文/ 劉先貴，廖煥，張濤，蔡自安·格力電器（珠海）股份有限公司

空調(diào)鈑金件表面涂裝主要采用靜電粉末噴涂工藝，其基本原理為：通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)，粉末和零件分別附上正負(fù)電荷，通過(guò)粉槍噴射，粉末均勻吸附在零件被噴涂表面，經(jīng)固化爐加熱，粉末熔融流平，固化后在零件表面形成致密的涂裝層。噴涂工藝流程為：半成品→零件前處理→靜電粉末噴涂→固化→冷卻→成品，具體工藝流程如圖1所示。

圖1 噴涂工藝流程圖

問(wèn)題的提出

為保障噴涂質(zhì)量，零件噴涂前處理工藝有嚴(yán)格要求，前處理工藝路線一般為：預(yù)脫脂→脫脂→水洗1→水洗2→陶化→水洗3→烘干，其中水洗1水管結(jié)垢問(wèn)題一直是涂裝行業(yè)的難題。在噴涂車間的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中，水洗1中出現(xiàn)水管結(jié)垢，導(dǎo)致水管堵塞、電機(jī)故障的問(wèn)題如圖2、圖3所示。水管結(jié)垢問(wèn)題不僅減小了管道橫截面徑流量，影響噴涂出水量及水洗效果，更嚴(yán)重的是會(huì)造成噴淋管道系統(tǒng)堵塞，并且噴淋泵也時(shí)常出現(xiàn)軸承結(jié)垢卡死、需要停線維修的局面。

圖2 管道結(jié)垢

圖3 噴淋泵結(jié)垢

原因分析

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和對(duì)水槽水質(zhì)化驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該槽內(nèi)水質(zhì)成分中金屬離子濃度和PH值比當(dāng)?shù)刈詠?lái)水中的同類型物質(zhì)有不同程度的增大，水質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。針對(duì)這種困擾公司多年的頑疾問(wèn)題，成立污水處理改善工作攻關(guān)小組，并且經(jīng)過(guò)討論一致決定必須想方設(shè)法將水洗1水槽自來(lái)水循環(huán)體系中的金屬離子濃度降低。

表1 水洗1水槽水質(zhì)與自來(lái)水對(duì)比分析

經(jīng)分析，該現(xiàn)象是由于除油脫脂后零件表面會(huì)殘留一些脫脂堿液及一些其他金屬離子，被水洗循環(huán)后帶入到水洗1水槽中。而碳酸根離子和部分金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的碳酸鋅、碳酸鈣和碳酸鎂，這些難溶性物質(zhì)在出水管道表面沉積聚合，形成水垢。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，水洗1水槽中水循環(huán)系統(tǒng)有巨大漏洞。原先水槽水循環(huán)方案為：經(jīng)水洗后含各類離子的污水循環(huán)到水槽中再次利用，為了補(bǔ)充因水分蒸發(fā)和被鈑金件帶出的水總量損失，水槽內(nèi)部側(cè)面接有自來(lái)水入水口，用于補(bǔ)充新鮮自來(lái)水。根據(jù)以往的污水處理經(jīng)驗(yàn)，入水口的自來(lái)水出水量必須大于水槽損失量才能形成槽體水量溢流。溢流出的水溶液帶出部分污染物，其中就包括部分的金屬離子和懸浮油性物質(zhì)。

但是就管道結(jié)垢原理，綜合考慮金屬離子與水溶液的比重，并且結(jié)合槽體不同水位水體質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告綜合分析，得出結(jié)論：在原先污水循環(huán)到槽體的過(guò)程中，大量的金屬離子下沉到槽體底部，并且由放置于槽體底部的噴淋提升泵進(jìn)行循環(huán)噴淋配水至各噴淋管道和噴淋頭，由于所吸取的水體含有大量的金屬離子，進(jìn)而與碳酸根離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)沉淀物沉積于管道內(nèi)壁和噴淋泵內(nèi)部，從而造成設(shè)備使用故障。

改善方案

為解決水垢問(wèn)題，項(xiàng)目攻關(guān)組經(jīng)過(guò)討論一致確定改善方案為：將原水處理系統(tǒng)中位于底部位置的噴淋泵移至槽體水位中部附近，該位置水中金屬離子濃度略小于底部。

將槽體底部的排水口部分打開(kāi)，將底部沉積的金屬離子濃度大的污水排出，用于降低水槽整體金屬離子濃度。該方案要求排水口流量小于入水口流量，該項(xiàng)措施保持水槽仍然留有一定的溢流量用于清理漂浮于水表面的油脂性懸浮物。最后在水槽側(cè)邊加裝水位報(bào)警感應(yīng)器，當(dāng)水位低于某一位置時(shí)，將會(huì)發(fā)出警報(bào)用于提醒現(xiàn)場(chǎng)人員調(diào)整開(kāi)口大小。

改善方案實(shí)行后，噴涂前水洗1過(guò)程中管道堵塞、噴淋泵失效等問(wèn)題得到有效改善，水槽改善前后水洗管道如圖4所示。把改善后同位置取樣的水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果與改善前進(jìn)行對(duì)照，發(fā)現(xiàn)鈣離子濃度有明顯降低，其中PH值、鋅離子、鎂離子濃度都有不同程度的降低，對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。

圖4 水洗1水槽改善前后水洗管道

表2 改善前后水洗1水槽水質(zhì)對(duì)比分析

結(jié) 束 語(yǔ)

該改善方案適用于涂裝行業(yè)噴涂線體水洗1過(guò)程中管道結(jié)垢問(wèn)題改善，運(yùn)用離子比重沉積原理，使用較少成本實(shí)現(xiàn)了水槽離子濃度的大幅度降低，噴涂線體的故障率得以有效降低，生產(chǎn)效率相應(yīng)提高。該方案已全部推廣到我司所有噴涂線體當(dāng)中，對(duì)于整個(gè)涂裝行業(yè)也具有一定的借鑒意義。