鋁型材立式粉末噴涂生產(chǎn)線工藝

1、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(xì)的顏料微粒通過(guò)靜電處理后，噴涂在產(chǎn)品上形成涂層，經(jīng)過(guò)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(xué)侵觸、防紫外線；2）環(huán)保，無(wú)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(yīng)用。粉末涂料與涂裝始于20世紀(jì)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(kāi)端。直到20世紀(jì)50年代，德國(guó)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(guó)粉末涂裝起步較晚，1989年江蘇

2、省常州華藝鋁型材廠引進(jìn)美國(guó)諾信粉末噴涂設(shè)備，是中國(guó)鋁型材粉末噴涂的第一家，但隨著經(jīng)濟(jì)改革開(kāi)放，粉末涂料技術(shù)在我國(guó)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(jì)科技發(fā)展，意大利、日本首先推出立式噴涂生產(chǎn)線并開(kāi)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(dá)到國(guó)外先進(jìn)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(dá)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(dòng)化控制部分組成。其工作過(guò)程主要分為

3、：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(diào)（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(diào)、鉻化藥劑的濃度是根據(jù)供應(yīng)廠家提供的濃度配槽液。水洗槽用一般的自來(lái)水。熱水洗用純水。（堿蝕可以不用）槽體結(jié)構(gòu)：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(duì)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(zhǎng)度及產(chǎn)量而定。水洗槽：清洗上個(gè)工藝槽的化學(xué)殘留物質(zhì)。槽體防腐采用軟PVC，槽液主要成分為自來(lái)水，溫度為常溫即

4、可。槽體大小依最大型材的長(zhǎng)度及產(chǎn)量而定。表調(diào)槽（中和）：中和因在脫脂槽殘留的酸性物質(zhì)。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(zhǎng)度及產(chǎn)量而定。鉻化槽：即化學(xué)轉(zhuǎn)化，以防被吸附的靜電粉末脫落，有鉻化和磷化兩種，這兩個(gè)方法已使用多年，性能相當(dāng)穩(wěn)定，生產(chǎn)上容易操作，可根據(jù)其處理后的顏色進(jìn)行辨別轉(zhuǎn)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(shí)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(zhǎng)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

5、鋼結(jié)構(gòu)，槽液成分為純水,槽溫控制為6080度.其溫度控制可通過(guò)熱水爐或蒸氣加熱。烘干爐：對(duì)鉻后的鉻化膜進(jìn)行烘干，使表面不殘留水分，如果工件表面留有水分進(jìn)入噴粉工序，則涂層會(huì)產(chǎn)生氣泡缺陷。烘干溫度不宜過(guò)高否則將使轉(zhuǎn)化的膜過(guò)多失去結(jié)晶水而發(fā)生轉(zhuǎn)型，導(dǎo)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?xì)馊紵龣C(jī)或柴油燃燒機(jī)。通過(guò)溫度控制系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行溫度控制，可設(shè)定目標(biāo)溫度。爐體采用不銹鋼結(jié)構(gòu)。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(gè)系統(tǒng)中起到一個(gè)銜接的作用，其三條輸送帶在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)保持同步。其中鏈條輸送帶為電磁調(diào)裝置，上下料輸送帶同為一變頻器控制，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器反饋信

6、號(hào)采樣運(yùn)算后進(jìn)行同步調(diào)節(jié)。上下料輸送帶主要作用是上料時(shí)鋁型材由水平到垂直，上料時(shí)由垂直到水平形成一個(gè)平滑的過(guò)渡。以防止鋁材擺動(dòng)、表面刮花。它與輸送鏈成40度角度，其上下料與輸送鏈的運(yùn)行速度均由PLC經(jīng)過(guò)精密計(jì)算，以保其三者在空間上的同步。主要組成：由一臺(tái)電機(jī)帶動(dòng)輸送帶運(yùn)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(wàn)向輸送鏈帶動(dòng)鋁型材以指定的路軌移動(dòng)，整條線鏈條長(zhǎng)度在100150米，可耐高溫。其運(yùn)行速度與噴槍數(shù)量和噴粉厚度有關(guān)，一般情況下單面十二支噴槍的話輸送鏈運(yùn)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(tái)上下止點(diǎn)可調(diào)、速度可調(diào)的往復(fù)

7、機(jī)以及噴粉系統(tǒng)組成。往復(fù)機(jī)：其高度由客戶所噴的最大型材長(zhǎng)度有關(guān)，噴槍按裝在往復(fù)機(jī)的移動(dòng)平臺(tái)上，移動(dòng)平臺(tái)按直線導(dǎo)軌作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其原理圖如圖所示。其上下止點(diǎn)調(diào)整由編碼器反饋給PLC計(jì)算脈沖定位，調(diào)節(jié)精度為1mm,其上下止點(diǎn)位置可通過(guò)觸摸屏或上位機(jī)設(shè)定。其運(yùn)行速度由電位器調(diào)節(jié)輸入至變頻器，速度調(diào)整范圍0HZ50HZ（0m/s8m/s），具體依客戶所需的噴粉厚度現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)節(jié)。高壓靜電噴槍及萬(wàn)能噴槍控制器：采進(jìn)口瑞士金馬自動(dòng)高壓靜電噴槍配備集成靜電高壓發(fā)生器是粉末噴涂設(shè)備的核心。它是把粉末噴到工件上的最關(guān)鍵部件。日常維護(hù)量很小，同時(shí)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

8、出粉量。瑞士金馬自動(dòng)高壓靜電噴槍金馬萬(wàn)能噴槍控制器提供了友好的用戶使用界面，可以實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的重復(fù)設(shè)置，從而得到極佳的噴涂效果。該控制器的優(yōu)點(diǎn)是：任何時(shí)候都可實(shí)現(xiàn)可重復(fù)的噴涂結(jié)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(shè)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(shí)現(xiàn)對(duì)涂層表面厚度的精確控制，從而達(dá)到節(jié)省粉末的目的另外，255個(gè)單獨(dú)噴涂程序存儲(chǔ)在控制器里，隨時(shí)可以調(diào)用。萬(wàn)能噴槍控制器與可選件OptiFlow結(jié)合使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)傳輸空氣和輔助空氣的測(cè)量與調(diào)節(jié)。DigitalBus數(shù)據(jù)總線模塊可以與遠(yuǎn)程可編程序控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。旋風(fēng)回收裝置旋風(fēng)

9、回收裝置的作用在于將傳輸空氣中的回收粉末分離出來(lái)。從噴房抽出的空氣粉末混合體被送入旋風(fēng)分離器?；旌象w向下形成旋轉(zhuǎn)氣流，重量較大的粉末顆粒被離心甩向旋風(fēng)分離器的壁上，然后又落到下部的粉篩上。在粉篩上，雜質(zhì)被篩出，合格粉末重新進(jìn)入粉末回路繼續(xù)使用。這種旋風(fēng)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(jìn)入烘烤爐中進(jìn)行流平、固化以防止粉塵等雜質(zhì)黏附和掉粉而影響涂層質(zhì)量。固化爐采用兩臺(tái)瑞典百通燃燒機(jī)進(jìn)行加溫，采用天燃?xì)猓ɑ蛞夯蜌猓┳鰹槿剂?，以年產(chǎn)量為1.5萬(wàn)噸，最大型材長(zhǎng)度7.5米的立式生產(chǎn)線為例：其固化爐內(nèi)部空間設(shè)計(jì)為200m3,升溫速度：常溫180約需1520分鐘。有四個(gè)溫度

10、采樣點(diǎn)，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)爐內(nèi)溫度，也可與上位通迅作曲線分析，報(bào)表記錄以作備案，每?jī)蓚€(gè)溫控點(diǎn)控制一臺(tái)燃燒機(jī)，以保證爐內(nèi)溫度均勻。在爐體的出入口均設(shè)置風(fēng)簾，以保證爐內(nèi)熱量散失。5）自動(dòng)化控制系統(tǒng)自動(dòng)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(jìn)行智能化控制，并配合觸摸屏進(jìn)行在線式監(jiān)控及操作，以及上位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行在線式遠(yuǎn)程、就地監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集分析、曲線存檔、報(bào)表生成。另噴槍控制器可按客戶要求選用可通訊式增設(shè)上位機(jī)對(duì)其進(jìn)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(tái)燃燒機(jī)配合溫控制器控制烘干爐內(nèi)溫度，可監(jiān)控槽液溫度，采集的溫度可在上位機(jī)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(gè)系統(tǒng)中起到一個(gè)銜接的作用，其三條輸送帶在自動(dòng)運(yùn)行時(shí)保持同步。其中鏈條輸送帶為電磁調(diào)裝置，上下料輸送帶同為一變頻器控制，通過(guò)旋轉(zhuǎn)編碼器反饋信號(hào)采樣運(yùn)算后進(jìn)行同步調(diào)節(jié)。其輸送帶運(yùn)行線線速度均可在觸摸屏或上位機(jī)顯示，主輸送帶通過(guò)電磁調(diào)速器調(diào)節(jié)。噴粉系統(tǒng)是整條生產(chǎn)線的核心部分，由兩臺(tái)上下往復(fù)機(jī)組成，