雙組分清漆涂裝線改造設(shè)計(jì)方案的探討

王 明，申 標(biāo)，韓華全，楊澤旭 （奇瑞商用車（安徽）有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈，高裝飾性、高固體分清漆受到越來(lái)越多的汽車主機(jī)廠的青睞，其有著卓越的裝飾性、耐候性、耐擦傷性等性能，尤其在免中涂工藝中，雙組分清漆在膜厚、光澤、鮮映性等外觀質(zhì)量方面比單組分清漆有著更顯著的優(yōu)勢(shì)。雙組分清漆的配套設(shè)備、施工環(huán)境等與單組分清漆有著較大的差異。在某主機(jī)廠涂裝中，為提高清漆性能，決定將單組分清漆切換成雙組分清漆，下面主要從材料、性能、設(shè)備等方面對(duì)汽車用單組分清漆和雙組分清漆進(jìn)行了對(duì)比分析，對(duì)于輸調(diào)漆系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、噴涂機(jī)器人改造設(shè)計(jì)方案、施工工藝，以及實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換的施工運(yùn)用方案進(jìn)行探討，最后結(jié)合改造的預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，選取符合自身需求的設(shè)計(jì)方案。

1 單組分清漆與雙組分清漆對(duì)比

單組分清漆和雙組分清漆在固體分含量、噴涂工藝、流掛極限方面有著較大的差異（表1），雙組分清漆的施工參數(shù)比單組分清漆更好，也就意味著施工工藝和設(shè)備都會(huì)有很大的不同［1］。

表1 單組分清漆和雙組分清漆工藝對(duì)比Table 1 The processes comparison between one-component varnish and two-component varnish

在雙組分清漆設(shè)備和單組分清漆設(shè)備中，清漆循環(huán)系統(tǒng)是相同的，可以充分利用單組分清漆原有的清漆循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造，如表2所示。

表2 單組分清漆與雙組分清漆設(shè)備之間的差異Table 2 The equipment differences between one-component varnish and two-component varnish

2 輸調(diào)漆系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 增加固化劑系統(tǒng)

增加固化劑系統(tǒng)，如固化劑罐、超聲波液位計(jì)、循環(huán)泵、過(guò)濾器、穩(wěn)壓器、背壓閥、過(guò)濾器、氮?dú)獗Ｗo(hù)、槍站調(diào)壓器及其附屬管路等。

2.2 增加人工噴涂槍站配比設(shè)備

增加人工噴涂槍站配比設(shè)備。其作用是將固化劑與清漆按照一定比例進(jìn)行混合噴涂，還可以實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、自動(dòng)清洗等功能。值得注意的是，人工噴涂槍站配比設(shè)備應(yīng)為左右對(duì)稱布局，預(yù)防輸漆管路油漆壓力不足和不均［2］。

2.3 固化劑輸送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

固化劑與空氣中的水蒸氣接觸會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生絮凝現(xiàn)象，因此要求固化劑輸送系統(tǒng)完全密封，并且采用氮?dú)饧訅罕Ｗo(hù)。

（1） 固化劑罐

固化劑罐要求完全密封，內(nèi)部充氮?dú)?，罐體耐壓標(biāo)準(zhǔn)3 MPa，運(yùn)行時(shí)充入氮?dú)獠⒋_保壓力維持在0.005～0.02 MPa，罐體配有安全閥，如果壓力超過(guò)0.07 MPa，則會(huì)自動(dòng)泄壓，同時(shí)配有超聲波液位計(jì)、觀察窗等。

（2） 固化劑輸送泵

液壓泵因涉及液壓管路的改造，施工周期長(zhǎng)，且施工期間設(shè)備需要停止運(yùn)行，甚至液壓站的動(dòng)力不足等，因此，一般優(yōu)先選用氣動(dòng)泵或電動(dòng)泵。與此同時(shí)，固化劑輸送泵應(yīng)全密封泵，保證固化劑與外部空氣完全隔離。

（3） 固化劑上料方式

為避免在固化劑上料泵吸料時(shí)與空氣接觸，應(yīng)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)，加料壓力應(yīng)小于0.05 MPa，避免壓力超標(biāo)造成油漆桶變形。

（4） 固化劑管路

固化劑管路分為主管循環(huán)與盲端管路兩種，由于盲端管路在管路清洗和溫度調(diào)控方面存在不足，所以一般采用主管循環(huán)方式。

（5） 溫控設(shè)計(jì)

采用管中管加熱方式，溫度控制精度為±1 ℃。

3 噴涂機(jī)器人改造設(shè)計(jì)方案

噴涂機(jī)器人改造方案既可采用雙組分混合裝置2KS，又可以采用雙組分旋杯形式，且兩種方案各有優(yōu)缺點(diǎn)［3］。噴涂機(jī)器人改造方案對(duì)比見(jiàn)表3。

表3 噴涂機(jī)器人改造設(shè)計(jì)方案對(duì)比Table 3 Comparison of spraying robot transformation design schemes

由表3可見(jiàn)，雙組分旋杯形式在換色時(shí)間、換色損失、安裝空間、管路要求等方面較2KS形式有更大的優(yōu)勢(shì)，但是在配比精度、投資等方面不如2KS混合裝置，所以應(yīng)根據(jù)不同需求進(jìn)行選擇。

4 自動(dòng)切換

在多種車型混線生產(chǎn)中如何實(shí)現(xiàn)單組分清漆和雙組分清漆自動(dòng)切換，是生產(chǎn)線施工必須考慮的前提條件。這個(gè)需求可以通過(guò)開(kāi)發(fā)一種切換程序，實(shí)現(xiàn)自由選取車型和對(duì)應(yīng)的顏色實(shí)行單組分或雙組分清漆噴涂。

5 施工工藝對(duì)比

單組分清漆和雙組分清漆施工工藝對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 單組分清漆與雙組分清漆的施工工藝對(duì)比Table 4 Comparison of construction technologies between one-component varnish and two-component varnish

6 涂膜外觀數(shù)據(jù)對(duì)比

以公司卡其白油漆為例，通過(guò)膜厚、光澤、橘皮、鮮映性等數(shù)據(jù)對(duì)雙組分清漆與單組分清漆進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 單組分清漆與雙組分清漆外觀對(duì)比Table 5 The appearance comparison between one-component varnish and two-component varnish

由表5可見(jiàn)，雙組分清漆較單組分清漆的膜厚更高，從目視效果來(lái)看，車身漆膜更加飽滿、通透，目視效果更佳，具有較高的質(zhì)感。

7 結(jié)語(yǔ)

改造方案的設(shè)計(jì)首先要考慮新工藝施工要求與原工藝的差別，如設(shè)備差異性，最后結(jié)合改造的預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，選取符合自身需求的設(shè)計(jì)方案。

雙組分清漆和單組分清漆所用的原材料不同，雙組分清漆具有優(yōu)異的耐化學(xué)品性、耐擦傷性、耐候性以及物理機(jī)械性能，流平性和鮮映性好，涂膜柔韌性和硬度適中，且在目視效果、保色保光性方面表現(xiàn)尤為突出。正是由于雙組分清漆的這些優(yōu)勢(shì)，使其成為對(duì)涂膜要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域的理想選擇，隨著人們對(duì)漆膜品質(zhì)要求的日益提升和免中涂工藝的推廣，雙組分清漆在車身上應(yīng)用的進(jìn)程已得到了快速發(fā)展。