置靜壓室，與噴漆室骨架設計成一體。靜壓室內布置有高效過濾無紡布，使送入室體內的潔淨空氣沿室體頂部按層流狀態向下壓送，有效控制漆霧的擴散。

    (2)送風系統需設置初、中效過濾段、加熱段（熱源為蒸汽，冬季室內送熱風≥15℃）。送風要求各截面風速均勻，避免漆霧外逸。

    (3)漆霧淨化效率要求達到99%以上；排風系統設有氣水分離裝置，經處理後排入大氣。

    (4)有機廢氣處理達到國家大氣污染綜合排放標準。廢氣監控報警裝置隨時對室內可燃氣體濃度進行監測，當溶劑濃度達到爆炸下限的25%時，立刻報警。
    5.3底(面)漆烘乾室

    烘乾室採用強制熱風對流循環方式，烘乾室能源主要有蒸汽、電、液化氣、輕柴油等，該設備主要由室體、熱風循環系統、廢氣淨化設備組成。熱風循環系統現都採用四元體加熱爐（插入式風機，燃油加熱系統，高溫過慮器,廢氣處理一體結構）。升溫速度快，室內溫度均勻，溫差<+5O℃。

    5.4輸送設備

    結構件塗裝工件輸送：

    （1）採用環鏈自行葫蘆，該設備主要由鋼結構、供電系統、載物車、葫蘆、電控部分等組成。

    (a)載物車為二車型，每組2套葫蘆，選用國產優質環鏈葫蘆，要求運行平穩可靠。

    (b)電控採用PLC可編程序控制，要求能夠實現連鎖、互鎖、故障診斷、報警等功能。另外自行葫蘆在噴漆室和上、下件工位應具有升降功能。

    (2)隨著工程機械發展，生產量的提高，同時克服自行葫蘆自身的缺點，在國內工程機械知名廠家塗裝生產線逐步採用重型寄放輸送機，發揮了積放式輸送運行穩定可靠，故障率低，節約能耗等特點。

    5.5整機清洗室

    工程機械裝配後表面一般留有油污，試車後又沾有大量灰塵，必須徹底清洗，才能保證良好的塗裝質量。清洗室分為手工清洗室和自動清洗室，自動清洗室可設置在流水線上，也可單獨設置，但難以滿足多品種和不同污染程度的工件，在工程機械行業較少使用。在中小批量場合多採用手工清洗室，單獨設置，使用高壓清洗機進行噴射清洗，清洗徹底。

    5.6整機噴漆室

    噴漆室主要作用是提供良好的工作環境，以滿足勞動安全衛生和環保的要求。噴漆室由室體、空調送風系統、漆霧淨化系統等組成，按漆霧淨化方式不同可分為濕式噴漆室和乾式噴漆室。目前不少工廠僅從投資角度出發，較多採用乾式噴漆室或噴烤房，乾式噴漆室或噴烤房適用於生產綱領或者噴塗量較小場合，在批量生產時主要存在以下缺點：

    (1)乾式噴漆室或噴烤房一般採用無紡布或過濾棉過濾漆霧，很快就達到吸附飽和，若不及時更換，排風系統阻力增大，室內漆霧飛散現象嚴重。

    (2)一般乾式噴漆室或噴烤房設計參數按照汽車維修行業規定，室內風速偏小，不能有效抑制漆霧。

    基於上述原因，一般整機噴漆室採用目前技術較為完善、國內外廣泛使用的水旋噴漆室能夠較好地滿足生產要求。

    5.7整機烘乾室

    整機塗裝烘乾工序有水跡烘乾、膩子烘乾、面漆烘乾等，對於中小批量設置1～2台室體即可滿足生產要求。整機烘乾除滿足一般烘乾室的要求外，控溫要求更高，只能在800C以下，否則就可能損壞產品。烘乾室能源主要有蒸汽、電、液化氣、輕柴油等，各地區應根據不同的能源情況合理選擇。

     6．工程機械噴塗系統

    噴塗系統是整個塗裝生產線的靈魂，其本身的質量、效果直接影響著工件的塗裝品質。

    6.1機械產品塗裝要求

    (1)膜厚

    由於機械類產品普遍要求成膜要厚，想達到一定厚度，要求多遍噴塗，一次成膜要求任20μm以下的用低壓噴塗，成膜在20-40μm的用中壓噴塗，要求在40μm以上的用高壓噴塗。

    (2)機械強度

    機械類產品的塗膜最重要的一點就是能防磕碰，抗磨擦，也就是機械強度高，要想達到理想的強度，必須考慮到成膜要厚，塗膜硬度高，附著力好。其中塗膜硬度的好壞要依靠漆本身質量和理想的烘烤效果。一般烤漆比自乾漆硬度高，所以設計中一般採用烘烤的工藝。

    (3)附著力

    附著力是衡量機械強度的重要指標，前處理的好壞是附著力的核心，工程機械類產品結構件一般採用拋丸處理，處理後吹灰、前處理磷化、上底漆；其主要目的是使漆膜達到最佳附著狀態。

    噴塗方式的選擇也影響附著力。漆前進速率越高(動能)，相對地附著越緊密，若有靜電(電場能)，同樣也可提高附著力。

    (4)耐侯性

    工程機械產品的工作環境在戶外，那麼就要求有很好的耐侯性，塗膜要能夠耐腐蝕，抗戶外惡劣環境，並且要求塗膜均勻，附著均勻，避免針孔、氣泡。

    (5)光澤

    光澤的好壞完全依賴於霧化的精細程度。霧化越精細，光澤就越好，光澤是表面美觀的最直接體現，工程機械類產品不要求光澤像汽車一樣，但表面的美觀同樣是產品的質量象徵，在達到其它技術指標的同時將光澤度提高。但工程機械要求—次成膜厚，要達到較理想的光澤，採用霧化相對較好的空氣輔助式無氣噴塗。

    6.2噴塗工藝及相關設備介紹

    (1)空氣噴塗

    空氣噴塗是最傳統的一種噴塗方式，它完全是依靠空氣將漆「吹」成霧化，形成漆霧。常見的空氣噴塗有重力式、虹吸式、壓力罐式、泵輸送式。

    (2)無氣噴塗

    無氣噴塗與空氣噴塗原理截然不同，它的塗料霧化不依靠空氣，因此稱為無氣噴徐。塗料是如何被霧化的原理是塗料被加至高壓，當高壓塗料至噴嘴時通過極小的孔，在壓力的作用下自然將塗料霧化。

    (3)空氣輔助式無氣噴塗(簡稱輔氣或混氣噴塗)是結合了空氣和無氣噴塗優點的新技術。這種技術應用至今，己得到充分地驗證。它的原理是用壓力比小一些的柱塞泵將漆加壓，漆被壓力霧化後並不完美，再結合空氣帽中兩路低壓空氣輔助二次霧化，這樣塗料被霧化得比較好，又防止了前兩種方式的弊病。

    (4)靜電噴塗

    靜電噴塗從工藝角度就是在前幾種方式的基礎上再加上靜電，分為空氣靜電、無氣靜電和輔氣靜電噴塗。它的最大優點是塗料收益率明顯提高，一般至少提高30％。因此在相同條件下可提高膜厚，增加飽滿度和附著力。

    (5)雙組份系統

    從塗料組份形式分為單組份和雙組份塗料。我們常用的塗料以單組份居多，所以設備也是單組份設備，雙組份塗料有專用設備，雙組份塗料多數固化時間都很短,我們必須用—種專用的雙組份設備。

    (6)塗料循環系統及中央供漆系統

    中央供漆系統是適合大批量生產作業的一種供漆萬式，適於單組份、單色用量大的漆，比如在工程機械中常用的底漆和中塗漆，都可以用集中供漆。集中供漆的優點是管理使用方便、生產規範化、維護保養快捷、調漆供漆方式節省並有利於環保、調試檢查方便、降低總成本、投資不大。由於工程機械生產批量不像汽車那麼大，因此年用漆量不會太多，因此國內許多小批量生產的廠家部不適宜集中供漆，但也有個別機械企業使用了集中供漆，如徐州重型、徐州卡特彼勒等。

    7．結束語

    我國工程機械塗裝水平還處在不均衡發展階段，合資企業水平較高，隨著國內一些汽車行業集團進入工程機械行業，以汽車塗裝理念發展工程機械塗裝已成為一種模式；塗裝工程作為一個系統工程來考慮，抓好塗裝材料、塗裝工藝和塗裝管理這三要素，隨著工程機械產量提升，以及生產工序物流輸送的逐步完善，促成了工程機械塗裝新工藝的應用，如環保型噴粉工藝也在一些產品結構件中應用；簿板件陰極電泳塗裝也正在推廣之中；總之選擇切合企業生產實際的塗裝工藝和材料，強化工藝和設備管理，是提高產品外觀質量和市場競爭能力的有力保證。