商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計分析

楊麗君 魏芳璽

摘 要： 以提升商用車發(fā)動機涂裝作業(yè)水平為目標，分析涂裝工藝設(shè)計工作的實施情況，分別從涂裝準備工作、涂裝設(shè)計流程、設(shè)計應(yīng)用三個方面展開討論，明確涂裝工藝在發(fā)動機設(shè)計中的重要性，以期能夠提高商用車發(fā)動機運行穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞： 商用車;發(fā)動機;涂裝工藝;機器人噴涂

中圖分類號： TK406? ? ? ? ?文獻標識碼： A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.025

0 引言

商用車的發(fā)動機是行駛的重要部件，比較常見的有商用車、乘用車兩種，一般乘用車發(fā)動機會選擇鋁合金鑄造成型的方式，不需要涂裝處理，而商用車發(fā)動機則多以鑄鐵件為主，和乘用車發(fā)動機存在差別，設(shè)計完成之前必須要組織涂裝，要求同時保證功能性與美觀性。隨著社會環(huán)境保護工作的深入實施，環(huán)保節(jié)能也成為商用車發(fā)動機涂裝設(shè)計的一項重要指標，需要在今后涂裝設(shè)計中加強重視。

1 涂裝準備工作

商用車發(fā)動機的涂裝設(shè)計通常是將產(chǎn)品作為具體的導(dǎo)向，在設(shè)計初期采集涂裝設(shè)計需要的信息，例如產(chǎn)品種類、質(zhì)量目標以及參數(shù)設(shè)置等[1]。除此之外，還要對環(huán)境保護、政策法律、所在地氣候條件等宏觀信息加以重視。采集更加完善的信息，可以保證商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計方案的完整性與合理性。

2 商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計流程

商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計包括產(chǎn)品外觀與防腐處理這兩個方面，具體的設(shè)計流程如下：

（1）發(fā)動機涂裝上線。裝配指定區(qū)域內(nèi)工作人員利用專業(yè)掛鉤固定發(fā)動機，在常溫升降機的操作下輸送工件到涂裝車間，要求在輸送線的下方安裝安全網(wǎng)，保證工作人員的人身安全。

（2）放油。發(fā)動機上線之前安裝放油工位，結(jié)合車間現(xiàn)場實際情況確定放油工位。工作人員通過電動工具將發(fā)動機底部的放油螺栓拆卸，并且在工位的下部位置放置接油盤，通過油的重力作用進入到容器中，采用專業(yè)泵與管路，將其輸送至機油處理間[2]。

（3）脫脂前遮蔽。前處理階段采用酸堿類的化學藥劑，很容易導(dǎo)致發(fā)動機的核心零部件受到侵蝕，如果情節(jié)比較嚴重還會使發(fā)動機內(nèi)部零部件發(fā)生損壞。所以處理前需要設(shè)定遮蔽工位，采用人工作業(yè)的形式在零部件外部包裝塑料袋或者非金屬材料，做好防護工作。

（4）熱水洗。利用熱水洗可以獲得更加理想的脫脂效果，并且完成基體表面預(yù)熱、清洗工作。

（5）預(yù)脫脂與脫脂。工業(yè)水內(nèi)部摻加脫脂劑，將發(fā)動機表面附著油污、灰塵等雜質(zhì)去除。

（6）水洗。發(fā)動機表面經(jīng)過清洗脫脂之后，如果夾縫中依然有殘留液體存在，需要繼續(xù)水洗，保證基體潔凈度[3]。設(shè)置水洗工位數(shù)量應(yīng)該按照實際需求，通常以2～3道水洗比較合理。如果條件允許，脫脂處理后的第1道水洗建議采用熱水洗的方式，可以保證發(fā)動機涂裝質(zhì)量。

（7）硅烷除銹。如果生產(chǎn)線對工藝與產(chǎn)品定位的要求比較嚴格，可以增設(shè)硅烷除銹這一流程，保證產(chǎn)品防腐性能。我國在商務(wù)車發(fā)動機涂裝設(shè)計生產(chǎn)線當中，完成脫脂處理后傳統(tǒng)方式是進行鐵系、鋅系磷化處理，但是面臨更為嚴格的環(huán)境保護要求，應(yīng)該采用硅烷處理的方式代替磷化處理。除銹方面可以在沒有處理過的基材表面增加保護層。針對一些散件供貨，如果零部件產(chǎn)品自帶底漆，由于其本身的防腐性能較強，所以涂裝環(huán)節(jié)可以將該流程取消。

（8）吹水與烘干。通過壓縮空氣進行手動、自動吹水，將外表面與夾縫當中的水分去除，確保外觀質(zhì)量滿足噴涂規(guī)范。如果流水線種類單一并且產(chǎn)量大，建議采用自動吹水，若生產(chǎn)線產(chǎn)品種類較多，則可以提前預(yù)留出人工吹水的工位。最后采用熱風將基體表面水分烘干。

（9）噴漆前遮蔽。噴漆前遮蔽與前處理遮蔽相比，前者的要求比較低，不需要對進水風險進行考慮，重點在于非噴涂區(qū)域的遮蔽，以免噴霧導(dǎo)致裝配面工藝孔等位置被污染，遮蔽材料建議采用隨形貼片。

（10）機器人噴涂與人工補噴。為了保證噴涂效果，建議運用機器人噴涂的方法。按照基體形狀、噴涂區(qū)域內(nèi)實際情況，可以選擇地樁式噴涂機器人，其在高壓混氣噴涂這一方面有非常高的效率[4]。因為發(fā)動機外形結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，所以可以將機器人和噴槍結(jié)合實施涂裝作業(yè)。噴涂之后的流平時間，需要按照工件外形、涂料屬性進行確定，一般控制在8～10 min左右。

另外，如果噴漆要求特殊，還可以采用人工噴涂的方式，彌補機器人噴涂無法到達的位置。針對質(zhì)量要求不是非常嚴格的產(chǎn)品，也可以使用毛刷展開點補、補刷。

（11）烘干強冷。利用直通式烘干爐烘干表面油漆，在烘干室中分別設(shè)定升溫、保溫兩個區(qū)域，按照材料屬性設(shè)置烘干條件。

（12）卸遮蔽。當油漆烘干之后，工作人員通過人工的形式將外表面遮蔽材料去除。期間需要選擇正確的操作方式，以免噴涂區(qū)、非噴涂區(qū)的分縫線質(zhì)量降低。機加工外露的部分，為了規(guī)避銹蝕問題，建議涂刷防銹油。

3 商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計應(yīng)用

3.1 商用車發(fā)動機涂裝生產(chǎn)線

商用車發(fā)動機的噴涂循環(huán)，一般正式噴涂之前包括兩個環(huán)節(jié)：第一，涂料輸送系統(tǒng)負責管路清理與換色;第二，噴涂工藝在待噴處做好準備。完成以上兩個環(huán)節(jié)之后，便可以開始等待輸送鏈PLC控制系統(tǒng)，將采集到的工件到位信息傳輸給噴涂系統(tǒng)，系統(tǒng)接收信號之后，便會進入到噴漆循環(huán)的流程，期間還需要控制噴槍開閉、噴涂時間，等到噴涂作業(yè)完成之后，噴涂系統(tǒng)會再次回到起始位置，將已經(jīng)結(jié)束噴涂的信號傳送給輸入鏈PLC控制系統(tǒng)，從而結(jié)束發(fā)動機涂裝循環(huán)作業(yè)[5]。

采用該噴涂系統(tǒng)，其中涂料輸送系統(tǒng)利用固瑞克系列的隔膜泵，可以保證噴涂作業(yè)效率、質(zhì)量。通過上述分析，發(fā)動機涂裝生產(chǎn)線作業(yè)結(jié)合實際生產(chǎn)流程實施中，若該噴涂系統(tǒng)產(chǎn)生故障，必須要合理處理，以保證與其他系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。其中輸送鏈和其他附屬系統(tǒng)進行噴涂循環(huán)的過程中產(chǎn)生故障，為了保證工作人員的人身安全以及系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要從以下四個方面進行信號反饋和連鎖：第一，如果機器人出現(xiàn)故障，需要將故障信號傳輸至PLC控制系統(tǒng)，對輸送鏈系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)處理;第二，如果系統(tǒng)在運行狀態(tài)下突然發(fā)生緊急停止，那么這一急停信號也對輸送鏈運行進行同步控制;第三，如果輸送鏈系統(tǒng)出現(xiàn)故障并且急停，該系統(tǒng)感應(yīng)到故障信號之后完成當前噴涂作業(yè)后會自動停止;第四，如果噴漆室送風循環(huán)系統(tǒng)、室體下漆泥循環(huán)水系統(tǒng)存在故障并且停止運行，那么該系統(tǒng)便無法進行后續(xù)的噴漆作業(yè)。由此分析可知，若噴涂系統(tǒng)實時運行狀態(tài)和其他系統(tǒng)能夠相互協(xié)調(diào)，便可以保證涂裝生產(chǎn)線中該系統(tǒng)運行效率與準確性。

3.2 漆膜厚度控制

針對商務(wù)車發(fā)動機的涂裝工藝設(shè)計，必須要控制涂膜厚度，這在所有涂裝工藝中是非常重要的因素。如果涂裝中存在流掛、漆層薄或者漏底色等問題，主要原因在于漆層膜厚度不均勻，只有保證均勻的漆膜厚度，并且對其進行精準控制，才能夠滿足商用車發(fā)動機外觀指標要求。比較常用的涂裝工藝指標包括光澤、色差等，而這些指標均是以膜厚控制為前提，特別是面漆膜厚控制。因此，商用車發(fā)動機涂裝工藝的質(zhì)量控制，要明確膜厚的重要性，并且將其當作關(guān)鍵性因素進行掌控。傳統(tǒng)形式的人工噴涂生產(chǎn)線已經(jīng)無法滿足當前商用車漆膜的厚度要求，在噴涂系統(tǒng)投入使用之后，涂裝生產(chǎn)線規(guī)劃使得涂裝系統(tǒng)整合到主系統(tǒng)范圍內(nèi)，可以保證漆膜厚度控制的精準性，這也是商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計中非常重要的一個環(huán)節(jié)。

4 結(jié)語

綜上所述，商用車發(fā)動機涂裝工藝設(shè)計環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員必須要做好前期準備工作，制定涂裝工藝設(shè)計方案，按照涂裝設(shè)計流程展開各個環(huán)節(jié)的工作。不僅要保證涂裝設(shè)計質(zhì)量，還要滿足商用車發(fā)動機涂裝工藝指標要求，為今后商用車發(fā)動機設(shè)計工作提供現(xiàn)代化技術(shù)參考，同時也可以保證商用車發(fā)動機運行的穩(wěn)定性與安全性。

參考文獻：

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[3] 呂金濤，陳夢男，李文鵬，等.皮卡新車型涂裝同步工程（SE）分析方法研究[J].電鍍與涂飾，2019，38（12）：599-604.

[4] 黃萍，羅秋，朱晨沖，等.汽車涂裝新生產(chǎn)線底涂工藝調(diào)試問題淺析[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2019，22（1）：21-25.

[5] 何逸峰，董濤，趙楠，等.低VOC（高固體分）涂料在商用車涂裝中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2018，21（11）：15-17.