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車軸防腐質(zhì)量的改進(jìn)研究

2021-06-12 06:22饒樹(shù)普中車資陽(yáng)機(jī)車有限公司四川資陽(yáng)641300
上海涂料 2021年3期
關(guān)鍵詞:光澤度發(fā)運(yùn)車軸

饒樹(shù)普,趙 靜 (中車資陽(yáng)機(jī)車有限公司,四川資陽(yáng) 641300)

0 引言

題進(jìn)行原因分析并給出對(duì)應(yīng)的解決措施,從而確保車軸產(chǎn)品防腐質(zhì)量達(dá)到技術(shù)要求。

車軸在含有鹽分和腐蝕性物質(zhì)的潮濕空氣環(huán)境下運(yùn)用,決定了其需具備防腐蝕、防水、防霉、防霧霾等性能。涂裝防護(hù)是最簡(jiǎn)便有效的防護(hù)措施之一。涂裝的漆膜厚度、附著力、耐鹽霧性能是衡量油漆性能的重要指標(biāo),此外為了獲得更高的裝飾性能,油漆顏色、光澤度、色差、表面狀態(tài)亦是必須考量的性能指標(biāo)。產(chǎn)品在運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)采取妥善的保護(hù)措施,以防止運(yùn)輸、搬運(yùn)過(guò)程中磕碰劃傷。運(yùn)輸過(guò)程中的防磕碰包含了涂裝工序中吊裝過(guò)程的防磕碰,亦包含了存儲(chǔ)及發(fā)運(yùn)過(guò)程中的防磕碰,故必須選擇合適的軟吊具來(lái)吊裝,存放時(shí)支撐工裝要求無(wú)硬質(zhì)物,發(fā)運(yùn)箱需采用橡膠板和泡沫板隔離防護(hù),只有如此才能確保車軸不會(huì)被磕碰損傷。車軸從涂裝完工到發(fā)運(yùn),從發(fā)運(yùn)到組裝上車會(huì)停放一段時(shí)間,一般采用涂油防護(hù)解決該段時(shí)間內(nèi)車軸上非油漆部位的防腐蝕處理。如果涂油防護(hù)處理不當(dāng),在高濕度環(huán)境下,車軸與濕空氣接觸極易發(fā)生銹蝕。銹蝕對(duì)車軸而言極其致命,輕則需要研磨處理銹蝕,重則造成整支車軸報(bào)廢。本研究先梳理出車軸檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步對(duì)車軸漆膜厚度不均勻、檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、車軸磕碰損傷、銹蝕問(wèn)

1 車軸油漆工藝及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

車軸加工完成后進(jìn)行涂油防護(hù),轉(zhuǎn)運(yùn)到噴烤漆房噴漆。涂裝工序包括清洗、噴漆、檢查。涂裝工序完成后,經(jīng)涂油防護(hù)、存儲(chǔ)、包裝發(fā)運(yùn)交付客戶。涂裝、防護(hù)工藝流程如下:

油漆前處理(涂油、轉(zhuǎn)運(yùn))→清洗、防護(hù)→噴水性涂料(3遍)→涂層性能、外觀檢查→清洗、涂油→包裝發(fā)運(yùn)。

涂裝作業(yè)后,必須進(jìn)行涂層性能檢驗(yàn)。涂層性能檢驗(yàn)主要包括附著力、漆膜厚度、顏色及光澤度、色差、表面狀態(tài)等,如表1所示。

2 車軸油漆、存放中存在的問(wèn)題及原因分析

2.1 涂層厚度偏差大

檢查車軸涂層厚度時(shí)發(fā)現(xiàn),噴涂3道水性涂料后車軸不同部位的干膜厚度偏差較大,軸頸部位干膜厚度在80~120 μm范圍內(nèi),軸身部位的干膜厚度在100~250 μm范圍,車軸軸頸、軸身部位示意圖見(jiàn)圖1。

表1 車軸涂層性能檢驗(yàn)要求Table 1 Inspection requirements for axle coating performance

圖1 車軸軸頸、軸身部位示意圖Figure 1 Schematic diagram of axle journal and axle body

問(wèn)題產(chǎn)生原因:車軸總長(zhǎng)2 000 mm,為圓柱體結(jié)構(gòu),噴漆時(shí)噴槍的走槍順序不合理,噴槍噴幅設(shè)置不當(dāng),造成漆膜不均勻,厚度偏差大。

2.2 油漆附著力、顏色、光澤度測(cè)量方法不科學(xué)、檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

按照ISO 2409—2013標(biāo)準(zhǔn)采用劃格器(百格刀)測(cè)試附著力,劃格器上的刀刃非常容易穿透涂層直接拉傷車軸,影響到車軸的使用壽命,故直接在車軸上測(cè)量涂層附著力,方法不科學(xué)。BYK色差儀和光澤度儀的測(cè)量原理都涉及到了光學(xué)折射原理,儀器的取樣口為平面四邊形結(jié)構(gòu),在檢測(cè)立體圓弧結(jié)構(gòu)時(shí),激光光源通過(guò)取樣口與車軸面之間的縫隙散射至取樣口外部,最終造成檢測(cè)數(shù)據(jù)失真,故直接在車軸上測(cè)量油漆顏色和光澤度,方法不科學(xué)、檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。

問(wèn)題產(chǎn)生原因:未考慮測(cè)量過(guò)程會(huì)對(duì)基材造成損傷,用劃格器(百格刀)直接在車軸上測(cè)量的方法不合適。BYK色差儀、光澤度儀都是基于基材為平面結(jié)構(gòu)的測(cè)量?jī)x器,車軸為立體圓弧結(jié)構(gòu),無(wú)法得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。

2.3 車軸磕碰損傷

車軸在吊裝、噴漆、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中,會(huì)發(fā)生磕碰損傷。當(dāng)出現(xiàn)輕微劃痕損傷時(shí),可通過(guò)拋光來(lái)補(bǔ)救;當(dāng)出現(xiàn)撞擊坑時(shí),車軸尺寸不滿足技術(shù)要求,因禁止焊修,故只能進(jìn)行報(bào)廢處理。

問(wèn)題產(chǎn)生原因:吊具吊帶上殘留砂粒、鐵屑顆粒等硬質(zhì)物,在吊裝過(guò)程中,吊帶上的砂粒、鐵屑顆粒與車軸接觸部位反復(fù)摩擦,造成車軸磕碰損傷。噴漆時(shí),車軸與支撐工裝的轉(zhuǎn)動(dòng)輪接觸并滾動(dòng)摩擦,見(jiàn)圖2,轉(zhuǎn)動(dòng)輪表面上粘附有硬質(zhì)物時(shí),亦容易造成車軸軸頸部位的擦傷。采用枕木支撐,木箱轉(zhuǎn)運(yùn)車軸時(shí),枕木上有硬質(zhì)物殘留或枕木上有未打磨圓滑的毛刺時(shí),易造成車軸劃傷。

圖2 車軸噴漆支撐工裝Figure 2 Axle painting support tooling

2.4 銹蝕

在車軸涂裝完工后,對(duì)非油漆表面進(jìn)行表面涂油防護(hù),才能進(jìn)行包裝存放、發(fā)運(yùn)。多件涂油防護(hù)后的車軸存放10 d后,車軸表面出現(xiàn)點(diǎn)狀銹蝕問(wèn)題,見(jiàn)圖3。

圖3 車軸銹蝕Figure 3 Axle rust

原因分析:防銹油中的含水量超標(biāo),涂油不均勻且有手印殘留,采用的油紙易脆裂,在高濕度環(huán)境下,車軸與濕空氣接觸發(fā)生銹蝕、腐蝕。

3 車軸防腐質(zhì)量改進(jìn)

3.1 噴涂工藝優(yōu)化

采用空氣噴槍手工噴涂,為減小涂層厚度偏差,制定的噴漆工藝順序?yàn)橄葒娸S頸后噴軸身,噴涂軸頸、軸身部位時(shí)按照兩側(cè)邊緣先預(yù)噴,再?gòu)淖笙蛴覈娡俊姌寚姺嵌?0°~90°,搭接寬度20~40 mm,按照“濕碰濕”工藝噴涂3遍。當(dāng)涂料的固含量和黏度較低時(shí),通過(guò)增加噴涂次數(shù)達(dá)到漆膜厚度要求。

3.2 油漆附著力、顏色、光澤度測(cè)量?jī)?yōu)化

采用替代樣板檢測(cè)方法,代替直接在車軸上檢測(cè)附著力、顏色、光澤度。采用激光下料車軸相同材質(zhì)的鋼板,下料尺寸400 mm×200 mm×3 mm(長(zhǎng)×寬×厚),樣板隨車軸一起噴涂,樣板的清洗和噴涂次數(shù)與車軸保持一致。通過(guò)測(cè)量樣板的涂層附著力、顏色、光澤度數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)車軸漆膜性能的依據(jù)。

3.3 車軸防磕碰措施

涂裝作業(yè)時(shí),將車軸噴漆支撐工裝轉(zhuǎn)動(dòng)輪上的異物清理干凈,轉(zhuǎn)動(dòng)輪采用橡膠件,這樣可保證噴漆過(guò)程中,車軸與轉(zhuǎn)動(dòng)輪接觸時(shí)不發(fā)生磕碰損傷。涂裝作業(yè)前后均涉及到吊運(yùn)作業(yè),嚴(yán)禁使用鋼絲繩吊運(yùn),采用軟吊帶吊運(yùn),吊裝前檢查并清理吊帶上可能殘留的砂粒、鐵屑顆粒等硬質(zhì)物。

油漆作業(yè)后車軸采用運(yùn)輸包裝箱運(yùn)輸,在接觸部位使用20 mm厚的橡膠板隔離防護(hù),避免車軸與木箱中的枕木直接接觸。車軸在包裝箱中平放,車軸兩端用泡沫板填實(shí),以免車軸運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生磕碰、移動(dòng)。

3.4 涂油防護(hù)工藝改進(jìn)

用松香水清洗車軸表面、螺紋孔、端部中心孔,擦拭干燥,然后涂R5133防銹油,確保防銹油覆蓋車軸表面及斷面螺孔表面,車軸兩端用防銹袋套上,并用膠帶緊固。涂油及套防銹袋完成后,車軸整體用氣泡膜纏繞兩層,并用膠帶緊固。防銹油、氣泡膜的覆蓋可有效防止車軸與濕空氣接觸。在涂油防護(hù)過(guò)程中,操作人員應(yīng)戴好橡膠手套,避免在車軸上留下酸性汗液、污漬,引起銹蝕、腐蝕。車軸及包裝箱在防雨、干燥的環(huán)境下放置,防腐時(shí)間可達(dá)6個(gè)月以上。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化噴漆工藝順序,控制噴槍噴幅角度和搭接寬度,能有效減小涂層厚度偏差,提高漆膜性能。采用替代樣板方式,解決了油漆附著力、顏色、光澤度測(cè)量方法不科學(xué)、檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問(wèn)題。完善吊運(yùn)方案,增加橡膠板、泡沫板等防護(hù)材料,杜絕了車軸磕碰損傷。在改進(jìn)涂油防護(hù)工藝后,車軸非油漆部位防腐時(shí)間達(dá)到6個(gè)月以上。

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