涂装是工程机械产品的表面制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。

一、涂装工艺(涂装演变史 1、表面处理 2、涂装工艺)

二、主要涂装设备(1、通过式抛丸室 2、水旋喷漆室 3、热风烘干室 4、输送系统)

三、涂料(工程机械涂料应具备以下特征 : 随着工业节能和环境保护的需要)

四、环保及劳动安全卫生

五、劳动安全卫生

一、涂装工艺

工程机械防锈涂装工艺一般可分为涂装前表面处理工艺和防锈底漆涂装工艺。

涂装演变史

所谓涂装即指对金属和非金属表面覆盖保护层或装饰层。随着工业技术的发展，深入到国民经济的多个领域。我国涂装生产线的发展经历了由手工到生产线、到自动生产线的发展过程。我国的涂装工艺可以简单归纳为；前处理→喷涂→干燥或固化→三废处理。我国的涂装工业真正起源于50年代苏联技术的引进之后。从60年代开始，由于轻工业的发展，首先在自行车制造行业出现了机械化生产的流水线和自动化生产的流水线，以及在原有槽子流水线生产的基础上加上程序控制的小车形成的程控流水线，这些主要是在上海和天津地区。这期间我国涂装工业的主要任务还是以防腐为主。但随着我国经济的发展，以及国外涂装技术的发展，通过技术引进和与国外技术的交流，我国涂装技术开始飞速的发展，在涂装自动化生产方面，静电喷涂和电泳涂漆技术的推广应用、粉末喷涂技术的研制及推广，特别是我国家电行业、日用五金、钢制家具，铝材构件、电器产品、汽车工业等领域的蓬勃发展，使涂装事业有了明显的进步。

1、表面处理

表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。

据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受 3 方面因素制约： 表面处理占 60%，涂装施工 占 25%，涂料本身质量占 15% 。

工程机械行业不同零部件的表面处理方式不同。

机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮、消除焊接应力，增加防锈涂膜与金属基体的结合力，从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3 。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。

薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为：

人工预处理→热水洗→预脱脂→脱脂→工业水洗一→工业水洗二→表面调整→磷化→工业水洗三→工业水洗四→纯水洗一→纯水洗二→倒水→干燥

上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整，或不用酸洗工序，或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序 ，这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处 理质量的不可忽视的因素。

2、涂装工艺

由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大 , 一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低 ( 30% 左右 ) , 高压无气喷枪浪费涂料 , 两者共同的特点是环境污染较严重 , 所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。如世界第一工程机械公司———美国卡特彼勒 (CAT) 公司就采用空气辅助式喷枪进行喷涂 , 对发动机罩等薄板覆盖件则采用手提式静电喷枪。工程机械用涂装设备一般采用较为先进的水旋喷漆室。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室，前者具有先进的性能，后者经济实惠，方便实用。由于工程机械整机和零部件较重，热容量大， 因此其防锈涂层的干燥一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜，选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

二、主要涂装设备

1、通过式抛丸室

通过式抛丸室由清理室体、抛丸器、弹丸循环系统、通风除尘系统、底部基础和电气控制系统组成。可根据不同规格的工件进行大小不等的非标设计 , 也可选用定型设备。

通过式抛丸室适用于工程机械结构件，锻铸件的表面清理、强化 , 使之获得一定粗糙度的光洁表面 , 增加涂膜结合力，提高工件防腐蚀效果。当工件进入抛丸室后 , 由电动机带动的抛丸器离心抛出高速弹丸 , 强力冲击工件表面的铁锈、氧化皮。工件作匀速运动或若干次自转后即清理干净 , 表面质量即可达到 Sa2 ～ Sa2. 5 级标准。

2、水旋喷漆室

水旋喷漆室又叫液力旋压式喷漆室。该室体采用气体层流压抑方式防止漆雾扩散，用液力旋压管过滤漆雾，是目前技术上较完备的喷漆室。

水旋喷漆室由室体、电动门、漆雾过滤装置、空调送风装置和排风装置组成。照明装置安装在室体内两侧，照度在 500 Lux 以上，可分组控制。室内设可燃气体浓度检测、报警装置。漆雾过滤装置由洗涤板、液力旋压器、地下水槽和排气装置组成。漆雾去除率 > 98%; 空调送风装置是使气体形成层流状的主要部件、送入供气室的空气经过过滤加热后均匀地由给气顶棚送向室内，使室内风速均匀，无工件时垂直风速可达 0 .35 ～ 0.4 m · s - 1 ; 排风装置是用风机将室体内的含漆雾气体经液力旋压管过滤，从水槽与洗涤板之间排出。

3、热风烘干室

烘干方式为热风循环对流方式其最大优点为烘烤均匀， 尤其适合热容量较大的工程机械零部件。加热热源有蒸汽、电、轻柴油、天然气、液化石油气等。在条件许可情况下 , 优先选用液化石油气。这是一种清洁高效能源，最大优点是生产运行成本仅为用电成本的 35% ～ 40% 。

4、输送系统

对于工程机械部件 ( 结构件 ) 来说 , 采用自行电动葫芦是一种行之有效的选择。

自行电动葫芦输送系统由门架立柱、承载轨道、滑导电轨及集电器、载物车、电动葫芦、 PC 控制的中央控制柜组成。

该系统融合了机械、电子、计算机、自动控制四大技术精髓 , 集中了仓储、运输、装卸、工艺操作四大物流环节。不仅能按预设程序连续或步进输送工件 , 尤其方便的是在有人工操作的地方如上、下件处 , 喷漆室内均可实现自动或手动自由升降。

三、涂料

工程机械涂料应具备以下特征 :

①对水、氧及腐蚀介质的渗透性极小 ; ②与底材的附着力强而持久 ; ③有较好的防锈、装饰性能 ; ④具有特殊性能 , 如绝缘、导电、隔热性等 ; ⑤具有适当的涂装配套体系。

随着工业节能和环境保护的需要

在保证上述性能的条件下 , 涂料还应具有低温快干、环保节能的性能 , 该类涂料还要尤其适合生产批量不大的工程机械零部件和整机的涂装。

目前国内工程机械采用的涂料一般为环氧酯类底漆 , 聚氨酯类面漆。前者防锈性能好 , 后者具有较好的装饰性能。

一、丙烯酸乳胶漆：

丙烯酸乳胶漆一般由丙烯酸类乳液、颜填料、水、助剂组成。具有成本适中，耐候性优良、性能可调整性好，无有机溶剂释放等优点，是近来发展十分迅速的一类涂料产品。主要用于建筑物的内外墙涂装，皮革涂装等。近来又出现了木器用乳胶漆、自交联型乳胶漆等新品种。丙烯酸乳胶漆根据乳液的不同可分为纯丙、苯丙、硅丙、醋丙等品种。

二、溶剂型丙烯酸漆：

溶剂型丙烯酸漆具有极好的耐候性，很高的机械性能，是目前发展很快的一类涂料。溶剂型丙烯酸漆可分为自干型丙烯酸漆（热塑型）和交联固化型丙烯酸漆（热固型），前者属于非转化型涂料，后者属于转化型涂料。自干型丙烯酸涂料主要用于建筑涂料、塑料涂料、电子涂料、道路划线涂料等，具有表干迅速、易于施工、保护和装饰作用明显的优点。缺点是固含量不容易太高，硬度、弹性不容易兼顾，一次施工不能得到很厚的涂膜，涂膜丰满性不够理想。交联固化型丙烯酸涂料主要有丙烯酸氨基漆、丙烯酸聚氨酯漆、丙烯酸醇酸漆、辐射固化丙烯酸涂料等品种。广泛用于汽车涂料、电器涂料、木器涂料、建筑涂料等方面。交联固化型丙烯酸涂料一般都具有很高的固含量，一次涂装可以得到很厚的涂膜，而且机械性能优良，可以制成高耐候性、高丰满度、高弹性、高硬度的涂料。缺点是双组分涂料，施工比较麻烦，许多品种还需要加热固化或辐射固化，对环境条件要求比较高，一般都需要较好的设备，较熟练的涂装技巧。

三、聚氨酯漆：

聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料，可以分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物（也叫低分子氨基甲酸酯聚合物）和含羟基树脂两部分组成，通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多，应用范围也很广，根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种涂料等。缺点是施工工序复杂，对施工环境要求很高，漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组分涂料广，主要用于地板涂料、防腐涂料、预卷材涂料等，其总体性能不如双组分涂料全面。

四、硝基漆：

硝基漆是目前比较常见的木器及装修用涂料。优点是装饰作用较好，施工简便，干燥迅速，对涂装环境的要求不高，具有较好的硬度和亮度，不易出现漆膜弊病,修补容易。缺点是固含量较低，需要较多的施工道数才能达到较好的效果；耐久性不太好，尤其是内用硝基漆，其保光保色性不好，使用时间稍长就容易出现诸如失光、开裂、变色等弊病；漆膜保护作用不好，不耐有机溶剂、不耐热、不耐腐蚀。硝基漆的主要成膜物是以硝化棉为主，配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂共同组成。一般还需要添加邻苯二甲酸二丁酯、二辛酯、氧化蓖麻油等增塑剂。溶剂主要有酯类、酮类、醇醚类等真溶剂，醇类等助溶剂、以及苯类等稀释剂。硝基漆主要用于木器及家具的涂装、家庭装修、一般装饰涂装、金属涂装、一般水泥涂装等方面。

五、环氧漆：

环氧漆是近年来发展极为迅速的一类工业涂料，一般而言，对组成中含有较多环氧基团的涂料统称为环氧漆。环氧漆的主要品种是双组分涂料，由环氧树脂和固化剂组成。其他还有一些单组分自干型的品种，不过其性能与双组分涂料比较有一定的差距。环氧漆的主要优点是对水泥、金属等无机材料的附着力很强；涂料本身非常耐腐蚀；机械性能优良，耐磨，耐冲击；可制成无溶剂或高固体份涂料；耐有机溶剂，耐热，耐水；涂膜无毒。缺点是耐候性不好，日光照射久了有可能出现粉化现象，因而只能用于底漆或内用漆；装饰性较差，光泽不易保持；对施工环境要求较高，低温下涂膜固化缓慢，效果不好；许多品种需要高温固化，涂装设备的投入较大。环氧树脂涂料主要用于地坪涂装、汽车底漆、金属防腐、化学防腐等方面。

六、氨基漆：

氨基漆的主要由两部分组成，其一是氨基树脂组分，主要有丁醚化三聚氰氨甲醛树脂、甲醚化三聚氰氨甲醛树脂、丁醚化脲醛树脂等树脂。其二是羟基树脂部分，主要有中短油度醇酸树脂、含羟丙烯酸树脂、环氧树脂等树脂。氨基漆除了用于木器涂料的脲醛树脂漆（俗称酸固化漆）外，主要品种都需要加热固化，一般固化温度都在100℃以上，固化时间都在20分钟以上。固化后的漆膜性能极佳，漆膜坚硬丰满，光亮艳丽，牢固耐久，具有很好的装饰作用及保护作用。缺点是对涂装设备的要求较高，能耗高，不适合于小型生产。氨基漆主要用于汽车面漆、家具涂装、家用电器涂装、各种金属表面涂装、仪器仪表及工业设备的涂装。

七、醇酸漆：

醇酸漆主要是由醇酸树脂组成。它是目前国内生产量最大的一类涂料，具有价格便宜、施工简单、对施工环境要求不高、涂膜丰满坚硬、耐久性和耐候性较好、装饰性和保护性都比较好等优点。缺点是干燥较慢、涂膜不易达到较高的要求，不适于高装饰性的场合。醇酸漆主要用于一般木器、家具及家庭装修的涂装，一般金属装饰涂装、要求不高的金属防腐涂装、一般农机、汽车、仪器仪表、工业设备的涂装等方面。

八、不饱和聚酯漆：

不饱和聚酯漆也是近来发展较快的一类涂料，分为气干性不饱和聚酯和辐射固化（光固化）不饱和聚酯两大类。主要优点是可以制成无溶剂涂料，一次涂刷可以得到较厚的漆膜，对涂装温度的要求不高，而且漆膜装饰作用良好，漆膜坚韧耐磨，易于保养。缺点是固化时漆膜收缩率较大，对基材的附着力容易出现问题，气干性不饱和聚酯一般需要抛光处理，手续较为烦琐，辐射固化不饱和聚酯对涂装设备的要求较高，不适合于小型生产。不饱和聚酯漆主要用于家具、木制地板、金属防腐等方面。

九、乙烯基漆：

乙烯基漆包括氯醋共聚树脂漆、聚乙烯醇缩丁醛漆、偏氯乙烯、过氯乙烯、氯磺化聚乙烯漆等品种。乙烯基漆的主要优点是耐候、耐化学腐蚀、耐水、绝缘、防霉、柔韧性佳。其缺点主要表现在耐热性一般、不易制成高固体涂料、机械性能一般，装饰性能差等方面。乙烯基漆主要用于工业防腐涂料、电绝缘涂料、磷化底漆、金属涂料、外用涂料等方面。

十、酚醛漆：

酚醛树脂是酚与醛在催化剂存在下缩合生成的产品。涂料工业中主要使用油溶酚醛树脂制漆。酚醛漆的优点是干燥快，漆膜光亮坚硬、耐水性及耐化学腐蚀性好。缺点是容易变黄，不宜制成浅色漆、耐候性不好。酚醛漆主要用于防腐涂料、绝缘涂料、一般金属涂料、一般装饰性涂料等方面。

四、环保及劳动安全卫生

环境保护

在工程机械涂装设计中 , 环境保护是一个十分重要的问题。其依据是 :

① GB8978 — 7996 《污水综合排放标准》 ;

② GB16297 — 1996 《大气污染物综合排放标准》 ;

③ GB12348 — 90 《工业企业厂噪音标准》改为GB12348-2008《工业企业厂界环境噪声排放标准》

④ JBJ16 — 2000 《机械工业环境保护设计规范》等。

要坚决执行有关防止污染及其他公害的设计施工 , 执行与主体工程应同时设计、同时施工、同时使用投产的“三同时”制度。

如在工程机械防锈涂装工程中 , 定期排放的涂料废水和化学处理排放的酸碱废水 , 在收集调节后通过专门的废水处理机组处理 , 在满足国标 pH = 6 ～ 9,SS = 70 mg/L, COD = 100 mg · L - 1 , 石油类 5 mg/L 以下才可排放。

此外废气、废渣、噪声等 , 也要采取一定的措施 , 治理达标。

五、劳动安全卫生

在劳动安全卫生方面 , 作为依据的国家标准有 :

① GBJ16 — 87 (2001 年版 ) 《建筑设计防火规范》

② JBJ18 — 2000 《机械工业职业安全卫生设计规范》

③ GB6514 — 1995 《涂装作业安全规程·涂漆工艺安全及其通风净化》

④ GB14443 — 1993 《涂装作业安全规程·涂层烘干室安全技术规定》

⑤ GB14444 — 1993 《涂装作业安全规程·喷漆室安全技术规定》等

作为企业一方面要增加安全设施、安全防护方面的硬件投入，另一方面要加强车间安全、卫生的宣传教育和管理工作，在实现安全生产的同时保障操作人员的身体健康, 严格执行国家和企业各项劳动安全和工业卫生规范。