现代家具表面涂饰方法主要是喷涂、辑涂和淋涂等。目前国内家具行业中几乎90%左右的企业使用喷涂法喷涂家具。在各类喷涂中,手工喷涂又占居了很大的比例。采用手工喷涂的漆膜质量受人为控制的因素影响较大,如运枪的速度、喷涂的距离、喷涂量、采用的喷涂方法和工人的技术水平等。随着科技的发展,更多的企业开始使用自动高效的喷涂设备。意大利SUPERFICl公司在以往的喷涂机基础上进行了一系列的改进,避免了喷涂机在使用中存在的不足,开发出了TWlN SPRAY2000新型自动往复式两组8喷头喷涂机,并在欧洲等国得到了广泛的应用。本文着重论述这一新型喷涂机的主要结构、功能、控制系统和改进技术。
1 喷涂机的柜体
喷涂机柜体空间的设计增大了尺寸,以便工件在通过喷涂机时,给传送系统在喷涂时校正工件位置留有足够的空间。整个柜体采用直线型设计,并尽可能地将各个工作部分安装在柜体的顶部,使空气的流动更加顺畅和均匀。柜体两侧设有全敞式折叠检测门(图1),以方便喷涂机管线的安装、内部检修、更换喷嘴、检查喷涂质量和工件的运行情况等,改变了以往仅在柜体的一侧设有半敞式开启门,如果要进行清洁和保养等工作时,必须移动柜体下部的挡板,即耗时又费力,降低了设备的有效工作时间。柜体内由原来中央设置的一盏灯具增加到两盏灯具,确保柜体内光照均匀,不会因柜内的喷枪等工作部分遮盖灯光形成阴影,便于检测喷涂质量和观察喷枪和工件的运行情况。
2 喷涂机的空气过滤系统
喷涂机的柜体上部设有水平和垂直的档板,顶部设有空气预过滤系统和柜体内上部的过滤系统(图1)和(图2)。柜外的空气通过柜体顶部大面积的预过滤系统进入柜体内部时,变频控制的离心风机均匀抽出柜内的空气或漆雾,有效地净化了空气,确保柜体内始终保持新鲜空气(图3)。控制系统根据要求自动控制柜体内的空气压力,确保整个柜体内的空气压力恒定不变,同时尽可能地降低空气的流动速度,并使柜体内的空气形成动态的平衡气流,提高了喷涂时漆膜的质量。以往的空气过滤系统是在往复式喷涂枪之间的顶部进气,由于进气通道的狭小,通过过滤系统后,很难降低柜体内空气的流速和调节柜体内空气的进出平衡,因此整个柜体内压力不均衡,空气流速不均匀,易形成涡流,导致喷涂质量降低。
3 涂料的回收系统
TWlN SPRAY2000型两组8喷头喷涂机具有高效的双系统涂料辊轮回收系统(图4)。采用该系统既可以提高涂料的利用率,同时可以快速地更换涂料,确保生产的连续运行。当部分涂料喷涂到传送带上时,出料端回收系统中的辊轮上的溶剂可以将传送带上的涂料溶解送入回收系统,残留部分的涂料将被塑料刮刀刮下送入回收系统,送入回收系统的涂料可以与新鲜的涂料混合重新使用。该机配备了两套可以独立工作的回收系统,当一套回收系统工作时,另一套回收系统可在柜体外部进行清洗,保养和检查,随时可以安装使用,避免由于更换涂料引起生产的间断,这项功能特别适合底漆和面漆交换使用的场合,而且所有的工艺参数如辊轮速度、刮刀压力等都可以进行单独的调整。以往的喷涂机变换涂料,必须对单一的回收系统进行彻底地清洗、检查,回收系统中的溶剂也必须全部更换、清洗,否则因为涂料的不同影响喷涂效果,两套独立工作的回收系统就可避免底漆、面漆变更中的清洗,同时也减少了涂料、溶剂的消耗。
4 传送系统
工件的传送系统采用双速电机控制,用于调节工件的运行速度。传送带是采用特殊的碳纤维(CFB)材料制成。整个循环的传送带在侧边设有快速更换系统的连接器,便于传送带的快速拆卸、清洗和保养,大大提高了生产效率,解决了以往喷涂机在传送带的更换时拆卸大量的零部件,耗用大量的生产时间。
5 两组8喷头喷枪
两组往复式8喷头喷枪不同于以往的喷涂操作,它是采用往复式交换喷涂,这样可以使工件的表面喷涂均匀,涂料流平性能好。每组喷枪在喷涂时都可以获得较高的喷涂质量(图5)。两组往复式8喷头喷枪是在精密的滑轨上移动,并由3KW的电机带动实现无级变速,其最大移动速度为140m/min。
6 控制部分
TWIN SPRAY2000型两组8喷头喷涂机喷涂量、往复式喷涂速度、工件的传送速度、涂料的回收等工作参数和技术条件都是由该机配备的PC机实现自动控制。各项工作指令可通过键盘和鼠标输入,图6是该机的操作键盘和鼠标。PC机采用多种语言支持,并采用图形界面,实现了人机对话,使操作更加容易、快捷。图7表示了喷涂工作实例。两组8个喷头的喷枪喷头可以实现独立控制,改变了以往喷涂机仅采用PLC的控制技术。由于PC机具有强大的计算功能,因此喷涂机各个部分的控制可以由PC机各自控制,同时可以根据已使用的喷涂工作参数自动记录,可以随时调用已存储的工作参数。PC机还可以外接打印机,将工作参数打印出来,并转化成数据库。以往的喷涂机的操作部分仅有PLC控制,操作者必须通过按扭或触摸屏输入命令进行控制操作,由于PLC的计算速度和存储容量有很大的局限性,仅有一小部分的信息可以被存储或利用,因此自动化控制程度较低。
我国近几年才刚刚开始在家具的喷涂上使用往复式喷涂机,部分企业的使用经验还不足,设备的生产效率较低,但是随着设备和工艺技术的不断完善,自动喷涂技术必将在我国的家具企业得到广泛的使用。