鋁型材立式粉末噴涂生產(chǎn)線工藝.doc

鋁型材立式粉末噴涂生產(chǎn)線工藝一、立式粉末噴涂的發(fā)展及概述粉末噴涂是一種干燥式表面處理程序，極細的顏料微粒通過靜電處理后，噴涂在產(chǎn)品上形成涂層，經(jīng)過固化爐固化后形成一層固態(tài)涂層。由于粉末噴涂具有：1）表面美觀、耐用、防刮花、防化學侵觸、防紫外線；2）環(huán)保，無廢液排放；3）完美的邊角覆蓋效果；4）色澤均勻，噴涂顏色范圍廣；5）厚度容易控制因此得到廣泛應用。粉末涂料與涂裝始于20世紀30年代后期。最初采用火焰噴涂法，把聚乙烯粉末以熔融狀態(tài)涂覆到金屬表面上，這是粉末噴涂的開端。直到20世紀50年代，德國發(fā)明粉末的硫化床浸涂法以后，粉末涂料以及涂工藝得到了較大的發(fā)展。我國粉末涂裝起步較晚，1989年江蘇省常州華藝鋁型材廠引進美國諾信粉末噴涂設備，是中國鋁型材粉末噴涂的第一家，但隨著經(jīng)濟改革開放，粉末涂料技術在我國得到了迅速的發(fā)展。早期采用的都是臥式生產(chǎn)線，但隨著經(jīng)濟科技發(fā)展，意大利、日本首先推出立式噴涂生產(chǎn)線并開始得到廣泛利用。立式粉末噴涂生產(chǎn)線已經(jīng)發(fā)展為成熟的產(chǎn)品，從前處理的烙化、烘干到噴粉涂層的均勻性，以及固化的效果均以達到國外先進水平，由于立式線占地面積小，操作從員少，噴粉的均勻性、固化層都達到完美效果。二、立式粉末噴涂生產(chǎn)線的工藝立式粉末噴涂生產(chǎn)線的工藝組成立式粉末噴涂生產(chǎn)線主要主由前處理、上下料輸送系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、粉末回收系統(tǒng)、固化烘干部份以及自動化控制部分組成。其工作過程主要分為：前處理上架噴涂固化卸架包裝。1）前外理前處理主要是清潔鋁型材表面的污漬，并在表面形成一層鉻化膜，為噴粉作好前期工作。工藝流程：裝筐脫脂水洗（堿蝕）水洗表調（中和）水洗鉻化水洗熱（純）水洗滴干烘干送噴涂上架。其中：脫脂、堿蝕、表調、鉻化藥劑的濃度是根據(jù)供應廠家提供的濃度配槽液。水洗槽用一般的自來水。熱水洗用純水。（堿蝕可以不用）槽體結構：脫脂槽：主要為清潔鋁型材表面污漬，以防鋁材表面的油污等對靜電粉末的吸附。槽體防腐采用軟PVC，槽液主要成分為硫酸，溫度為常溫即可。槽體大小依最大型材的長度及產(chǎn)量而定。水洗槽：清洗上個工藝槽的化學殘留物質。槽體防腐采用軟PVC，槽液主要成分為自來水，溫度為常溫即可。槽體大小依最大型材的長度及產(chǎn)量而定。表調槽（中和）：中和因在脫脂槽殘留的酸性物質。槽體防腐采用軟PVC，槽液主要成分為，溫度為10度60度。槽體大小依最大型材的長度及產(chǎn)量而定。鉻化槽：即化學轉化，以防被吸附的靜電粉末脫落，有鉻化和磷化兩種，這兩個方法已使用多年，性能相當穩(wěn)定，生產(chǎn)上容易操作，可根據(jù)其處理后的顏色進行辨別轉化效果，其中鋁化膜顯黃色，磷鉻化膜顯綠色，這兩種工藝的操作溫度和時間范圍較寬，涂層厚度一般為0.30.8g/M2.鉻化槽的防腐采用軟PVC，槽液主要成分為氟鋯酸鹽或氟鈦酸鹽，溫度為25度55度。槽體大小依最大型材的長度及產(chǎn)量而定。熱水洗槽：鉻化后的處理工藝，其防腐采用全不銹鋼結構，槽液成分為純水,槽溫控制為6080度.其溫度控制可通過熱水爐或蒸氣加熱。烘干爐：對鉻后的鉻化膜進行烘干，使表面不殘留水分，如果工件表面留有水分進入噴粉工序，則涂層會產(chǎn)生氣泡缺陷。烘干溫度不宜過高否則將使轉化的膜過多失去結晶水而發(fā)生轉型，導致膜疏松而使涂層附著力下降。烘干爐的加熱可依據(jù)不同客戶需用使用燃氣燃燒機或柴油燃燒機。通過溫度控制系統(tǒng)對其進行溫度控制，可設定目標溫度。爐體采用不銹鋼結構。2）上下料輸送系統(tǒng)由鏈條輸送、上下料輸送帶兩部份組成，在整個系統(tǒng)中起到一個銜接的作用，其三條輸送帶在自動運行時保持同步。其中鏈條輸送帶為電磁調裝置，上下料輸送帶同為一變頻器控制，通過旋轉編碼器反饋信號采樣運算后進行同步調節(jié)。上下料輸送帶主要作用是上料時鋁型材由水平到垂直，上料時由垂直到水平形成一個平滑的過渡。以防止鋁材擺動、表面刮花。它與輸送鏈成40度角度，其上下料與輸送鏈的運行速度均由PLC經(jīng)過精密計算，以保其三者在空間上的同步。主要組成：由一臺電機帶動輸送帶運行，輸送帶上裝有防滑擋板，以保證鋁材有次序平穩(wěn)地上落架。輸送鏈由一條萬向輸送鏈帶動鋁型材以指定的路軌移動，整條線鏈條長度在100150米，可耐高溫。其運行速度與噴槍數(shù)量和噴粉厚度有關，一般情況下單面十二支噴槍的話輸送鏈運行速度在1.52m/min。3）噴粉系統(tǒng)噴粉系統(tǒng)為整條生產(chǎn)線的核心部分：主要由兩臺上下止點可調、速度可調的往復機以及噴粉系統(tǒng)組成。往復機：其高度由客戶所噴的最大型材長度有關，噴槍按裝在往復機的移動平臺上，移動平臺按直線導軌作上下往復運動。其原理圖如圖所示。其上下止點調整由編碼器反饋給PLC計算脈沖定位，調節(jié)精度為1mm,其上下止點位置可通過觸摸屏或上位機設定。其運行速度由電位器調節(jié)輸入至變頻器，速度調整范圍0HZ50HZ（0m/s8m/s），具體依客戶所需的噴粉厚度現(xiàn)場實際調節(jié)。高壓靜電噴槍及萬能噴槍控制器：采進口瑞士金馬自動高壓靜電噴槍配備集成靜電高壓發(fā)生器是粉末噴涂設備的核心。它是把粉末噴到工件上的最關鍵部件。日常維護量很小，同時配備電極座放電針清洗系統(tǒng)，可以保障穩(wěn)定高效的粉末充電效果和連續(xù)穩(wěn)定的出粉量。瑞士金馬自動高壓靜電噴槍金馬萬能噴槍控制器提供了友好的用戶使用界面，可以實現(xiàn)控制參數(shù)的重復設置，從而得到極佳的噴涂效果。該控制器的優(yōu)點是：任何時候都可實現(xiàn)可重復的噴涂結果所有噴涂參數(shù)（噴涂電壓、噴涂電流、傳輸空氣和電極座清洗空氣）可以分別精確地設置恒久的粉末充電條件所有噴槍的均勻出粉均勻的涂層表面實現(xiàn)對涂層表面厚度的精確控制，從而達到節(jié)省粉末的目的另外，255個單獨噴涂程序存儲在控制器里，隨時可以調用。萬能噴槍控制器與可選件OptiFlow結合使用，可以實現(xiàn)對傳輸空氣和輔助空氣的測量與調節(jié)。DigitalBus數(shù)據(jù)總線模塊可以與遠程可編程序控制器（PLC）實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。旋風回收裝置旋風回收裝置的作用在于將傳輸空氣中的回收粉末分離出來。從噴房抽出的空氣粉末混合體被送入旋風分離器?；旌象w向下形成旋轉氣流，重量較大的粉末顆粒被離心甩向旋風分離器的壁上，然后又落到下部的粉篩上。在粉篩上，雜質被篩出，合格粉末重新進入粉末回路繼續(xù)使用。這種旋風分離器更適合于快速換色噴涂的使用。4）固化爐工件在噴涂后必須盡快進入烘烤爐中進行流平、固化以防止粉塵等雜質黏附和掉粉而影響涂層質量。固化爐采用兩臺瑞典百通燃燒機進行加溫，采用天燃氣（或液化石油氣）做為燃料，以年產(chǎn)量為1.5萬噸，最大型材長度7.5米的立式生產(chǎn)線為例：其固化爐內部空間設計為200m3,升溫速度：常溫180約需1520分鐘。有四個溫度采樣點，可隨時監(jiān)測爐內溫度，也可與上位通迅作曲線分析，報表記錄以作備案，每兩個溫控點控制一臺燃燒機，以保證爐內溫度均勻。在爐體的出入口均設置風簾，以保證爐內熱量散失。5）自動化控制系統(tǒng)自動立式噴粉生產(chǎn)線控制部份主要由：前處理、輸送系統(tǒng)、噴粉系統(tǒng)、固化爐幾部份組成。采用PLC進行智能化控制，并配合觸摸屏進行在線式監(jiān)控及操作，以及上位機系統(tǒng)進行在線式遠程、就地監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集分析、曲線存檔、報表生成。另噴槍控制器可按客戶要求選用可通訊式增設上位機對其進行監(jiān)控操作。整線控制系統(tǒng)圖前處理鋁型材表面水份烘干，提供熱水。由一臺燃燒機配合溫控制器控制烘干爐內溫度，可監(jiān)控槽液溫度，采集的溫度可在上位機做存檔。輸送系統(tǒng)由鏈條輸送、上下料輸送帶兩部份組成，在整個系統(tǒng)中起到一個銜接的作用，其三條輸送帶在自動運行時保持同步。其中鏈條輸送帶為電磁調裝置，上下料輸送帶同為一變頻器控制，通過旋轉編碼器反饋信號采樣運算后進行同步調節(jié)。其輸送帶運行線線速度均可在觸摸屏或上位機顯示，主輸送帶通過電磁調速器調節(jié)。噴粉系統(tǒng)是整條生產(chǎn)線的核心部分，由兩臺上下往復機組成，