商用車發動機涂裝工藝設計分析

楊麗君 魏芳璽

摘 要： 以提升商用車發動機涂裝作業水平為目標，分析涂裝工藝設計工作的實施情況，分別從涂裝準備工作、涂裝設計流程、設計應用三個方面展開討論，明確涂裝工藝在發動機設計中的重要性，以期能夠提高商用車發動機運行穩定性。

關鍵詞： 商用車;發動機;涂裝工藝;機器人噴涂

中圖分類號： TK406? ? ? ? ?文獻標識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.025

0 引言

商用車的發動機是行駛的重要部件，比較常見的有商用車、乘用車兩種，一般乘用車發動機會選擇鋁合金鑄造成型的方式，不需要涂裝處理，而商用車發動機則多以鑄鐵件為主，和乘用車發動機存在差別，設計完成之前必須要組織涂裝，要求同時保證功能性與美觀性。隨著社會環境保護工作的深入實施，環保節能也成為商用車發動機涂裝設計的一項重要指標，需要在今后涂裝設計中加強重視。

1 涂裝準備工作

商用車發動機的涂裝設計通常是將產品作為具體的導向，在設計初期采集涂裝設計需要的信息，例如產品種類、質量目標以及參數設置等[1]。除此之外，還要對環境保護、政策法律、所在地氣候條件等宏觀信息加以重視。采集更加完善的信息，可以保證商用車發動機涂裝工藝設計方案的完整性與合理性。

2 商用車發動機涂裝工藝設計流程

商用車發動機涂裝工藝設計包括產品外觀與防腐處理這兩個方面，具體的設計流程如下：

（1）發動機涂裝上線。裝配指定區域內工作人員利用專業掛鉤固定發動機，在常溫升降機的操作下輸送工件到涂裝車間，要求在輸送線的下方安裝安全網，保證工作人員的人身安全。

（2）放油。發動機上線之前安裝放油工位，結合車間現場實際情況確定放油工位。工作人員通過電動工具將發動機底部的放油螺栓拆卸，并且在工位的下部位置放置接油盤，通過油的重力作用進入到容器中，采用專業泵與管路，將其輸送至機油處理間[2]。

（3）脫脂前遮蔽。前處理階段采用酸堿類的化學藥劑，很容易導致發動機的核心零部件受到侵蝕，如果情節比較嚴重還會使發動機內部零部件發生損壞。所以處理前需要設定遮蔽工位，采用人工作業的形式在零部件外部包裝塑料袋或者非金屬材料，做好防護工作。

（4）熱水洗。利用熱水洗可以獲得更加理想的脫脂效果，并且完成基體表面預熱、清洗工作。

（5）預脫脂與脫脂。工業水內部摻加脫脂劑，將發動機表面附著油污、灰塵等雜質去除。

（6）水洗。發動機表面經過清洗脫脂之后，如果夾縫中依然有殘留液體存在，需要繼續水洗，保證基體潔凈度[3]。設置水洗工位數量應該按照實際需求，通常以2～3道水洗比較合理。如果條件允許，脫脂處理后的第1道水洗建議采用熱水洗的方式，可以保證發動機涂裝質量。

（7）硅烷除銹。如果生產線對工藝與產品定位的要求比較嚴格，可以增設硅烷除銹這一流程，保證產品防腐性能。我國在商務車發動機涂裝設計生產線當中，完成脫脂處理后傳統方式是進行鐵系、鋅系磷化處理，但是面臨更為嚴格的環境保護要求，應該采用硅烷處理的方式代替磷化處理。除銹方面可以在沒有處理過的基材表面增加保護層。針對一些散件供貨，如果零部件產品自帶底漆，由于其本身的防腐性能較強，所以涂裝環節可以將該流程取消。

（8）吹水與烘干。通過壓縮空氣進行手動、自動吹水，將外表面與夾縫當中的水分去除，確保外觀質量滿足噴涂規范。如果流水線種類單一并且產量大，建議采用自動吹水，若生產線產品種類較多，則可以提前預留出人工吹水的工位。最后采用熱風將基體表面水分烘干。

（9）噴漆前遮蔽。噴漆前遮蔽與前處理遮蔽相比，前者的要求比較低，不需要對進水風險進行考慮，重點在于非噴涂區域的遮蔽，以免噴霧導致裝配面工藝孔等位置被污染，遮蔽材料建議采用隨形貼片。

（10）機器人噴涂與人工補噴。為了保證噴涂效果，建議運用機器人噴涂的方法。按照基體形狀、噴涂區域內實際情況，可以選擇地樁式噴涂機器人，其在高壓混氣噴涂這一方面有非常高的效率[4]。因為發動機外形結構較為復雜，所以可以將機器人和噴槍結合實施涂裝作業。噴涂之后的流平時間，需要按照工件外形、涂料屬性進行確定，一般控制在8～10 min左右。

另外，如果噴漆要求特殊，還可以采用人工噴涂的方式，彌補機器人噴涂無法到達的位置。針對質量要求不是非常嚴格的產品，也可以使用毛刷展開點補、補刷。

（11）烘干強冷。利用直通式烘干爐烘干表面油漆，在烘干室中分別設定升溫、保溫兩個區域，按照材料屬性設置烘干條件。

（12）卸遮蔽。當油漆烘干之后，工作人員通過人工的形式將外表面遮蔽材料去除。期間需要選擇正確的操作方式，以免噴涂區、非噴涂區的分縫線質量降低。機加工外露的部分，為了規避銹蝕問題，建議涂刷防銹油。

3 商用車發動機涂裝工藝設計應用

3.1 商用車發動機涂裝生產線

商用車發動機的噴涂循環，一般正式噴涂之前包括兩個環節：第一，涂料輸送系統負責管路清理與換色;第二，噴涂工藝在待噴處做好準備。完成以上兩個環節之后，便可以開始等待輸送鏈PLC控制系統，將采集到的工件到位信息傳輸給噴涂系統，系統接收信號之后，便會進入到噴漆循環的流程，期間還需要控制噴槍開閉、噴涂時間，等到噴涂作業完成之后，噴涂系統會再次回到起始位置，將已經結束噴涂的信號傳送給輸入鏈PLC控制系統，從而結束發動機涂裝循環作業[5]。

采用該噴涂系統，其中涂料輸送系統利用固瑞克系列的隔膜泵，可以保證噴涂作業效率、質量。通過上述分析，發動機涂裝生產線作業結合實際生產流程實施中，若該噴涂系統產生故障，必須要合理處理，以保證與其他系統的協調性。其中輸送鏈和其他附屬系統進行噴涂循環的過程中產生故障，為了保證工作人員的人身安全以及系統的穩定運行，需要從以下四個方面進行信號反饋和連鎖：第一，如果機器人出現故障，需要將故障信號傳輸至PLC控制系統，對輸送鏈系統進行協調處理;第二，如果系統在運行狀態下突然發生緊急停止，那么這一急停信號也對輸送鏈運行進行同步控制;第三，如果輸送鏈系統出現故障并且急停，該系統感應到故障信號之后完成當前噴涂作業后會自動停止;第四，如果噴漆室送風循環系統、室體下漆泥循環水系統存在故障并且停止運行，那么該系統便無法進行后續的噴漆作業。由此分析可知，若噴涂系統實時運行狀態和其他系統能夠相互協調，便可以保證涂裝生產線中該系統運行效率與準確性。

3.2 漆膜厚度控制

針對商務車發動機的涂裝工藝設計，必須要控制涂膜厚度，這在所有涂裝工藝中是非常重要的因素。如果涂裝中存在流掛、漆層薄或者漏底色等問題，主要原因在于漆層膜厚度不均勻，只有保證均勻的漆膜厚度，并且對其進行精準控制，才能夠滿足商用車發動機外觀指標要求。比較常用的涂裝工藝指標包括光澤、色差等，而這些指標均是以膜厚控制為前提，特別是面漆膜厚控制。因此，商用車發動機涂裝工藝的質量控制，要明確膜厚的重要性，并且將其當作關鍵性因素進行掌控。傳統形式的人工噴涂生產線已經無法滿足當前商用車漆膜的厚度要求，在噴涂系統投入使用之后，涂裝生產線規劃使得涂裝系統整合到主系統范圍內，可以保證漆膜厚度控制的精準性，這也是商用車發動機涂裝工藝設計中非常重要的一個環節。

4 結語

綜上所述，商用車發動機涂裝工藝設計環節，相關工作人員必須要做好前期準備工作，制定涂裝工藝設計方案，按照涂裝設計流程展開各個環節的工作。不僅要保證涂裝設計質量，還要滿足商用車發動機涂裝工藝指標要求，為今后商用車發動機設計工作提供現代化技術參考，同時也可以保證商用車發動機運行的穩定性與安全性。

參考文獻：

[1]? 萬陽，江益群，于建新，等.汽車發動機涂裝線節能降耗技術方案的策劃與實施[J].電鍍與涂飾，2019，38（18）：1003-1006.

[2] 馮日華，高廣亮，曲銀燕，等.新能源汽車涂裝工藝及生產線設計與規劃[J].涂層與防護，2019，40（6）：29-34.

[3] 呂金濤，陳夢男，李文鵬，等.皮卡新車型涂裝同步工程（SE）分析方法研究[J].電鍍與涂飾，2019，38（12）：599-604.

[4] 黃萍，羅秋，朱晨沖，等.汽車涂裝新生產線底涂工藝調試問題淺析[J].現代涂料與涂裝，2019，22（1）：21-25.

[5] 何逸峰，董濤，趙楠，等.低VOC（高固體分）涂料在商用車涂裝中的應用[J].現代涂料與涂裝，2018，21（11）：15-17.