1國產(chǎn)水性漆靜電涂裝在國內(nèi)電梯行業(yè)首次應(yīng)用成功；在涂料調(diào)配和噴槍清洗時用純水代替有機溶劑，實現(xiàn)了真正的環(huán)保涂裝且降低了綜合生產(chǎn)成本；在自然條件下可靜電噴涂生產(chǎn)而不需要在恒溫恒濕的條件下進(jìn)行涂裝；首次實現(xiàn)了電泳涂裝和靜電噴漆共線生產(chǎn)，產(chǎn)品耐鹽霧性、裝飾性和生產(chǎn)效率有較大的提高。以環(huán)保、可施工性好、產(chǎn)品質(zhì)量高、裝飾性好、綜合使用成本低，各項性能滿足使用要求，具有廣闊的市場前景，可以借鑒推廣到其它行業(yè)水性漆的涂裝。
1.1高品質(zhì)、環(huán)保是涂裝生產(chǎn)的要求
在電梯生產(chǎn)中，鈑金件加工是主要制作工序之一。鈑金件制作中碳鋼材料占主要比例，碳鋼材料都需要進(jìn)行涂裝處理，其目的主要是提高被涂裝件的防護(hù)性和裝飾性，目前大部分電梯的涂裝為噴粉涂裝，因噴粉涂裝具有生產(chǎn)成本低、環(huán)保而得到廣范應(yīng)用。但噴粉涂裝因換色困難、裝飾性不如噴漆好，使用受到一定限制。日立電梯（上海）有限公司涂裝生產(chǎn)線于2008年6月建成投產(chǎn)，涂裝線設(shè)計方案在初期論證時，把追求產(chǎn)品的高品質(zhì)、生產(chǎn)過程中超級環(huán)保節(jié)能作為工作指導(dǎo)思想，通過對原材料、設(shè)備、工藝等綜合因素考慮，底漆采用電泳涂裝，面漆采用水性漆靜電噴涂工藝。底漆電泳涂裝保證了涂裝產(chǎn)品防護(hù)性能要求，面漆水性漆靜電噴涂滿足其裝飾性能要求，且電泳底漆和水性面漆共線生產(chǎn)，實現(xiàn)了涂裝生產(chǎn)高度自動化、環(huán)保節(jié)能，能明顯提高涂裝產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
1.2涂裝線工藝布局介紹
經(jīng)過反復(fù)論證比較，確定生產(chǎn)工藝為：
預(yù)脫脂→脫脂→水洗1→水洗2→表調(diào)→磷化→水洗3→水洗4→電泳底漆→UF沖洗→干燥→靜電噴涂水性面漆→表干→靜電噴涂水性罩光漆→流平→罩光漆干燥→下件包裝
2涂裝工藝介紹
2.1前處理工藝
前處理工藝對涂裝生產(chǎn)十分重要，采用噴淋處理，共8個工序。脫脂有2道工序，分別是預(yù)脫脂、脫脂，脫脂液控制重點是：噴淋時間預(yù)脫脂1.5min，脫脂3min，噴淋壓力為0.10~0.15MPa，溫度為（55±5）℃，堿度在18~28pt，日常使用時表面油污一定要清除干凈，應(yīng)及時觀察槽液的液位防止出現(xiàn)低液位，在加料時應(yīng)注意分多次少量加入，嚴(yán)禁脫脂劑一次大量倒入槽內(nèi)而造成結(jié)塊和沉淀，影響正常使用。脫脂后水洗工位有水洗1和水洗2兩道水洗，水洗工位的水質(zhì)應(yīng)保持干凈，給水洗2水槽工位補充新鮮水，待水洗2工位水槽水滿后溢流到水洗1工位，這樣才能把工件表面的脫脂劑清洗干凈，且水洗槽的水每周應(yīng)更換一次。表調(diào)的作用是形成磷化晶核，使磷化膜更均勻致密，表調(diào)的pH為8~9，因在使用過程中表調(diào)劑會老化，必須定期更換表調(diào)劑，表調(diào)劑一般每周更換一次，同時注意磷化液不能進(jìn)入到表調(diào)液中。磷化是前處理控制的重點，使用的是鋅系磷化，磷化膜的主要作用是增加涂膜的耐腐蝕性和提高漆膜的附著力，總酸度為18~25pt，游離酸度為0.7~1.0pt，促進(jìn)劑濃度為1~3pt，施工方式主要有浸泡式和噴淋式，噴淋式的噴淋壓力越小越好，因磷化過程中會產(chǎn)生磷酸鐵沉淀，堵塞管路和噴嘴，為減少沉渣，在加入中和劑和促進(jìn)劑時應(yīng)用水調(diào)稀原液且少量多次加入，對已產(chǎn)生的沉渣應(yīng)定期進(jìn)行壓榨處理。磷化完成后必須用水對磷化膜表面的沉渣進(jìn)行清洗，水洗3和水洗4就是起到?jīng)_洗磷化膜表面浮渣的作用，因電泳槽液不能被污染，進(jìn)入到電泳槽中的沖洗液的電導(dǎo)率不能超過50μS/cm，因此水洗3和水洗4的水質(zhì)應(yīng)是純水，其電導(dǎo)率在10μS/cm以下。前處理總的要求是各工序的工藝參數(shù)必須調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)，脫脂必須徹底干凈，各水洗工序的水質(zhì)應(yīng)保持干凈，形成的磷化膜應(yīng)均勻致密。
2.2電泳工藝
電泳涂裝設(shè)備主要由電泳主槽、電泳副槽、陽極系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及UF噴淋系統(tǒng)構(gòu)成。電泳主槽由槽體、循環(huán)管道、循環(huán)泵構(gòu)成，其作用是裝載電泳漆并保持其循環(huán)，主槽結(jié)構(gòu)是船形的，上部長16m，底部長6m，高3.7m，電泳時間3min。電泳副槽的作用是當(dāng)電泳主槽需要清理或轉(zhuǎn)槽時暫時存放主槽中的電泳漆。陽極系統(tǒng)由直流電源、陽極膜、陽極管及陽極液循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成。目前常用的是陰極電泳，電泳的部件是陰極，與其對應(yīng)的是陽極，通過直流電源形成的電場，使帶正電荷的陽離子被吸附到部件表面并沉積。電泳形成的機理是一個復(fù)雜的電化學(xué)過程，其主要機理是電解、電泳、電沉積和電滲4個步驟。陽極膜的主要作用是交換電泳漆中的離子，穩(wěn)定槽液的pH，在電泳過程中不停地有酸根離子進(jìn)入到陽極液中，會使陽極液的電導(dǎo)率不斷升高，因此必須給陽極水箱定時補充純水，維持陽極液的電導(dǎo)率在一定范圍內(nèi)。因陽極膜長期浸入在電泳漆中，是一種選擇性透過膜，對小分子的酸根離子和氫離子可以透過，對涂料等的大分子不能透過，因此陽極膜不能有堵塞現(xiàn)象，特別是轉(zhuǎn)槽清洗時陽極膜不能外露時間過長，否則造成膜堵塞而影響使用，堵塞嚴(yán)重時應(yīng)更換陽極膜，在生產(chǎn)中陽極液好保持循環(huán)狀態(tài)，若陽極液停止循環(huán)會造成細(xì)菌滋生，也會影響到陽極膜的使用；陽極管作為一個電極在使用中會不停地被消耗而腐蝕，應(yīng)定期查看腐蝕情況，當(dāng)腐蝕嚴(yán)重時應(yīng)進(jìn)行更換。超濾系統(tǒng)由循環(huán)水泵、循環(huán)管道、初級過濾器、超濾器及超濾循環(huán)水箱構(gòu)成，其工作原理是電泳漆通過循環(huán)水泵進(jìn)入初級過濾器過濾后其機械雜質(zhì)留到過濾袋內(nèi)，過濾后的電泳漆進(jìn)入到超濾器，電泳漆中的水分子及溶劑小分子被過濾后進(jìn)入到超濾水箱中，涂料中的大分子通過回流管回流到電泳槽中，使用過程中超濾液進(jìn)入到UF噴淋水槽中，其中UF噴淋水槽有3個，部件通過UF超濾液噴淋后，沖洗掉表面的浮漆，帶有浮漆的超濾液回流到電泳槽中，通過這樣的循環(huán)__電泳漆不會造成浪費，利用率超過98%；冷卻系統(tǒng)由冷凍機、循環(huán)水泵、熱交換器構(gòu)成，電泳槽溫度控制在（28±2）℃，電泳漆在不停地循環(huán)過程中溫度會升高，電泳漆溫度過高會造成漆膜過厚而起泡，電泳溫度過低會造漆膜過薄，同時電泳漆溫度變化大容易造成電泳漆老化而影響正常使用。電泳涂裝工藝控制重點是：槽液溫度、pH、固含量、顏基比、溶劑含量、電導(dǎo)率、電泳時間及保持電泳漆干凈不被污染。電泳涂裝工藝及原理見圖3。
3水性面漆、罩光漆及靜電噴涂工藝介紹
3.1水性漆
使用的水性面漆和罩光漆均為國產(chǎn)丙烯酸系列烤漆，固含量為60％~65%，貯存時間超過半年以上，貯存溫度-5~40℃，鉛筆硬度不小于1H，附著力為0級，耐沖擊性不小于50cm，耐鹽霧性能不小于240h，耐候性、耐酸堿性達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，運輸、存儲、使用安全，不會燃燒和爆炸，施工時用水調(diào)配，符合環(huán)保要求，施工性好，抗流掛性強，漆膜外觀流平性較油性漆性能更好。
3.2水性漆靜電噴涂原理
高壓靜電涂裝是以接地的被涂物作為陽極，靜電噴槍作為陰極，接上負(fù)高壓電，在兩極間形成高壓靜電場，在陰極產(chǎn)生電暈放電，使噴出的漆滴帶電，并進(jìn)一步霧化。
按照同性相斥異性相吸的原理，帶電漆滴受靜電場的作用沿電力線方向高效地吸附在被涂物上。噴槍采用內(nèi)部加電的方式，水性漆因本身具有導(dǎo)電性，在噴涂生產(chǎn)中會使供漆系統(tǒng)導(dǎo)電而不能正常使用，靜電涂裝電壓越高上漆率會越高，為滿足水性漆靜電涂裝使用條件，必須對與噴槍接觸的供油管、供氣管進(jìn)行有效絕緣，特別是供油系統(tǒng)，水性漆在供油管中流動會使整個供油系統(tǒng)變成一個導(dǎo)體，為保證靜電效果必須對供漆系統(tǒng)進(jìn)行絕緣，且絕緣的安全距離好不小于500mm。
3.3水性漆噴涂設(shè)備構(gòu)造
水性漆噴涂設(shè)備主要由兩大部分構(gòu)成，包括噴漆室和噴涂機。電泳后的部件經(jīng)過輸送鏈輸送到UF沖洗后進(jìn)入到電泳烘干爐進(jìn)行固化，固化后的部件經(jīng)過自然冷卻后進(jìn)入到面漆噴房噴涂面漆。面漆噴漆室由噴漆室體、送風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)、水簾循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成，噴漆室體尺寸為5000mm×4800mm×5800mm，由方鋼做骨架、鍍鋅板做圍板，噴漆室正面有大面積防爆玻璃做觀察窗，室內(nèi)有防爆照明燈；送風(fēng)系統(tǒng)有初效、中效和高效3層過濾棉，過濾后的干凈空氣進(jìn)入到噴漆室體的動壓室后，再經(jīng)過噴漆室體頂部的過濾棉均勻地壓送到噴漆室內(nèi)，以保證進(jìn)入噴漆室空氣的潔凈度；排風(fēng)系統(tǒng)由2臺風(fēng)量各為20000m3/h的風(fēng)機進(jìn)行抽風(fēng)，噴漆室設(shè)計風(fēng)速為0.3~0.5m/s，且送、排風(fēng)的風(fēng)機均為變頻控制，可隨時對送、排風(fēng)的風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整，保持噴漆室的氣壓為微正壓；水簾循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水池地坑、循環(huán)水槽、循環(huán)水泵、水簾板、渦旋板、漆霧擋板構(gòu)成，當(dāng)水簾循環(huán)水泵開啟后，水泵從地坑水池中把水吸到水簾板上部的水槽中，水槽滿水后水溢流到水簾板上形成均勻水幕，水幕流下的水到噴漆房的水池里，當(dāng)水池里的水到達(dá)液位后回流到地坑里，如此反復(fù)循環(huán)，且涂裝線停產(chǎn)后噴漆室水池中的水全部回流到地坑水池中，以保持噴漆室內(nèi)的干凈。噴漆室控制重點：噴漆室內(nèi)空氣的潔凈度、噴漆室本身的潔凈度、合適的循環(huán)風(fēng)速和水簾水循環(huán)暢通。噴涂系統(tǒng)由往復(fù)式升降機、靜電噴槍和靜電旋杯、供漆系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成；升降機運行速度0~60m/min可調(diào)，可噴涂部件高度為0~2500mm，面漆噴漆房每個升降機上有4支靜電噴槍，罩光噴房每個升降機上有2支靜電旋杯噴槍；噴槍和旋杯高壓靜電發(fā)生器是內(nèi)置式的，高壓范圍0~90kV可調(diào)，噴槍的霧化氣壓為0.08~0.20MPa，扇形氣壓為0.08~0.15__MPa，噴槍與部件的距離為20~30cm，每支噴槍吐出的涂料軌跡是正弦曲線，因噴涂的部件較高，為做到噴涂漆膜的均勻性，經(jīng)過反復(fù)試驗，4支噴槍的間距為300mm或300mm的倍數(shù)，噴涂漆膜表面均勻，見圖5。旋杯式噴槍的霧化氣壓和扇形氣壓與靜電噴槍基本相同。
供漆系統(tǒng)由涂料桶、隔膜泵、換色閥、齒輪泵及TD開關(guān)閥組成，原理是隔膜泵把涂料從涂料桶中抽吸到換色閥，從換色閥再到齒輪泵，從齒輪泵再到TD閥開關(guān)，噴涂的部件經(jīng)過光柵檢測部件的寬度控制噴槍TD閥開關(guān)來控制噴槍開關(guān)槍位置，保證噴槍不會出現(xiàn)空噴現(xiàn)象而節(jié)約涂料。控制系統(tǒng)包括：X方向噴槍開關(guān)槍位置自動檢測及開關(guān)槍位置調(diào)整，Y方向噴槍開關(guān)槍位置自動檢測及開關(guān)槍位置調(diào)整，噴槍高電壓調(diào)整，涂料吐出量的調(diào)整，隔膜泵壓力調(diào)整，扇形氣壓、霧化氣壓調(diào)整，以保證達(dá)到佳的噴涂效果。
3.4水性靜電噴涂注意事項
3.4.1水性漆黏度調(diào)配受環(huán)境溫度影響較大
水性漆在施工時用純水進(jìn)行調(diào)配，因水性漆的黏度受環(huán)境溫度影響較大，在噴涂施工過程中涂料調(diào)配采用稱量的方法，以保證調(diào)配好的涂料固體含量保持不變，涂料調(diào)配時涂料與水的比例為1.0∶（0.4~0.6），也可采用黏度杯測量黏度，黏度范圍為15~35s（涂-4杯），環(huán)境溫度越高，相同固體含量的涂料黏度越低。涂料的調(diào)配黏度直接影響到漆膜的外觀及施工性能，調(diào)配黏度過高噴涂的漆膜較厚，橘皮較重，若調(diào)配黏度太低會產(chǎn)生漆膜流掛現(xiàn)象。
具體調(diào)配參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場噴涂濕膜表面狀態(tài)作出佳調(diào)整，以濕膜表面狀態(tài)較潤濕、涂層均勻、無流掛現(xiàn)象、無粗糙漆粒、無漏底現(xiàn)象表明涂料調(diào)配黏度合適，特別是夏季一天中環(huán)境溫度變化較大，早、中、晚涂料的施工黏度也應(yīng)做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。水性面漆和水性罩光漆是采用濕碰濕工藝生產(chǎn)的，夏季面漆不經(jīng)過表干直接噴涂罩光漆，當(dāng)環(huán)境溫度低于10℃時，若要噴涂罩光漆時需對面漆進(jìn)行表干加熱，條件為60~80℃，2~5min。
3.4.2環(huán)境濕度的影響
因水性漆靜電涂裝是在自然條件下進(jìn)行的，在使用中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)環(huán)境相對濕度超過90%時，會出現(xiàn)高壓超電流報警現(xiàn)象（正常使用的電壓為70~85kV，電流0~30μA，報警電流200μA）。通過分析高壓超電流報警產(chǎn)生的原因是環(huán)境濕度過高，供漆系統(tǒng)的絕緣材料表面因水霧凝結(jié)而導(dǎo)電，產(chǎn)生放電現(xiàn)象。為解決上述問題，考慮改造噴漆室，使噴槍及供漆系統(tǒng)處于恒溫恒濕的環(huán)境中，因噴漆室的送、排風(fēng)風(fēng)量為40000m3/h，要使其處于恒溫恒濕的環(huán)境下運行費用太高而無法承受，為做到水性漆在自然條件下靜電涂裝，解決供漆系統(tǒng)絕緣材料表面水霧凝結(jié)成為關(guān)鍵，怎樣在低成本下對供漆系統(tǒng)進(jìn)行有效除濕，通過分析及現(xiàn)場試驗，把涂料桶、隔膜泵、換色閥、齒輪泵全部安放到調(diào)漆間中，對調(diào)漆間進(jìn)行除濕，因調(diào)漆間處于相對密封的環(huán)境中，且空間較小除濕容易做到，只需安裝2P空調(diào)就可以做到有效除濕。怎樣有效解決噴漆房的除濕成為水性漆在自然條件下能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因噴漆房送、排風(fēng)的風(fēng)量較大，要對整個噴漆房除濕，會消耗大量的能量，費用太高。通過試驗對噴漆室內(nèi)噴槍絕緣棒及供油管采用局部除濕的方法，阻斷因表面凝結(jié)水霧而產(chǎn)生放電現(xiàn)象，在環(huán)境濕度較高的情況下，噴槍的放電電流立即變小，取得了預(yù)期效果，原理見圖7。
3.4.3水性漆噴涂后用水清洗應(yīng)快速進(jìn)行
水性漆在噴涂后應(yīng)盡快對供漆系）統(tǒng)及噴槍進(jìn)行清洗，若停放時間過長，涂料表干后用水清洗是比較困難的，因此每天在下班后必須立即用水充分把隔膜泵、油管、換色閥、齒輪泵及噴槍清洗干凈，否則會造成供漆系統(tǒng)和噴槍的堵塞，影響正常使用。另外有一點需重點提出的是因水性漆有導(dǎo)電性，涂料與噴槍槍針接觸后，電流會沿供漆管路傳導(dǎo)到供漆桶，在生產(chǎn)過程中添加涂料時應(yīng)關(guān)閉高壓，否則會受到電擊。
4總結(jié)及重點說明
⑴本條涂裝生產(chǎn)線自動化程度高，從“前處理→電泳→水性面漆→水性罩光漆”全部采用自動化生產(chǎn)，且各工序生產(chǎn)連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率高。⑵在國內(nèi)電梯廠首家采用國產(chǎn)水性漆靜電噴涂，水性漆靜電涂裝在自然條件下噴涂施工，噴漆室未配備恒溫恒濕裝備，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本。⑶電泳涂裝和靜電涂裝實現(xiàn)了共線生產(chǎn)。底漆是電泳涂裝，面漆是靜電涂裝，且底漆和面漆共線生產(chǎn)，輸送方式是空中懸掛連續(xù)運轉(zhuǎn)方式，因電泳涂裝是入槽帶電的，工件是陰極，進(jìn)入電泳槽后才通電，工件靠輸送鏈條傳送，在電泳過程中工件帶電而輸送鏈?zhǔn)遣荒軒щ姷�，因此電泳掛具與輸送鏈之間必須有效絕緣；而面漆靜電涂裝要求是掛具與涂裝線線體必須良好接通且接地，為解決電泳涂裝和靜電涂裝共線生產(chǎn)問題，在靜電噴漆房增加掛具導(dǎo)電滑板，導(dǎo)電滑板與涂裝線線體相連接，從而有效地解決了上述問題。⑷通過一年多的生產(chǎn)使用，從設(shè)備、工藝流程、原材料上均滿足其要求，為水性漆涂裝在國內(nèi)的普及推廣積累了經(jīng)驗。
南京廣成工業(yè)裝備有限公司專業(yè)致力于噴涂設(shè)備銷售、技術(shù)支持和涂裝施工服務(wù)，具有多年的相關(guān)產(chǎn)品與設(shè)備的銷售和服務(wù)經(jīng)歷，以及從業(yè)多年經(jīng)驗豐富的工程師，能夠全方位向客戶提供各種噴涂工藝解決方案和技術(shù)支持,不斷提升和創(chuàng)新,代理品牌有：德國瓦格納爾WAGNER、德國威華WIWA、德國kranzle、韓國HANXIN、重慶長江。產(chǎn)品包含：高壓無氣噴涂機系列，靜電噴涂機系列，道路劃線機系列空氣輔助噴涂機系列，雙組份噴涂機系列，建筑涂料噴涂機系列，高壓熱水清洗機機系列以及各類噴涂設(shè)備配件等等。 | 
