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集装箱喷漆工艺

发布时间:2009-11-15

集装箱涂装工艺

一、预喷涂

在集装箱涂装工艺中,预喷涂是保证涂装质量的一个重要环节。按既定的工艺流程,箱体焊缝喷砂后,需立即进入预喷涂工位。

集装箱预喷涂的部位主要有以下3处。

(1)焊缝。焊缝两侧的钢材经过电焊组装,钢结构热应力分布不均匀,内部电极电位产生差异,导致焊缝部位特别容易锈蚀,尤其是已经除去车间底漆涂膜的焊缝部位,更易锈蚀。

(2)二次锈蚀部位。对二次锈蚀部位进行喷砂处理后,应立即预喷上底漆,以防锈蚀。

(3)箱体结构上的“死角”。由于集装箱涂料均采用无气喷漆,箱体结构上许多部位难以喷到。因此,对这些部位需要预涂。箱体死角主要包括箱外侧部位的门锁及铰链板,角铸件内、外侧,上、下衍材的反面,前底横材的加强板等;箱内及箱底的“死角”与焊缝,如前、后端下梁加强板焊缝,角柱内侧面,端板靠左右角柱一面的斜面及固货件焊缝背面等。

在流水线作业中,箱体焊缝是采用预喷的办法,而对无气喷漆无法喷到的部位,则采用刷涂的方法。针对集装箱的结构特点,刷涂用的是2.5in(6.35cm)宽的弯柄漆刷,。操作灵活方便,可对喷漆工具难以喷到的部位进行涂届口。刷漆还具有较强的渗透力,能使涂料渗透到细孔和缝隙中。而当被涂表面有少量潮气时,刷涂能排挤水分,使涂料较好地粘附于表面。刷涂的另一个优点是涂料浪费少,对环境的污染也较小。为保证涂装质量,必须预涂好环氧富锌底漆,预喷涂漆料稀释率<5%。有的箱厂在面漆烘房前,设置了箱底沥青漆的预喷涂工位,防止覆盖上地板后,箱底横梁、端槛、门槛等某些部位喷不到沥青而影响涂装质量。另外,大部分箱厂要在铰链(座)板、锁杆护套等部位预涂面漆。

二、集装箱喷漆作业——无气喷漆法

2.1无气喷涂工艺条件

目前,除上海远东集装箱制造公司是采用新颖的液压泵喷漆外,其余集装箱厂均用无气喷漆法完成集装箱配套油漆的喷涂。无气喷漆的优点及其技术参数见文献[1-2]。表5为关西涂料公司集装箱涂料无气喷涂的工艺条件。在有热喷涂装置的无气喷漆机中,额定漆料加热温度一般为50℃左右,不仅可喷涂高固体分的集装箱涂料(一般为面漆),而且可获得平滑、丰满的漆膜。

2.2集装箱无气喷漆作业要点

(1)控制喷漆距离。喷漆距离是指喷枪前端与箱体表面的距离,一般应为30~40cm。喷涂距离影响涂。膜厚度与涂装效果。在同等条件下,距离近,则涂膜厚,涂装效率高。但喷涂距离过近,在单位时间内形成的涂膜过厚,易产生“流挂”、“皱皮”等涂膜弊病。反之,喷涂距离远,涂膜薄,效率低。喷涂距离过远,则涂料飞散多,涂装效率差;另外,由于漆雾粒子在大气中运行时间长,稀释剂挥发较多,造成漆面粗糙,甚至失光。因此,喷涂距离保持恒定是确保涂膜厚度均匀一致的重要因素之一。

喷涂时还须注意:喷枪必须与被涂表面垂直;喷枪左右运行时,需保持平行,才能使喷涂距离恒定。如果喷枪呈弧状运行,喷距不断变化,会使涂膜中部与两端有明显的差异。另外,由于喷涂距离与雾幅的幅宽有密切关系,当喷枪运行速度与涂料喷出量不变时,喷涂距离由近及远逐渐增大,喷涂结果将是距离近时,喷幅小,涂膜厚;距离远时,喷幅大,最终造成涂膜不匀,甚至“露底”。

表5集装箱涂料无气喷涂工艺条件

涂料品种 D(喷嘴)/mm 喷出量/(L/min 喷幅/mm η(岩田杯)/s P(喷漆)/MPa
环氧富锌底漆 0.48—0.53 1290 152 25 12.0
环氧底漆 0.48—0.53 1290 152 20~40 15.0
环氧面漆 0.43~0.48 1020 152 20~40 15.0
面漆(白色等) 0.48一O.53 1290 152 30~60 15.0
面漆(银色等) 0.43—0.48 1020 152 30~60 15.0
聚氨酯面漆 0.43~0.48 1020 203 30~60 15.0

(2)使喷雾雾幅重叠。由于喷雾图形中部涂膜较厚,边缘较薄。喷涂时,必须前后雾幅相互搭接,才能使涂膜均匀。即在喷完第一排雾幅后,第二排雾幅要与第一排雾幅重叠30%~50%,以保持箱体膜厚的均匀性。

图1为喷雾雾幅重叠效果示意图。

集装箱喷漆工艺

图1 喷雾雾幅重叠效果示意图

(3)掌握喷枪移动速度。在集装箱喷涂工艺中,每种涂料必须达到其规定膜厚。按规定膜厚而选择的喷嘴有其固定的流量和喷幅,所以掌握喷枪移动速度是控制膜厚的关键,应当按照涂膜厚度的要求确定适当的运行速度,并保持恒定,以取得均匀的膜厚。根据集装箱工艺生产实践,笔者发现,每完成一块侧板(长6m)所需要的时间为5~6min,即喷枪移动的速度为1.0~1.2m/min:

(4)严格按照喷漆顺序喷涂。如冷藏集装箱在喷外面漆时,必须将手工喷涂前后柜的时间与自动喷顶板的时问安排在一起进行,以避免因两者时间差而产生漆雾粒子。又如,天热喷内面漆时,为避免左右侧板内面粗糙,正确的喷漆程序为:顶板一前端板一左右侧板。为避免门框色泽混淆,在喷完内、外面漆后,关上门喷门框上的外面漆。

三、集装箱自动喷漆工艺特点

集装箱是形状较为规则的钢结构,其配套涂料品种单一,制造过程又是大批量的流水线作业,所以实现集装箱涂装工艺的机械化和自动化是必然的。如今,集装箱涂装已经逐步实现了环氧富锌底漆、环氧中层漆和环氧内面漆的自动喷漆。自动喷漆有下列优点:

(1)自动喷漆可保证涂膜质量。集装箱喷漆作业是繁重的手工劳动,喷漆工人长期在有污染、易燃的环境中,不管操作如何熟练,总会因疲劳程度、健康状况、人员调动等因素而影响涂膜质量。而自动喷漆则可避免上述缺点。同时,在自动喷漆的条件下,可使较高黏度的涂料雾化,喷一次就可形成较厚的涂膜,不仅改善了膜的美观程度,而且提高了集装箱涂膜的耐腐蚀性。

(2)自动喷漆可提高劳动生产率。自动喷漆使喷漆工人摆脱了恶劣的工作环境,加快了生产速度,缩短并保证了生产节拍。

(3)节约漆料。膜厚不均匀是涂料浪费的主要因素。自动喷漆后,涂膜均匀,涂料利用率明显提高,减少了成本支出。

(4)有利于环保。在自动喷漆中,大多采用固体分高的涂料。而且,集装箱涂料加热后,黏度下降,喷漆时可少加或者不加稀释剂,减少了有机溶剂的挥发,有利于环境保护。

3.1自动喷漆工艺参数

自动喷漆工艺操作规范化,使喷漆机技术参数额定在规定的范围内,是自动喷漆作业的关键。表6为德国HILDBRAND公司自动喷漆机的工艺参数。

由各集装箱厂生产的自动喷漆机,其自动喷漆工艺技术参数各不相同。表7为不同工厂生产的自动喷漆机的技术参数对比。

3.2集装箱涂膜的干燥与固化

在集装箱配套涂料中,属物理干燥型的有2种,

包括单组分的外面漆如丙烯酸漆、乙烯漆、氯化橡胶漆和箱底沥青漆。由于在集装箱涂装工艺流程中,箱底沥青漆的喷涂在完工线结束、水密试验前进行,不可能进烘房,故它只能是自然干燥。而环氧富锌底漆、环氧磷酸锌中层漆和环氧内面漆等属于化学固化类涂料。为适应集装箱快节凑的流水线作业,集装箱涂装工艺中,均采用“一喷一烘”的办法,一般设有3个烘房。有的箱厂,为保证膜厚质量,避免针孔、起壳等漆膜弊病,箱体先进“挥发室”,然后经过“流平”才能进入烘房。

烘干是现代集装箱涂装中主要的干燥方式,它具有下列优点:能提高涂层的干燥速度,节约时间,提高效率,使涂装工艺符合快节奏集装箱制造流水线作业的需要;减少自然干燥所必须的场地及设备;在加热固化密闭环境中,降低涂层沾染灰尘的机会能在一定程度上增强涂层的物理机械性能;减少有害溶剂的挥发,从而改善环境卫生,有利于环保。由于集装箱涂层在烘干过程中,有大量的溶剂挥发出来,因此须加强通风。而且,在涂层成膜过程中,也需要新鲜空气。烘干室内循环热空气必须清洁。应选择耐高温的过滤器和合适的过滤层厚度,并加强对过滤器的维护和过滤材料的更换。同时,须遵守消防、环保和劳动卫生法规,对于设有中央控制系统和自动消防装置的生产线,烘干室应设置火警装置及可燃性气体报警器,循环管路和通风路上应设置消防自动阀。对于溶剂型涂料的固化,由于会排放大量的有机溶剂,故须通过废气处理,才能排空。由于集装箱多采用热风循环烘干室,故对该装置的加热器循环风机的噪声应当进行控制,使之符合GBJ87—1985《工业企业噪声控制设计规范》。

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