工程机械涂料与涂装的发展趋势分析摇臂

工程机械涂料与涂装的发展趋势分析

工程机械涂装的发展不仅和工程机械用户需求、工程机械产品涂装功能、工程机械本身的发展相关,还与涂料技术与产品、涂料施工工艺与设备国家及地方环保政策、自动化技术发展等相关。受以上因素的影响,工程机械涂装外观将向着装饰化、个性化、色彩多样化等方向发展,涂料将向着水性化、粉末化、高固体分化、多功能化发展,涂装将向着零部件面漆化、集中与专业化、涂料涂装一体化发展,涂装设备则向着前处理涂装一体化自动化、数字化与智能化发展。

工程机械与其他机械在功能、工况、结构尺寸等方面有着明显的区别和特点,因此在生产工艺上也存在自身的特点coatingol.com。涂装作为工程机械生产过程的一道重要工序,伴随着工程机械的不断发展而发展。当然,工程机械涂装不仅仅取决于工程机械自身的发展,还与涂料及涂料施工工艺等技术的发展有关。未来工程机械会向着什么样的方向发展,本文对此提出了以下观点,希望抛砖引玉,共同探讨。

1影响工程机械涂装发展的因素

1.1客户需求发展

随着时代发展,客户对工程机械外观的需求理念也不断发生变化。在20世纪80年代之前,设备功能、性能是用户最为关注的,很少会有客户关注工程机械的外观和造型。20世纪80年代后,外观质量要求开始被提出和关注。2000年以后,客户购买产品时不再限于内在的质量和性能,对外观提出了要求。因此,工程机械涂装的功能从以防锈保护为主、外观装饰为辅发展成为防锈保护和外观装饰并重,甚至外观装饰在客户眼里更为重要。

1.2涂料发展

巧妇难为无米之炊,涂料行业及产品的发展也影响着工程机械涂料涂装的发展。只有涂料企业开发了适合工程机械的涂料产品,工程机械才有选择的余地,涂料行业发展了,工程机械行业的涂料与涂装才能发展。当然,工程机械对涂料的需求反过来也会促进涂料行业及产品的发展。

1.3施工工艺设备的发展

涂料与涂装是密不可分的。有了新的涂料没有相应的涂装技术就难以推广使用。如电泳涂料与电涂装技术相辅相成。再如,目前已经在汽车、集装箱、轨道交通等行业广泛采用的水性涂料,在工程机械行业的应用就比较缓慢,原因主要是涂装设备未能跟上。水性涂料需要喷涂生产线的喷漆室具有严格的温度、湿度范围,而已有的工程机械喷涂线难以满足。施工工艺与设备对实现高效的喷涂、涂料的高利用率、涂膜的高质量有着决定性的作用。因此,施工工艺与设备同样会影响着工程机械涂料涂装的发展。

2工程机械造型与外观发展趋势

2.1个性化

20世纪八九十年代,工程机械给人的印象还是傻大笨粗,但是进入2000年后就不一样了。工程机械企业越来越注重品牌形象,越来越注重产品外观与造型的设计,不仅与企业自身的文化结合起来,融入企业文化元素,还与客户及时代的审美结合起来;不仅要吸引客户目光,还要展示自己的企业形象。因此,外观造型及色彩的个性化是工程机械发展的现状,也是未来的趋势。

2.2多样化

八九十年代的工程机械产品在外观上基本都是统一的工程黄,很少有其他的颜色。但是,随着工程机械外观造型及色彩个性化的出现,不同品牌的工程机械在外观造型上和色彩上不再千篇一律。比如在产品造型上,一改直棱直角的风格,流线型的设计开始应用到工程机械当中。在涂装色彩上打破工程黄限制,不同品牌的产品在涂装色彩上开始百花齐放,同一品牌的产品在色彩上也出现多样化。

2.3人机工程与美观工程

机械产品外观造型个性化、多样化的同时,更注重人机工程与美观。智能化、舒适化是工程机械产品发展的一个主要方向。舒适化不仅仅表现在人体的触觉和感觉上,还表现在视觉上。比如,流线型的设计、面漆合理的色彩搭配、漆面的丰满光亮,都会给视觉上的美感。工程机械不仅仅是一种施工机械,正和轿车不仅仅是一种代步工具一样,是一种商品。操作的舒适性,外观的靓丽,是客户的追求,因此会成为工程机械企业努力的方向。

3工程机械涂料发展趋势

3.1水性化

水性化涂装

水性涂料由于采用水作为溶剂,VOCs含量较传统溶剂涂料降低70%以上,不仅降低了储存、施工过程的爆燃危险,而且大大减少了对操作工人的职业危害,同时减少VOCs的排放量,符合绿色环保的发展理念。就目前所有的喷涂液体涂料中,水性涂料是VOCs含量较低的一种,水性涂料的VOC减排效果明显。

但是,水性涂料有其自身的缺点,对储存、施工条件要求较高。传统的溶剂型涂料的喷涂线无法直接采用水性涂料,需要对喷涂生产线进行必要的改造才能满足施工条件。另外,目前性能相同的水性涂料的成本较溶剂型涂料的高。

工程机械行业大规模采用水性漆是可行的,现在已有更多的工程机械企业在进行工艺试验。在工程机械行业中水性涂料取代溶剂型涂料虽然目前速度不是很快,但是已成为一种趋势,而且后期进度会加快。

3.2粉末化

粉末涂料几乎是零VOCs的涂料,在施工过程基本不产生VOCs,因此不需要末端废气处理,是一种十分环保的涂料。粉末涂料对施工人员技能要求不高,涂料的利用率可达到99%,虽然烘烤温度较高,但是在薄板件应用中,单位面积的综合涂装成本要远远低于溶剂型涂料,甚至只有溶剂型涂料涂装成本的一半。

在工程机械行业各大企业均已经有粉末涂装线在进行生产,产品包括油箱、驾驶室、机罩等。由于粉末喷涂在边、角、孔、洞缝等位置出现膜层较薄的问题,工程机械企业还研发了“干碰干”的粉末涂料施工工艺粉末涂料不仅环保,而且成本低,因此越来越受到欢迎,在工程机械基本形成一种理念:只要能用粉末涂料涂装的,绝对不选择液体涂料涂装。由于许多工程机械零件的板材较厚,考虑采用粉末涂料涂装进行烘烤需要消耗较多的能源,因此目前工程机械行业粉末涂料与涂装主要是薄板件。但是,由于粉末涂料使用成本还很低,一定程度上可以抵消烘烤能耗的成本增加因此粉末涂料与涂装在工程机械行的应用仍然会不断扩大。

3.3高固体分化

高固体分涂料虽然仍然是溶剂型涂料,但是由于其VOC含量较传统的溶剂型涂料低得多,因此对于VOC的降低有着积极的意义,近年来也受到了关注,在工程机械行业也有企业在应用。由于粉末涂料、水性涂料的应用受到零件板厚度以及现有涂装设备的限制,无法直接替换现有的溶剂型涂料。而高固体分涂料在施工条件上则完全与现有的传统溶剂型涂料相同不需要进行设备,可直接切换因此,在短期内高固体分涂料会有一个增长。

3.4多功能化

工程机械涂的功能除了装饰,还有耐油。比如装载机变速箱体的涂装,外需要喷涂防底漆及面漆内腔需要喷涂耐油底漆。如果采用传统的工艺,需要至少两喷两烘更换3种涂料,。采用一种多功能涂料不仅具有防腐蚀性能还有耐油性能,同时还具备一定装饰性能那么涂装就可以一次喷涂完成,不仅缩短产品生产周期,还大大降低能托及人工成本,少voc的产生日前,同时具备防腐蚀性能和装饰性能的底面合一涂料已在工程机械应用多年,但同时具备防、耐油、装的多功能涂料还未出现。

4工艺发展趋势

4.1零部件面漆化

工程机械传统的生产工艺是零件喷涂底漆后装配,装配后整机刮涂腻子和喷涂面漆。零件面漆化则是在整车装配之前将零部件进行底漆和面喷涂,并使涂的外观质量达到整机外观质量要求,装配后不再对整机进行面喷涂。

零部件面漆化工艺的应用,取消了整机清洗、打磨工序,节省了水资源料和人力资源。同时,节省了企业厂房面积及资金投入。日前,几乎所有的工程机械都采用了零部件面化或两部的零部件面漆化工艺,并且成为工程机械涂装工艺的一种发展趋势。

4.2集中与专业化

随着环保治理的深入,分散的涂装利于废气的集中收集和处理,而且大大增加了废气达标处理装置的投资费用以及监测费用。另外分散的涂装不利于管理。因此,现在工程机械的涂装生产布局集中化和专业化,,从而降低环保设施的投人,实现专业化的生产及管理。未来工程机械的涂装将会向着这种集中化和专业化方向发展。

4.3涂料涂装一体化

涂料与涂装是不可分的。但是过去涂料生产和涂料应用完全是分开的,当出现涂质量问题时,往相互推。近年来,有学者提出了“涂料、涂装一体化”的发展思路。一些涂料生产企业不仅向工程机械提供涂料产品,还提供涂料施工服务。工程机械企业将需要涂装的零件交给外包方,外包方租用或利用工程机械企业的场地、设备,按工程机械委托方的技术要求提供涂料,并按照工程机械委托方提供的质量标准对零件进行涂装。工程机械企业只对涂装质量进行监管,其他方面全部交由外包方。这些外包方往往是涂料生产企业,他们企业,他们涂料性能专业施工水平较高。

5结语

随着用户需求的发展和工程机械行业自身的展进步,外观造型越发重要,造型个性化、色彩多样化、外观丽化是工程机械涂装的重点方向。受环保政策影响,选择低VOC或OC涂料是工程机械涂料选择的发展方向。为了降低成本,提高效率多功能涂料以及零部件面漆化、集中专业化涂料装一体化等将是工程机械现在乃至将来的发展方向。

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