粉末涂装智能化的工程机械论文范文

1静电粉末涂装最优化

前处理和静电喷涂阶段中影响喷涂效果和质量的因素主要有工件表面前处理质量、喷涂电压、喷枪形式、喷涂时间、喷粉量、粉末电阻率、粉末粒度、粉末和空气混合物的速度梯度等，因此，静电粉末涂装最优化就是实现这些因素的控制最优化。下面以其中的几个因素为例进行探讨。1)喷涂距离是静电喷涂过程中控制膜层厚度的关键参数，一般控制在距离工件喷涂面100mm～250mm。喷涂距离的最优化就是根据喷涂面的形状不同控制喷涂距离，比如弧形工件喷涂距离的渐进变化控制等。2)喷涂电压是影响喷涂过程中上粉率和上粉效果的重要因素，通常随着喷涂距离的改变，要实现最优化静电喷涂，喷涂电压也需要动态变化。3)粉末电阻率对喷涂过程中的粉末涂层产生直接影响，电阻率过高会影响涂层厚度，过低则容易产生粉末再分散现象，一般工况下，粉末的电阻率在101．0Ω/mm～101．6Ω/mm较为理想，因此，如何实现这个电阻率的最优化控制显得至关重要。4)喷粉量的大小对喷涂膜厚有一定影响，一般控制喷粉量在50g/min～1000g/min范围内。5)粉末和空气混合物的速度梯度是指喷枪出口处的粉末空气混合物的速度与喷涂距离之比，该参数的最优化就是合理控制这个梯度，使得一定喷涂时间内膜厚精确可控。静电粉末涂装最优化是建立在每个影响涂装效果因素基础上的最优化，是现阶段工程机械行业努力追求的目标，并且在一些涂装工艺水平比较高的企业已经实现了这一目标，但从工业自动化大环境来看，工程机械行业粉末涂装的智能化才是我们追求的最终目标。

2静电粉末涂装智能化

所谓粉末涂装智能化就是实现粉末涂装整个过程的智能化操作，最大限度减少人力，有效提高粉末涂装质量，具体功能实现流程如图3所示。功能实现流程图中工件3D模型图可以使用工件设计3D图，该图被导入喷涂设备控制终端后，经过控制终端的处理器分析其形状、尺寸、角度等参数信息，然后模拟出预喷涂方案，该方案在显示终端显示，此时喷涂工艺工程师可以判断预期喷涂效果，并通过人机接口更改控制终端输出的预喷涂方案，直至方案符合特定要求。当方案无需更改或者工程师更改确定后，待喷涂工件进入前处理阶段控制流程，该流程自动进行前处理阶段的各个处理流程，并通过闭环控制来保证处理结果合格。当前处理阶段合格之后，系统进入静电喷涂阶段，该阶段将针对影响喷涂效果的喷涂电压、喷枪形式、喷涂时间、空气粉末混合物速度梯度、粉末粒度、喷粉量、粉末电阻率、其他自定义量等参数进行闭环控制，以喷涂电压控制为例，其内部控制流程如图4所示。通过该流程，可以实现对喷涂电压的动态调整，能够满足不同喷涂距离和喷涂效果要求下的电压供应。同理，可以实现其他参数的动态精确控制，达到实时控制各个变量的目的，进而有效提高粉末涂装精度。

3有益性和可行性分析

本文提出的静电粉末涂装最优化是建立在部分影响整体的理论基础上，其实施过程就是先实现各个影响因素的最优化，然后实现整个涂装的最优化，该理论能够为现阶段整个工程机械行业粉末涂装过程中出现的涂装设备故障率高、影响因素不确定、涂装效率低等问题提供设计理论参考和分析借鉴流程。本文提出的静电粉末涂装智能化是静电粉末涂装最优化的实施载体，它的实施也是基于现阶段快速发展的高频CPU技术。静电粉末涂装智能化是工程机械行业粉末涂装的发展趋势，该行业的智能化能够有效降低人工粉末涂装的资源浪费，最大限度的解放人力并实现最小经济成本前提下的粉末最优化涂装。另一方面，工程机械行业本身的结构复杂、工件大小不一、粉末粉尘危害性大等问题要亟需一种智能化系统来解决。因此，静电粉末涂装最优化和智能化对工程机械行业来说有益性高，从技术角度来看也具有可行性。

4结束语

本文从工程机械行业粉末涂装的技术现状出发，在总结粉末涂装一般工艺流程的基础上，阐述了影响涂装质量的各个因素，并针对这些因素提出静电粉末涂装最优化理论和静电粉末涂装智能化策略，从现阶段存在问题和技术发展来看，该最优化理论和智能化策略具有高有益性和高可行性，也为工程机械行业粉末涂装最优化和智能化发展提供一种探索思路。

作者：王春杰单位：卡特彼勒(徐州)有限公司