一种轮毂的涂装方法与流程

1.本发明属于轮毂生产技术领域，具体涉及一种轮毂的涂装方法。


背景技术：

2.目前，铸造成型经机加工之后的轮毂需要打磨处理好后上涂装线，在铝合金轮毂表面形成均匀的涂层，提高轮毂的美观性，增强轮毂的耐腐蚀性和耐碰击等性能，来满足不同客户的需求。
3.常规的轮毂涂装工艺包括以下步骤：对待喷涂的轮毂基体进行预处理；对所述预处理后的所述轮毂基体按照预设膜厚进行底粉喷涂，并在第一固化条件下进行固化处理；对喷涂底粉后的所述轮毂基体进行色漆喷涂，并在第二固化条件下进行固化处理；对喷涂色漆后的所述轮毂基体进行清漆喷涂或加工后透明粉喷涂，并在第三固化条件下进行固化处理。然而，采用油漆喷涂会存在环保问题，污染严重，而且涂装过程复杂。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种轮毂的涂装方法，该轮毂的涂装方法简化了轮毂涂装工序，降低了轮毂涂装成本；消除了油漆中有机物挥发产生的影响，使得轮毂涂装更加环保。
5.本发明的一种轮毂的涂装方法的技术方案是：一种轮毂的涂装方法包括以下工序：前处理工序、彩色环氧聚酯填料底粉喷涂工序、精车加工工序以及透明粉喷涂工序；所述彩色环氧聚酯填料底粉喷涂工序包括以下步骤：在粉体喷房内，环氧聚酯纯色粉末涂料或环氧聚酯彩色粉末涂料通过高压静电喷涂的原理，在压缩空气和静电的作用下使带电粉末自由、均匀地吸附在轮毂表面；通过粉体烤炉将环氧聚酯纯色粉末涂料或环氧聚酯彩色粉末涂料均匀地流平固化形成基体涂层，基体涂层厚度为90-120
µ
m；固化时间为15-22分钟，固定温度为175-180℃，粉体烤炉出口用80000-100000m
³
/h、20℃冷却风对轮毂冷却15-20min。
6.作为对上述技术方案的进一步改进，所述前处理工序包括以下步骤：将铝合金轮毂经过热水洗、预脱脂、水洗、主脱脂、酸洗、纯水洗、无铬钝化、纯水洗的工艺处理，再经过烤炉烘烤和冷风室降温，完成前处理。
7.作为对上述技术方案的进一步改进，所述精车加工工序采用精车机床对轮毂套色部位进行加工，车削深度控制在0.2mm
‑‑
0.8mm之间，以便于车削出铝基体，凸显套色成品效果。
8.作为对上述技术方案的进一步改进，所述透明粉喷涂工序包括以下步骤：在粉体喷房内，丙烯酸粉末涂料通过高压静电喷涂的原理，在压缩空气和静电的作用下使带电粉末自由、均匀地吸附在轮毂表面固化的基体涂层上；通过粉体烤炉将丙烯酸粉末涂料均匀地流平固化形成效果涂层，效果涂层厚度为80-100
µ
m；固化时间为17-25分钟，固定温度为
180-188℃，粉体烤炉出口用80000-100000m
³
/h、20℃冷却风对轮毂冷却15-20min。
9.本发明提供了一种轮毂的涂装方法，相比于现有技术，其有益效果在于：本发明的轮毂的涂装方法与现有技术中轮毂涂装方法相比，（1）现有轮毂涂装方法无颜色要求，底粉作用为增加产品表面平整度及附着性能，本发明的轮毂的涂装方法在原有基础上对底粉喷涂提出了色彩要求及较高的外观要求。（2）现有轮毂涂装方法为固化温度177℃要求固化10-15min，本发明的轮毂的涂装方法延长了固化时间达到了涂层完全固化。（3）现有轮毂涂装方法直接下转至液体油漆线喷涂，本发明的轮毂的涂装方法取消了色漆喷涂以及色漆固化工艺流程，可减少线体投入约1/4，以100万只铝合金轮毂涂装产线为例，线体大约投入为5000万元，可减少投入1250万投入，同时消除了传统铝合金轮毂涂装工艺中采用丙烯酸液体油漆的voc排放，固废排放等等，使得轮毂涂装更加环保。（4）现有轮毂涂装方法无底粉固化膜性能检测要求，本发明的轮毂的涂装方法增加了固化膜检验全套工艺要求，完全满足客户需求。
10.本发明的轮毂的涂装方法中的前处理工序缩短了产品清洗时间，提高生产效率约10%。现有轮毂涂装方法需考虑车削时液体油漆层与底粉层车削崩漆因素，本发明的轮毂的涂装方法无油漆层不需考虑崩漆，提高产品整体合格率2%左右，以100万只产线计算，年消除废品2万件，每件产品涂装加工费按25元计算，年节省费用50万元。现有轮毂涂装方法需针对液体油漆流平及反射产生的橘皮外观问题，本发明的轮毂的涂装方法取消油漆层直接喷涂，无液体反射层，产品外观容易控制。本发明的轮毂的涂装方法中效果涂层固化温度为177℃，固化时间为17-20min，延长了固化时间达到了涂层完全固化。现有轮毂涂装方法对成品液体油漆层检验要求苛刻，本发明的轮毂的涂装方法中的涂层包括基体涂层和效果涂层，消除了中间层的干扰，产品性能明显提升。
附图说明
11.图1是本发明的轮毂的涂装方法的流程图。
具体实施方式
12.下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：本发明的轮毂的涂装方法的具体实施例，如图1所示，包括以下工序：前处理工序、彩色环氧聚酯填料底粉喷涂工序、精车加工工序以及透明粉喷涂工序。
13.本实施例中，前处理工序包括以下步骤：将铝合金轮毂经过热水洗、预脱脂、水洗、主脱脂、水洗、酸洗、纯水洗、无铬钝化、纯水洗的工艺处理，再经过烤炉烘烤和冷风室降温，完成前处理。具体的，采用环形清洗链喷淋清洗，清洗与烘干一次通过：全线链速设定为：3.5m/min。上线毛坯检测、1.2mpa热水洗1.5min、1.2mpa预脱脂清洗2min、1.5mpa脱脂清洗2min、、1.2mpa自来水洗1.5min、1.2mp自来水洗2min、0.8mpa5%稀硝酸混合溶液清洗2min、1.5mpa纯水清洗2min、1.5mpa纯水清洗1.5min、0.8mpa锆钛体系药剂冲刷成膜1.5min、1.5mpa纯水清洗2min、1.5mpa纯水清洗1.5min、0.5mpa鸭嘴风刀吹洗3min、120℃、0.3mpa热风烘干45min。完成后20min以内进入下一道工序，产品不能经过触碰，采用机械手自动转运，抽检批次产品进行破坏性成膜快速检测，检测采用cuso4试剂和800#砂纸，打磨清洗面对称三处直径20mm圆形区域，滴定试剂，并在未打磨区域滴定三处。观察颜色，未打磨区域
2min不变色表明产品成膜合格，进入下一道工序，否则返工处理。并用简易方法观察成膜效果，连续生产每4h/次，具体为使用纯水连续不断冲洗待测表面，确保整个待测表全部浸润后，观察水膜是否连续，如水膜连续，判断表面已清洗干净，如某处水膜破裂，判断表面未洗净。未清洗净产品判定不合格，做返工处理。前处理工序所用的自来水电导率≤800μs/cm，ph值控制在6-7之间；纯水电导率≤10μs/cm，ph值控制在6-7之间。
14.本实施例中，彩色环氧聚酯填料底粉喷涂工序包括以下步骤：在粉体喷房内，环氧聚酯纯色粉末涂料或环氧聚酯彩色粉末涂料通过高压静电喷涂的原理，在压缩空气和静电的作用下使带电粉末自由、均匀地吸附在轮毂表面；通过粉体烤炉将环氧聚酯纯色粉末涂料或粉环氧聚酯彩色粉末涂料均匀地流平固化形成基体涂层，基体涂层厚度为90-120
µ
m；固化时间为：15-22分钟，固定温度为：175-180℃，粉体烤炉出口用80000-100000m
³
/h、20℃冷却风对轮毂冷却15-20min。具体的，彩色环氧聚酯填料底粉喷涂工序采用喷涂链条 固化链条自动完成，转线采用接触式四爪定位机器人转线操作，整线链速设定3-3.6m/min。清洗后的毛坯在无尘车间内机器人自动转运正面朝上平放产品于支具上，支具材质为304不锈钢或铝合金，必须有良好的导电性能和接地性能。在轮毂上放置不喷涂范围防护堵具，轮毂自动进入静电除尘室2min，图像识别轮型确认喷涂颜色20s。机器人根据识别信息抓取不同产品进入并联自动喷粉室（纯色与彩色分开），粉房温、湿度要求：温度≤30℃、相对湿度≤75%，乘用车轮毂15-19寸通用喷涂参数为：电压：35-45kv，电流40-70
µ
a，压缩空气4
ꢀ‑
4.5nm
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/h，吐粉量50-80g/min，喷涂采用5-8只静电枪距离工件15-25cm进行不同角度喷涂。卸去防护堵具后，人工检查喷涂效果，有无漏喷、堆积、杂质等缺陷。通过机器人四爪定位接触轮辋部位抓取产品转移至固化链条，固化时间保持在15-22分钟，固定温度保持在175-180℃，固化出口用80000-100000m
³
/h、20℃冷却风强制冷却15-20min后转至室温。接着，自动脱料机将轮毂转至检验工序或透明粉工序。检查喷涂厚度在90-120
µ
m，检查缺陷如杂质、流挂、喷涂不均、色差等问题，套色系产品下转至精车工序；纯色系产品直接通过物流系统在自动脱料工位转至透明粉工序。不合格品做返工处理。此工艺完成后需对成膜性能进行破坏性试验，：1件/h产品干膜附着力要求≥gt1级（成膜正面采用刀片刻画1mm11道的方格用3m胶带均匀粘贴，垂直向上拉力撕掉胶带，观察胶带和破坏网格99%无脱落），1件/h产品湿膜附着力要求≥gt1级；1件/h采用d65光源使用45
°
色差仪对比标准，要求
△
e≤1；1件/h硬度试验，最小硬度为hb型铅笔。1批次/次对成膜性能进行cass（醋酸铜加速盐雾试验），要求刻画部位双边腐蚀之和＜2.5mm。以上试验合格最终产品可入库，试验不合格，根据试验批次进行产品追溯，报废所有不合格产品。
15.本实施例中，精车加工工序采用精车机床对客户要求的特殊套色部位进行加工。具体的，采用master-cam软件按照轮毂正面曲线随型编写而成独有的加工路径，车削深度在0.2mm
‑‑
0.8mm之间，目的在于车削出铝基体，用于套色成品效果的凸显。数控卧车车床工装精度：固定支撑块端跳≤0.05mm；自定心块径跳≤0.1mm；定心轴径跳≤0.03mm。实际转速1000～2000 r/min；进给量：精车序正面及轮缘圆弧0.1～0.2（钻石车：0.12-0.15mm/r。车削部位要求和未车削部位过渡圆滑，不可见明显接刀痕迹，粗糙度控制在6-8级ra3.2-0.8。车削完成后100%对车削部位进行尺寸检查，符合图纸要求，合格，转入下道工序；不合格进行返工或报废处理。
16.本实施例中，透明粉喷涂工序包括以下步骤：在粉体喷房内，丙烯酸粉末涂料通过
高压静电喷涂的原理，在压缩空气和静电的作用下使带电粉末自由、均匀地吸附在轮毂表面固化的基体涂层上；通过粉体烤炉将丙烯酸粉末涂料均匀地流平固化形成效果涂层，效果涂层厚度为80-100
µ
m；固化时间为17-25分钟，固定温度为180-188℃，粉体烤炉出口用80000-100000m
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/h、20℃冷却风对轮毂冷却15-20min。具体的，透明粉喷涂工序采用喷涂链条 固化链条自动完成，转线采用接触式四爪定位机器人转线操作，整线链速设定3-3.6m/min。将正面朝上、精加工后的轮毂在无尘车间内使用机器人转运平放在产品支具上，支具材质为304不锈钢或铝合金，必须有良好的导电性能和接地性能。放置不喷涂范围防护堵具，自动进入静电除尘室2min，混线进入自动喷粉室。粉房温、湿度要求：温度≤30℃，相对湿度≤75%，乘用车轮毂15-19寸通用喷涂参数为：电压：40-50kv，电流50-75
µ
a，压缩空气4
ꢀ‑
4.5nm
³
/h，吐粉量60-80g/min。喷涂采用4-6只静电枪距离工件15-20cm进行不同角度喷涂。卸去防护堵具人工并检查喷涂效果，有无漏喷、堆积、杂质等缺陷。通过机器人四爪定位接触轮辋部位抓取产品转移至固化链条，固化时间保持在180-188℃，固化时间保持在17-25分钟，粉体烤炉出口用80000-100000m
³
/h，20℃冷却风强制对轮毂冷却15-20min。自动脱料机将轮毂转用至检验工序：检查效果涂层单层厚度是否在80-100
µ
m，效果涂层和基体涂层厚度和是否在170-220
µ
m，进行成品外观检查，不合格品做返工处理。
17.本实施例中，透明粉喷涂工序完成后需对成膜性能进行破坏性试验：1件/h产品单涂层/复合涂层干膜附着力要求≥gt1级（成膜正面采用刀片刻画1mm11道的方格用3m胶带均匀粘贴，垂直向上拉力撕掉胶带，观察胶带和破坏网格99%无脱落），1件/h产品单涂层/复合涂层湿膜附着力要求≥gt1级；室温下，1件/h产品测试硬度，最小硬度为hb型铅笔。1件/h采用d65光源使用45
°
色差仪对比标准，要求
△
e≤1；1批次/次对成膜性能进行cass（醋酸铜加速盐雾试验），要求刻画部位双边腐蚀之和＜2.5mm。1批次/次对成膜性能进行砾石冲击试验，使用碎石喷射装置，温度-20℃，剥落面积=a x b工业用金刚石以130
±
15km/h，射击5次。试验后，漆膜剥落面积平均0.5mm2以下，最大0.65mm2以下。如新产品认证阶段需对首次成品做以下试验，用以验证工艺及材料稳定性：温水浸渍试验、抗碎石击打试验、抗热周期试验、线性腐蚀试验、复合腐蚀试验、抗天气腐蚀、抗汽油性性能、抗碱性着色、抗酸性着色、抗防锈剂性能、抗刹车液性能、抗洗车能力、抗装船环境的检验。产品进入包装前，必须确保以上试验合格，并获得客户授权生产许可，合格成品进行合格品标识，按照客户要求进行包装；试验不合格，根据试验批次进行产品追溯，报废所有不合格产品。
18.本发明的轮毂的涂装方法与现有技术中轮毂涂装方法相比，（1）现有轮毂涂装方法无颜色要求，底粉作用为增加产品表面平整度及附着性能，本发明的轮毂的涂装方法在原有基础上对底粉喷涂提出了色彩要求及较高的外观要求。（2）现有轮毂涂装方法为固化温度177℃要求固化10-15min，本发明的轮毂的涂装方法延长了固化时间达到了涂层完全固化。（3）现有轮毂涂装方法直接下转至液体油漆线喷涂，本发明的轮毂的涂装方法取消了色漆喷涂以及色漆固化工艺流程，可减少线体投入约1/4，以100万只铝合金轮毂涂装产线为例，线体大约投入为5000万元，可减少投入1250万投入，同时消除了传统铝合金轮毂涂装工艺中采用丙烯酸液体油漆的voc排放，固废排放等等，使得轮毂涂装更加环保。（4）现有轮毂涂装方法无底粉固化膜性能检测要求，本发明的轮毂的涂装方法增加了固化膜检验全套工艺要求，完全满足客户需求。
19.本发明的轮毂的涂装方法中的前处理工序缩短了产品清洗时间，提高生产效率约
10%。现有轮毂涂装方法需考虑车削时液体油漆层与底粉层车削崩漆因素，本发明的轮毂的涂装方法无油漆层不需考虑崩漆，提高产品整体合格率2%左右，以100万只产线计算，年消除废品2万件，每件产品涂装加工费按25元计算，年节省费用50万元。现有轮毂涂装方法需针对液体油漆流平及反射产生的橘皮外观问题，本发明的轮毂的涂装方法取消油漆层直接喷涂，无液体反射层，产品外观容易控制。本发明的轮毂的涂装方法中效果涂层固化温度为177℃，固化时间为17-20min，延长了固化时间达到了涂层完全固化。现有轮毂涂装方法对成品液体油漆层检验要求苛刻，本发明的轮毂的涂装方法中的涂层包括基体涂层和效果涂层，消除了中间层的干扰，产品性能明显提升。
20.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。