1、工 程 机 械履带 涂料涂 装 工 艺 及 发展 趋势 高 媛 1,苗 德 元 1,孟 亮 1,张 亮 1,王 春 英 2,杨 琴 1,张 瑞 1(1.山 推 工程 机 械 股份 有 限公司,山 东 济 宁 272000;2.山 东 源 根 石 油 化 工有 限公司,山 东 济 宁 272000)摘要:介 绍 了工 程 机 械 履 带 涂 装 的功能、涂 层 性能 要 求,分 析 了 履 带 涂 装 前 处 理工 艺 及 溶 剂 型 涂料、水性涂料、粉 末 涂料在 工 程 机 械 履 带 涂 装 中的应用工 艺,并 讨 论 了工 程 机 械 履 带 涂 装未 来 的发 展 趋 势。关键词:履
2、带;涂 装;浸 涂;水性涂料;粉 末 涂料 中图分类号:TQ639 文献标志码:B 文章编号:1007-9548(2023)02-0040-03Painting Technology and Development Trend of Track Coatings for Construction Machinery GAO Yuan 1,MIAO De-yuan 1,MENG Liang 1,ZHANG Liang 1,WANG Chun-yin2,YANG Qin 1,ZHANG Rui 1(1.Shantui Construction Machinery Co.,Ltd.,Jining 2
3、72000,Shandong,China;2.Shandong Yuangen Petrochemical Co.,Ltd.,Jining 272000,Shandong,China)Abstract:The function and coating performance requirements of engineering machinery track coating were introduced.The pretreatment process of track coating and the application process of solvent-based coating
4、,waterborne coating and powder coating in engineering machinery track coating were analyzed.The future development trend of engineering machinery track coating was discussed.Key words:track;painting;dip-coating;waterborne coating;powder coating 收稿日期:2022-02-10作者简介:高 媛(1985),女,本 科,工 程师,主要 从 事 涂料 采 购
5、及应用工作。E-mail:。0 引言 履 带 是 履 带 式 挖掘 机、推 土 机、吊 管 机 等工程 机 械 行 走 机 构 的 部 件。在 设备 工作中 直 接 与 地 面 接触,因此 履 带 作为 损 耗 件 市场 需 求 量 远远 大 于 整 机 需 求 量,是 工程 机 械 的 主要 配 件 之 一。履 带 总 成 包括 链 轨 节、销 轴、销 套、履 带 板 及 螺栓,如 图 1所 示。履 带 长 度 及 履 带 板 宽 度 根据 整 机不 同而变 化,履 带 板 形 状、尺寸 根据 主 机 型 号、工 况 不 同而 不 同,常 见 履 带 板 形 状 如 图 2所 示。除 了 型
6、 材 结构 的 履 带 板,还 有 铸 造 结构 的 履 带 板 1。履 带 板 的 材 质 有 碳 钢 和 橡 胶 或 塑 料的,橡 胶 或 塑 料 履 带 板 不 需 要 进行涂 装,碳 钢 履 带 板 则 必须 进行涂 装 防 护,否 则 在 履 带 及 整 机 库 存、运 输 期 间 会 发生 锈 蚀,不 能 满 足 客户要 求。另 外,履 带 涂 装 可使其 与整 机 有 相 匹 配 的 色 调,起 到 装 饰 性作用,达 到 整 机外观 设计 的效果。工程 机 械 履 带 在功能、结构 方 面 与 其 他 工程 机 械 零 部 件 不 同,在涂料 及 涂 装 工 艺 上 与 其 他
7、 工程 机 械 零 部 件 也 存在明显 差 异,形 成 相 对 独 立 的一类工 艺 2 3。随 着涂料 及 涂 装 工 艺 的发 展,工程 机 械 履 带 涂料 及 涂 装 工 艺 也 在发 展,比 如水性涂料 浸 涂工 艺 的应用 4。图1 工程 机 械 履 带 及 其 结构 示 意 履 带 板 销轴 链 轨 节 螺母 螺栓 现代涂装 Modern Finishing第 26卷第 2期 2023年 2月 M PF 现代涂料与涂装401 工 程 机 械履 涂 装 要 求 工程 机 械 履 带 是工程 机 械整 机 与 地 面 接触 的 部 件,在工程 机 械 设备 工作过程中 会 受 到磨
8、 损,因此 涂膜 的 防 护 并不 是 全 生 命 周 期 的,主要 是 新设备 在 制 造、转 运、库 存过程的 防 锈保 护,当 然 其 颜色 需 要 与整 机外观 协 调 一 致。一 旦 工程 机 械 设备 投 入 使用,涂膜 会 很 快 遭 到 破坏。因此,履 带 涂 装 对耐盐雾、光泽、耐 老 化 的 要 求 都 要 远 低 于 工程 机 械 主 机。一 般 履 带 涂 装 的 主要 技术 指 标 如 表 1所列。2 涂 装 前 处 理 工 艺 不 同 生产 厂 家 的 履 带 涂 装 方 式 及 工 艺 流 程有 所 不 同。在 前 处 理 上,均 采 用 抛 丸 工 艺,有的 抛
9、 丸 后 接 着 喷 漆 或 浸 漆,最 后 装 配;有的 抛 丸 后 装 配,然 后 清洗,最 后 整体 浸 漆。2.1 抛丸 抛/喷 丸 是工程 机 械 结构件 广泛 使用的涂 装 前 处 理工 艺,效 率 高,不 受 工 件 外形 尺寸 限 制。工程 机 械 履 带 板厚 度 一 般 都 超 过 6 m m,且 都经 过 淬 火,硬 度 较 高,采 用 抛 丸 不会 发生 变 形。由 于 履 带 板 外形 尺寸 较 小,因 此 采 用 自 动 抛 丸 最为 合适。抛 丸 时,履 带 板 可 采 用 悬 挂 方 式 输送,也 可 采 用 辊 道 输送,辊 道 输送 易 于上下 料,容易 实
10、 现自 动 化。无 论 是 悬 挂 式 还 是 辊 道 式 输送,都 是 通 过 式 抛 丸,即 输送 线 连续 运 转,因此 生产效 率非 常 高。根据 生产 规 模 不 同,采 用 辊 道 输送 的 还 可 以 定 制 辊 道 宽 度,实 现 一 排 或 多 排 同时 送 料、抛 丸。由 于 工程 机 械 履 带 板 的 结构 独 特 和生产 批 量 较 大,设备 厂 家 专 门 开 发了工程 机 械 履 带 板 专 用 抛 丸 清 理 机 5。由 于对 履 带 的涂 装 外观 质 量 要 求 不 是 很 高,因此 抛 丸 使用的 丸 料 直 径 可 以 比 工程 机 械 车 身 其 他结
11、构件 抛 丸 使用 丸 料 直 径 稍 大,从 而提 高 钢 丸 的 冲 击 强 度 和 除锈 清 理效 率。2.2 清 洗 履 带 板 的生产工 艺 较 为简单,主要 是 冲 切 和 淬 火。如果 淬 火 液 为水 或 水 基 的,淬 火 后 表 面不 存在 油 液,因 此 抛 丸 前 不 进行 清洗。如果 淬 火 液 为 油 基 的,淬 火 后 履 带 板 表 面 可能存在 残 留 油 污,抛 丸 前 最 好 进行 清洗。如果是 喷漆 后 再 进行 装 配 的,抛 丸 后 接 着 喷漆,抛 丸 后不 进行 清洗。如果 抛 丸 后 先 装 配、后 涂 漆 的,由 于 装 配 过程 会对 履
12、带 板 表 面造 成 污染,因此 在涂 漆 前 对 履 带 总 成进行 清洗,以 保 证 涂膜的 附 着 力。抛 丸、装 配、清洗、涂 漆 的生产应 协 调 一 致,确 保 当 天 抛 丸 的 履 带 板 当 天 完 成 装 配、清洗、涂 漆,避免 抛 丸 后 履 带 板 返 锈。常 见 履 带 水性涂料 浸 涂 线 清洗 工 艺 如 表 2所列 6。3 涂料及涂 装 工 艺 履 带 涂 装 使用的涂料过 去 以 溶 剂 型 涂料为 主,近 两 年 水性涂料 开 始 大 规 模 应用,大有 取 代 溶 剂 型 涂料 的 趋 势。履 带 板 单 件 进行涂 装 的,也 有使用 粉 末 涂料 的。
13、在涂 覆 工 艺 方法 上,以 整体 浸 涂为 主,也 有 采 用单 件 浸 涂和 喷 涂的,采 用 浸 涂的涂料 只 能是单 组 分的。3.1 溶 剂 型 涂料与涂 装 工 艺 溶 剂 型 涂料工 艺 条 件 宽 泛,不 受 工 件 外形 尺寸 限 图2 履 带 板 结构 形 式 表 1 履带 涂 层 主要 技术 指 标 颜色 与 标准 色 样样 板 相同 项目 指 标要 求 外观 允 许一 定 的 流 挂,不 允 许 露 底、鼓 泡、裂 纹、皱褶、漏 涂、剥 落 光泽 一 般 不高于 6 0%厚 度 801 2 0 m 机 械 性能 根据 整 机 厂 家 要 求 耐 人 工 气 候 老 化
14、 根据 整 机 厂 家 要 求 耐 水性 根据 整 机 厂 家 要 求 耐盐雾 性 根据 整 机 厂 家 要 求 表 2 清 洗 工 艺 人 工 备 注 自 动 喷 淋 自 动 喷 淋 自 动 喷 淋 自 动 喷 淋 遮 蔽 工序 名称 脱 脂 水 洗 纯 水 洗 新 鲜 纯 水 洗 吹 水 工 艺 条件 506 0,2 m in 50,1 m in 50,1 m in 50,通 过 50,2 m in Modern Finishing 现代涂装 第 2 6卷第 2期 2 02 3 年 2月 M PF 现代涂料与涂装41制,可 喷 涂、浸 涂,是工程 机 械 成 熟 应用的涂料。工程 机 械整
15、 机上 的 零 部 件 涂 装 对外观、耐盐雾、耐 老 化 要 求 高,底 漆 一 般 采 用 双 组 分 环 氧 或 聚 氨 酯 涂料,面 漆 一 般 采 用 双 组 分 聚 氨 酯 涂料。由 于 履 带 在 外观、耐盐雾、耐 老 化 等方 面 要 求 不高,可 根据 整 机 厂 要 求 采 用 丙烯酸 或 醇 酸 底 面合 一涂料。溶 剂 型 涂料在工程 机 械 履 带 上 的应用 以 浸 涂为 主,可用 于 单 件 履 带 板 涂 装,也 可用 于 履 带 总 成涂 装,工 艺 流 程为:上 线 清洗 吹 水 浸 漆 沥 漆 流 平 烘 干 冷却 下 线。浸 涂方 式 易 于 实 现自
16、动 化,且 不 像 喷 涂 那 样 存在 大量的过 喷,涂料的 利 用 率 高。但 是 浸 漆 一 次 性 投 槽 的 漆 量大,漆 槽 中的 漆 液 需 要 不 停 地 搅拌 以 防 止 沉 淀。由 于 浸 涂过程 漆 槽 为 开 口 状态,溶 剂挥发量 及 V O C 产生 量大,末 端 废 气 治 理 必须 采 用 燃烧 处 理 才 能 达 到 排 放 要 求。浸 涂过程 还要 定 期 监 测 漆 液 的 黏度,补 加 涂料 或 溶 剂,防 止 漆 液黏度 变 化导致 的 流 挂、露 底、涂膜过 厚 或 过 薄 等 质 量 问题。也 有企业 采 用 喷 涂工 艺,但 一 般 仅 用 于
17、单 件 履 带 板 的涂 装,因 为 装 配 后 的 履 带 总 成 形 成 遮 挡 部 位,不 易 实 现喷 涂。抛 丸、喷漆 分 开 的生产 线 的涂 装 工 艺 流 程 为:上 抛 丸 线 抛 丸 吹 灰 下 抛 丸 线 上 喷漆 线 喷漆 流 平 烘 干 冷却 下 线;抛 丸、喷漆 一 体 化 的 生产 线 的涂 装 工 艺 流 程为:上 抛 线 抛 丸 吹 灰 喷 漆 流 平 烘 干 冷却 下 线。由 于 履 带 板 生产 批 量 大,因此 可 采 用 旋 碟 自 动 喷 涂 或机 器 人 自 动 喷 涂。3.2 水性涂料与涂 装 工 艺 水性涂料的 技术 指 标 与 溶 剂 型 涂
18、料的 技术 指 标 基 本 相同,只 是在工 艺 性能方 面 有 所 不 同,溶 剂 型 涂料可 在 0 条 件 下 施工,水性涂料 则 必须 在 1 5 以 上。水 性涂料 与 溶 剂 型 涂料的涂 装 工 艺 基本 相 似,但 冬 季 水 性涂料 需 要 加 热 保 温,履 带 涂 漆 前 需 要 预 热,涂膜 烘 干 时 间 稍 长。履 带 用水性涂料 也 以 浸 涂为 主,与 溶 剂 型 涂料一 样,可用 于 单 件 履 带 板 的涂 装,也 可用 于 履 带 总 成的涂 装,工 艺 流 程为:上 线 清洗 烘 干 浸 漆 沥 漆 闪 干 烘 干 冷却 下 线。由 于 水性涂料 以 水
19、为 稀释 剂,低 温条 件 下 施工存在 流 挂 等 问题,冬 季 低 温条 件 下 要 将 涂料、工 件 表 面、涂 装 环 境 的 温 度 都 控 制 在 1 5 以 上。履 带 板 或 履 带 浸 涂 前 的 预 热 可 通 过 清洗 后 采 用 热 风 吹 干 实 现。单 件 履 带 板 除 了可 采 用 浸 涂 外,也 可 采 用 喷 涂。抛 丸、喷漆 分 开 的生产 线 的涂 装 工 艺 流 程为:上 抛 丸 线 抛 丸 吹 灰 下 抛 丸 线 上 喷漆 线 预 热(冬 季)喷 漆 闪干 烘 干 冷却 下 线;抛 丸、喷漆 一 体 化 的生 产 线 的涂 装 工 艺 流 程为:上
20、抛 线 抛 丸 吹 灰 预 热(冬 季)喷漆 闪干 烘 干 冷却 下 线。3.3 粉末 涂料与涂 装 工 艺 粉 末 涂料为 粉 末 状态,其 V O C 含 量为 零,在使用 过程 也 几 乎 不会 产生和 排 放 V O C,在工程 机 械 驾驶 室、覆盖 件 等 上面 已 成 熟 应用 7-9。在大 气 污染 治 理的 各 种 政策 文 件 中,粉 末 涂料 都 成为 优 先 推荐 使用的涂 料,加 上 辐射 固 化 技术 的应用,粉 末 涂料在工程 机 械 行 业的应用 也 迅 速 扩 大,不 再 局 限于 3 m m 以 下 的 薄 板 件 1 0-1 1。工程 机 械 履 带 涂
21、装 除 了 向 着水性 化 方 面 发 展,还 可 采 用 粉 末 涂料。但 是,由 于 粉 末 涂料的工 艺 性 及 履 带 的 结构 特 点,粉 末 涂料在工程 机 械 履 带 上 的应用 只 限 于 履 带 板 单 件 涂 装,无 法用 于 装 配 后 的 履 带 总 成。抛 丸、喷 粉 分 开 的生产 线 的 履 带 板 涂 装 工 艺 流 程 为:上 抛 丸 线 抛 丸 吹 灰 下 抛 丸 线 上 喷 粉 线 喷 粉 烘 干 冷却 下 线;抛 丸、喷 粉 一 体 化 的生产 线 的 履 带 板 涂 装 工 艺 流 程为:上 抛 线 抛 丸 吹 灰 喷 粉 烘 干 冷却 下 线。如果
22、履 带 板 表 面 有 油 污,抛 丸 前 最 好 进行 清洗 处 理。由 于 粉 末 涂料 与 液 体 涂料的涂 覆 工 艺、固 化 条 件 的 不 同,喷 粉 无 法在 喷漆 线 上 进行施工,需 要 专门 的 喷 粉 生产 线。因此,采 用 装 配 前 进行 履 带 板 涂 装 的企业,可 考虑新 建 适于 履 带 板 的 喷 粉 线。4 发展 趋势 随 着一 些 列 环 保 政策、标准 的 实 施和 执 行,低 V O C 涂料 已 成为工程 机 械 及 工程 机 械 履 带 涂 装 的 主 流,水性 化、粉 末 化将 成为工程 机 械 履 带 涂 装 发 展 方 向。高 效、节 能的
23、生产工 艺 也 将 在工程 机 械 履 带 涂 装 上 快 速推 广,自 动 化将 成为工程 机 械 履 带 涂 装 发 展 方 向。水性 化:相 对于溶 剂 型 涂料,水性涂料的挥发性有 机溶 剂 含 量 及 使用过程 V O C 的产生量大 幅 降 低。特 别 是工程 机 械 履 带 绝 大多 数 都 采 用 浸 涂工 艺,采 用 溶 剂 型 涂料 溶 剂的挥发量和 消 耗 量 都 非 常 大,导致 涂 装 废 气 末 端 治 理 设备 投资 及 运 行 费 用 高。水性涂料 以 水为 溶 剂,而 水的挥发 速 度 远远 低 于 有 机溶 剂挥发 速 度,因 此 完 全 不 用 再 添加
24、挥发性有 机溶 剂,水的 添加 量 也 很 少,不 仅 减 少 了 环 境 污染,也减 少 了 辅 料成 本。因此,水 性 化 是工程 机 械 履 带 特 别 是工程 机 械 履 带 总 成涂 装 的 主要 方 向。粉 末 化:粉 末 涂料 与 涂 装 在工程 机 械 行业的应用 过 去 一 直 局 限 在 薄 板 件,但 是 随 着涂料成 本、环 保 成 本、环 保 政策 的 影响,粉 末 涂料的 优 势 更 加 凸 显 出 来,近 年 来在工程 机 械 行业的应用 呈 扩 大(下 转 第 4 7页)现代涂装 Modern Finishing 第 26 卷第 2期 20 23年 2月 M PF 现代涂料与涂装4 2