蔣明明 任麗艷

【摘 要】隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，用戶對發(fā)動機表面質(zhì)量的狀態(tài)關注度越來越高。由于防銹工藝的選擇不合理以及儲運環(huán)境的不重視，發(fā)動機廠內(nèi)或出廠后短時間內(nèi)銹蝕的問題時有發(fā)生，造成市場用戶及服務站產(chǎn)生較大的抱怨，對企業(yè)的產(chǎn)品市場形象造成嚴重的負面影響，同時產(chǎn)生了較大的經(jīng)濟損失。本文以國內(nèi)某發(fā)動機廠表面噴涂質(zhì)量提升的過程為例，敘述了發(fā)動機防銹工藝設置的主要內(nèi)容以及注意事項，為有類似需求的企業(yè)和技術(shù)人員提供問題解決的方案以及思考的空間。

【關鍵詞】發(fā)動機 表面質(zhì)量狀態(tài) 防銹 涂裝

作為我國汽車零部件行業(yè)中的重要的一環(huán)，發(fā)動機制造工藝技術(shù)已經(jīng)達到了世界一流水平，但發(fā)動機的表面防銹技術(shù)與世界先進水平仍存在一定的差距。盡管近年來，很多國內(nèi)新發(fā)動機涂裝線生產(chǎn)線陸續(xù)投產(chǎn)，大量采用了國內(nèi)一流裝備，但其整機表面質(zhì)量方面與國外同類產(chǎn)品仍存在一定差距，直接導致市場競爭力的不足。

發(fā)動機的防銹是一個系統(tǒng)化的工程，主要包括發(fā)動機廠內(nèi)涂裝工藝過程以及廠外周轉(zhuǎn)儲存過程兩方面。根據(jù)廠內(nèi)工藝設置，場內(nèi)周轉(zhuǎn)一般需1-3天，產(chǎn)品從制造到銷售環(huán)節(jié)，存在3-6個月不等的銷售期限，根據(jù)發(fā)動機配套產(chǎn)品類型的不同，發(fā)動機產(chǎn)品的防銹周期一般要求為3-5年。因此，發(fā)動機廠家必須根據(jù)配套產(chǎn)品使用環(huán)境以及使用周期的要求合理設置發(fā)動機涂裝工藝以及存儲放置環(huán)境。

1 發(fā)動機銹蝕的機理

1.1 產(chǎn)生銹蝕的機理

發(fā)動機的銹蝕主要為鑄鐵件的銹蝕。鑄鐵件容易產(chǎn)生銹蝕主要因為鑄鐵組織中的碳元素以自由狀態(tài)的片狀或球狀石墨存在，加之鑄鐵本身含有硅、硫、磷等雜質(zhì)，使其組織結(jié)構(gòu)疏松而不均勻，所以在大氣環(huán)境中，當空氣相對濕度大于65%時，空氣中的水汽在其表面形成一層液膜，以液膜為電解液，以碳為陰極，臨近區(qū)域的金屬為陽極，就形成無數(shù)個腐蝕微電池，發(fā)生電化學腐蝕，總反應方程式為：

Fe+2H2O Fe（OH）2+H2；

2Fe+O2+2H2O H2O +2Fe（OH）2 ；

Fe（OH）2被氧化，生成最終產(chǎn)物，即：

4Fe（OH）2 十2H2O +O2 4Fe（OH）3；

根據(jù)鑄鐵產(chǎn)生銹蝕的機理，研制、設計出能有效地封閉鑄件孔隙， 防止或減緩大氣中水和氧的滲透，減少腐蝕微電池的形成幾率，就能達到防銹、緩蝕的目的。根據(jù)這一原理，目前國內(nèi)外已研制出多種不同類型的防銹材料和緩蝕劑，按其物理形態(tài)分有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)等

1.2 發(fā)動機易產(chǎn)生銹蝕的原因

發(fā)動機的試裝過程是一個高速、精密、復雜的流水化作業(yè)工藝過程，根據(jù)使用材料的不同，期配件包含鑄鐵件、鋁件等金屬材料，一般包含總裝、分裝、實驗、涂裝、包裝等工藝流程，其中實驗過程（熱試類型）以及涂裝過程（前處理過程）發(fā)動機本身會與試驗冷卻液以及噴涂前處理清洗液進接觸，容易造成涂裝前發(fā)動機表面存在積水或表面潮濕等問題，同時由于噴涂原料以及噴涂工藝的選型問題以及對物流包裝以及倉儲等方面的不重視，發(fā)動機很容易在出廠后短時間內(nèi)產(chǎn)生銹蝕。

2 發(fā)動機的防銹工藝

2.1 發(fā)動機的廠內(nèi)涂裝工藝方案

發(fā)動機涂裝工藝的設置應綜合考慮工件試驗后的表面質(zhì)量狀態(tài)以及終端用戶對產(chǎn)品表面質(zhì)量的實際需求。下面將以國內(nèi)某知名發(fā)動機及企業(yè)（簡稱A公司）的涂裝工藝進行論述說明。

A公司以建設新發(fā)動機生產(chǎn)線為切契機，順應市場對發(fā)動機防銹質(zhì)量提升的需求，計劃按照國內(nèi)先進的涂裝工藝進行涂裝車間的建設。在發(fā)動機的涂裝項目立項以及調(diào)研過程中，公司領導高度重視，以公司生產(chǎn)副總作為項目的主管領導，生產(chǎn)、工藝、質(zhì)量、物流等部門的管理者與業(yè)務負責人為開發(fā)小組成員，在進行方案設計時，一方面采用標桿調(diào)研的方式，對國內(nèi)外典型的發(fā)動機涂裝生產(chǎn)線使用情況進行走訪調(diào)查，一方面結(jié)合自身產(chǎn)品特點，參照原有涂裝生產(chǎn)線進行涂裝生產(chǎn)工藝的提升分析，A公司原有涂裝工藝路線以及平面布置如圖1。

圖1

通過走訪調(diào)查以及結(jié)合公司原使用效果，A公司總結(jié)了現(xiàn)有涂裝工藝以下幾方面的問題：

（1）發(fā)動機的前處理工藝主要包含脫脂、漂洗、吹干三項工序內(nèi)容，而標桿企業(yè)前處理工藝包括脫脂、漂洗、磷化、漂洗、防銹、吹干六項工序內(nèi)容；

（2）發(fā)動機前處理后直接進行噴涂作業(yè)，而標桿企業(yè)發(fā)動機前處理后會進行烘干強冷處理，以保證發(fā)動機噴涂前的表面狀態(tài)；

（3）發(fā)動機噴涂工藝完全采用手工噴涂工藝，標桿企業(yè)噴涂工藝采用機器人與人工結(jié)合的噴涂模式，降低了操作人員的勞動強度，同時能夠一定程度上保證噴涂狀態(tài)的一致性；

（4）發(fā)動機噴涂后直接進行下一道裝配工藝流程，標桿企業(yè)則需進行噴涂后的烘干處理，以保證表面油漆的實干狀態(tài)；

A公司通過對標桿企業(yè)以及企業(yè)原有涂裝方案的分析對，結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品特點以及投資規(guī)劃，經(jīng)過多方論證，設置了符合該公司需求的工藝流程，該公最終新涂裝工藝方案線如表1。

表1

發(fā)動機涂裝工藝 工藝參數(shù)

脫脂 折光系數(shù)：2±0.5，

PH值：8-10，

溫度：50±5℃；

漂洗 溫度50±5℃；

防銹 折光系數(shù)：1±0.2，

PH值：8-9；

自動吹干 氣壓：0.2-0.3MPa

手動吹干 氣壓：0.4-0.5MPa

烘干 溫度：60-80℃，

時間：18-20m；

強冷 時間：4m；

自動噴涂 ABB機器人

手動噴涂 GROC輸調(diào)漆系統(tǒng)

流平 4m；

烘干 溫度：60-80℃，

時間：16-18m；

強冷 時間：4m；

通過對標桿先進涂裝方案的消化吸收，A公司建設了符合該公司實際情況的涂裝車間并正常投入到了生產(chǎn)中。經(jīng)過一段時間的使用驗證出現(xiàn)了這樣那樣的特殊問題和微小錯誤，如前處理槽體之間竄水、自動吹干效果較差等問題，這些都需要留待未來一年乃至幾年的使用優(yōu)化中逐漸解決（猶如系統(tǒng)添加補?。?。

2.2發(fā)動機包裝防護以及周轉(zhuǎn)工藝方案

A公司新的涂裝方案實施后，市場不再反饋嚴重的產(chǎn)品銹蝕問題，但個別配套廠家仍間斷性的發(fā)生銹蝕問題。A公司通過進一步的調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，銹蝕問題主要發(fā)生在一家農(nóng)機產(chǎn)品企業(yè)（簡稱B公司），與其他配套廠家對比主要存在以下幾方面的區(qū)別：

（1）發(fā)動機產(chǎn)品由A公司到B公司運輸以及儲存為露天放置，并且有銹蝕反饋的時間主要為雨季；

（2）B公司發(fā)動機安裝到配套產(chǎn)品上后仍為裸露狀態(tài)，表面無遮蔽防護；

針對以上問題點，A公司做出了如下處置方案：

（1）針對發(fā)動機的儲存，應避免潮濕，防止長時間暴曬，因此應設置專門的儲存?zhèn)}庫，即使短期中轉(zhuǎn)也應存放在防雨棚內(nèi)；

（2）針對裸露的工作環(huán)境，建議B廠家設置一定的防護遮蔽裝置，同事A廠家充分考慮B廠家實際使用需求，更換油漆種類，提高油漆的耐候性能；

通過以上措施的實施，供應B廠家的產(chǎn)品銹蝕問題也得到了一定程度上的緩解消除。

3 發(fā)動機防銹工藝設置的幾點注意事項

通過以廠內(nèi)涂裝工藝以及包裝防護周轉(zhuǎn)工藝方案的實施，本人有以下認識，

（1）發(fā)動機防銹工藝的設置必須充分考慮公司的產(chǎn)品現(xiàn)狀以及用戶需求；

（2）發(fā)動機涂裝工藝的設置必須預留后期的改進增補空間，以保證新工藝的實施以及產(chǎn)能提升的改造需求；

（3）在選擇漆中時，要考慮到產(chǎn)品的使用環(huán)境，如有的漆種在一般氣候條件下，耐久性好，防銹能力強，有的漆種有較好的耐鹽、堿性。