工程機械產品是國家裝備制造業的重要組成部分,近幾十年來伴隨著國家工業化進程的高速發展,國內工程機械制造業也呈現出一個井噴的增長趨勢,目前我們國家的工程機械產品年產銷量已位居世界前列,許多民族品牌企業已在境外投資建廠,“中國制造”也已成為工程機械產品走向世界的一張新名片。
工程機械制造業發展到今天,技術已經相當成熟,一個企業很難擁有絕對領先于對手的先進技術,因而也就無法單憑技術上的優勢占領市場,產品的同質化已成為困擾企業發展的一大問題,用戶在有更多的選擇余地時,已不再局限于內部質量和性能的滿足,而將產品的外觀質量作為新的選擇理由,其選購產品的依據,除了性能、品牌、口碑外,第一印象就是外觀,這將在很大程度上決定客戶的購買取向。
用戶對產品外觀質量的要求,推動了工程機械行業涂裝技術的快速發展,業內各生產制造廠家都將此問題放在了企業發展的戰略高度來對待,從產品的工業設計到零部件的加工制作,從產品的涂裝工藝設計到產品的涂裝施工,無論是從軟實力還是從硬件設施上都有了質的飛躍。目前國內稍具規模的工程機械制造廠,都組建了大小不等的涂裝生產作業線,過去那種靠一把噴槍、一塊場地、地攤式無組織排放的涂裝方式已近絕跡,產品的涂裝技術應用已經朝著高效、低毒、低能耗、低污染的方向發展。粉末噴涂、電泳涂裝、UV光固化、水性涂料、高固低黏涂料等新技術、新材料、新工藝在行業內推廣應用,已經對傳統的溶劑型涂裝工藝形成了很大的沖擊。由此看來,今后國內工程機械行業涂裝技術的發展趨勢會朝著以下幾個方向發展。
1 涂裝形式的多樣化,涂裝工藝的規范化
2016年以來,隨著國家對大氣污染治理的力度不斷加大,相應的地方環保政策紛紛出臺,以法律法規的形式限制了高污染物排放的落后加工制造方式,所受影響最為嚴重的當屬化工行業的上下游產業鏈,涂裝行業屬產業鏈的下游,是國家和各級地方政府環保治理重點控制行業,甚至一些地方政府環保法規明令禁止使用常規的溶劑型涂料。傳統的溶劑型涂裝方式面臨著改造升級、更新換代局面,為了規避環保的風險和壓力,一些低污染、低排放、低能耗涂裝生產模式正在或將被一些生產廠家所采用,如靜電粉末噴涂、水性涂料、高固低黏涂料以及UV光固化涂料等。可以預見,在今后不長的時間內,工程機械的涂裝形式不再局限于傳統的溶劑型涂料涂裝這一種形式。但值得一提的是,傳統的溶劑型涂裝有它存在的必然性,不會全部為水性或粉末涂裝所替代,有資料表明,在更為注重環境保護的歐美一些發達國家,溶劑型涂料依然是涂裝行業的重要組成部分。
我們知道,涂裝設備對任何生產廠家來說都是一個非標的加工設備,只能適應特定涂裝模式,沒有通用性可言,它依照設備組成的特定單元工部形成一個完整的工序加工鏈,對工件進行涂裝處理,整個涂裝生產的工藝過程在很大條件下是依靠設備來保證的,一旦生產作業線投入運行,其工藝要素也就會因此而固化下來,所以說,隨著涂裝技術硬件設施提升,涂裝的生產工藝也會趨于規范化。
2 產品涂飾的外觀標準趨于汽車化
不同的產品都有相應的涂裝標準和技術要求,如汽車、家電、工程機械、橋梁、飛機、船舶等,根據對被涂物外觀裝飾、涂層性能和使用條件的要求,一般可將涂層的外觀質量等級分為五類:1)高級裝飾性涂層(高級轎車、鋼琴、高級木器家具、家用電器等);2)裝飾性涂層(大轎車、火車車廂、自行車、機床、載重汽車駕駛室等);3)保護裝飾性涂層(工程車輛、農用機械、建筑機械、工廠設備、管道、甲板等);4)一般保護性涂層(工具、玩具、室內物飾、貨架等);5)特種保護性涂層(橋梁、鐵塔、地埋管道、化工儲罐、船舶水線等)。
國家相關分類標準將工程機械產品劃分為保護裝飾性涂層,又稱三類涂層,它著重考慮涂層的保護性,裝飾性次之,而且在工程機械行業相關的標準要求比較低,目前在行業內仍沿用的是1992年由機械電子工業部頒布的JB/T 5946—1991《工程機械涂裝通用技術條件》,從目前看來,這個標準已經遠遠不能適用目前行業內涂裝技術的現狀。標準中有關“涂膜質量要求”欄目中所提出的“耐候性和附著力”要求來看,耐候性指標為“產品使用一年后涂膜應平整、不起泡、不開裂,有輕微粉化,允許失光率不大于50%,允許色變”,附著力指標為“1 ~ 3級”,這樣的指標顯然是不能滿足當下用戶對產品外觀質量的要求,所以行業內各企業都在提高產品外觀涂層的質量標準,大一些的廠家所制定的企業標準已經遠遠高于行業標準。
根據工程機械制造業的特點以及涂裝技術發展的現狀和趨勢,大多企業均將產品的涂飾標準提高為“裝飾性涂層”,這一現狀也可以從行業博覽展示會得以驗證,其產品所用的涂裝材料及涂裝施工工藝手段均朝著汽車行業標準看齊。當然,要做到“高級裝飾性涂層”還有困難,但做到“裝飾性涂層”還是可以的。
3 零部件面漆化、覆蓋件模具化以及新材料應用已成為趨勢
“零部件面漆化生產”看似簡單的一句話,實際上它是一個企業加工工藝實力的綜合體現,它不單單是一個涂裝工藝的提升,而是對每一個零部件從下料、拼配、焊接、機加工、轉運、涂裝、裝配的過程都提出了一個更高的要求。產品外觀質量的提高是一個系統工程,它不是只靠涂裝專業一己之力來完成的,用涂裝的手段提升產品的外觀質量是有一定限度的,到了一定階段也只能是事倍功半的效果。
零部件面漆化生產是一個企業加工制造工藝水平的轉型,是企業步入現代化、規模化的標志,不僅推動了企業內各部門的質量意識提升,同時也是企業涂裝技術應用與發展的一個標志。
工程機械產品覆蓋件模具化以及新材料(ABS工程塑料)的應用已成為行業內該領域發展的趨勢,其特點是:零部件成型狀態好,表面平整光滑,涂層成膜狀態好,很多家企業的產品均采用了這項技術,使得產品整體外觀線條流暢,動感十足,給人帶來視覺上的沖擊。
4 涂料和涂裝生產綠色環保化
國家在實施“中國制造2025”強國戰略目標指引下,綠色發展已成為基本方針之一,創新發展、綠色發展也已成為涂料與涂裝行業“十三五”產業規劃的指導方針,為了加快涂料行業綠色轉型,近幾年出臺了一系列法律法規和標準,國務院辦公廳2016年4月下發文件,首次提出了“開展含揮發性有機溶劑涂料質量標準提升行動”,各級政府環保部門也制定了相應的地方標準,對涂料和涂裝生產中所產生的造成大氣污染VOC排放標準做出了嚴苛的限定,從而也引發了涂料和涂裝產業鏈的制造生產轉型,水性涂料、粉末涂料、高固低黏涂料、無溶劑涂料以及光固化涂料等環保型涂料被推向前臺,企業也面臨著涂裝設備改造更新,“三廢”環保治理提升的現實狀況。目前國內涂裝行業的現狀是:國家大力推行環保型涂料,尤其是以水性涂料為主導,但涂料制造業準備不足,行業內大多高中端水性涂料樹脂主要依靠國外進口,造成水性涂料價格居高不下,同時水性涂料的生產施工條件較傳統型溶劑型涂料更為嚴苛,涂裝施工設備的工藝流程及設備的利用不能相互混溶,揮發性有機溶劑VOC的治理要求與傳統型有機溶劑涂料無大差異,廢水的治理更為復雜,所有這些都制約了水性涂料的推廣應用,而環保風險較小的粉末噴涂工藝越來越被一些裝備制造企業所接受。
5 結語
總之,從國家政策層面上來講,綠色發展已成為“十三五”計劃的戰略目標,并將長此以往,作為涂裝行業來說,只有加快使用高效、低毒、低能耗、低污染的環保型涂裝技術和工藝,才是我們在新形勢下生產與技術轉型的首要任務。
來源:現代涂料與涂裝