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水性工业漆应用在工程机械行业的工艺流程和要点

时间：2024-09-11

随着大气污染问题日益突出，节约资源、绿色发展共识的形成，国家及地方密集出台了相关法律法规文件和更加严格的排放标准，以及严厉的惩罚措施，工程机械涂装生产过程的治污减排越来越迫切。为达到环保要求，从源头控制减少VOC排放，涂装所用传统溶剂型涂料将逐步向水性化、高固体份、粉末涂料、UV光固化涂料等方向发展。从安全环保、涂层性能、能源消耗、实施难易程度、综合成本及投资等方面综合分析，水性涂料中VOC排放比溶剂型涂料大幅降低，可达到绿色环保要求，同时具有不燃不爆，在储运、施工等过程中无火灾危险，作业过程中对人体伤害小等优势，目前在建筑、家装等行业已占主导地位，水性涂料在汽车、集装箱、工程机械、船舶等行业也将越来越广泛应用，并已成为发展方向之一。

机械塔吊

在建筑工地上常会见到塔吊，这种属于技术性和危险性较高的应用产品。根据相关规定，按GB5144《塔式起重机安全规程》规定，塔吊主要承载结构正常使用不应超过1．25×10s次工作循环，粗略估算就是约8～10年左右。此外，市场和用户对工程机械产品外观质量要求逐步提高，因此工程机械产品涂层应具有较好的装饰性、良好的机械性能、优良的防腐蚀性和耐候性。为满足工程机械结构件涂层要求，由双组分环氧底漆和双组分聚氨酯面漆组成的两涂层体系较为常见。

水性漆的工艺流程

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→喷涂水性面漆→流平→闪干→烘干→强冷→下件。

1、水性漆的施工工艺要点：

成型、机加工、焊接等环节造成工件表面存在大量油污，氧化皮、锈蚀问题突出，涂装前需要进行彻底除油、除锈，以达到预期的防腐效果。一般采用自动抛丸的方式进行除锈、除氧化皮处理。结构件在焊接、加工等过程中使用的防飞溅剂、切削液等导致工件表面存在大量油污，水的表面张力（72.8 mN/m）约为常用有机溶剂的2.5倍，对底材的表面润湿性差，尤其是油水间极性相差大，油污对漆膜极易产生缩孔、附着力差等问题。

1.1前处理工艺

水性漆涂装对工件前处理质量要求略高于油性漆，抛丸除锈等级≥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。

1.2喷涂工艺

水性涂料相比溶剂型涂料喷涂更易流挂，结构件表面温度须高于空气露点温度3 ℃。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89.7%。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50 μm，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。

为防止喷涂产生流挂、光泽不良等质量问题，对喷漆室的温度、湿度、风速等环境参数要求更加严格，喷漆室最佳环境为：温度（25±2） ℃、相对湿度（50±5）%、风速0.3 ~ 0.5 m/s。水从液态变为水蒸气，其体积膨胀约1250倍，使喷漆室中的湿度升高，当相对湿度达到80%以上或温度低于15 ℃时，水分挥发速度明显下降，喷涂过程中极易产生流挂影响涂装质量，因此要确保喷漆室送、排风系统运行正常，良好的通风能够使涂装过程中产生的水分及时排出，且在温度低于15 ℃时应打开空调加热系统。

1.3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，完全干燥漆膜。一方面促进水性底漆表干，减少底面漆“湿碰湿”之间的闪干时间，提高生产效率。采用热风对流循环对结构件表面进行加热，为减少热量交换的热损失，采用效率相对较高的直燃式天然气加热方式。经验证明前道工件表面温度以（15-35） ℃为宜，过高的温度会影响底/面漆的流平和固化反应，可能产生起泡、干喷等缺陷，同时浪费烘烤能源。

1.4输送工艺

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修补。

随着水性工业涂料及涂装技术的不断发展，面对环保压力和相关政策的引导，工程机械行业涂装切换水性涂料势在必行。水性涂料“湿碰湿”涂装更有利于实施清洁生产、节约资源、改善环境污染，有助于取得良好的经济效益和社会效益。

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