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水性工業漆應用在工程機械行業的工藝流程和要點

時間：2024-09-11

隨著大氣污染問題日益突出，節約資源、綠色發展共識的形成，國家及地方密集出臺了相關法律法規文件和更加嚴格的排放標準，以及嚴厲的懲罰措施，工程機械涂裝生產過程的治污減排越來越迫切。為達到環保要求，從源頭控制減少VOC排放，涂裝所用傳統溶劑型涂料將逐步向水性化、高固體份、粉末涂料、UV光固化涂料等方向發展。從安全環保、涂層性能、能源消耗、實施難易程度、綜合成本及投資等方面綜合分析，水性涂料中VOC排放比溶劑型涂料大幅降低，可達到綠色環保要求，同時具有不燃不爆，在儲運、施工等過程中無火災危險，作業過程中對人體傷害小等優勢，目前在建筑、家裝等行業已占主導地位，水性涂料在汽車、集裝箱、工程機械、船舶等行業也將越來越廣泛應用，并已成為發展方向之一。

機械塔吊

在建筑工地上常會見到塔吊，這種屬于技術性和危險性較高的應用產品。根據相關規定，按GB5144《塔式起重機安全規程》規定，塔吊主要承載結構正常使用不應超過1．25×10s次工作循環，粗略估算就是約8～10年左右。此外，市場和用戶對工程機械產品外觀質量要求逐步提高，因此工程機械產品涂層應具有較好的裝飾性、良好的機械性能、優良的防腐蝕性和耐候性。為滿足工程機械結構件涂層要求，由雙組分環氧底漆和雙組分聚氨酯面漆組成的兩涂層體系較為常見。

水性漆的工藝流程

上件→噴/拋丸處理→清理→脫脂處理→水洗→吹干→水分烘干→噴涂水性底漆→流平→閃干→底漆烘干→底漆強冷→噴涂水性面漆→流平→閃干→烘干→強冷→下件。

1、水性漆的施工工藝要點：

成型、機加工、焊接等環節造成工件表面存在大量油污，氧化皮、銹蝕問題突出，涂裝前需要進行徹底除油、除銹，以達到預期的防腐效果。一般采用自動拋丸的方式進行除銹、除氧化皮處理。結構件在焊接、加工等過程中使用的防飛濺劑、切削液等導致工件表面存在大量油污，水的表面張力（72.8 mN/m）約為常用有機溶劑的2.5倍，對底材的表面潤濕性差，尤其是油水間極性相差大，油污對漆膜極易產生縮孔、附著力差等問題。

1.1前處理工藝

水性漆涂裝對工件前處理質量要求略高于油性漆，拋丸除銹等級≥Sa2.5，同時工件表面應無油，故前處理采用噴/拋丸除銹處理和脫脂、水洗等工藝，并進行水分烘干，以保證工件表面前處理質量。

1.2噴涂工藝

水性涂料相比溶劑型涂料噴涂更易流掛，結構件表面溫度須高于空氣露點溫度3 ℃。噴涂采用底漆、面漆全水性漆的工藝，底、面漆噴涂均在水旋式噴漆室內完成，漆霧去除率達到89.7%。采用高壓混氣靜電噴槍和高壓無氣加空氣輔助噴涂方式，每次噴涂成膜厚度不大于50 μm，既提高著漆率，又利于提高漆膜表面質量；此外嚴格控制噴漆室的溫度保持10~35 ℃，濕度保持50%~75%，以保水性漆的噴涂質量。

為防止噴涂產生流掛、光澤不良等質量問題，對噴漆室的溫度、濕度、風速等環境參數要求更加嚴格，噴漆室最佳環境為：溫度（25±2） ℃、相對濕度（50±5）%、風速0.3 ~ 0.5 m/s。水從液態變為水蒸氣，其體積膨脹約1250倍，使噴漆室中的濕度升高，當相對濕度達到80%以上或溫度低于15 ℃時，水分揮發速度明顯下降，噴涂過程中極易產生流掛影響涂裝質量，因此要確保噴漆室送、排風系統運行正常，良好的通風能夠使涂裝過程中產生的水分及時排出，且在溫度低于15 ℃時應打開空調加熱系統。

1.3閃干及烘干工藝

每次噴涂后設置閃干工序，確保大量揮發出來的水分能夠及時地排出，確保漆膜良好的外觀光澤；閃干工序之后設置烘干工序，完全干燥漆膜。一方面促進水性底漆表干，減少底面漆“濕碰濕”之間的閃干時間，提高生產效率。采用熱風對流循環對結構件表面進行加熱，為減少熱量交換的熱損失，采用效率相對較高的直燃式天然氣加熱方式。經驗證明前道工件表面溫度以（15-35） ℃為宜，過高的溫度會影響底/面漆的流平和固化反應，可能產生起泡、干噴等缺陷，同時浪費烘烤能源。

1.4輸送工藝

涂裝線設計根據結構件產品涂裝的多樣性，將前處理線與噴漆線設置為一條三行程或四行程的環形強制流水生產線，充分利用自行葫蘆線輸送。總裝后不再進行整機涂裝，只對工件上少量損傷部位進行修補。

隨著水性工業涂料及涂裝技術的不斷發展，面對環保壓力和相關政策的引導，工程機械行業涂裝切換水性涂料勢在必行。水性涂料“濕碰濕”涂裝更有利于實施清潔生產、節約資源、改善環境污染，有助于取得良好的經濟效益和社會效益。

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