水性漆在工程机械涂装工艺设计中的应用分析

水性漆在工程机械涂装工艺设计中的应

用分析

摘要：随着我国制造业的崛起，我国各个行业在发展过程中的市场竞争也变

得越来越激烈。与此同时，工程机械的涂装工艺水平和装备水平也在迅速提高，

并在发展的过程中逐渐朝着汽车行业涂装方向进行发展。目前我国的工程机械行

业几乎都采用传统溶剂型防护涂料，但是由于这种方式无法适应新环保法的要求，

因此工程机械行业逐渐将水性漆运用在了工程机械涂装工艺设计之中，并且拥有

着良好的发展。本文探讨水性漆在工程机械涂装工艺设计中的应用。

关键词：水性漆运用；机械涂装；工艺要点

随着中国制造业的崛起，市场竞争日趋激烈，工程机械产品竞争已经从原来

的性能、可靠性方面扩展到产品外观性能的竞争，各主流制造商越来越注重产品

的“精细化”和外观装饰性能。与此同时，工程机械的涂装工艺水平和装备水平

也在迅速提高，并有逐渐向汽车行业涂装靠拢的趋势。目前工程机械行业几乎都

采用传统溶剂型防护涂料，虽然施工性能较好，施工窗口较大，但有机溶剂排放

量严重超标，不能适应新环保法的要求，因此研究并推广水性漆在工程机械领域

的应用具有现实意义。本文主要阐述了水性漆在工程机械涂装行业的应用现状，

并用实例分析水性漆在工程机械涂装工艺设计中的工艺要点、配套设备要求及应

用优势，指出采用水性漆的涂装工艺是未来工程机械涂装发展的方向之一。

1工程机械涂装和水性涂装分析

根据相关人员所进行的调查研究显示，工程机械在不断的发展过程中形成了

多种类型，而这其中主要包括了挖掘机械、起重机械、路面机械等，对于我国工

程的开展有着极大地帮助。而涂装工艺作为工程机械生产环节的一个部分，对工

程机械进行涂装方面的工作，不仅能够保证工程在开展的过程中对机械进行防腐、

装饰，同时也能对工程机械产品进行最为直观的显示。通常情况下，为了使得工

程机械在工作的过程中能够顺利引起别人的注意，提高人们的安全意识，大部分

的工程机械都以黄色作为主要的色彩，并且将其涂在机械上面。

工程机械涂装在发展的过程中拥有着自身独特的特点，其中，工程机械产品

的结构大多都是以中厚板为主，在外形方面拥有着较大的尺寸，并且质量高，品

种多。但是由于生产线主要进行的生产工作都是以小批量的形式，因此在生产节

拍方面存在着一定的问题。同时由于需要进行相应的工程机械方面的工作，因此

工件表面通常都会出现较多的油污，并且还存在着锈迹，要想提升机械在工作过

程中的质量，就需要在对工程机械进行除锈、除油等处理工作，有利于提升工程

的开展效率。采用混线生产，人工喷涂作业方式，输送设备以自行葫芦或重型积

放链为主。而随着我国科学技术水平的提升，工程机械涂装在不断的发展过程中，

水性涂料因其不会对环境造成破坏的特性逐渐受到了人们的关注。

虽然这种涂装主要应用于汽车行业，不过随着我国技术水平的提升，从而逐

渐将水性涂装运用在了工程机械行业之中。而这其中，三一重工于2016年底率

先在大型挖掘机结构件涂装线应用了水性涂料。从而通过这种方式，促使大型挖

掘机增加了底漆预热、底漆流平保温、面漆预热等工序，有利于满足工程机械外

观质量的要求，对于工程机械涂装行业的发展有着良好的促进作用。

2水性漆在工程机械涂装行业的应用

2.1水性漆的工艺流程

一般情况下，工程机械在使用水性漆进行涂装工作时，为了保证涂装工作的

顺利开展，需要按照一定的工艺流程进行相应的工作。而这其中的工艺流程，主

要包括了以下几个方面：上件→喷/抛丸处理→清理→脱脂处理→水洗→吹干→

水分烘干→喷涂水性底漆→流平→闪干→底漆烘干→底漆强冷→“湿碰湿”2道

水性面漆→流平→闪干→喷涂水性罩光漆→流平→烘干→强冷→下件。只有这样，

才能保证相关工作的顺利开展。

2.2水性漆的施工工艺要点

(1)前处理工艺。水性漆涂装对工件前处理质量要求略高于溶剂型漆，除锈

等级≥Sa2.5，同时工件表面应无油，故前处理采用喷/抛丸除锈处理和脱脂、水

洗等工艺，并进行水分烘干，以保证工件表面前处理质量。

(2)喷涂工艺。喷涂采用底漆、面漆全水性漆的工艺，底、面漆喷涂均在水

旋式喷漆室内完成，漆雾去除率达到99.7%。采用高压混气静电喷枪和高压无气

加空气辅助喷涂方式，每次喷涂成膜厚度不大于50μm，既提高着漆率，又利于

提高漆膜表面质量;此外严格控制喷漆室的温度保持10～35℃，湿度保持50%～

75%，以保水性漆的喷涂质量。

(3)闪干及烘干工艺。每次喷涂后设置闪干工序，确保大量挥发出来的水分

能够及时地排出，确保漆膜良好的外观光泽;闪干工序之后设置烘干工序，彻底

干燥漆膜。

(4)输送工艺。本次自制件涂装线设计根据结构件产品涂装的多样性，将前

处理线与喷漆线设置为一条三行程或四行程的环形强制流水生产线，充分利用自

行葫芦线输送。总装后不再进行整机涂装，只对工件上少量损伤部位进行补漆。

3水性漆配套涂装设备工艺要求分析

3.1除锈

采用通过式自动抛丸除锈的方式，尽可能均匀彻底地抛射除锈。除锈等级为

Sa2.5级。另设置人工清理室，利用压缩空气将工件表面的氧化皮、砂粒、粉尘

吹清，达到要求的工件表面清洁度。

3.2除油

在水性漆涂装环节里，由于水的表面张力较高，工件表面残余的油污容易造

成跑油，因此对前处理质量要求高于传统的溶剂型涂料，必须对工件进行较为彻

底的除油除锈，必要的时候进行表调处理，使工件有形成完整水性涂膜的基础。

采用全喷淋工艺，45～55℃脱脂液、常温水洗对工件进行喷淋，喷淋压力0.2～

0.3MPa。涉及的设备有室体、滴水区、喷淋槽、喷淋泵、油水分离装置、过滤装

置、换热系统及喷嘴、阀门、相应的管道等。

3.3喷漆

在喷漆室中喷涂水性漆时，水从液态变成水蒸汽其体积膨胀1244倍，使喷

漆室中的湿度瞬间升高，当湿度达到90%以上或低温下水的挥发速度明显降低，

漆膜容易产生流挂，影响涂装质量，因此需要对环境条件进行控制。控制温度在

10～35℃，相对湿度在50%～75%较为适宜。

3.4闪干

在喷涂过程中，水性漆的漆雾在到达基材之前，漆雾液滴中的挥发分主要是

水，其挥发量比溶剂型涂料的挥发明显要少(一般20%～30%，溶剂型可达50%～

60%)，因此，水性漆湿膜中大量的水会在后续的干燥过程中挥发出来。为防止含

有大量水分的湿漆膜(水性底色漆中水的含量约为63%)在水分蒸发前进入烘干炉，

造成湿膜流坠、起泡等弊病。因此在进入加热烘干工序之前，应该设置闪干工序。

闪干工序可使湿膜中的绝大部分水分挥发出来，一般挥发率可达95%～98%。闪干

工序要有较好的通风条件，温度一般不超过45℃，时间为10～15min。如果涂层

较厚，闪干时间需适当延长，否则涂层内水分和溶剂没有及时挥发出来，经高温

烘烤后容易出现针孔、痱子等漆膜缺陷。闪干室通常也要采取防腐措施，用不锈

钢或渗铝板制作。

4结语

综上所述，随着我国技术水平的提升，我国工程机械在进行涂装工作时，逐

渐将水性漆运用到了相关工作之中。但是由于水性化涂装推广应用存在着施工性

能差、涂料拥有着较高的生产成本，以及存在着具有较高的设备改造成本等方面

的问题，致使我国在进行工程机械涂装时无法顺利完成相应的工作。因此只有进

行相关问题的解决，再全面推广应用，才能促进我国在进行工程机械涂装工作时

拥有较高的质量。并且在进行这方面的工作时，还要将水性漆运用在机械涂装工

作之中。只有这样，才能保证水性漆在使用过程中做好前处理工艺和喷涂工艺方

面的工作。

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