集中输漆及调漆系统在汽车涂装中的应用

昌福全
(安徽长丰扬子汽车制造有限责任公司, 安徽 滁州 239064) 摘要: 为了适应现代汽车涂装大流水生产线喷漆的需要, 保证汽车涂装质量、节省工时、节约成本, 就需要采用先进的集中输漆及调漆系统; 论述了在汽车涂装时集中输漆及调漆系统的优点、设计应 考虑的因素、组成及输漆循环管路所用材料的选择、管路安装应遵循的原则与调试方法。 关 键 词: 集中输漆及调漆系统; 汽车; 涂装 中图分类号: TQ 63912 文献标识码: B
5 结束语
先进的、现代化的集中输调漆系统还不止这些
技术和设施, 它还要求: 采用先进的计算机控制手段 对油漆的温度、黏度及管内流速进行更精密的控制; 采用管道换热控温方式, 以保证漆温和黏度更加均 一; 对系统中的故障进行自动诊断; 最大限度地减少 系统中的流量调节器、压力调节器等辅助部件, 减少 压力损失, 减少涂料沉淀、产生漆渣等。
1 集中输调漆系统的优点
1) 能对涂料的黏度、颜色和温度的均一性能进 行较好的控制;
2) 对改善现ຫໍສະໝຸດ Baidu环境、安全生产、减少车间内运输
等都有很大益处; 3) 由于系统的不断循环, 减少了涂料在输漆管
内的沉淀, 能保证涂料供给的连续性; 4) 整套系统内的涂料除调漆外, 呈密闭状态运
行, 避免了外来脏物进入涂料内而影响产品质量; 5) 最大限度地减少现场火灾的危险性。
化, 钝化过程包含对容器的表面清洗, 在表面产生一 致密的氧化膜, 这层氧化膜为不锈钢提供保护作用。 412 输漆管路的安装
输调漆系统很重要的一部分即是管路的布置、 安装。管路的布置应遵循整齐、有序、操作方便、距离 优化的原则。管路的连接现在采用的多为螺纹连接, 属快速活接头的连接方式, 由于管件长度一般为 3m、6m 等几个系列, 制作精细, 所以活接头连接时, 两连接管管头刚好对上, 不会有台阶存在, 对管内的 油漆阻力可忽略不计, 对流速基本无影响, 管件的连 接过程中应使用聚四氟乙烯垫圈等使连接处呈完全 密封状态, 并且应对密封件及连接件的材质进行检 测, 只有在确认不含有硅酮类物质存在时才能使用, 以确保整套系统的质量。 413 输漆管路的调试
集中输调漆系统是由调漆间和调漆装置、输漆 装置、温控装置和循环管路系统等组成, 现将它们的 功能及相关要求介绍如下: 311 调漆间和调漆装置
输调漆系统的主要部分输漆、调漆等工序均在 调漆间内进行, 由于调漆过程中溶剂的挥发, 空气中 有机溶剂的含量较高。涂料、溶剂均为易燃、易爆品, 要求调漆间应具有良好的通风换气条件, 一般换气 次数为 15 次 h; 为减少外来脏物的影响, 调漆间的 送风系统中应加多道过滤器, 过滤精度为 5 Λm , 且 要求空气中粒径在 015～ 5 Λm 的灰尘控制在 350 万 颗 m 3 以下[1 ]。
此系统中只有高压输漆管和低压回漆管, 两管 平行流动, 其最大优点是不需要压力调节器和流量 调节器, 免去了高压回漆管, 减少了一次性投资, 也 减少了管路中的涂料量。 缺点是很难保证用最小的 压力损失, 提供最大的涂料流量, 设计时应根据喷漆 室内喷漆点的位置和量, 按不同的管径布置回漆管 路和供漆管路, 以保持管内涂料的正确流速, 采用这 种系统柔性较差, 因此这种循环系统不适合需留有 发展余地的场合使用。 31413 盲端系统 (又称支流式)
1) 维持整个循环系统管路中涂料的合适流速, 一般溶剂型涂料为 013m s, 水性涂料为 3m s;
2) 整个系统中喷漆点的总数量; 3) 调配好的涂料黏度的大小; 4) 所有管路的总长度及其内部阻力的大小; 5) 由于管路高度变化, 仪表、阀门、管道弯头、压 力调节器、节流器以及其它元件所造成压力损失的 总和。 313 温控装置 为保证调配好的涂料黏度和温度在一定范围内 恒定, 保证喷涂质量, 防止由于温差大而产生流挂、 桔皮、厚度偏高或偏低等质量问题, 在输调漆罐外面 设有夹套, 在输漆管路中可安装热交换器控温, 夏天 用 7℃左右的冷冻水, 冬天用温水进行热交换。在循 环泵出口过滤器后和涂料返回到输漆罐之前的循环 管路上装有热电偶, 通过两热电偶测量值的比较, 将 信号反馈到供水电磁阀, 用控制电磁阀的开关来调 整输调漆罐内的涂料温度。 为适应涂料外观质量要求的不断提高和自动静 电涂装的需要, 对喷漆黏度、温度控制要求更加严 格, 除上述控温系统外, 还应防止循环过程中由于输 漆距离较远或保温措施不佳及动能转变为热能等温 度变化, 在向喷漆室的输漆管上多设有管路热交换 器和增加保温绝热层。 314 循环管路系统 输漆管路从压送泵出口至循环管路 (钢管) 之间 连接用软管, 以便于维修和起减振作用, 所选用压送 泵的压缩比取决于输漆管长度和耗漆量 (见表 1)。
2) 对于金属漆、清漆及溶剂的输调漆系统最好 用不锈钢制造, 因为这些漆种不是对颜色很敏感, 就 是对系统磨损严重, 如金属漆, 所以最好不选用碳素
钢材料制造。
3) 水性涂料 某些特殊水性涂料要求管内流速 较低, 因为流速高会产生气泡, 气泡的存在, 氧化腐 蚀就不可避免, 加之水性涂料中水及空气中的氧气 会共同对碳素钢产生腐蚀, 所以, 水性涂料输调漆系 统应采用不锈钢材料制造。 一般为 304、304 L、316 (为国外不锈钢种) 规格的不锈钢, 选择合适的不锈 钢后更为重要的是应对不锈钢表面进行适当的钝
2 集中输调漆系统设计时应考虑的因素
1) 使用的涂料类型, 如溶剂型漆、水性漆、高固 体分漆或双组分漆, 使用涂料的类型不同, 其采用的 系统稍有差别;
2) 系统要供给的喷漆室的规模, 即系统供涂料 的喷漆点数;
3) 每个喷漆点所需的涂料量以及所有喷漆点同 时使用率的多少;
4) 对系统的外部环境也应加以考虑, 如: 输送距 离、环境温度、调漆间的构成和消防要求, 喷漆室是 否会由于产量的增加而扩大规模, 增加喷漆点, 以及 整个系统的先进性要求等。
为达到防火防爆要求, 调漆间应设有足够的泄 爆面积, 地面上应布有防静电的铜条 (布置间距为 300mm 左右) 或铺导电瓷砖, 刷导电涂料等。
调漆部分由带搅拌的调漆罐, 原漆供给泵等组 成, 原漆供给泵和向输漆罐输入涂料的输漆泵均为 气动柱塞泵, 二者经常共用。 小型系统的调漆罐为 012m 3, 大型系统为 1m 3, 对于年产 15 万辆汽车的调 漆罐为 015m 3 较合适, 在调漆罐内应安装搅拌器, 以 便于将涂料和稀释剂混合均匀, 搅拌器可分为气动 搅拌和电动搅拌, 调漆罐应装有液位显示器, 供给泵 的进口装有过滤器。 312 输漆装置
管路系统安装完毕后, 应对其密封性能进行测 试, 测试前应对管路系统进行清理除去金属渣及其 它外来物, 充分保证系统的洁净程度。密封性能测试 方法为: 向管路内充加干燥的压缩空气和氮气, 并使 其管内压力为操作压力的 115 倍, 检查管路有无压 力损失, 检查有无不密封处, 保压数天, 检查应无压 力下降现象, 以保证整个系统完全密封。在密封性能 良好的情况下对整个系统用溶剂进行循环清洗以除 去系统内的油污等, 保证系统的清洁程度。
这种形式的第一条管路供给的是高压油漆, 当 输漆泵启动时, 涂料沿着喷漆室两侧流动并可直接 返回漆罐中; 连接在喷漆室中各喷漆点的喷枪管道 为第二条管路, 即高压回漆管路; 再通过背压调节器 调整将没有使用完的涂料输向回漆管路, 这就是第
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这种循环系统与二、三线式循环系统唯一差别 是: 油漆循环没有到枪, 回漆管压力较高, 便于克服 管路的压力损失和提供管内油漆所需流速, 因此在 喷漆点需要使用减压阀。此系统优点是管路简单, 造 价较低。主要缺点是由于油漆没有循环到枪, 若不喷 漆时油漆没有流动, 易出现沉淀, 造成堵塞枪嘴等故 障, 并对喷漆质量有一定影响。 喷漆易沉淀的涂料 (金属闪光色面漆的底色) , 不宜选用这种输漆方式。
表 1 输漆管长度与消耗涂料量的关系
压缩比
输漆管 长度 m
消耗涂料量 (L ·m in21)
2∶1 压送泵
150
20
4∶1 压送泵
300
15
5∶1 压送泵
500
25
10∶1 压送泵
1 000
20
输漆循环系统有以下三种形式, 每种形式均有 其优缺点, 选用时应慎重考虑, 以满足工艺要求。 31411 低压回漆管三线循环系统 (简称三线式)
4 输漆管路的用材、安装及调试
411 输漆管路的用材 输调漆系统最好用不锈钢材料制造, 由于资金
的原因, 某些漆的输调系统也可用碳素钢代替不锈 钢, 对质量没有太大的影响。
1) 汽车涂装中常用的溶剂型本色漆输调漆系统 中的输调漆罐、管路、阀门、调节器等, 一般可采用碳 素钢制造, 由于此类涂料和溶剂不含对碳素钢有腐 蚀的成分, 另外即使是少量的颜色变化对色漆的颜 色影响也不大。
Appl ica tion of the In tegra ted Pa in t Conveyance and
Blend ing System in the Autom ob ile Pa in ting
CHAN G F u2quan
引 言
现代汽车涂装大流水喷漆线和耗漆量大的喷涂 工位都采用压送式喷枪, 靠压力将涂料从喷漆室外 或专用的输调漆车间压送到喷枪。 集中输调漆系统 就是为适应大流水生产线的需要而发展起来的, 它 取代了传统的重力式、虹吸式、增压罐式的供漆方 式, 实践经验证实若一条生产线有 2 个或更多的喷 漆点, 喷涂同一色漆, 且每班耗漆量在 200 L 以上 时, 采用集中输调漆系统对保证汽车喷涂质量、节省 工时、节约成本等都非常重要。集中输调漆系统是指 用压力泵将涂料从调漆室通过密封管道循环压送到 喷漆室内的多个操作工位, 喷涂车身, 它包括调漆、 供漆、温控等几大部分。
输漆罐一般为 015m 3 左右, 输漆罐上配有输漆 泵, 泵出口配有压力调节器、稳压器、过滤器、流量 计、温度测定仪及输漆管路等, 输漆泵的压力使涂料 流动到各个喷漆点, 再返回到输漆罐内, 可以通过系 统上的调压阀和背压阀来调节所需的循环压力, 正 确的涂料循环系统设计必须能使涂料通过整个系统 完全循环。输漆泵一般为气动柱塞泵、电动多级透平 泵。气动柱塞泵调节压力方便, 但涂料的压力波动较 大, 噪声较大; 电动泵压力非常稳定, 噪声低, 但受电 源频率变化和涂料黏度变化的影响较大, 因多级叶 片的作用对片状金属粉有损害, 且金属粉易磨损电 动泵的叶片, 影响泵的输送效率及性能稳定, 故不适 合输送金属闪光漆。 为了提供足够的供漆量和供漆 压力, 在选择输漆泵时应充分考虑以下因素:
α 收稿日期: 2005208210 作者简介: 昌福全 (19742) , 男, 安徽六安人, 安徽长丰杨子汽车制造有限责任公司技术部助理工程师 1
2006 年 3 月 电 镀 与 精 饰 第 28 卷第 2 期 (总 167 期) · 3 5·
3 集中输调漆系统的组成
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文章编号: 100123849 (2006) 0220034203 α
集中输漆及调漆系统在汽车涂装中的应用
三条管路, 此管开始于喷漆室的第一个喷漆点, 并继 续向下一个喷漆点延伸, 直到最后一个喷漆点后, 通 过背压调节器将没喷完的涂料返回到输漆罐中。
这种油漆循环系统是由一组元件组装而成, 其 基本特点是安装容易, 可在已有的盲端式循环系统 上加以改造, 可借用原有的油漆循环管路和已安装 好的输漆泵、搅拌器等, 只需增加一低压回漆管路即 可。对输漆管长的, 分支口多的大型循环系统以采用 三线式为宜。 31412 平行流动的两线循环