外協廠涂料利用率提升的研究與應用

徐來

摘要：本文通過分析噴涂方法、涂裝操作規范性、涂裝生產模式和涂裝現場環境對涂料利用率的影響因素，因地制宜的制定了外協廠的噴涂方法、噴涂操作規范參數、調整生產模式和改善現場環境，提升了涂料利用率。

Abstract： This article analyzes the influence factors of spraying method， coating operation standardization， coating production mode and coating site environment on coating utilization rate， and formulates the spraying method， spraying operation specification parameters and adjustment production mode of the outsourcing factory according to local conditions And improve the on-site environment and increase the utilization rate of paint.

關鍵詞：涂料利用率;提升;噴涂方法;改進

Key words： paint utilization rate;improvement;spraying method;improvement

中圖分類號：TQ630.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2020）23-0036-02

0? 引言

徐工挖掘機械事業部涂裝分廠主要承擔挖掘機上車架、下車架、動臂、斗桿和礦山機械設備的主題結構的涂裝任務，還有四輪一帶、挖斗、油箱、配重、覆蓋件等附件由外協廠承擔。但各個外協廠涂裝車間參差不齊，其生產管理現狀與主機還存有一定的差距，主要體現在：①涂裝作業場所差，甚至沒有專業的噴漆室，露天或者在大棚、鋼結構車間中噴涂;②工人技術水平低，作業不規范，只要能噴上就行、不流掛、不露底、有光澤就可以;③涂裝設備、工具老化，設備完好率低。

1? 問題描述

在徐工挖機某外協廠，其涂裝主要采用隔膜泵的空氣噴涂法，空氣噴涂法是最簡單最基本的一種噴涂方法，也是目前廣泛使用的一種噴涂方法，其主要原理是利用壓縮空氣（氣壓在0.3～0.5MPa）流經噴嘴時，使其周圍產生負壓而使漆液被吸出，因壓縮空氣的快速擴散而霧化。空氣噴涂法成膜裝飾性效果佳，作業效率也比較高，特別是采用了隔膜泵，省去了調漆、灌漆的時間，作業效率大大提高，但空氣噴涂法的涂料利用率在所有噴涂方法中最低，一般在30～45%范圍內，且環境污染最嚴重，因為相當一部分涂料是在噴涂時因霧化、飛散而浪費。這不但增加制造成本，而且還加重了噴烤房內過濾棉的堵塞，污染了環境和設備。在該企業這種現象尤為明顯，經過對油箱等典型產品的涂料利用率統計發現，涂料利用率只有30%左右，參見圖1油箱涂料利用率統計圖，在空氣噴涂法的推薦利用率的下限，比主機廠的35～45%的利用率低很多，亟待提高涂料的利用率。

【注】：涂料利用率η%=（有效噴涂面積S*干膜厚度h*干膜密度ρ）/（涂料用量m*固體份含量n）*100%

其中干膜密度可以由實驗測得（或要求涂料廠家提供）：

m總：在樣板上噴漆干燥后涂料與樣板的總質量，g;m樣：樣板的質量，g;S樣：噴涂的樣板的面積，cm2;h干膜： 樣板上干膜厚度，μm。

2? 原因分析

涂料利用率受噴涂方法、操作者的噴涂規范性、生產批次與規模、生產環境等的影響。

2.1 噴涂方法的影響

常用的噴涂方法有空氣噴涂法、高壓無氣噴涂法、混氣噴涂法。空氣噴涂法、高壓無氣噴涂法、混氣噴涂法三種噴涂方式的噴涂效果、使用要求等詳情可參見表1三種噴涂法比較。從表1中可看出：不同的噴涂方法，因其原理不同而使涂料利用率具有明顯的差別，在其他因素相同的情況下，高壓輔氣噴涂比空氣噴涂涂料利用率大20%以上，混氣噴涂比空氣噴涂涂料利用率大30%以上。

2.2 操作者的噴涂規范性的影響

不論哪一種噴涂方法，都有著自己的噴涂規范和工藝規定，噴漆工的操作技能影響著噴涂的全過程。目前該公司涂裝工噴漆時的隨意性比較大，特別是在噴涂距離的處理上，如圖2噴漆人員的現場噴涂，為了能短時間內完成噴涂作業，就近就勢噴涂，根本不問噴槍是否與工件表面垂直、噴涂距離是否過大，只要能夠得到就能噴涂，殊不知涂料利用率大打折扣了。涂料利用率與噴涂距離之間的關系如圖3所示，噴涂距離越遠，涂著效率越低，涂料利用率越低;但噴涂距離也不能過近，否則單位時間積聚的涂料過多，極易造成流掛等缺陷。

2.3 生產方式的影響

外協廠的生產受主機廠的生產影響比較大，所以一般都是訂單式生產，結構車間拼焊出多少臺就涂裝合格多少臺，或者是噴涂夠一車次轉運的，這就造成了幾臺幾臺的生產節奏，即不斷循環的幾臺底漆清洗設備幾臺面漆清洗設備，一次性噴涂作業批量小，降低了涂料的利用率。因為每次噴涂作業損耗在輸漆管、漆桶和噴槍中的涂料是一定的。一次性作業批量越少，需作業的次數就越多，所以浪費得也就越多。統計該外協廠涂裝車間，平均一個班次至少要清洗4次設備，形成了極大的浪費。

2.4 生產環境的影響

外協廠的涂裝生產環境都比較簡陋，在簡易大棚里直接噴涂的較多，為了有良好的通風，簡易大棚一般都是半敞開式的，見圖4半敞開式簡易涂裝大棚。涂料利用率最大時的風速范圍為0.3～0.5m/s，溫度為15～25℃的室溫，受環境風速和溫度的影響比較大，特別春秋季風力較大，涂料飛散比較嚴重，夏季溫度高，溶劑揮發快，需要及時補充稀釋劑調整粘度，都無形中增加了涂料的使用量。

3? 改進措施

3.1 改進噴涂方法

空氣噴涂法、高壓無氣噴涂法、混氣噴涂法三種方法各有利弊。空氣噴涂法設備工具簡單，成膜裝飾性效果好，易于生產的開展，但涂料利用率較低;高壓無氣噴涂法，涂料利用率顯著提高了，但需要配備高壓無氣泵等設備，需要新的投資，同時高壓無氣噴涂的膜外觀較為粗糙，不符合主機廠免噴涂的要求;混氣噴涂法的涂料利用率和成膜外觀效果都優于空氣噴涂，但需要新投資購買混氣噴涂設備及噴槍、培訓操作者。通過以上分析，在噴涂方法上有2種改進意見①仍采用空氣噴涂（隔膜泵），縮短油漆管路，再通過其他方面控制涂料利用率;②一次性投入購買混氣噴涂設備，大幅度提升涂料利用率。

3.2 提升噴涂作業規范性

噴涂作業的規范性對于涂料利用率至關重要，在原因分析中我們已經詳細分析了，因此要從工藝的角度規范噴涂作業的規范。空氣噴涂時，要求工藝參數為：氣壓一般控制在0.5MPa左右、出漆量控制在200mL/min左右、運槍速度控制在300～450mm/s、噴幅控制在150mm左右、噴距控制在200～250mm、前后噴幅搭接1/3左右。混氣噴涂時，要求工藝參數為：供氣壓力：0.4～0.6MPa、泵壓壓力：0.3～0.4MPa、輔氣壓力：0.15～0.2MPa、噴漆量：1.2L/min、噴涂幅寬：400mm、噴涂距離：250～300mm、前后噴幅搭接1/3左右。

3.3 改進生產模式

在滿足主機廠的供貨條件下，改善涂裝生產的模式，將以產品為單位集中化噴涂改為按工序的噴涂生產模式。如某一附件的涂裝包含前處理、底漆、烘干（晾干）、面漆等幾道主要工序，在生產時某個半天集中噴涂底漆，到下班時再清洗保養設備、噴槍，并利用休息的間隙自然晾干，然后再集中噴涂面漆，到下班時再清洗保養設備、噴槍，既保證了每個班次的涂裝產品數，又大大降低了設備、噴槍的清洗次數和管路中涂料的浪費。

3.4 改善噴涂環境

結合徐州政協通報第1號文件《周鐵根、趙立群同志在全市打好污染防治攻堅戰動員大會上的講話》要求，建設專用噴漆室，保證噴漆時風速、溫度都在允許范圍內。

4? 推廣應用

結合外協廠的自身條件，涂料利用率的提升計劃分為兩步走，①仍采用空氣噴涂法，通過改善噴涂作業習慣和其他因素進行提升;②更換為混氣噴涂設備，并培訓固化操作者的噴涂作業習慣等。

5? 結語

涂料利用率主要與所選擇的噴涂方法有關，但也受到操作者的技能、節約意識、一次性噴涂作業批量和管理措施等影響，不論選用空氣噴涂法還是混氣噴涂法，都需要及時出臺必要的管理措施，制定涂料消耗定額和涂料消耗獎罰制度等配套的管理措施，就能最大限度地提高涂料利用率。

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