淺談工程機(jī)械薄板件產(chǎn)品涂裝工藝方法的選擇

奉 華，袁 園，李 釗 （中聯(lián)重科股份有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

工程機(jī)械行業(yè)通常定義厚度≤3 mm 的鈑金件為薄板件，而對(duì)于外觀質(zhì)量要求較高的駕駛室、操作室、覆蓋件等都屬于薄板件范疇。近幾年，隨著國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，工程機(jī)械行業(yè)也取得了長足發(fā)展，對(duì)產(chǎn)品外觀質(zhì)量提出了更高的要求，加上國家環(huán)保政策及雙碳要求，國內(nèi)各大工程機(jī)械制造公司紛紛投資新的涂裝生產(chǎn)線，以期在提高產(chǎn)品外觀質(zhì)量的同時(shí)滿足相關(guān)政策法規(guī)的要求。

從工程機(jī)械各生產(chǎn)主機(jī)廠的現(xiàn)狀來看，薄板件大多采用外協(xié)廠生產(chǎn)，直接提供成品給主機(jī)廠。作為主機(jī)廠家來講，往往只能控制成品交付時(shí)的質(zhì)量結(jié)果，而無法做到對(duì)過程質(zhì)量的控制，加上一些主機(jī)廠質(zhì)量驗(yàn)收體系不成熟，很大程度上需要依賴質(zhì)檢人員的主觀判斷，會(huì)造成產(chǎn)品在交付時(shí)雖然一些質(zhì)量參數(shù)達(dá)到了要求，但是一些長周期的參數(shù)，如附著力，得不到有效保證。在主機(jī)出售并工作一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)掉漆現(xiàn)象，發(fā)生金屬底材生銹的情況，從而影響主機(jī)產(chǎn)品的品牌及市場競爭力，在競爭日趨激烈的市場環(huán)境中，給公司帶來不可估量的影響。

通過對(duì)目前頭部工程機(jī)械主機(jī)外協(xié)廠涂裝工藝現(xiàn)狀的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，對(duì)駕駛室、操作室、覆蓋件等薄板件產(chǎn)品，各廠家對(duì)應(yīng)的涂裝工藝方法各有不同，有些可以被直接借鑒到新產(chǎn)線中，有些工藝方法則需要淘汰。

1 薄板件產(chǎn)品目前的涂裝工藝現(xiàn)狀

下面根據(jù)筆者經(jīng)驗(yàn)，對(duì)外觀要求比較高、通?？梢远x為A 面的覆蓋件、駕駛室和操作室產(chǎn)品的涂裝工藝方法進(jìn)行探討。

1.1 汽車起重機(jī)駕駛室

汽車起重機(jī)駕駛室較多采用金屬漆，且會(huì)覆蓋清漆，所以在工藝方法上相對(duì)來說較為復(fù)雜。目前較多采用3C3B（中涂+中涂烘干+色漆+色漆烘干+清漆+清漆烘干）和3C2B（中涂+色漆+色漆烘干+清漆+清漆烘干）2 種噴涂工藝，具體工藝流程如圖1所示（以某汽車起重機(jī)駕駛室生產(chǎn)企業(yè)為例）。

圖1 汽車起重機(jī)駕駛室涂裝工藝流程（老工廠）Figure 1 Coating process flow of truck crane cab（old workshop）

在此，前處理電泳工序采用自行葫蘆輸送設(shè)備，全浸沒式生產(chǎn)工藝；打膠密封、打磨等工序采用離線操作，沒有生產(chǎn)線；噴漆線采用獨(dú)立噴漆室和油漆烘干室，生產(chǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)主要依靠人工小推車，采用人工噴涂。由于噴漆室和油漆烘干室是獨(dú)立設(shè)置，所以可以根據(jù)主機(jī)要求（一般會(huì)給不同主機(jī)公司供貨），提供不同的噴涂工序，但噴涂質(zhì)量得不到保證。

1.2 汽車起重機(jī)操作室

汽車起重機(jī)操作室目前市場上的大部分產(chǎn)品還是以素色漆不帶清漆為主，在施工工序上比汽車起重機(jī)駕駛室少，同時(shí)一些工序又和汽車起重機(jī)相同，所以為了降低成本，廠家基本都會(huì)采用和汽車起重機(jī)共線生產(chǎn)，只是工藝流程有些區(qū)別。

1.3 挖掘機(jī)駕駛室

挖掘機(jī)駕駛室在油漆體系上和汽車起重機(jī)操作室相同，較多采用素色漆，在工藝流程上也基本上與汽車起重機(jī)相同。

1.4 覆蓋件

覆蓋件在工程機(jī)械中涉及產(chǎn)品較多，比如挖掘機(jī)、高空作業(yè)平臺(tái)、裝載機(jī)等，因?yàn)楦采w件本身結(jié)構(gòu)的特殊性，目前較多采用噴粉工藝，尤其是近些年新建的生產(chǎn)線，都會(huì)優(yōu)先考慮噴粉工藝。

通過上面對(duì)汽車起重機(jī)駕駛室、汽車起重機(jī)操作室、挖掘機(jī)駕駛室、覆蓋件現(xiàn)行工藝的調(diào)研不難看出，工程機(jī)械薄板件產(chǎn)品由于本身產(chǎn)品種類多、涂裝要求不一，各產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中涂裝工藝方法也不盡相同。而且目前較多主機(jī)廠的薄板件都是外協(xié)件，由于各地環(huán)保要求不一，也會(huì)導(dǎo)致相同產(chǎn)品在不同外協(xié)廠生產(chǎn)時(shí)工藝方法存在差異。

2 新建薄板件產(chǎn)品生產(chǎn)線涂裝工藝方法選擇

薄板件外協(xié)存在諸多不可控的問題，尤其是主機(jī)廠一直強(qiáng)調(diào)過程質(zhì)量控制，在薄板件上更是捉襟見肘，極大地影響了主機(jī)產(chǎn)品的外觀質(zhì)量，降低了產(chǎn)品競爭力。所以越來越多的主機(jī)廠，傾向于將薄板件中和產(chǎn)品外觀質(zhì)量直接相關(guān)的駕駛室、操作室及覆蓋件等實(shí)現(xiàn)自制，而實(shí)現(xiàn)自制的第一步便是對(duì)不同種類的薄板件產(chǎn)品的涂裝工藝進(jìn)行選擇：既要滿足產(chǎn)品的外觀質(zhì)量要求，又要符合相關(guān)法律法規(guī)和公司利益?；谶@兩點(diǎn)，新建生產(chǎn)線在涂裝工藝方法選擇時(shí)要結(jié)合工藝及材料的發(fā)展考慮，注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）前處理工藝中硅烷/鋯化/陶化替代傳統(tǒng)的磷化是大勢(shì)所趨，而且在很多地區(qū)磷化在環(huán)評(píng)審批時(shí)已被淘汰，工藝選擇時(shí)應(yīng)避免；（2）隨著粉末涂料的發(fā)展，尤其是粉末烘烤問題的解決、低溫粉末涂料的出現(xiàn)，加上其本身具備的高回收率、低VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）、易施工、低投資等特性，近些年，粉末涂料在工程機(jī)械新建生產(chǎn)線中得到了較為廣泛的應(yīng)用，所以在工藝方法選擇上應(yīng)優(yōu)先考慮粉末噴涂實(shí)施的可行性；（3）水性涂料替代溶劑型涂料在汽車行業(yè)中已經(jīng)推行了多年，工程機(jī)械現(xiàn)行工藝也在不斷進(jìn)行“油改水”的設(shè)備技改，由此，雖然汽車、商用車及工程機(jī)械屬于不同行業(yè)，但是從涂裝角度來講，汽車和商用車的先進(jìn)做法可以被應(yīng)用到工程機(jī)械中。

2.1 汽車起重機(jī)駕駛室

汽車起重機(jī)駕駛室的結(jié)構(gòu)和涂層體系與商用車駕駛室類似，所以在新生產(chǎn)線規(guī)劃時(shí)對(duì)工藝方法的選擇，可以借鑒汽車和商用車駕駛室的最新工藝。目前來說，較多采用先進(jìn)的B1B2 噴涂工藝，如圖2 所示。相對(duì)傳統(tǒng)的3C2B 工藝，減少了噴漆線的長度、降低了后期設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。

圖2 B1B2 涂裝工藝流程Figure 2 Coating process flow of B1B2

2.2 汽車起重機(jī)操作室

汽車起重機(jī)操作室的涂層較多采用素色漆，無清漆、存在大量套色，根據(jù)目前涂料的發(fā)展，采用水性涂料噴涂和噴粉工藝都是較好的選擇。汽車起重機(jī)操作室雖然結(jié)構(gòu)和涂層體系上和汽車起重機(jī)駕駛室有較大區(qū)別，但是其工藝可以被完全包含在汽車起重機(jī)工藝流程中，所以可以考慮兩者共線生產(chǎn)，這樣汽車起重機(jī)操作室就可以選用水性涂料涂閉工藝，如圖3a 所示。如果單獨(dú)考慮汽車起重機(jī)操作室，采用噴粉工藝也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，工藝流程如3b 所示。

圖3 汽車起重機(jī)操作室涂裝工藝流程Figure 3 Coating process flow of truck crane operating cab

2.3 挖掘機(jī)駕駛室

挖掘機(jī)產(chǎn)品和汽車起重機(jī)操作室雖然結(jié)構(gòu)上有所區(qū)別，但是在涂裝工藝方法上具有通用性。不同之處在于，挖掘機(jī)主機(jī)近些年有較多廠家紛紛投入自動(dòng)化、信息化、智能化新產(chǎn)線，逐漸取消了套色工藝或者改用貼花，以減少噴涂施工的復(fù)雜程度和成本，但這并不影響涂裝工藝實(shí)施的可行性，所以在工藝方法上仍可以參考汽車起重機(jī)操作室。

2.4 覆蓋件

覆蓋件在工程機(jī)械中被大量使用，具備外形尺寸多樣、形狀不一、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，同時(shí)覆蓋件多以異型面為主，內(nèi)側(cè)有加強(qiáng)支撐，支撐主要依靠焊接，所以在工藝選擇時(shí)應(yīng)增加電泳工藝。覆蓋件雖然種類較多，但是相對(duì)駕駛室和操作室來說結(jié)構(gòu)上比較簡單，以內(nèi)外側(cè)兩個(gè)面為主，加上覆蓋件要做到利潤可控，考慮環(huán)保等因素，覆蓋件優(yōu)先考慮選用噴粉工藝，其工藝流程如圖4所示。

圖4 覆蓋件涂裝工藝流程Figure 4 Coating process flow of cover products

3 結(jié)語

從涂裝方式發(fā)展情況來看，目前水性涂料噴涂和粉末噴涂2 種涂裝方式在工程機(jī)械產(chǎn)品中使用較多，兩種方式各有特點(diǎn)和其適用的產(chǎn)品。工程機(jī)械薄板件類產(chǎn)品種類多，產(chǎn)品質(zhì)量要求和工藝體系不統(tǒng)一，在工藝方法選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的不同選擇不同的工藝方法。有些產(chǎn)品和商用車駕駛室的要求、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相似，比如汽車起重機(jī)駕駛室，可以參考商用車駕駛室最先進(jìn)的涂裝工藝。由于其低投資、低運(yùn)行費(fèi)用、環(huán)境友好等特點(diǎn)，加上一些工程機(jī)械產(chǎn)品對(duì)表面涂裝質(zhì)量的要求相比汽車和商用車駕駛室要低，使得粉末噴涂近些年在工程機(jī)械領(lǐng)域被大量使用，在新建產(chǎn)線時(shí)，粉末噴涂工藝也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。