工程机械涂装新技术

1、工程机械涂装概述
　　1.1现状
　　（1）前处理落后。由于工程机械体积庞大，要求抛丸室和磷化池的尺寸较大，所需投资较多，而工程机械生产批量又不高，所以制造企业一般不愿意在这方面投资，故目前大棚下的人工喷丸作业仍在工程机械行业应用。
　　（2）喷涂方式落后。工程机械对外观质量要求不高，普通的空气喷涂或高压无气喷涂就能满足，而且喷涂设备价格便宜、使用方便，对操作人员要求不高。
　　（3）自动化程度极低。工程机械生产批量小，工件和整机形状不规则，难以实现自动化喷涂，所以基本上都是手工喷涂。
　　1.2趋势
　　随着工程机械小型化、微型化的发展趋势及人们审判要求的提高，对工程机械产品的外观质量也提出了更高要求，色彩、光泽等成了工程机械的重要质量指标，相关的检测仪器如光泽计、色差计等也应用到工程机械厂的涂层质量控制中。
　　产品外观质量要求提高后，喷涂工艺也需要相应提高，同时由于国家对环保越来越重视，一些传统的低效、污染的工艺受到限制。在这种条件下，工程机械涂装技术得到了企业的重视，先进、高效、环保的电泳涂装和粉末涂装开始得到应用并将逐步推广。
　　2、电泳涂装
　　2.1电泳涂装的发展及原理
　　电泳涂装是20世纪60年代开始出现并发展起来的涂装方法，它建立在胶体化学和电化学的理论基础之上。1961年，美国福特汽车公司建立了世界上第一条电泳涂装的试验生产线，并于1963年用于汽车车身的涂装，它所使用的是PPG公司生产的阳极电泳漆。1971年，美国PPG公司开始生产阴极电泳漆，80年代初期，发达国家差不多100%的汽车车身及零部件都采用阴极电泳涂装技术。我国的汽车企业目前也大量采用了电泳涂装工艺，阴极电泳涂装层因质量优于阴极电泳涂层而应用较广。
　　所谓电泳涂装是将被涂物浸渍在水溶性涂料中，与外加直流电源相接作为阳极（或作为阴极），另设一个与其相对应的阴极（或阳极），在两极间通直流电，依靠电化学反应，使水溶性涂料均匀沉积在被涂物表面上。从直观上讲，电泳涂装的过程类似于电镀。电泳涂料是包含有高分子树脂、有机溶剂和颜悬浮颗粒的多组分混合物，它的电化学过程是很复杂的，有些方面的研究还不够透彻，一般包括电泳、电解、电沉积和电渗4个同时进行的过程。
　　2.2电泳涂装工艺
　　电泳涂装的工艺过程与其它涂装过程相似，包括金属底材前处理、电沉积漆膜、烘干固化3个主要过程。其中，金属涂装前处理包括较多工序，如脱脂、除锈、中和、表面光饰、磷化及钝化等项，若加上工序间的冷水、热水或去离子水等冲洗环节，工序可达10-20道。在实际工作中要根据被涂物材质和表面状态以及产品要求，选择适当的工艺流程。
　　前处理必须采用磷化，包括脱脂、除锈、中和，这与一般涂装的磷化处理是一样的。不同的是，为了防止前处理的各种杂质离子由工件带入电泳槽，使槽液带到破坏，工件在进入电泳槽之前，必须用去离子水或蒸馏水洗净。
　　电沉积是电泳涂装的主过程。工件进入电泳槽后，在通以直流电的情况下，其表面均匀沉积一层含水极少的树脂涂膜。在电沉积完成后，用超滤液冲洗零件表面所带出的漆液，使之回收再利用。涂膜固化前要用去离子水进行最后一次水洗，以保证烘干后漆膜外观质量。
　　烘干固化阶段对湿漆膜加以高温烘干，使树脂发生交联反应，生成平整光滑的漆膜，最终完成整个涂装工作。烘干固化温度一般在120℃以上。
　　2.3电泳涂装特点
　　与传统的空气喷涂相比，电泳涂装具有以下特点：
　　（1）涂料的利用率高。在普通喷漆过程中有大量的漆雾飞散，一半左右的涂料损失掉。而采用电泳涂装法，特别是采用超滤技术后，可以使涂料的利用率达90%-95%。
　　（2）电泳漆用水代替有机溶剂，节约了大量的能源和原料。相当多的有机溶剂是从石油化工中提炼出来的，在当今世界能源资源日益紧张的形势下，电泳涂装工艺这一优点就更为显著。另外，用水作溶剂不但可以防止火灾发生，还可以减轻环境污染和改善劳动条件。
　　（3）生产效率高。零件在前处理完毕后，可不经烘干直接电泳，缩短了涂装时间。
　　（4）对复杂零件涂覆效果好。电泳涂装不同于喷漆，它依靠溶液中电场的分布进行电沉积，由于沉积出的涂膜有绝缘性，所以可在形状复杂零件的各个部位形成均匀一致的涂层。
　　（5）电泳涂装的漆膜质量好，防锈能力强。作为底漆涂层的附着力很好，其性能超过同类溶剂型品种。
　　但是电泳涂装设备复杂，一次性投资费用高，槽液的维护管理复杂，各种工艺参数需精心控制；对金属底材的表面条件要求高，其涂层不能彻底掩盖材质表面的缺陷（如底材上的孔洞、砂眼、划痕、凹陷等）；另外，在涂装过程中不能改变颜色，且涂层厚度较薄，一般为10-30μm。所以，目前电泳涂装一般多用于零件的底漆涂装。
　　2.4电泳涂装在工程机械中的应用
　　由于工程机械及电泳涂装的特点，电泳涂装在工程机械行业的应用远远落后于其它机械制造业，目前，电泳涂装在工程机械行业主要用于驾驶室