汽车涂装车间注蜡线设备及工艺技术探讨

目前国内汽车工业高速发展，各大汽车厂家都在扩建工厂，新的生产线不断出现，各种新工艺及设备不断涌现。其中油漆车间的空腔注蜡工艺作为特有的车身防腐工艺得到广泛的应用。例如上汽大众、上汽通用油漆车间的注蜡线都普遍采用了空腔注蜡工艺。 空腔注蜡工艺，德国大众于1979年获得专利，1981年以后该工艺在世界各大汽车生产线投入使用，广泛应用于斯柯达、大众、宾利等车型。

注蜡工艺的特点是：1）注蜡过程全自动，生产节拍可快至60秒（不包括混合生产）；2）.蜡能够进行循环使用；3）注蜡工艺具有很高的实用性与可靠性；4）注蜡温度、注蜡压力、注蜡时间可以调节及控制； 5）不使用有毒有害溶剂，水污染为零，符合环保要求。

1 空腔注蜡系统的组成及原理
1.1 空腔注蜡工艺简介
已喷涂过的车身及封闭的空腔，经过预热烘房对车身进行全身加热，使用精准的注蜡机械（注蜡头与密封头定位与封堵，注蜡喷嘴精确定位）进行注蜡，注蜡后倾斜滴蜡（车身摆动15°倒出余蜡），注蜡后会在车身空腔壁形成一层蜡膜（厚度最小可达30微米），蜡消耗量约2.0千克/车。

蜡的工艺特性：1）工艺温度115℃-120℃，循环使用，在该温度下无过喷损失 ；2）无水污染、环保性 3.熔点＞89℃、凝固点＞69℃、燃点接近于250 ℃ ；3）良好的渗透性，可以渗透进缝隙及凹槽中；4.）永久的附着性，在-35 ℃低温下不脱落。

1.2 注蜡的工艺要求
1）各工艺注蜡孔正确的密封，封盖必须严实，牢固；
2）封堵完全，不能遗漏；
3）必须检查封堵情况和做好清洁；
4）检查注蜡喷嘴的磨损，密封头和动作气缸完好；
5）.确保螺纹接口部分“无蜡”；
6）保持工作区域清洁无蜡。
1.3 注蜡线设备描述
1）预热烘房：作为对车身加热的设备，升温到指定温度，对车身预热至指定温度。
2）注蜡机械：吊架载车身运行停在注蜡槽上方，吊具下降到位后，气缸伸出定位并夹紧车身，准备注蜡。
3）注蜡输送系统：蜡输送系统由注蜡泵、注蜡管路、输蜡阀、注蜡波纹管、注蜡喷嘴、注蜡头组成。注蜡泵运行压力为3公斤左右，注蜡泵处于运行状态，注蜡时输蜡阀打开，蜡经过管路由注蜡喷嘴注入到车身内腔内。蜡的流量大小由输蜡阀开启度或开启延时时间来调节。
2 注蜡系统存在的问题
空腔注蜡系统实现了车身注蜡的自动化，相比手工注蜡具有稳定、注蜡量控制精准的特点。但运行过来也存在一些问题，现在对存在的问题做一个总结与交流。

2.1 车身表面“蜡雾”问题
“蜡雾”是指吸附车身表面蜡的细小分子，“蜡雾”的存在主要会增加擦蜡工人的劳动强度，间接会影响注蜡线的生产节拍。“蜡雾”发生的主要原因如下：
蜡的熔点为89℃，预热间内温度达100℃且热风一直在循环，吊具上面的蜡会随着热风循环附着在车身表面。在注蜡间内，注蜡过程中喷射出的蜡会形成蜡分子。注蜡循环风系统、排风系统对蜡雾过滤及排出，如果循环风系统、排风系统的效率不足，蜡分子无法及时过滤及排出，那么会有部分蜡分子吸附在车身表面形成“蜡雾”

2.2 注蜡头的损坏问题
注蜡用的注蜡头与密封头材质为耐高温发泡塑料板，车身下降注蜡时与注蜡头直接接触，注蜡头承受车身与吊具的重力，累积压缩后注蜡头表面会出现细微裂纹，一旦出现裂纹须及时更换。从裂纹中喷射出来的蜡也会附着在车身表面，形成“蜡雾”。

2.3 注蜡波纹管破裂问题
注蜡波纹管材质为不锈铁，厚度薄约0.8mm，在注蜡过程中注蜡管会经历承压与拉伸，长时间的承压与拉伸注蜡管会产生应力集中，造成注蜡管破裂。破裂处喷射出的蜡，附着在车身外表面会形成“蜡点”。

3 工艺提升及探讨
结合上汽车大众仪征、其它工厂注蜡线的运行经验，结合注蜡线设备运行过程中出现的问题，笔者认为DURR公司对设备的选型也可以做出优化、调整。

注蜡头破损问题反映出设计方对材质选型方面的不充分，未充分考虑该材料需承受连续压力的要求。针对注蜡头的使用工况，亦采用耐高温、耐腐蚀、耐压的材料，这样可以避免注蜡头破裂的情况，也可以避免“蜡雾”的产生。

注蜡波纹管破裂问题，也说明设计方对材质选型方面的不充分，未充分考虑材料的抗拉伸、承压的要求，另外管子厚度不够。对此应采用耐高温、耐腐蚀、耐压、加厚材质的注蜡管。笔者认为可以采用特氟龙材质的注蜡管，管子外壁用不锈钢丝网进行缠绕以增加管子的强度。
对于注蜡间热风循环风系统、排风系统的过滤效果，可以对喷嘴角度进行优化、调整。结合具体的生产产量，对过滤袋、金属过滤网的更换周期进行定义，确保效率最佳。另外对吊具上的蜡安排定时清洁。

4 结语
空腔注蜡系统作为一项新型工艺，其自动化程度高，注蜡点精准、注蜡量控制精确。在对注蜡系统设备做好日常维护的同时也需做好设备的优化，注蜡头、注蜡波纹管为DURR公司提供，价格高及供货时间长，如果对此二项进行国产化，可以节约费用达100万元左右。除了注蜡头与密封头、注蜡波纹管的优化外，还应深入研究工艺蜡的特性，特别是夏季生产时与冬季生产时的差异性，进而保证蜡使用的经济性的同时确保注蜡线各项工艺参数的稳定。