喷涂试验装置设计及喷涂工艺优化的研究

摘要

喷涂作业在木门等板式家具生产中具有十分重要的地位，甚至起着关键性的作用。而国内这类家具企业大部分还是采用手工喷涂的方法喷漆作业、设备简陋、操作不够规范，且缺乏生产工艺标准、自主创新能力和自主知识产权。同时油漆工序在生产中是技术要求最高的工序，其加工质量和效率直接影响到木门等产品的质量和生产率，因此喷涂工艺和设备优化在产品质量表现上具有十分重要的意义。另一方面，喷涂工序特别是手工喷涂工序是木门等板式家具生产中环境最为恶劣的工序，随着对环境保护和劳动保护的日益重视，安全生产成为社会的共识，同时也为了进一步提高产品质量和生产效率。通过喷涂试验装置设计与喷涂工艺优化研究，将大幅减少操作工人的数量、节省涂料或油漆的用量、提高涂饰表面的质量稳定性、提升产品的生产效率。同时，因喷涂室内不需要操作人员，也避免了传统喷涂存在的安全隐患及人工的不可控性。由此此研究将木门等板式家具喷涂工业化生产变得安全、环保、便捷、高效，为木质板式家具特别是木门喷涂的生产技术改造提供关键技术，加快木门产业的现代化进程，为地区经济发展服务。　　日常生活常见具有木材感的板式产品有原木板、层状胶合板、杉木集成材和中密度纤维板等，他们广泛应用于木门生产和其他木制品的生产加工中。由于这些木质材料成型方式、结构和表面特性的不同，均影响喷涂后漆膜的质量。　　本研究通过试验用喷涂装置设计并对常用的杉木集成材和中密度纤维板两种板材进行喷涂试验，以期获得最佳的喷涂工艺，为今后喷涂设备智能化研究提供数据，促进喷涂过程以机代人的实施和喷涂过程无害化进程具有十分重要的意义。　　本研究的主要工作有：　　一、检索和分析了目前国内外自动喷涂设备、喷涂机器人、静电喷涂和喷涂后处理装置等的研究现状。了解到上述设备或装置用于木质材料喷涂的研究较少，且主要集中在计算机数控软件方面的研究。　　二、根据省院合作项目（2014SY02）的要求和现有国内外研究现状，确定了本研究的目标、主要内容、试验设计和要求。　　三、自行研制了一套自动喷涂实验设备，包括喷头自动运行装置、试件定量进给装置和喷涂供液系统；经试验表明：设备具有较好的灵活性、可与其它设备串联或并联；设备具有结构简单、操作方便、制造成本低等的特点。　　四、利用自制的自动喷涂设备和聚氨酯（PU）木器漆对杉木集成材喷涂工艺进行3因素3水平的正交重复试验。在试验范围内，杉木集成材自动喷涂较佳的工艺参数为：喷涂距离为250mm，喷头角度为30°，运行速度为55mm/s。　　五、利用自动喷涂设备和聚氨酯（PU）木器漆对中密度纤维板喷涂工艺进行3因素3水平的正交重复试验。在试验范围内，中密度纤维板自动喷涂较佳的工艺参数为：喷涂距离为250mm，喷头角度为30°，运行速度为55mm/s。

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