0　引言

　　工程机械是一种户外工作机械，作为生产资料，长期服务于生产建设中，工作环境在户外大气中和不同的水质等恶劣环境，产品外观质量反映了产品防护、装饰性能，也是产品价值的重要因素。

　　近几年，随着中国工程机械产业的高速发展，以及全球工程机械产业重心向中国的加速转移，中国工程机械企业正在成为全球行业增长的主导者，并由过去的跟随者正成长为全球市场的挑战者、变革者，甚至引领者。

　　近年来，随着国际竞争的日益加剧，各工程机械制造商在注重产品内在质量可靠性提高的同时，也越来越追求产品的外观质量，对工程机械涂装防腐、防锈性能提出了更高的要求。涂装新材料、新工艺和新理念得到了推广应用，外观质量得到了发展，刺激了企业要“货卖一张皮”，大有改善。可涂装涂膜的质量现状与国家际先进水平相比，还是有很大差距。

1　工程机械产品涂装质量特点

　　1）对外观质量重视程度不足。在汽车行业，涂装与冲压、焊装、总装并列为“四大支柱专业”，在船舶行业涂装地位被称为“三大工艺支柱之一”，在工程机械制造行业中，很少一部分的企业重视，多数企业忽视、轻视。

　　2）外观质量影响产品的整体质量的提高。随着市场经济的发展，产品竞争优势的贴现，“货卖一张皮”，即使是一流的性能，却是三流的涂装，很难让人相信，表面质量做不好，怎么能做出好的性能的产品，如何与“世界名牌”、“驰名商标”相配称。

　　3）外观质量制约着企业的综合经济效益。由于对涂装硬件投入不足，涂膜质量没有保证，外观质量问题在产品增加而变多，随着市场的扩大而蔓延，造成了极大的经济损失。同时严重污染车间生产环境和社会环境，引起员工和群众的反对，影响安全生产和人民健康安全，企业得不到提高。

2　工程机械涂装现状

　　涂装技术发展参差不齐涂装，涂装人员技能严重不足，涂装设备基础薄弱，涂装材料质量差、涂装工艺还相对比较落后，涂装环境艰苦，这是目前大部分企业仍然存在的现状。规模小、作坊式生产、自动化程度低。

2.1从业人员现状

　　涂装是一项技术工种，它集化工、机械、流体、电器、热工等技术于一体，复杂程度比较高，而工作环境较差，对从事涂装的技术和管理人员要求高，必须具备相关专业的知识才能胜任。目前，涂装技术人员较少，技术人员理论知识不足，缺乏实践经验，接触面狭窄，对涂装发展不了解，知识更新困难。

　　涂装作业条件艰苦[1]，涂装作业人员待遇不高，涂装队伍流动性大，涂装从业人员的人员数量及技术水平难以满足生产的需要，许多人不愿意从事油漆涂装工作，特别是由于涂装设备落后，造成涂装环境艰苦，工作大多由整体技术素质较低外包民工完成，或者全部由外包民工负责完成的，涂装质量难以保证。

2.2　涂装设备现状

　　工程机械涂装的主要设施是钢材前处理生产线和喷丸设备，许多中、小企业无法建立，尽管有的企业建成了涂装生产线，但是设备档次不高，钢材前处理的质量好坏，取决于加工企业，作为工程机械组装企业无法保证，增加了钢材二次除锈的工作量。以组装为主的工程机械中小企业不具备条件建立室内涂装房，只能分段除锈，露天喷漆作业，既费工又费时，无法保证涂装表面预处理的质量，就更谈不上涂装的高质量。

2.3　涂装原材料现状

　　工程机械行业的迅速发展，目前为工程机械行业提供涂料的厂家规模不大，国内企业技术水平，质量水平落后于国际水平，国产涂装材料获得优质涂膜的基本条件是选用涂装前处理剂和涂料的质量及其作业配套性，独立选用，则无通用共融性，选用涂料时，需要从涂料的作业性能、涂膜性能、经济效果等方面综合考虑，需要借鉴、吸取他人经验，或通过试验确定等传统方法。工程机械涂装用材料普遍采用耐候性和耐磨性好、可低温烘干的自干型涂料，品种主要有改性醇酸磁漆、丙烯酸磁漆、聚氨酯丙烯酸漆等，而且要求面漆与底漆、腻子和中涂必须相互配套，缺乏通用性。

2.4　涂装工艺水平现状：

　　涂装技术自动化程度低、极落后。工程机械生产批量小，生产不成规模，整机和零部件形状不规则，难以实现自动化喷涂，以手工喷涂来实现。

　　涂装设备和涂装工具落后，对于体积庞大的工程机械前处理要求的设备、设备如抛丸室和磷化池的尺寸较大，投资较高，对于小批量生产的企业在这方面投资少，多在露天环境下进行人工喷丸和喷涂。

　　涂装环境条件以及涂装操作人员的技能、素质等落后。以普通的空气喷涂或高压无气喷涂为主，涂装质量无法保证，还会对人的健康和环境造成影响。

2.5　涂装管理水平

　　涂装管理是保障涂装工艺的正确实施，实现涂装目的和涂膜质量的重要条件。管理不为重视,是涂装工程 “三要素（涂装材料、涂装工艺和涂装管理）”中最薄弱的环节。工程机械涂装管理主要体现在质量管理中，特别是工程机械企业，自制件较少，外购、外协件较多，零部件的前处理、涂装由外协承担，且没有相关管理制度，对配套件的前处理缺乏必要的质量控制手段、仪器设备和可执行的标准，对涂膜的质量检查主要依靠目测，质量近于失控。

3　外观涂装质量问题、原因分析及改进措施

3.1　涂膜主要质量指标

　　对于工程机机械产品，涂膜主要有外观、色差、光泽、厚度、硬度、附着力等非破坏性技术指标，和耐冲击性、耐水性、耐温变性、耐介质性等长期指标需要进入客户使用阶段经过一段时间才能暴露出来、才会发现问题的指标，这些指标直接影响着产品外观质量。

　　1）涂膜颜色。与标准色样版相同。

　　2）外观。应光滑平整，无鼓泡、裂纹皱褶、剥落，各色漆相互不得沾染，交界清晰。

　　3）机械性能。 硬度大于0.3，要求涂膜必须达到较高的硬度，能抗磨擦、防磕碰。

　　4）光泽度。对外观有直接影响的表面，涂膜光泽度不小于80%，涂膜光泽依赖于喷涂设备雾化的精细程度，采用雾化好的无气喷涂可获得雾化精细、光泽好的涂膜。

　　5）涂膜厚度。80-125μm，产品要达到要求的涂膜要，需要进行多次喷涂。

　　6）耐候性。使用一年后，应平整，不起泡，不开裂，有轻微粉化，允许失光不大于50%，允许色变。工程机械工作环境是户外环境，需要耐候性周期长。

　　7）附着力。1—3级。工程机械产品的结构件前处理抛丸处理最为可靠，才能达到要求的附着力。

3.2　涂装质量要求

　　涂装后所形成的涂膜体系达到主要几项基本要求。

　　1）腐蚀防锈保护，延长产品使用周期。绝大多数工程机械是户外作业，且工作环境恶劣，工程机械涂装的作用对车体的防腐、防锈保护，延长机器的使用寿命。在生产制造过程中，加工后的零部件经涂装后起到防锈作用，避免因锈蚀而重复加工所造成的经济损失，降低生产加工成本。

　　2）色彩装饰功能，获得良好的视觉外观。随着产品市场的竞争和社会的发展，用户对产品审美意见在不断提高，用户对工程产品，不但要求有过硬的内部产品质量，同时，对产品外观有了更高的要求，这样一来，好的涂装外观，给人以美感，成了选择产品的一种标准。提高产品外观质量，获得光滑、均匀、饱满的涂膜，以此来提高产品的市场竞争能力。

　　3）标识标志警示作用，保护人身财产安全。随着产品标识概念、空间标识导向系统概念的发展，使用的方面性和安全标识警示要求，如红色涂料注油位置，用户能快速找到注油点；在机器运行过程中，尾部红白条状标识、工作装置运动禁止警告标识，使人们远离、不能靠近，对于保护人身财产安全起到了重要作用。

3.3　涂装质量存在的问题

　　工程机械产品作为生产资料，不同于消费品轿车的工作性质和工作环境，其表面质量要求也不一样，工程机械产品表面的漆装质量除了装饰作用外，主要侧重于防护性作用。产品在总体上看，但涂装设备、工艺落后、管理水平不高、缺乏涂装专业技术人员等原因导致工程机械产品外观质量水平整体不高，主要存在以下质量问题。

　　对工程机械产品的外观质量也提出了更高要求，色彩、光泽等成了工程机械的重要质量指标

　　1)表面粗糙。一般在涂底漆前只进行了抛丸(或抛砂)处理， 焊缝一般不处理，所以表面粗糙度大，涂膜表面不很光滑。手摸有粗粒突出感觉的疙瘩。

　　2)涂膜弊病多。由于涂装环境和操作问题，涂膜常出现流挂、慢干、皱纹、起泡等弊病。流挂明显表现在垂直面上部分油漆在重力作用下产生流淌，涂膜厚薄不匀，或珠滴，或挂幕下垂状态；油漆涂刷后，超过干燥规定时间，涂膜表面仍有粘手指感觉的慢干现象；涂膜干燥后表面不光滑，不光亮，表面收缩形成很多弯曲的棱脊或气泡鼓起等质量问题。

　　3)光泽度低，早期失光。涂膜干燥后表面无光泽，或有一层白雾状物凝聚在涂膜上(有时呈蓝色光彩)。大多采用装饰性能较差的涂料，细度大加上操作环境等因素，涂膜表面粗糙、失光，光泽度低，退色严重。   

3.4　解决措施与改进方法

　　要提高工程机械涂装技术的整体水平，在提高和改进过程中会遇到很多新问题、新挑战，关键要从设备改造、工艺改造和质量管理等方面进行改善。

3.4.1　设备及生产流水线改造

　　1)为了解决工程机械涂装外观质量，各企业加大涂装设备投入。随着经济发展，工程机械行业准入门槛的降低，工程机械行业的市场竞争更加激烈。为了满足用户的要求和提高工程机构产品市场竞争力，涂装作为工程机械主要的表面处理方式，我公司在涂装环境、涂装技术加大改进和投入，通过改造和新增，建成较为完整和先进的涂装生产线，实现了从作坊式生产向工业化流水生产过渡完成。

　　2）涂装生产线[3]。由手工到生产线、到现在的自动生产线，前处理→喷涂→干燥或固化→三废处理。这些生产线把钢板焊的槽子加钢结构的喷涂室和干燥室，改造为衬玻璃钢或全部采用玻璃钢的槽子制作的喷涂干燥室，原来由电葫芦手工吊挂工件改造成悬挂输送机自动运行生产流水线。

　　3）打磨及擦净工艺与设备。对于个别零部件不能在设计的生产节拍时间内完成，专门设立离线修磨室。输送系统可以实现双向和垂直运动，自动擦净机来实现。对于零件的颗粒和灰尘的清理，设立一条独立的水洗线。

　　4）喷漆室系统。目前按照设备特征分为烘干区域、工作区域、喷漆室及洁净间区域、前处理电泳区域、输漆等附属设备区域，由送风系统、喷漆室、排风系统、水洗及废漆分离系统等组成。喷漆室室体内必须保证安全和劳动保护的要求有一定的风速；送排风系统使用变频风机，达到该系统的平衡，实现喷涂室内的防尘要求，并且使户外灰尘能够瞧减少，实现无尘喷涂，也可以改变作业工人的环境，让喷漆工成为实验室内的实验员。在废漆处理部分，使用压滤机压缩废漆，减少清理的工作量，保证达到环保要求。

3.4.2　工艺改造

　　1）积极采用国内外先进涂装技术和工艺标准。企业要提高工程机械的产品涂装外观质量水平，从设备改造来说是一个方法，但工艺和管理等手段是与之相辅相成的，除了先进的设备以外，对于工程机械产品，先进的技术、工艺也是必需的。随着社会对环境保护和对人的健康的关注程度逐步提高，使企业必须加大投资，采用污染少的涂装工艺来实现这种要求。手工刷漆已经被淘汰，手工喷涂、空气喷涂也将慢慢消失，而环保、高效的静电喷涂工艺、电泳涂装工艺、粉末涂装工艺等先进的工艺逐步在工程机械行业的涂装来推广应用。

　　2）工程机械产品涂装生产中，电泳涂装[4]主要用于液压油箱类、驾驶室、防护罩等板材厚度小于6mm的薄板件涂装。工艺流程为：下料→成型→焊接→除锈→磷化→电泳→烘干→面漆→装配。粉末涂装，鉴于产品定位、设备投资、技术等方面原因，工程机械的驾驶室、油箱、护罩采用粉末涂装，下一步的整机采用粉末涂装，其产品外观光泽度高、涂膜丰满、防腐蚀性强，工程机械产品外观装饰性面漆质量的将会大大提高。同时采用防护装饰性涂膜，采用聚氨酯系列的底漆面漆，成本加大，但提高了整体外观质量。

　　3）涂装底材表面处理的前处理[5]。底材处理是去除零部件表面油污、氧化皮、消除零部件在焊接、铸造、机加工等过程中出现的缺陷，增强涂膜与底材表面的附着力，常用的前处理工艺有喷砂，抛丸、酸洗磷化等。但由于工程机械的结构件较多，体积较大，形状不规则，一般采用抛丸处理，磷化只对不宜抛丸的少数零部件。作为表面重的前处理技术，单纯的除油、除锈工艺，改进为高效率的除油、除锈、钝化或（氧化）工艺，生产效率高，操作简便，脱脂效果好，磷化膜致密均匀，能够实现生产自动化，表面涂装的前处理工艺根据防腐蚀的要求，亦可直接采用磷化板、彩钢板或预涂层钢板，省去前处理工序，或也可采用超声波的处理工艺经济。

　　4）调整喷涂工艺。我公司目前根据生产规模、设备条件，将工程机械结构件车架涂装工艺分为批量生产和零星生产两大类。批量生产工艺是钢板剪切落料→除氧化皮→冲压→焊接→抛丸→清理漆前屏蔽→喷底漆→烘干→刮腻子打磨→流平→烘干→喷面漆→流平→烘干强冷→下线；零星生产工艺是钢板剪切落料→冲压→钻孔→焊接→除锈清理→浸漆或喷漆→烘干或自然干燥。整机生产工艺是各零部件底漆喷涂→装配→试车→清洁→中涂喷涂→面漆喷涂→成品→补漆。底漆涂膜的作用一是作为工序间的防锈，二是作为整车面漆的底涂膜。原有的涂装工艺也严重影响了产品的销售，喷漆流水生产线改造后，生产工艺为：粗洗（车间外）→精洗→水份烘干→刮腻子→打磨→屏蔽→喷中涂漆→烘干→屏蔽→喷面漆→面漆烘干→检测→贴标志→精饰→下线。根据自己的产品状况，增加了一道流平，流平的目的是让喷涂不均或流挂的漆液流敝开来，不经流平容易出现气泡、砂眼等涂膜缺陷。

　　5）零部件面漆化。将整车喷漆改为零部件喷涂。在整车装配前，将配套零部件进行面漆喷涂，达到整车外观质量，然后进行装配成整车，直接转入下道工序。即原来的“先装后涂”改为“先涂后装”，能对零部件的可见面进行喷涂，不留喷涂死角，零部件喷面漆后装机，避免了油漆雾喷、渗色等现象，节约了能耗，简化了整车涂装工艺，提高了生产效率和产品外观质量。

　　6）涂装行业趋势走向专业化。作为主机厂，将同汽车行业一样，专业化程度高，各配套件的提供将向专业化方向发展，若为薄板件专门上电泳涂装或粉末涂装技术是不经济的，因为该工艺设备造价较高，而工程机械生产规模相对小，批量有限，设备利用率低。所以，涂装行业应有相应的专业配套厂家，工程机械主机生产所用的驾驶室、油箱、护罩等薄板件由专业生产加工厂家进行制造，然后转送到专业的涂装企业进行电泳或粉末涂装，最后提供给主机生产企业进行装配，这样以来，不但避免了小批量生产所造成的重大生产设备的利用率低、设备运行成本高，更有利于专业的涂装企业生产的产品涂膜与底材的附着力提高，耐蚀性能得到改善，产品质量得到质的变化，同时减少了对环境造成的污染。

3.4.3　质量管理

　　在制造过程中，涂装工序既是关键工序，又是特殊工序。涂装质量不能仅靠最终检验结果来判定其是否完全合格，必须加强对其过程的控制（即每道工序、每一个工艺参数的控制）。因此，完备的质量控制系统必不可少。

　　1）自检自控。涂装车间自主控制系统，由专人每班作质量记录；专人统计、分析，并制定相应对策，每道工序是由操作工实施的，所以激发每个员工的工作热情，极大的调动起全体员工的改善意识，让操作工自主控制，能达到事半功倍的效果。

　　2）专检专控。企业质量控制建立可靠的进厂检验、过程检验、终检的三检体系，标准化作业支持，有完善的工艺文件支撑，由质量保证部门负责实施。对检查手段、判定标准、检查频次、重要度等必须做出详细的规定，使检查、检验有法可依。

　　3）代顾客检验。引进汽车行业对涂装质量进行客观的评价――VES评价（Vehicle Evaluation System Static－车辆评价系统），站在使用者的立场，用专家的眼光对工程机械整车进行评价。相比汽车制造业，工程机械的制造、装配更为复杂，更有必要建立完善、可靠的质量评价系统。

　　4）运用管理工具。涂装生产过程复杂，灵活运用质量管理“老七种工具”（排列图、直方图、因果图、控制图、散布图、调查表、分层法）的“新七种工具”（关联图、系统图、亲和图、PDPC法、矩阵法、矩阵树分析法、失线图等），用合理、高效的质量管理方法来控制产品质量。如“两图一表”、缺陷收集表、质量控制卡、头脑风暴法等，这些质量管理方法浅显易懂，用简单的辅助材料就可以进行，能有效解决涂装过程中发生的质量难题。

　　5）加强原材料管理，完善检测手段和供应商评价体系。建立涂料、涂装检验室，针对检测指标补充相关的检验设备、检测仪器如光泽计、色差计等也应用到涂膜质量控制中。对原材料指标、性能指标进行检测，如：涂料固体分、细度、遮盖力、流平性、干燥时间、涂膜厚度、光泽、附着力、硬度、抗冲击性能、柔韧性、耐中性盐雾性能等指标。如果条件不允许，可以充分利用原材料供应商的如风速仪、炉温跟踪仪、照度仪、桔皮测定仪等专业检测仪器进行工程机械产品涂膜性能等的检测。或委托第三方质量监督检验机构进行测试。在选用新材料时必须采取严格的控制程序。经过对供应商资格审查、原材料品质确认、样车试验、小批量试用、批量供货等过程，对供应商的质量保证能力和供货能力进行实地考察。

　　6）现场管理。涂装现场管理是保证涂装质量重要的一环，目前公司引进日式丰田精准生产方式和 “5S”管理，从现场清洁管理、现场生产运行术管理、现场涂装管理、车身涂膜跟踪等环节，生产方式针对“多品种小批量”形式，达到精细化生产，是企业发展重要保证措施，通过“5S”现场管理活动，使生产井然有序，产品质量得到保证，工作环境变得整洁、舒适，实现涂装作业人员服装的“迷彩服”向“白大褂”转变，让涂装操作岗位成为人人向往的岗位。

3.4.4　环境保护

　　对于新上涂装线，现代化程度高，能满足温度、湿度恒定，空气洁净的要求，根据不同湿度、温度调整涂料粘度和稀释剂的成分，喷涂室的温度控制在35℃以下，湿度控制在80%以下，能避免涂膜产生针孔和桔皮。将打磨、擦净工序与喷漆工序分开，消除打磨灰尘对喷涂的影响，能控制空气粉尘量<10 mg/m3，更换的办法采用水性涂料、高固体分涂料、粉末涂料等环保型涂料。

　　涂装生产线会生产废气、废水、废渣和噪声污染。废气来自前处理、喷漆室、流平室、干燥炉的排放废气，废水主要来自涂装前处理产生的脱脂、磷化、钝化废水、阴极电泳产生的含电泳漆的废水，废渣主要是漆渣、处理废水产生的沉淀物，噪声源主要来自风机和运输装置，对于废气、废水、废渣和噪声污染的处理采取科学的治理措施，采用不含有机溶剂或有机溶剂含量低的涂料降低废气的处理量，有机溶剂废气使用燃烧法、催化燃烧法、活性炭吸附法等方法处理[6]，对于废水、漆渣集中后根据污水种类分别进行治理，对于噪声处理选用符合噪声要求的风机和运输装置等措施，必须经过环境保护部门的环境评价认可。

4　结语

　　在内需外需、水利投资和保障房建设共同发力推动了工程机械行业的调整增长，各工程机械制造企业投资力度加大，对工程机械的供应趋于旺盛，市场渐渐出现供过于求的现象，用户对于工程机械有了更的选择权，根据工程机械产品质量特点，除了产品内在质量可靠要求高外，其外观质量越来越受到生产商和用户的重视。目前，工程机械涂装现状还存在一些问题，与国外品牌产品涂装质量之间存在着的较大差距。工程机械的制造要想提高外观涂装质量，只有不断加大涂装设备的更新改造、工艺改进和涂喷环境的改善，解决这些制约因素,针对工程机械产品外观涂装质量存在问题，分析根本原因，找出解决问题所采取相应的有效措施与质量控制的方法，在涂装的改进不仅需要仪器设备等硬件,还需要良好的操作和管理软件，两手“软硬兼施”,产品涂装贯彻“持续改善的思想”，充分发挥员工的聪明才智，工程机械也能做出高品质的涂装质量。