商用车发动机涂装工艺设计分析
杨丽君 魏芳玺
摘 要： 以提升商用车发动机涂装作业水平为目标，分析涂装工艺设计工作的实施情况，分别从涂装准备工作、涂装设计流程、设计应用三个方面展开讨论，明确涂装工艺在发动机设计中的重要性，以期能够提高商用车发动机运行稳定性。
关键词： 商用车;发动机;涂装工艺;机器人喷涂
中图分类号： TK406? ? ? ? ?文献标识码： A
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.10.025
0 引言
商用车的发动机是行驶的重要部件，比较常见的有商用车、乘用车两种，一般乘用车发动机会选择铝合金铸造成型的方式，不需要涂装处理，而商用车发动机则多以铸铁件为主，和乘用车发动机存在差别，设计完成之前必须要组织涂装，要求同时保证功能性与美观性。随着社会环境保护工作的深入实施，环保节能也成为商用车发动机涂装设计的一项重要指标，需要在今后涂装设计中加强重视。
1 涂装准备工作
商用车发动机的涂装设计通常是将产品作为具体的导向，在设计初期采集涂装设计需要的信息，例如产品种类、质量目标以及参数设置等[1]。除此之外，还要对环境保护、政策法律、所在地气候条件等宏观信息加以重视。采集更加完善的信息，可以保证商用车发动机涂装工艺设计方案的完整性与合理性。
2 商用车发动机涂装工艺设计流程
商用车发动机涂装工艺设计包括产品外观与防腐处理这两个方面，具体的设计流程如下：
（1）发动机涂装上线。装配指定区域内工作人员利用专业挂钩固定发动机，在常温升降机的操作下输送工件到涂装车间，要求在输送线的下方安装安全网，保证工作人员的人身安全。
（2）放油。发动机上线之前安装放油工位，结合车间现场实际情况确定放油工位。工作人员通过电动工具将发动机底部的放油螺栓拆卸，并且在工位的下部位置放置接油盘，通过油的重力作用进入到容器中，采用专业泵与管路，将其输送至机油处理间[2]。
（3）脱脂前遮蔽。前处理阶段采用酸碱类的化学药剂，很容易导致发动机的核心零部件受到侵蚀，如果情节比较严重还会使发动机内部零部件发生损坏。所以处理前需要设定遮蔽工位，采用人工作业的形式在零部件外部包装塑料袋或者非金属材料，做好防护工作。
（4）热水洗。利用热水洗可以获得更加理想的脱脂效果，并且完成基体表面预热、清洗工作。
（5）预脱脂与脱脂。工业水内部掺加脱脂剂，将发动机表面附着油污、灰尘等杂质去除。
（6）水洗。发动机表面经过清洗脱脂之后，如果夹缝中依然有残留液体存在，需要继续水洗，保证基体洁净度[3]。设置水洗工位数量应该按照实际需求，通常以2～3道水洗比较合理。如果条件允许，脱脂处理后的第1道水洗建议采用热水洗的方式，可以保证发动机涂装质量。
（7）硅烷除锈。如果生产线对工艺与产品定位的要求比较严格，可以增设硅烷除锈这一流程，保证产品防腐性能。我国在商务车发动机涂装设计生产线当中，完成脱脂处理后传统方式是进行铁系、锌系磷化处理，但是面临更为严格的环境保护要求，应该采用硅烷处理的方式代替磷化处理。除锈方面可以在没有处理过的基材表面增加保护层。针对一些散件供货，如果零部件产品自带底漆，由于其本身的防腐性能较强，所以涂装环节可以将该流程取消。
（8）吹水与烘干。通过压缩空气进行手动、自动吹水，将外表面与夹缝当中的水分去除，确保外观质量满足喷涂规范。如果流水线种类单一并且产量大，建议采用自动吹水，若生产线产品种类较多，则可以提前预留出人工吹水的工位。最后采用热风将基体表面水分烘干。
（9）喷漆前遮蔽。喷漆前遮蔽与前处理遮蔽相比，前者的要求比较低，不需要对进水风险进行考虑，重点在于非喷涂区域的遮蔽，以免喷雾导致装配面工艺孔等位置被污染，遮蔽材料建议采用随形贴片。
（10）机器人喷涂与人工补喷。为了保证喷涂效果，建议运用机器人喷涂的方法。按照基体形状、喷涂区域内实际情况，可以选择地桩式喷涂机器人，其在高压混气喷涂这一方面有非常高的效率[4]。因为发动机外形结构较为复杂，所以可以将机器人和喷枪结合实施涂装作业。喷涂之后的流平时间，需要按照工件外形、涂料属性进行确定，一般控制在8～10 min左右。
另外，如果喷漆要求特殊，还可以采用人工喷涂的方式，弥补机器人喷涂无法到达的位置。针对质量要求不是非常严格的产品，也可以使用毛刷展开点补、补刷。
（11）烘干强冷。利用直通式烘干炉烘干表面油漆，在烘干室中分别设定升温、保温两个区域，按照材料属性设置烘干条件。
（12）卸遮蔽。当油漆烘干之后，工作人员通过人工的形式将外表面遮蔽材料去除。期间需要选择正确的操作方式，以免喷涂区、非喷涂区的分缝线质量降低。机加工外露的部分，为了规避锈蚀问题，建议涂刷防锈油。
3 商用车发动机涂装工艺设计应用
3.1 商用车发动机涂装生产线
商用车发动机的喷涂循环，一般正式喷涂之前包括两个环节：第一，涂料输送系统负责管路清理与换色;第二，喷涂工艺在待喷处做好准备。完成以上两个环节之后，便可以开始等待输送链PLC控制系统，将采集到的工件到位信息传输给喷涂系统，系统接收信号之后，便会进入到喷漆循环的流程，期间还需要控制喷枪开闭、喷涂时间，等到喷涂作业完成之后，喷涂系统会再次回到起始位置，将已经结束喷涂的信号传送给输入链PLC控制系统，从而结束发动机涂装循环作业[5]。
采用该喷涂系统，其中涂料输送系统利用固瑞克系列的隔膜泵，可以保证喷涂作业效率、质量。通过上述分析，发动机涂装生产线作业结合实际生产流程实施中，若该喷涂系统产生故障，必须要合理处理，以保证与其他系统的协调性。其中输送链和其他附属系统进行喷涂循环的过程中产生故障，为了保证工作人员的人身安全以及系统的稳定运行，需要从以下四个方面进行信号反馈和连锁：第一，如果机器人出现故障，需要将故障信号传输至PLC控制系统，对输送链系统进行协调处理;第二，如果系统在运行状态下突然发生紧急停止，那么这一急停信号也对输送链运行进行同步控制;第三，如果输送链系统出现故障并且急停，该系统感应到故障信号之后完成当前喷涂作业后会自动停止;第四，如果喷漆室送风循环系统、室体下漆泥循环水系统存在故障并且停止运行，那么该系统便无法进行后续的喷漆作业。由此分析可知，若喷涂系统实时运行状态和其他系统能够相互协调，便可以保证涂装生产线中该系统运行效率与准确性。
3.2 漆膜厚度控制
针对商务车发动机的涂装工艺设计，必须要控制涂膜厚度，这在所有涂装工艺中是非常重要的因素。如果涂装中存在流挂、漆层薄或者漏底色等问题，主要原因在于漆层膜厚度不均勻，只有保证均匀的漆膜厚度，并且对其进行精准控制，才能够满足商用车发动机外观指标要求。比较常用的涂装工艺指标包括光泽、色差等，而这些指标均是以膜厚控制为前提，特别是面漆膜厚控制。因此，商用车发动机涂装工艺的质量控制，要明确膜厚的重要性，并且将其当作关键性因素进行掌控。传统形式的人工喷涂生产线已经无法满足当前商用车漆膜的厚度要求，在喷涂系统投入使用之后，涂装生产线规划使得涂装系统整合到主系统范围内，可以保证漆膜厚度控制的精准性，这也是商用车发动机涂装工艺设计中非常重要的一个环节。
4 结语
综上所述，商用车发动机涂装工艺设计环节，相关工作人员必须要做好前期准备工作，制定涂装工艺设计方案，按照涂装设计流程展开各个环节的工作。不仅要保证涂装设计质量，还要满足商用车发动机涂装工艺指标要求，为今后商用车发动机设计工作提供现代化技术参考，同时也可以保证商用车发动机运行的稳定性与安全性。
参考文献：
[1]? 万阳，江益群，于建新，等.汽车发动机涂装线节能降耗技术方案的策划与实施[J].电镀与涂饰，2019，38（18）：1003-1006.
[2] 冯日华，高广亮，曲银燕，等.新能源汽车涂装工艺及生产线设计与规划[J].涂层与防护，2019，40（6）：29-34.
[3] 吕金涛，陈梦男，李文鹏，等.皮卡新车型涂装同步工程（SE）分析方法研究[J].电镀与涂饰，2019，38（12）：599-604.
[4] 黄萍，罗秋，朱晨冲，等.汽车涂装新生产线底涂工艺调试问题浅析[J].现代涂料与涂装，2019，22（1）：21-25.
[5] 何逸峰，董涛，赵楠，等.低VOC（高固体分）涂料在商用车涂装中的应用[J].现代涂料与涂装，2018，21（11）：15-17.
