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            企業新聞

            拋丸機用于大型油箱涂膜缺陷的原因及解決措施

            作者:pwj 發布時間:2017-12-21點擊:
              摘要:通過對大型油箱加工流程中影響因素的分析,采取排除法進行對比試驗,找出涂膜缺陷產生的根源,并制定相應的改進措施,最終解決了涂膜缺陷的問題。
             
              涂裝形成的涂膜具有良好的防護性、裝飾性以及功能性而得到廣泛應用,涂料的來源廣泛易得,使涂裝成為使用歷史最悠久、應用范圍最廣的防護技術。評判涂膜質量的指標有膜層厚度、硬度、光澤度、結合力、柔韌性、抗沖擊、顏色及色差、耐蝕性等,而給人質量好壞的第一印象就是膜層外觀,除顏色、色差和光澤度,還有涂膜針孔、顆粒、流掛、橘紋、鼓泡等控制要求。
            拋丸機用于大型油箱涂膜缺陷的原因及解決措施
              大型油箱是野外作業和特殊場合發電機組的重要部件,其長 4 100 ~ 4 500 mm,寬 1 400 ~ 1 700 mm,重550 ~ 800 kg,噴涂采用白色和黑色 2 種高光聚氨酯漆。油箱噴涂面漆后,在交驗過程中經常發現表面有形狀各異的缺陷,類似水滴在平面擴散或流掛后留下的條狀痕跡。這些涂膜缺陷的存在,既不符合涂裝質量要求,同時又要返修返工,增加了時間、人力、材料、能源的消耗,產品生產進度也受到嚴重影響。
             
              1、成涂膜缺陷的影響因素分析:
             
              油箱加工工序較長,在鋼板完成下料、折彎后,工藝流程為:預焊→終焊→打磨→試壓→拋丸→磷化→噴底漆→干燥→打磨→噴面漆→干燥→修補,因考慮油箱尺寸和質量,減少中間工序的流轉工作量,焊接、試壓在鈑焊工房生產,而將拋丸、磷化、噴漆集中于涂裝工房。分析加工過程,產生此問題可能的因素有:
             
              1)試壓后的清洗工序。油箱試壓時在焊縫部位要使用液體洗滌劑進行檢漏,試壓后用自來水擦洗除去,這些洗滌劑及表面原來存在的油污、粉塵等,如不能徹底清除,在噴漆前,細微的污物殘留于油箱表面。
             
              2)拋丸時,由于油箱形狀復雜,個別部位與拋丸器之間的距離不等或相互影響,造成油箱表面拋丸不勻,產生不易察覺的凹凸痕。
             
              3)磷化過程中槽液清洗不凈,干燥后有遺留物或其他污染物,在油箱表面形成細小凸起物。
             
              4)磷化工序后使用熱水清洗,由于磷化液的不斷帶入,熱水 p H 逐漸降低呈酸性,酸性的熱水對磷化膜的腐蝕作用,使基體表面產生輕微凹凸不平。
             
              5)涂裝過程中使用的壓縮空氣含有油及水分,噴漆時產生水花樣紋路和不平,干燥后呈現涂膜缺陷。
             
              2、排除涂膜缺陷的試驗:
             
              在對產生涂膜缺陷初步分析的基礎上,采用排除法對可能的原因進行逐一試驗清查。試驗方法為固定其他因素,只變動一個因素,觀察在因素變動后涂膜缺陷的變化情況,如油箱涂膜合格率出現明顯變化,則有可能是問題產生的根源。在原有生產條件下,油箱涂膜的合格率在 80%左右,為減少誤判情況,每一組試驗油箱選取的子樣數為 50 個。
             
              2.1、試壓工序殘留污物影響試驗:
             
              油箱在試壓工序后分別處理,一組對試壓用的液體洗滌劑及基材焊接過程中的油污、粉塵不進行任何擦除和清理;另一組將試壓后的油箱用自來水進行仔細清除。兩組油箱按正常流程進行拋丸、磷化、涂漆,對涂膜外觀進行檢查,結果為兩組試樣均有上述涂膜缺陷,但合格率基本接近。
             
              2.2、拋丸工序影響試驗:
             
              油箱在試壓工序后進行分別處理,一組正常拋丸清除氧化皮,另一組采用酸洗工藝。兩組油箱按正常工序進行磷化、涂漆,對涂膜外觀進行檢查,結果為酸洗一組更為明顯,但兩組油箱均有上述涂膜缺陷存在,合格率無差別。
             
              2.3、磷化工序影響試驗:
             
              拋丸處理后分別處理,一組正常磷化處理后噴漆;另一組不磷化,使用有機溶劑清洗后噴漆。油箱涂膜外觀檢查結果為不磷化的油箱均未出現上述缺陷,而采用磷化的油箱涂膜有上述缺陷。
             
              2.4、涂裝工序影響試驗:
             
              采用與油箱材料相同的試板進行試驗,經過有機溶劑清洗后,分兩組進行試驗,一組使用經過查驗無油及水分的壓縮空氣進行噴涂漆;另一組使用含有油及水分的壓縮空氣進行噴涂漆。檢查涂膜外觀結果,第二組試板涂膜局部發花、光澤差,但形貌與上述缺陷不同。
             
              2.5、磷化過程熱水酸度影響試驗:
             
              磷化熱水清洗工序由于磷化液的不斷帶入,熱水p H 有逐漸降低的過程呈弱酸性,酸性的熱水對磷化膜有腐蝕作用。油箱在弱酸性熱水中進行清洗,一組設定p H 為 6 ~ 7,另一組設定 p H 為 4 ~ 5,涂漆后檢查涂膜外觀及合格率情況,二組無明顯區別。
             
              2.6、磷化液殘留影響試驗:
             
              油箱經過磷化后,在局部表面反復多次滴上磷化液,待形成肉眼可分辨痕跡后進行涂漆,油箱涂膜外觀檢查未發現此缺陷。
             
              3、油箱產生涂膜缺陷的原因:
             
              前述 6 個試驗中,發現只有磷化工序會產生此類前述 6 個試驗中,發現只有磷化工序會產生此類缺陷。對油箱磷化過程進行重點跟蹤和查看,發現磷化槽液表面有不規則線狀漂浮物。
             
              當漂浮物量較大時,涂膜極易出現缺陷,而在漂浮物清除后,油箱涂膜上均未再出現缺陷。在漂浮物試驗的同時,對漂浮物的組成及來源進行了追查和跟蹤,發現漂浮物中有有機漆霧和粉塵。由于油箱拋丸、磷化和涂裝在同一個工房內,涂裝生產會產生含漆霧細微顆粒、涂膜烘烤熱分解產物的有機廢氣、底漆打磨產生粉塵、拋丸產生細小的含油粉塵,這些漆霧和粉塵由于其顆粒直徑小,為 20 ~ 200 μm,在沒有強風的情況下不易分散到遠處,工房內空氣流動使部分塵埃顆粒散落于磷化槽液表面,形成肉眼可見的漂浮物。
             
              當油箱進入槽液時,上述漂浮物易于粘附到工件表面磷化膜而形成細小的條狀物,油箱拋丸后表面粗糙不易察覺此問題,而在面漆涂裝后油箱表面光澤度提高,被底漆、面漆覆蓋的細小的條狀物成了肉眼可見的缺陷。連續生產幾件后,磷化液表面的漂浮物大部分被油箱帶走,后續生產的油箱產生此問題的概率大大減少,這也是合格率在 80%的原因所在,而不是所有油箱出現問題。
             
              在酸洗組試驗中,涂膜缺陷更為明顯的原因是酸洗后鋼板粗糙度好于拋丸處理,表面更為光滑,涂膜缺陷看起來更加直觀。
             
              從最后結果看,其原因并不復雜,但排查試驗進行了 3 個多月才查明原因。在此過程中,有兩方面需引起深思:
             
              1)經驗主義誤導了對原因的判斷。對于涂膜出現的缺陷,一般將原因定位在涂裝工序,當仔細檢查對比涂裝操作的每一個環節未找到原因時,才將目光轉向整個工序流程。生產經驗固然重要,但全面分析判斷更重要。
             
              2)忽略了粉塵漆霧對槽液的影響。涂裝工房由于拋丸和噴漆生產存在一定粉塵、漆霧,一般知道噴漆前清洗不好對噴漆質量影響比較大,但沒有意識到會污染磷化槽液,進而影響到油箱涂膜質量。同時由于油箱體積大,槽液刻度低,一般情況下不易發現,而且在生產過程中漂浮物會油箱被帶走,無累積現象,也增加發現的難度,但實際上此問題一直存在,其教訓也是比較深刻的,希望能為此類問題的解決提供借鑒。
             
              4、解決措施:
             
              造成大型油箱涂膜缺陷的原因比較簡單, 解決措施主要有 2 個。
             
              1)加強對噴漆室、拋丸機的日常維護,保持良好的密閉性,減少漆霧、粉塵的外排。
             
              2)在磷化前檢查磷化槽液,及時將漂浮物清除,保證磷化槽液的潔凈度。在采取上述措施后,跟蹤油箱生產 3 個月,油箱涂膜缺陷已基本消除,同時可節約成本 50 萬元以上。5 結語磷化槽液表面存在的漂浮物是大型油箱涂膜缺陷產生的根本原因,生產前清除表面漂浮物可以保證槽液潔凈度,同時也消除了油箱涂膜缺陷問題。
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