1國產(chǎn)水性漆靜電涂裝在國內(nèi)電梯行業(yè)首次應用成功；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，碳鋼材料都需要進行涂裝處理，其目的主要是提高被涂裝件的防護性和裝飾性，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)能作為工作指導思想，通過對原材料、設備、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)過反復論證比較，確定生產(chǎn)工藝為：
預脫脂→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，分別是預脫脂、脫脂，脫脂液控制重點是：噴淋時間預脫脂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，應及時觀察槽液的液位防止出現(xiàn)低液位，在加料時應注意分多次少量加入，嚴禁脫脂劑一次大量倒入槽內(nèi)而造成結塊和沉淀，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劑時應用水調(diào)稀原液且少量多次加入，對已產(chǎn)生的沉渣應定期進行壓榨處理。磷化完成后必須用水對磷化膜表面的沉渣進行清洗，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，進入到電泳槽中的沖洗液的電導率不能超過50μS/cm，因此水洗3和水洗4的水質(zhì)應是純水，其電導率在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)應保持干凈，形成的磷化膜應均勻致密。
2.2電泳工藝
電泳涂裝設備主要由電泳主槽、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)構成。電泳主槽由槽體、循環(huán)管道、循環(huán)泵構成，其作用是裝載電泳漆并保持其循環(huán)，主槽結構是船形的，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)構成。目前常用的是陰極電泳，電泳的部件是陰極，與其對應的是陽極，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雜的電化學過程，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入到陽極液中，會使陽極液的電導率不斷升高，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，堵塞嚴重時應更換陽極膜，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，應定期查看腐蝕情況，當腐蝕嚴重時應進行更換。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)水箱構成，其工作原理是電泳漆通過循環(huán)水泵進入初級過濾器過濾后其機械雜質(zhì)留到過濾袋內(nèi)，過濾后的電泳漆進入到超濾器，電泳漆中的水分子及溶劑小分子被過濾后進入到超濾水箱中，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、耐酸堿性達到國家相關標準，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電性，在噴涂生產(chǎn)中會使供漆系統(tǒng)導電而不能正常使用，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)變成一個導體，為保證靜電效果必須對供漆系統(tǒng)進行絕緣，且絕緣的安全距離好不小于500mm。
3.3水性漆噴涂設備構造
水性漆噴涂設備主要由兩大部分構成，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沖洗后進入到電泳烘干爐進行固化，固化后的部件經(jīng)過自然冷卻后進入到面漆噴房噴涂面漆。面漆噴漆室由噴漆室體、送風系統(tǒng)、排風系統(tǒng)、水簾循環(huán)系統(tǒng)構成，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)，以保證進入噴漆室空氣的潔凈度；排風系統(tǒng)由2臺風量各為20000m3/h的風機進行抽風，噴漆室設計風速為0.3~0.5m/s，且送、排風的風機均為變頻控制，可隨時對送、排風的風量進行調(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、漆霧擋板構成，當水簾循環(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，當水池里的水到達液位后回流到地坑里，如此反復循環(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)風速和水簾水循環(huán)暢通。噴涂系統(tǒng)由往復式升降機、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，噴涂的部件經(jīng)過光柵檢測部件的寬度控制噴槍TD閥開關來控制噴槍開關槍位置，保證噴槍不會出現(xiàn)空噴現(xiàn)象而節(jié)約涂料�？刂葡到y(tǒng)包括：X方向噴槍開關槍位置自動檢測及開關槍位置調(diào)整，Y方向噴槍開關槍位置自動檢測及開關槍位置調(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做適當?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，當環(huán)境溫度低于10℃時，若要噴涂罩光漆時需對面漆進行表干加熱，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行的，在使用中發(fā)現(xiàn)，當環(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而導電，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、排風風量為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成為關鍵，怎樣在低成本下對供漆系統(tǒng)進行有效除濕，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行的關鍵，因噴漆房送、排風的風量較大，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，取得了預期效果，原理見圖7。
3.4.3水性漆噴涂后用水清洗應快速進行
水性漆在噴涂后應盡快對供漆系）統(tǒng)及噴槍進行清洗，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電性，涂料與噴槍槍針接觸后，電流會沿供漆管路傳導到供漆桶，在生產(chǎn)過程中添加涂料時應關閉高壓，否則會受到電擊。
4總結及重點說明
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是不能帶電的，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電滑板，導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)致力于噴涂設備銷售、技術支持和涂裝施工服務，具有多年的相關產(chǎn)品與設備的銷售和服務經(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備配件等等。 | 
