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                    叉車的防腐技術及其應用
                     20世紀80年代叉車防腐蝕技術在國內并未得到足夠的重視。隨著叉車市場不斷擴大,叉車競爭日益激烈。應用創新的防腐蝕技術,不僅可提高叉車的外觀質量,更重要的是還可提高叉車的內在質量,延長叉車的使用壽命,提高叉車檔次,甚至可成為帶動產品銷售的一個增長點。

                      1 引起叉車腐蝕的主要因素

                      引起叉車腐蝕的主要因素有使用環境因素和其自身結構因素。

                      叉車可分為內燃叉車和蓄電池叉車。大部分內燃叉車應用于港口、碼頭和工礦場所,使用環境比較惡劣,尤其在港口和化工行業,受亞熱帶、濕熱帶、海洋性氣候環境及工業廢氣、粉塵的綜合作用,造成叉車零部件腐蝕損壞,腐蝕較嚴重;而蓄電池叉車大多應用于倉庫等室內場所,環境變化小,環境因素引起的腐蝕相對較輕。

                      叉車內部產生的腐蝕環境如發動機產生的高溫和含硫、氯離子等的燃燒廢氣,蓄電池產生的酸霧、漏液,工作中振動、沖擊產生的應力,摩擦、碰撞引起的局部破損等也是引起叉車零部件腐蝕損壞的主要原因。

                      金屬腐蝕的主要機理是原金屬轉化成金屬氧化物,造成結構件或元件生銹、損壞甚至不能修復而報廢。而油漆、橡膠、玻璃鋼纖維等非金屬材料老化,主要是受環境綜合作用后,材料高分子結構發生裂解、降解、溶解等物理和化學變化,導致外觀和性能下降?梢姴孳嚤旧淼脑O計結構、應用的材料、工藝及防護措施直接決定了叉車的耐蝕能力!2 從叉車結構設計上避免腐蝕

                      (1)在叉車整體布置上考慮防止腐蝕介質積聚。盡量避免封閉區域,或保持封閉系統通風和排水良好,如考慮內燃叉車整機的通風、散熱。發動機產生的尾氣盡量從配重的下部排放或通過凈化、降溫從配重上部向上排放。對于蓄電池叉車如前移式叉車,可開設通風窗,以保持電動機散熱和通風,蓄電池箱底開設漏液孔和安裝積液器。

                      (2)在外形設計上注意防護、避免積存水汽和塵土。國外先進叉車非常注重造型設計,如Linde、HYSTER、TOYOTA、JUNGHEINRICH等品牌叉車,造型流暢,既體現美感和功能設計,又不易積水和積垢,十分值得借鑒。

                      (3)注意外露件的保護。電器件與接頭布置在內側,或加防護罩殼。整車外露易腐蝕和易進水的部位設防塵罩。例如,傾斜液壓缸、轉向液壓缸活塞桿外露段設防塵套;車身上多處外露工藝孔或功能孔設防水塞。

                      (4)零部件設計時考慮其均勻腐蝕,選擇一種或幾種組合防腐方式。叉車常用的防護方式有涂層、電鍍、轉化膜和涂防銹油、脂等。不同的工藝,具有不同的耐腐蝕性能。例如杭州H系列叉車,以前許多銷、軸、螺栓、支架表面為發黑處理,液壓缸缸蓋等諸多外露加工面不進行處理,使得叉車還未出廠就已銹蝕。通過完善表面處理要求,提高零件設計的合理性,以及有效規范表面處理工藝,促進了產品外觀質量和耐蝕性的提高。采用涂層防腐,需明確油漆涂層的特性和質量指標。例如,車身結構件涂層強調裝飾性和耐蝕性;前后橋等的涂層強調保護性;蓄電池箱的涂層強調耐酸性;排氣管等的涂層強調耐熱性等。采用金屬鍍層,須按照GB/T 13911-1992《金屬鍍覆和化學處理表示方法》進行表示。螺紋緊固件參照GB 5267-1985《螺紋緊固件電鍍層》標準確定鍍層要求。一般采用7~10μm的鍍鋅層,就能獲得較好的防護作用。對在重蝕環境下的零件,采用20~25μm的鍍鋅層。注意金屬鍍層的后處理及后處理的顏色,以免造成顏色混雜,影響整機外觀。

                      (5)注意避免縫隙腐蝕、電化學腐蝕、應力腐蝕開裂。對不可避免的縫隙結構如發動機罩拼焊縫隙用密封膠封閉。異金屬連接應盡量選取電位接近的金屬,或采取絕措施避免電化學腐蝕。

                      (6)零件的結構要便于防護工藝的實施,必要時開設工藝孔。例如,油箱上開孔的位置要有利于噴槍嘴覆蓋全部表面進行噴丸處理。對化學前處理的工件如護頂架要開設工藝孔,防止積液。

                      (7)考慮選用性能優良的耐腐蝕材料,如鍍鋅板、彩卷板、復合材料和工程塑料等。玻璃鋼具有工藝性好、比強度高、成本低的特點,配合隔熱墊可以達到一定的隔熱和降低噪聲的效果,已應用于叉車發動機罩、蓄電池箱蓋和普通護罩等。目前應用的玻璃鋼零件普遍是以不飽和聚脂樹脂和無堿玻璃纖維為主要原材料,配合鋼板加強筋疊壓制作而成,可獲得良好的外觀質量,無焊接造成的焊棱和油漆難以掩飾的點焊疤痕,但耐久性差,易老化,適合試制和小批量產品。對批量大的罩殼類定型零件,選用工程塑料(如ABS工程塑料)取代玻璃鋼,可獲得更好的裝飾性和耐久性。發動機罩受環境影響較大,采用薄鋼板或鍍鋅板配合涂層防護更為合理。叉車將更多地借鑒汽車業新材料的應用。

                      3 應用投入少、見效快的防腐新工藝和新材料

                      (1)改進涂裝生產工藝,提高叉車外觀質量和耐蝕性

                      國產叉車的涂裝普遍采用可低溫烘干的白干型油漆,目前所用面漆正由低固體分溶劑型向高固體分溶劑型及粉末涂料過渡,由丙烯酸工程磁漆過渡到裝飾性強、耐蝕性好的聚氨脂或丙烯酸聚氨脂磁漆;底漆和中間層的材料良莠不齊,有些仍在使用醇酸底漆和過氯乙烯鐵紅底漆及過氯乙烯膩子、二道漆等,而有些已在使用耐蝕性較好的磷化底漆及鐵紅環氧酯底漆、不飽和聚脂膩子(原子灰)。因大批量生產的需要,叉車涂裝已由地攤式改為流水線生產,將裝配、調試后再整機面漆的生產工序改為分部油漆,即零部件完整油漆后再裝配、調試、精整入庫;配置進口的空氣輔助式噴槍和高壓無氣噴槍取代普通的空氣噴槍進行噴涂,提高油漆材料的利用率和涂裝效率;將漆膜自然干燥改為烘干,提高油漆的附著力和硬度,加快了生產速度。既滿足大批量生產的需要,又避免了整機油漆所造成的車身內污染、漆膜不全、附著力和硬度低等弊病。由于油漆原材料的關系,國內與國外同類油漆產品在質量上存在很大差異,杭州叉車廠采用了國際著名品牌漆,其油漆層的豐滿度和光澤度明顯優于使用國內同類漆的產品。(2)改進前處理工藝,提高耐蝕性及涂層的附著力

                      國內叉車零件的前處理主要是噴丸處理和化學前處理。

                      目前噴丸處理主要應用于厚板結構件和鑄件,如內外門架、車架、配重、液壓缸等。其以除銹、除氧化皮為主要目的,材質的表面并沒有形成保護膜,零件的耐蝕性取決于表面涂層。噴丸處理后的工件需盡快油漆。就車架而言,其結構有特殊性:內設工作油箱和燃油箱(電瓶叉車僅有工作油箱)。油箱的清潔度問題一直是質量控制的重點。采用噴丸處理,油箱的內表面邊角、角落易粘細丸、灰塵,用吸塵器和手工擦拭的方法雖有一定效果,但材質表面仍易返銹,在叉車使用過程中對油的清潔度有很大影響。國外叉車如NISSAN叉車車架焊前板材經過預處理,涂裝前處理主要采用化學前處理。

                      化學前處理主要應用于氧化皮較少的薄板結構件,如發動機罩、儀表架等。薄板零件采用噴丸處理易造成變形;簡單的酸洗→水洗→中和→水洗→烘干→(涂裝)工藝,涂層并不能得到良好的附著力,且易返銹。目前主要應用較成熟的中溫磷化技術:脫脂除油→除銹→水洗→中溫磷化→水洗→中溫鈍化→烘干→(涂裝)。經磷化和鈍化后處理的零件,表面形成的磷化膜在大氣中有較好的耐蝕性,能有效提高涂層的附著力。由于磷化工藝控制相對噴丸處理復雜得多,因此,與專業的前處理或涂裝廠協作生產是一個見效快的好辦法。杭州叉車的部分薄板結構件就采用了中溫磷化前處理和粉末涂裝-噴塑工藝。

                      4 叉車應用防腐技術的發展方向

                      (1)應用陰極電泳底漆,提高叉車結構件的防腐能力

                      在目前的各種油漆施工工藝中,陰極電泳底漆防腐能力最強,這一點在瑞典腐蝕研究所所做的調查中得到證明。陰極電泳涂裝生產可實現全自動化,施工安全、效率高;以水為溶劑,可做到無排放和幾乎無污染;漆膜均勻并具有優良的抗蝕性,在磷化處理后電泳,耐鹽霧能力可達到800~1200h;漆膜結合力與韌性及硬度指標皆具有優勢,此項防腐技術已經在汽車、輕工產品上得到廣泛應用并日益成熟。雖然目前在國內叉車行業尚無采用此生產工藝的介紹,但其在國外叉車上早已得到應用,例如NISSAN叉車的發動機罩、護頂架、儀表架等薄板件和輪輞、電瓶支架等小結構件。在國內叉車產品上應用只需對現有工藝進行完善:基材前處理(包括磷化)→清洗→去離子洗→陰極電泳底漆→去離子水洗→清洗→固化→(面漆涂裝),在現有的磷化前處理生產線上增設電泳涂裝設備就能實現,或利用專業協作廠的電泳涂裝線。陰極電泳漆目前較多采用丙烯酸樹脂、環氧樹脂和聚氨脂等,與目前叉車所用面漆(丙烯酸或聚氨脂磁漆)具有良好的配套性,組織生產簡單。

                      (2)應用達克羅技術,提高重蝕環境中叉車零件的耐蝕性

                      達克羅即片狀鋅基鉻酸鹽防護涂層,亦稱鋅鉻膜,是當今國際表面處理的高新技術。經達克羅處理的金屬制品性能優異:耐蝕性高,一般涂層厚6-8μm就可保證在鹽霧試驗中480~1 000h不出紅銹,是電鍍鋅的5-7倍;高耐熱性(可耐熱至300℃),表面被膜即使長時間置于高溫條件下也不會被腐蝕,而電鍍鋅法(有色鉻酸鹽處理),在100℃左右,表面的鉻酸鹽被膜就開始變化,抗腐蝕性急劇下降;無氫脆性,適用于高強度受力件。在汽車、摩托車配件、電力、海洋工程等方面已開始大量使用,并獲得了極高的評價。國內叉車尚未應用該技術,但從NISSAN叉車的圖紙上可以看到其動力系統的一些零件如發動機聯接螺栓、油管環箍等,已采用了鋅鉻膜防護。隨著國內達克羅技術的發展,生產成本的降低,相信國內叉車亦有可能對重蝕環境(高溫、高腐蝕性環境)中的零件應用鋅鉻膜防護。

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