淺談結構件涂裝屏蔽工藝改進方法

李長瑞LI Chang-rui；羅功剛LUO Gong-gang

（廣西柳工機械股份有限公司，柳州 545007）

（Liugong Machinery Co.，Ltd.，Liuzhou 545007，China）

1 問題的提出

裝載機結構件在機加工序結束后，需要進行涂裝。典型的結構件涂裝前預處理工藝為：除油-屏蔽堵孔-上線-拋丸-吹丸吹灰-表面拋光打磨-下線。結構件在涂裝預處理上線后的工序，是拋丸，即利用拋丸器拋出的高速彈丸清理、去除工件表面的氧化皮及其他污物。拋丸過程中，機加孔用橡膠屏蔽軸套屏蔽。由于橡膠屏蔽軸套所使用的橡膠具有彈性模量低，伸長變形大，有可恢復的變形,并能在很寬的溫度（-50～150）℃范圍內保持彈性的特點，橡膠屏蔽套對砂丸的屏蔽效果較好。預處理合格的結構件，可以進行涂裝。結構件常用的涂裝工藝有以下三種：①上線-噴涂底漆-烘干-刮補膩子-烘干-噴涂面漆-烘干-下線；②上線-噴粉-粉末固化-下線；③上線-噴涂底面合一漆-烘干-下線。

現在以第一種涂裝工藝為例，進行涂裝屏蔽過程分析。在整個涂裝過程中，機加孔處于屏蔽狀態，橡膠屏蔽套在結構件油漆下線后取下。構件在涂裝過程中會經歷三次升溫（溫度區間（60～120）℃）、降溫（環境溫度）的過程，這樣加速了屏蔽軸套的老化。老化后的屏蔽軸套彈性降低，對砂丸和油漆的屏蔽效變差，結構件在涂裝下線后，機加孔內就會有殘留砂丸、油漆，產生以下問題：

①油漆污染。結構件在涂裝下線拆除屏蔽軸套后，機加孔內殘留砂丸，在清理砂丸的過程中，粉末狀的砂丸會吸附到機加孔周圍的油漆表面，在空氣濕度較大或雨天的環境下，油漆表面出現銹斑，簡單的清洗很難除去銹斑，需要用到氣動拋光機對油漆表面進行除銹操作。

②安全隱患。機加孔內的砂丸在清理后，會散落到地面，形成砂丸帶，成為新的危險源。結構件下線后多道工序混合，整個工作現場的危險系數增加。

③工序浪費。失效后的橡膠屏蔽軸套，不能很好地屏蔽油漆。殘留在機加孔內的漆膜，影響機加孔的光潔度及精度，需要由專人用磨槍拋光機加孔表面。

④孔邊漏油漆。橡膠屏蔽軸套緊貼構件表面，被屏蔽的構件表面，無法噴涂油漆（屏蔽孔徑+7mm范圍內），形成漏漆帶。在空氣濕度較大或雨天的環境下，漏漆帶銹蝕，結構件側面油漆失效區域開始擴展，影響A級面的油漆外觀質量。

2 解決方案

分析涂裝預處理及涂裝工序的特點，在涂裝預處理工序使用橡膠軸套屏蔽結構件機加孔，兩道工序切換時，將橡膠屏蔽軸套更換為屏蔽鋼套。涂裝工序三次升溫、降溫的過程，即不會改變屏蔽鋼套的外形尺寸，也不會影響屏蔽鋼套的使用性能。

2.1 屏蔽鋼套的設計參數及選材 考慮到結構件機加孔的位置及屏蔽鋼套安裝時的安全性，分別設計了半屏蔽式和全屏蔽式鋼套。半屏蔽式鋼套適用于易屏蔽的機加孔，全屏蔽式鋼套適用于屏蔽局限位置的機加孔。例：裝載機前車架翼箱φ90mm孔，孔長75mm。進行屏蔽操作容易，設計了圖1所示的屏蔽鋼套，一個孔使用兩個長度為34mm的屏蔽鋼套進行屏蔽；裝載機前車架翼箱φ75mm孔，孔長80mm。由于φ75mm孔的位置限制，使用半封閉式屏蔽鋼套操作不便，且存在很大的安全隱患，因此設計了全屏蔽式鋼套，一個孔使用一個長度為85mm的鋼套屏蔽。

兩種規格的屏蔽鋼套均用無縫鋼管制作，半屏蔽式鋼套需要焊接端蓋和圓鋼手柄，根據前期的試驗結果，屏蔽鋼套的外徑尺寸比基本孔徑尺寸小0.3mm，且表面粗糙度達到Ra6.3時，屏蔽效果可以滿足工藝要求。

2.2 屏蔽鋼套的工作原理 在涂裝過程中，屏蔽鋼套將機加孔與油漆隔離，防止機加孔裝配面吸附油漆。機加孔安裝半屏蔽式鋼套后，孔內形成一個封閉區域，可有效屏蔽油漆；全屏蔽式鋼套成為油漆與機加孔表面的隔離介質，同樣可以屏蔽油漆。

2.3 屏蔽工藝改進效果檢查 對比屏蔽工藝改進前后結構件外觀表面的油漆質量，單一屏蔽工藝存在的問題改進明顯：①油漆表面污染。改進后，操作者執行新的屏蔽工藝，構件下線后拆除屏蔽鋼套，操作者不需要二次清砂及除銹補漆，整個涂裝的效率提高，結構件A、B、C級面的油漆質量也得到不同程度的提高。②漏漆。改進后，屏蔽鋼套與結構件屏蔽貼合面留有間隙，工作裝置安裝孔周圍的區域全部可以被油漆覆蓋，按照正常的涂裝工藝流程，結構件表面的油漆失效的情況好轉，不需要二次除銹補漆。③安全隱患。改進后，涂裝下線的后道工序操作者的作業環境得到改善，生產工藝過程中的危險因素（粉塵、噪音）、勞動過程中的危險因素（不良體位）及生產環境中的危險因素（地面的砂丸）在減少。屏蔽工藝優化后，在某一道工序消除危險源的同時，在其它工序又增加了新的危險源，消除危險源只是一個相對概念，需要在實施方案過程中做好區域安全管理，保證屏蔽工藝的安全性。④工序浪費。涂裝下線后的結構件，減少了二次吹砂丸、拋光機加孔的工序，使結構件涂裝下線后的工序得到優化，消除了不合理工序的浪費。

3 屏蔽工藝改進方案實施過程中存在的問題

3.1 屏蔽鋼套的制作成本 屏蔽鋼套的一次制作費用較高，單個屏蔽鋼套的制作費用是橡膠屏蔽軸套的五倍。根據整個涂裝線不同類型結構件的日均衡量，確定不同規格屏蔽鋼套的制作數量。由公司相關部門尋找可以加工屏蔽鋼套的外協廠家，要求其報價，尋求性價比最優的供方。

3.2 屏蔽鋼套的維護 在涂裝過程中，屏蔽鋼套的開放表面被漆膜覆蓋，經歷兩次噴漆。對于全屏蔽式鋼套，鋼套孔邊積累的油漆，會影響鋼套的使用性能，出現屏蔽鋼套不能正常安裝的情況；半屏蔽式鋼套的孔口被封閉在一個密閉空間，不受油漆涂層的影響。維護的目的主要是防止屏蔽鋼套表面生銹、除漆，保持屏蔽軸套的使用性能。

目前常用的除漆方法有機械法、火焰清除法、堿液清除法、脫漆劑法。實際操作過程中選用脫漆劑法，即借助于脫漆劑中的有機溶劑對多數漆膜能起溶解溶脹作用，以達到清除底材表面上舊漆膜的目的，在使用脫漆劑時要嚴格遵守脫漆劑的使用要求。

4 結束語

通過涂裝屏蔽工藝改進，很好的解決了涂裝過程中出現的四個問題：油漆污染、孔邊漏漆、安全隱患、工序浪費。屏蔽工藝改進實施后，結構件涂裝屏蔽成本降低，結構件油漆外觀質量提升明顯，改進方案可以推廣使用。

[1]楊華著.涂裝過程質量控制與檢驗讀本[M].北京：中國標準出版社，2006，07.

[2]上海市化學化工學會.涂裝作業安全技術[M].北京：機械工業出版社，1991.

[3]Torry Roche.涂裝技術的最佳措施[A].第2屆環太平洋地區涂料涂裝會議論文集[C].1997.