噴粉線電氣設計

李玲筠 王興娟

◆摘? 要：本文著重介紹了新建噴粉線的原因，在設計過程中充分利用原有一線生產設備進行改造，降低投資成本，實現噴粉線工藝能力的方法。噴粉線投產后，提高了非車廂件和小零件的油漆質量，減少了返修率、廢品率，降低了生產成本，提高了生產效率。

◆關鍵詞：噴粉線;電泳槽;烘干室;懸鏈

非車廂件和小零件的油漆由小零件車間負責完成，采用陽極電泳漆。工件通過電泳槽在直流電壓的作用下，油漆吸附在工件上。電泳電流的大小決定著漆膜的厚度。電泳槽從安裝使用至今已經幾十年，雖經多次改造，但原理不變，設備性能沒有改善、提高，工件的表面漆膜厚度達不到工藝要求，電泳漆的光潔度較差。工件經常因為質量原因，返修補漆或焚燒去漆，重新油漆，增加了生產成本，造成環境污染。

1存在的問題

公司現有近三分之一的產值來源于非車廂件，隨著東風有限的不斷發展壯大，新產品的開發、上市，非車廂件產品的型號、種類也在不斷增加，非車廂件的產值和比重在不斷增長。

質量是產品的生命。客戶對產品的質量要求也越來越高，對出現的產品質量問題要求做到無條件整改、返修。特別是產品的油漆質量，漆膜厚度達不到要求，外觀光潔度差，即影響產品內在的質量，又影響產品的外觀質量。

非車廂件和小零件的油漆是水性電泳漆，由小零件電泳槽生產。電泳漆的外觀光潔度較差，油漆缺乏光澤，影響零件的視覺和整車的裝車效果;漆膜厚度也達不到工藝要求。影響漆膜厚度的原因有：通電電流、工件的表面清潔度和電泳時間。

1.1通電電流

電泳漆是由帶電油漆離子組成的，在電場力的作用下，向對應電極運動，發生中和反應，吸附在工件表面，形成油漆。在通電時間相同的情況下，通電電流越大，表明單位時間內吸附在工件表面的離子數目越多，漆膜厚度就越厚。

現小零件電泳槽整流柜功率一定，是不能隨意調節的，當整流電壓調定后，電泳槽的通電電流就已經在一定的范圍內固定（隨工件的數量和電泳液的電導率而有所變化）。

1.2工件表面清潔度

工件表面的污垢增加了導電電阻，減小了通電電流，降低了工件的漆膜厚度及油漆的附著力，使工件油漆表面出現不平整，視覺效果和手感都很差，甚至出現白件和起皮現象，造成工件油漆徹底報廢，需重新處理再次油漆。

1.3電泳時間

在電泳條件相同的情況下，電泳時間越長工件的漆膜厚度就越高。而電泳的時間是由懸鏈的速度決定的，懸鏈速度越慢，時間就越長。懸鏈的速度在很大程度上是由操作人員根據工件的產量、大少等因素人為控制的，造成了電泳時間及漆膜厚度的隨意性。

出現油漆質量問題，根據實際情況，解決的方法有：

人工補漆：對部分油漆質量超標不多，經過補漆可以使用的工件，進行人工補漆。在露天狀況下進行補漆，條件差，漆霧到處散發、飄落，即傷害操作人員和附近行走、工作人員的身體健康，又污染周圍的生態環境。

重新油漆：重新油漆之前，要對工件上的油漆進行處理，一般使用的方法為焚燒。在焚燒過程中，會產生大量有毒有害氣體，對人員造成傷害，污染大氣環境。重復和額外的勞動浪費了大量人力、物力，增加了制造成本、降低了利潤，甚至虧本經營。

2原因分析

2.1通電電流

由于吊具重復使用，表面帶有漆膜，漆膜的厚度又直接決定了吊具的導電電阻，漆膜越厚，阻值越大，導電性能越差。吊具在使用一段時間后會進行清漆處理，這樣，吊具在使用的過程中由于漆膜厚度不同，阻值差別也很大，造成同一吊具，不同時間段導電性能差別也很大，導致工件的漆膜厚度也不同。

電泳槽的槽體玻璃鋼由于槽內經常有工件掉落，對玻璃鋼造成損傷，降低了槽體的絕緣性能，使整流柜的電流造成流失，降低了電泳的效果。

2.2工件表面清潔度

工件在成型和運輸過程中會造成表面帶有油污和雜物等，首先要經過前處理設備進行污垢處理。有些污垢面積較大，附著較厚、較頑固且現有前處理設備老化、陳舊，表調、磷化工序已經報廢，未投入運行，應有的工序減少，從而不能很好、有效的清理這些污垢，進入電泳槽的部分工件仍然帶有污垢，從而使工件不能電泳上油漆，或漆膜厚度不夠，甚至部分工件油漆在烘干后起膜，都需要重新處理后，再次油漆。

2.3電泳時間

電泳槽的長度是一定的，工件有懸鏈吊著通過電泳槽，通過時間等于槽長除以懸鏈速度。因此，懸鏈速度越快，電泳時間就越短。而現懸鏈的速度是操作人員根據生產的實際狀況，在工藝范圍內人為調節的，甚至可能在工藝范圍之外。因而，隨意性很大，不能充分保證工件的電泳時間。

3方案確定

現有一種成熟、清潔、低損耗、可重復回收利用的油漆方式，就是噴粉油漆。油漆的光潔度高，能充分滿足工件對油漆漆膜厚度的要求。它是一種全新的油漆方式，不使用電泳油漆，因而也就不需要考慮電泳通電電流和電泳時間，只需要考慮工件的表明光潔度。重新建成一條這樣的油漆生產線，需在電氣上滿足工藝的要求。

3.1懸鏈

懸鏈的速度采用滑差電機控制，可根據生產需要調整懸鏈的速度。在油漆線的幾個主要工位設置緊停開關：工件的上線工位、下線工位、噴粉工位、烘干室入口等，當發現異常狀況時能迅速停線，確保油漆線的正常、安全的運行。在裝配車間的張緊裝置上安裝了上下限位開關，對懸鏈進行安全保護，避免出現卡鏈、堆鏈情況。在控制柜面板上設置模擬屏，用指示燈顯示緊停的位置，方便操作人員及時了解現場出現的狀況。同時，安裝有蜂鳴器，提醒相關人員。

3.2前處理

前處理工藝設置了：脫脂、熱水洗、表調、磷化、水洗1、水洗2、純水洗等工藝流程，對進行噴粉前的工件進行表面污垢處理，確保工件在噴粉前表面的清潔度。為方便操作人員現場操作，在前處理設備現場合適的位置上增加現場操作按鈕站，操作人員可根據實際情況選擇在現場進行各項操作或在中央控制間進行操作，避免操作人員在中央控制間操作，不了解現場狀況，而發生的意外。

前處理控制柜采用怨你一線面漆前處理控制柜進行改制。多數元件仍使用原有元件，再根據現電氣原理圖作適當更改，重新配線。

3.3烘干室

油漆烘干室采用遠紅外輻射器和對流烘干爐兩種烘干方式。遠紅外輻射器升溫速度快，輻射溫度集中，烘干效果明顯。但是，易造成局部溫度過高，出現過烘，而其他部位烘不干的現象。對流烘干爐室溫升溫較慢，但是，可以調節烘干室內的溫差，特別是爐內的上下溫差，爐內的溫度在熱風的作用下降低了上下溫差，使工件各部位受熱均勻，確保烘干效果。

由于熱氣是向上升的，爐內的遠紅外輻射器的布置是下多上少，通過輻射器的合理布置調節爐內的上下溫差，起到節能高效的效果。

工件在經過前處理去除污垢后，經過最后一道工序純水洗，工件上帶有很多的水分，會影響工件的噴粉效果，直接影響工件的油漆質量，因此，在前處理的最后一室（純水洗）和噴粉室之間增加一個水分烘干工序。水分烘干室采用對流烘干爐，產生的熱風即能吹掉工件上流掛的水分，還能烘干工件上殘留的水漬。

遠紅外輻射器采用原一線底漆烘干室內拆除元件，根據現烘干室需要的數量篩選;對流烘干爐采用原一線面漆烘干室的加熱器，更換部分損壞的加熱管;烘干室控制柜和電源柜采用原一線對流烘干室控制柜、電源柜改造。保留主要電氣元件，更換溫度控制器，重新配置部分線路。

3.4動力點

車間各動力點的電源線路由橋架敷設到附近，再根據各動力點的容量走線管。橋架本著遞減的原則敷設，即每走完一組線路，橋架規格減小一檔。

所有控制系統集中在一個中央控制間內集中控制、操作。本次新建不增加控制間面積，控制間使用原一線面漆噴漆控制間。原有的控制柜安裝基礎不夠用，需新增一排，為保證有足夠的操作和檢修空間，所有安裝基礎按控制柜的新排列重新建。

新建噴粉線的電力供應由小零件變壓器提供。

小零件變壓器容量為2000KVA，使用電流約為3000A。

現小零件變壓器帶有小零件車間的所有設備（實際使用容量825KW，電流約1020A）、非車廂件點凸焊陣地（設計容量1878KW，實際電流約901A）、一線冷水機組（使用容量167KW，電流約253A）、小零件油漆脫脂槽加熱（使用容量120KW，電流約148A），總電流約為：2322A。

噴粉線設計容量為：1516KW，電流約為1906A

總容量約為4506KW，電流約為4228A，超過了變壓器的承受范圍，必須對其進行整合。將小零件烘干室的4至6區、小零件油漆脫脂槽加熱轉掛到焊接5#變壓器，噴粉線的清洗機、清洗加熱（使用容量416KW，電流約為546A）轉掛到三線8#變壓器。整合后總容量約為3574KW，電流約為2915A。確保小零件變壓器滿負荷、安全運行，噴粉線電力的正常供應。

3.5照明

根據現場的工藝布置情況，在噴粉線的各個工位安裝照明燈具，照明開關箱安裝在車間兩個主要的出口處，噴粉室、烘干室周圍的燈具選用原一線噴漆室的防爆燈具，確保照明的安全使用，降低制造成本;前處理設備附近的照明燈具選用節能燈具，照度高、節能環保。

4方案實施

電氣設備的制造、改造、安裝都以招標的方式產生供應商、施工方，加上多數元器件、設備設施為公司原有生產線拆除改造、再利用，最大限度地降低噴粉線的建設成本。

4.1效果

電氣設計達到了工藝設計要求，節約了制造成本。噴粉線建成、投產后，提高了勞動生產率，非車廂件的油漆質量，降低了生產成本，周圍的生產環境也得到了改善。原非車廂件（D530、D310的外發件）的漆膜厚度均不能滿足用戶的需求，現漆膜厚度經檢測完全達到工藝設計要求，油漆的表面光潔度也大大提高。

參考文獻

[1]建筑電氣安裝工程圖集.

[2]工廠常用電氣設備手冊.

[3]工廠供電簡明設計手冊.