Quy trình sản xuất dây xích sản xuất thùng máy hút bụi là gì?

Quy trình sản xuất cho một Dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi tuân theo một chuỗi các hoạt động tạo hình, nối, xử lý bề mặt và lắp ráp kim loại được sắp xếp chặt chẽ để biến cuộn thép phẳng thành vỏ thùng máy hút bụi đã hoàn thiện, sơn và lắp ráp sẵn sàng để lắp đặt động cơ và linh kiện. Trình tự cốt lõi là: cấp cuộn và phôi, kéo sâu và vẽ lại, cắt và tạo mép, hàn đường may hoặc nối cơ khí, làm sạch và xử lý trước bề mặt, sơn hoặc sơn tĩnh điện, sấy khô và đóng rắn, kiểm tra kích thước và chuẩn bị lắp ráp cuối cùng .

Dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi tích hợp đầy đủ thường được thiết kế theo triết lý sản xuất dòng chảy liên tục, trong đó mỗi trạm xử lý được đồng bộ hóa với một takt time chung — thời gian chu kỳ trên mỗi đơn vị được xác định bằng cách chia thời gian sản xuất sẵn có cho tốc độ đầu ra yêu cầu. Dành cho dòng nhà ở máy hút bụi thùng công nghiệp điển hình 1.200 đến 2.400 đơn vị mỗi ca , thời gian takt là 10 đến 30 giây cho mỗi đơn vị, yêu cầu tất cả các trạm xử lý phải hoàn thành các hoạt động của mình trong khoảng thời gian này để duy trì sự cân bằng trên dây chuyền và tránh tắc nghẽn.

Hiểu chi tiết từng giai đoạn - thiết bị cần thiết, các thông số quy trình được kiểm soát, các điểm kiểm tra chất lượng được áp dụng và các dạng lỗi phổ biến được giải quyết - là điều cần thiết đối với các nhà sản xuất thiết kế dây chuyền sản xuất mới, các kỹ sư khắc phục sự cố dây chuyền hiện có và các nhóm mua sắm chỉ định thiết bị dây chuyền. Các phần sau đây bao gồm từng giai đoạn sản xuất một cách toàn diện.

Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu thô - Lựa chọn và cấp nguyên liệu cuộn

Quy trình sản xuất bắt đầu với nguyên liệu thô đầu vào: thép cuộn cán nguội, được chọn để phù hợp với các yêu cầu về cấu trúc và hình thành của thiết kế vỏ thùng máy hút bụi. Thông số kỹ thuật vật liệu trực tiếp xác định khả năng định hình, chất lượng bề mặt, độ tin cậy của mối hàn và khả năng chống ăn mòn của vỏ hoàn thiện.

Lựa chọn loại thép và độ dày

Vỏ thùng máy hút bụi thường được làm từ thép cacbon thấp cán nguội (SPCC hoặc loại tương đương theo JIS G3141 hoặc DC01/DC03 theo EN 10130) với độ dày từ 0,5 mm đến 0,8 mm tùy thuộc vào đường kính thùng, độ cứng kết cấu cần thiết và yêu cầu về tải trọng sử dụng cuối (một số thùng chân không khô-ướt công nghiệp phải hỗ trợ tải tĩnh từ cụm động cơ chân không ở trên và hàm lượng chất lỏng bên dưới). Các đặc tính vật liệu có liên quan cho khả năng tạo hình sâu là:

• Tỷ lệ biến dạng dẻo (giá trị r): Giá trị r tối thiểu là 1,4 thường được chỉ định cho các thành phần vỏ thùng được kéo sâu, cho thấy khả năng chống mỏng mạnh trong quá trình kéo. Giá trị r cao hơn cho phép kéo sâu hơn với nguy cơ bị rách ở bán kính chày giảm.
• Số mũ làm cứng biến dạng (giá trị n): Giá trị n cao hơn (thường là 0,20 đến 0,26 đối với cấp độ vẽ sâu) cho thấy sự phân bố biến dạng dẻo tốt hơn trên vùng tạo hình, giảm sự định vị biến dạng gây ra đứt gãy
• Tổng độ giãn dài: Độ giãn dài tối thiểu 38% (A80) là điển hình cho các cấp độ kéo sâu, cung cấp đủ độ dẻo dự trữ cho việc kéo lại nhiều giai đoạn mà không cần ủ trung gian
• Ký hiệu hoàn thiện bề mặt: Bề mặt được cán sáng hoặc cán nóng (FB hoặc FC theo EN 10130) mang lại độ nhám bề mặt Ra từ 0,6 đến 1,6 micromet cần thiết để có độ bám dính sơn tốt mà không cần chuẩn bị thêm bề mặt

(Nguồn: EN 10130:2006 Sản phẩm thép dẹt có hàm lượng cacbon thấp cán nguội để tạo hình nguội; Tấm và dải thép cacbon cán nguội JIS G3141.)

Hệ thống cấp liệu cuộn

Các cuộn thép được nạp vào một bộ giải cuộn thủy lực để làm giãn cuộn dây dưới sức căng được kiểm soát. Cuộn dây đi qua một bộ phận làm thẳng - thường là máy san phẳng 7 đến 9 con lăn - giúp loại bỏ độ cong của cuộn dây (bộ cuộn dây) và biến dạng hình cung chéo vốn có trong cuộn dây quấn. Bộ cuộn dây không được hiệu chỉnh gây ra sự đăng ký sai phôi trong khuôn đột bao hình và sự không nhất quán về kích thước trong lớp vỏ được vẽ.

Sau máy ép tóc, một hệ thống cấp liệu được điều khiển bằng servo sẽ đưa dải vào khuôn đột tiến hoặc đột dập ở bước tính toán (khoảng cách giữa các tâm phôi liên tiếp) được đồng bộ hóa với hành trình ép. Nguồn cấp dữ liệu servo hiện đại đạt được độ chính xác cao độ cộng hoặc trừ 0,05 mm , đảm bảo trọng lượng trống nhất quán và tính đối xứng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng bản vẽ. Hệ thống xử lý cuộn dây hoàn chỉnh - bộ tháo cuộn, bộ ép thẳng, cấp liệu phụ - thường được tích hợp vào một bộ phận nhỏ gọn duy nhất được thiết kế để xử lý trọng lượng cuộn dây của 3 đến 8 tấn cho quá trình sản xuất không bị gián đoạn trong vài giờ giữa các lần thay cuộn dây.

Giai đoạn 2: Dập phôi - Cắt phôi bắt đầu tròn

Hoạt động tạo hình đầu tiên là đột bao hình: cắt một đĩa tròn (phôi) từ phôi dải phẳng. Khoảng trống này là hình thức bắt đầu mà từ đó tất cả các thao tác vẽ tiếp theo sẽ phát triển hình dạng vỏ thùng. Đường kính trống là một biến số quan trọng của quá trình - nó xác định tổng diện tích bề mặt có sẵn để tạo thành thành bên và đế thùng và phải được tính toán chính xác từ hình dạng bộ phận bằng cách sử dụng nguyên lý tương đương diện tích bề mặt.

Tính toán đường kính trống

Đường kính trống lý thuyết (D) cho cốc hình trụ đơn giản được tính từ mối quan hệ diện tích bề mặt:

D = căn bậc hai của (d bình phương 4dh)

Trong đó d là đường kính trong của cốc và h là chiều cao của cốc. Đối với vỏ thùng máy hút bụi có cấu hình, mặt bích và bán kính phức tạp, công thức này được mở rộng bằng phương pháp tính diện tích bề mặt bộ phận DIN 8584 hoặc được xác thực tính toán bằng cách sử dụng mô phỏng phần tử hữu hạn của quá trình tạo hình trước khi chế tạo công cụ. Một khoảng trống có kích thước không chính xác - thậm chí bằng đường kính 2 đến 3 mm - dẫn đến không đủ vật liệu tới mặt bích (gây nứt cạnh) hoặc dư thừa vật liệu trong vùng mặt bích (gây nhăn). (Nguồn: DIN 8584-3 Quy trình sản xuất - Vẽ sâu; Lange, K., Sổ tay tạo hình kim loại, Hiệp hội kỹ sư sản xuất.)

Thiết kế khuôn dập và kiểm soát gờ

Khuôn đột bao gồm một chày tròn và một vòng cối phù hợp có khe hở được kiểm soát giữa chúng. Đối với thép tấm 0,6 mm, khoảng hở khuôn khuyến nghị cho mỗi mặt là 6 đến 10% độ dày vật liệu - khoảng 0,036 đến 0,060 mm - để tạo ra mặt cắt sạch với chiều cao lưỡi cắt tối thiểu. Khoảng hở quá mức tạo ra hiện tượng cuộn qua và vệt lớn có thể gây ra điểm chết khi vẽ; khe hở không đủ sẽ gây ra vết nứt thứ cấp và mặt cắt thô ráp làm tăng độ mòn của dụng cụ vẽ.

Máy ép phôi để sản xuất thùng thường hoạt động ở 40 đến 80 nhịp mỗi phút với công cụ khuôn tiến bộ có thể thực hiện đột bao hình và vẽ lần đầu chỉ trong một lần nhấn, giảm việc xử lý giữa các thao tác và cải thiện tính nhất quán về kích thước của phôi để vẽ.

Giai đoạn 3: Vẽ sâu và vẽ lại - Tạo hình thân thùng

Vẽ sâu là hoạt động tạo hình kim loại cốt lõi trong dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi. Nó biến phôi tròn phẳng thành cốc hoặc vỏ ba chiều bằng cách ép phôi qua chày và vào khoang khuôn, làm cho vật liệu chảy vào trong từ vùng mặt bích và tạo thành thành bên hình trụ hoặc thuôn nhọn của thân thùng.

Tỷ lệ vẽ và trình tự vẽ nhiều giai đoạn

Tỷ lệ thúc (DR) cho một thao tác kéo đơn được xác định bằng đường kính phôi chia cho đường kính chày (D/d). Tỷ lệ kéo tối đa có thể đạt được trong một lần rút mà không bị gãy thường là DR = 1,8 đến 2,2 dành cho các loại thép vẽ sâu tiêu chuẩn. Đối với vỏ thùng máy hút bụi có đường kính thân khoảng 250 mm và cao từ 300 đến 400 mm, đường kính trống yêu cầu có thể là 550 đến 650 mm, cho tỷ lệ kéo tổng thể là 2,2 đến 2,6 - vượt quá giới hạn kéo một lần.

Điều này đòi hỏi một trình tự vẽ nhiều giai đoạn : thường có 2 đến 4 giai đoạn vẽ (vẽ lần đầu, vẽ lại lần đầu, vẽ lại lần thứ hai và vẽ kích thước cuối cùng) tùy thuộc vào hình dạng thùng và loại vật liệu. Mỗi giai đoạn làm giảm đường kính vỏ trong khi tăng chiều cao vỏ, với tỷ lệ kéo của từng giai đoạn được giữ dưới giới hạn một giai đoạn an toàn của vật liệu. Ủ trung gian — xử lý nhiệt để khôi phục độ dẻo bị mất do quá trình đông cứng — có thể được yêu cầu giữa các giai đoạn vẽ đối với các biên dạng sâu hoặc phức tạp, mặc dù các loại thép kéo sâu hiện đại (DC05 và DC06 theo EN 10130) có thể tránh được yêu cầu này đối với độ sâu thùng có thể đạt được trong 3 giai đoạn.

Áp suất và bôi trơn của giá đỡ trống

Trong mỗi giai đoạn kéo, một giá đỡ phôi (đệm áp) tác dụng áp lực được kiểm soát lên vùng mặt bích của phôi để tránh bị nhăn khi vật liệu chảy vào trong. Áp suất bộ giữ trống là một trong những biến số quy trình quan trọng nhất:

• Áp suất giữ phôi quá thấp: Vùng mặt bích bị oằn dưới ứng suất nén và hình thành các nếp nhăn trên thành bên - một khiếm khuyết không thể khắc phục được cần phải có phế liệu
• Áp suất giữ phôi quá cao: Ma sát giữa giá đỡ phôi và vật liệu mặt bích vượt quá lực kéo cho phép và các vết nứt ở đế cốc hoặc thành bên - cũng là phế liệu không thể phục hồi được
• Áp suất giữ phôi tối ưu đối với thép kéo sâu 0,6 mm thường nằm trong khoảng 2 đến 5 MPa , được áp dụng bởi xi lanh thủy lực hoặc khí nitơ trong dụng cụ ép

Chất bôi trơn được bôi lên cả hai mặt của phôi trước mỗi giai đoạn kéo để giảm ma sát giữa dụng cụ và phôi và ngăn ngừa hiện tượng lõm (chuyển kim loại từ phôi sang bề mặt dụng cụ). Dầu kéo sâu - một loại dầu khoáng có phụ gia cực áp - được thi công bằng cách sơn lăn hoặc phun với tốc độ 1 đến 3 gam trên một mét vuông bề mặt trống . Chất bôi trơn sau đó phải được loại bỏ bằng giai đoạn làm sạch tiền xử lý trước khi sơn. (Nguồn: Marciniak, Z., Duncan, J.L., Hu, S.J., Cơ học tạo hình kim loại tấm, Butterworth-Heinemann, 2002.)

Thiết bị ép vẽ

Vỏ thùng máy hút bụi thường được hình thành trên máy ép thủy lực tác động kép hoặc máy ép chuyển cơ học. Các thông số thiết bị chính bao gồm:

• Công suất ép: 200 đến 500 tấn đối với vỏ có đường kính thùng, cung cấp đủ lực để kéo sâu trong khi vẫn duy trì áp suất giữ phôi có thể kiểm soát được
• Tốc độ trượt: Tốc độ vẽ 15 đến 50 mm/giây; tốc độ nhanh hơn làm tăng tốc độ sản xuất nhưng có thể gây rách các vật liệu có khả năng định dạng hạn chế ở tốc độ biến dạng cao
• Hệ thống đệm: Đệm khuôn thủy lực hoặc khí nitơ cung cấp lực giữ phôi với các cấu hình áp suất có thể lập trình có thể thay đổi áp suất thông qua hành trình kéo để tối ưu hóa các điều kiện tạo hình
• Hệ thống chuyển giao: Trong các dây chuyền nhiều giai đoạn, việc chuyển chi tiết tự động giữa các giai đoạn vẽ được thực hiện bằng cánh tay gắp và đặt robot, bộ kẹp cốc hút chân không hoặc đường ray chuyển cơ học được đồng bộ hóa với chu trình ép

Giai đoạn 4: Cắt tỉa, gấp mép và đục lỗ

Sau giai đoạn kéo cuối cùng, vỏ thùng có cạnh trên lượn sóng không đều - kết quả của hiện tượng tạo hình tai, một hiện tượng gây ra bởi sự dị hướng tinh thể trong thép cán khiến cho cạnh cốc được kéo phát triển các điểm cao và thấp xen kẽ xung quanh chu vi. Cạnh tai này phải được cắt bớt để tạo ra chiều cao mặt bích bằng phẳng, nhất quán trước bất kỳ hoạt động tiếp theo nào.

Hoạt động cắt tỉa

Việc cắt tỉa được thực hiện trong khuôn cắt tỉa quay chuyên dụng hoặc máy cắt kiểu máy tiện để loại bỏ phần trên có tai của vỏ trong một vòng quay duy nhất của phôi so với dụng cụ cắt cố định. Chiều cao cạnh cắt được kiểm soát để cộng hoặc trừ 0,5 mm về chiều cao mặt bích thiết kế, điều này rất quan trọng để lắp ráp nhất quán cụm trên cùng của máy hút bụi vào vỏ thùng trong các hoạt động lắp ráp tiếp theo. Vòng kim loại đã cắt (bộ xương) được thu thập dưới dạng phế liệu và được trả lại để tái chế.

Tạo mặt bích và tạo cạnh

Sau khi cắt tỉa, vành thùng được tạo mặt bích hướng ra ngoài — cạnh được cắt được cuộn hoặc ép vào một mặt bích xác định để tạo ra bề mặt bịt kín và khóa cho cụm trên cùng của máy hút bụi. Hình học mặt bích thường bao gồm một hồ sơ cong hoặc đính cườm vừa làm cứng vành thùng khỏi biến dạng, vừa mang lại bề mặt bịt kín tích cực cho miếng đệm cao su trong máy hút bụi đã lắp ráp.

Các trùm đính kèm tay cầm, các tính năng của khung lắp và các trùm nút xả được hình thành trong các hoạt động dập riêng biệt bằng cách sử dụng khuôn ghép lũy tiến hoặc máy ép một trạm, với dung sai kích thước được giữ ở mức cộng hoặc trừ 0,3 mm trên các vị trí lỗ để tương thích lắp ráp.

Cán hạt đáy và làm cứng kết cấu

Vỏ thùng máy hút bụi thường yêu cầu các hạt hoặc gân có chu vi được cuộn vào thành bên và đế để tăng độ cứng của vòng - khả năng chống lại sự sụp đổ vào bên trong có thể xảy ra dưới áp suất âm (chân không một phần) được tạo ra bên trong thùng trong quá trình vận hành. Cán hạt được thực hiện bằng cách chuyển lớp vỏ đã kéo giữa các con lăn định hình trên máy cán hạt, tạo thành các gân nhô lên hoặc lõm vào ở độ cao xác định trên thành bên mà không cần loại bỏ vật liệu. Một vách bên được kết cườm phù hợp có thể chống lại áp lực sụp đổ của 0,05 đến 0,08 MPa dưới khí quyển (chân không hoạt động điển hình cho máy hút bụi khô-ướt công nghiệp) không bị biến dạng vĩnh viễn.

Giai đoạn 5: Hàn đường may và gắn tay cầm

Trong khi nhiều vỏ thùng máy hút bụi được tạo thành dưới dạng vỏ kéo sâu liền mạch, một số thiết kế - đặc biệt là các thùng công nghiệp lớn hơn và những thùng có mặt cắt ngang phức tạp - được hình thành từ tấm cuộn và hàn. Do đó, giai đoạn hàn và gắn là một yếu tố quy trình quan trọng trong các cấu hình dây chuyền sản xuất nhất định.

Hàn đường kháng

Đối với vỏ thùng được hình thành từ tấm cán thay vì phôi kéo sâu, đường nối dọc được đóng lại bằng hàn đường nối điện trở - một quá trình hàn liên tục trong đó các cạnh tấm chồng lên nhau hoặc nối đối đầu được truyền qua giữa hai bánh xe điện cực đồng quay tác dụng dòng điện và áp suất đồng thời, tạo ra một loạt các mối hàn điểm chồng chéo liên tục tạo thành một đường nối kín. Thông số hàn đường hàn cho thép cacbon thấp 0,6 mm thường là:

• Dòng hàn: 8.000 đến 15.000 ampe, tùy thuộc vào đường kính bánh điện cực và tốc độ hàn
• Lực điện cực: 2,5 đến 4,5 kN được áp dụng bởi cánh tay điện cực được điều khiển bằng khí nén hoặc servo
• Tốc độ hàn: 4 đến 10 mét mỗi phút để hàn đường nối liên tục của thân thùng thép khổ mỏng
• Chất lượng đường hàn: Được xác minh bằng cách lấy mẫu thử nghiệm bóc vỏ phá hủy (chiều rộng mắt gài tối thiểu gấp 3 lần căn bậc hai của độ dày tấm theo ISO 14273) và kiểm tra trực quan xem có bị bong ra, cháy xém và đổi màu bề mặt không

(Nguồn: ISO 14273:2016 Kích thước mẫu và quy trình kiểm tra khả năng chịu cắt của các mối hàn điểm, đường nối và mối hàn nổi; Các phương pháp thực hành được khuyến nghị cho hàn điện trở AWS C1.1.)

Đính kèm tay cầm và giá đỡ

Tay cầm, trùm đầu nối ống và giá đỡ được gắn vào thân thùng bằng hàn điểm điện trở, hàn MIG (GMAW) hoặc buộc chặt cơ học tùy thuộc vào yêu cầu tải trọng và mục tiêu chi phí sản xuất. Công dụng hàn điểm của giá đỡ gắn tay cầm 4 đến 8 điểm hàn trên mỗi giá đỡ , mỗi chiếc có kích thước để mang tải trọng tĩnh của thùng cộng với nội dung (thường được đánh giá cho tải trọng tĩnh tối thiểu là 30 đến 50 kg đối với máy hút bụi công nghiệp) có hệ số an toàn chống đứt mối hàn ít nhất là 4:1.

Giai đoạn 6: Xử lý trước bề mặt - Làm sạch, tẩy dầu mỡ và phủ lớp chuyển đổi

Trước khi áp dụng bất kỳ lớp phủ bề mặt nào, vỏ thùng đã tạo hình phải trải qua quá trình xử lý trước hóa học kỹ lưỡng để loại bỏ chất bôi trơn kéo, dầu máy, cặn gia công kim loại, oxit sắt (rỉ sét) và bất kỳ chất gây ô nhiễm nào khác có thể ngăn cản sự bám dính của sơn. Trình tự tiền xử lý là nền tảng chất lượng của hệ thống phủ - việc xử lý trước không đầy đủ là nguyên nhân gây ra hơn 80% lỗi lớp phủ tại hiện trường . (Nguồn: Gardner, G., Sơn công nghiệp và sơn tĩnh điện, Hanser, 2010.)

Trình tự tiền xử lý đường hầm phun

Dây chuyền tiền xử lý tiêu chuẩn cho vỏ thùng máy hút bụi là một đường hầm phun có 5 đến 7 vùng xử lý:

1. Tẩy dầu mỡ bằng kiềm (Giai đoạn 1): Chất tẩy rửa có tính kiềm nóng ở nhiệt độ 50 đến 65 độ C sẽ loại bỏ dầu vẽ, cặn cặn và dấu vân tay. Nồng độ: Chất tẩy rửa kiềm 2 đến 5% theo thể tích; thời gian tiếp xúc: 60 đến 120 giây bằng cách phun.
2. Xả nước lần đầu (Giai đoạn 2): Rửa bằng nước ở nhiệt độ môi trường xung quanh sẽ làm loãng và loại bỏ chất tẩy rửa có tính kiềm khỏi bề mặt. Độ dẫn nước rửa được theo dõi ở mức dưới 500 microsiemens/cm để xác nhận độ pha loãng thích hợp.
3. Xả nước lần thứ hai (Giai đoạn 3): Giai đoạn rửa thứ hai đảm bảo loại bỏ hoàn toàn kiềm trước khi áp dụng lớp phủ chuyển hóa, ngăn ngừa ô nhiễm bể và đảm bảo hình thành lớp phủ chuyển hóa ổn định.
4. Lớp phủ chuyển hóa - Sắt photphat hoặc Kẽm photphat (Giai đoạn 4): Lớp phủ chuyển đổi phản ứng hóa học với bề mặt thép sạch để tạo thành lớp tinh thể vô cơ có khả năng chống ăn mòn và bề mặt nhám vi mô giúp cải thiện đáng kể độ bám dính của sơn. Sắt photphat (quy trình xử lý) ở 45 đến 55 độ C tạo ra trọng lượng lớp phủ là 0,3 đến 1,0 g/m2 thích hợp cho các ứng dụng tiếp xúc ngoài trời trong nhà và vừa phải. Kẽm photphat ở nhiệt độ 50 đến 60 độ C tạo ra trọng lượng lớp phủ nặng hơn 1,5 đến 4,5 g/m2 cung cấp khả năng chống ăn mòn cao hơn cho môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe.
5. Thụ động sau khi rửa (Giai đoạn 5): Phớt thụ động không chứa crom hoặc crom đóng cấu trúc tinh thể lớp phủ chuyển đổi, cải thiện hơn nữa khả năng chống ăn mòn và độ bám dính của sơn. Thụ động không chứa Chrome (dựa trên zirconium hoặc titan) là tiêu chuẩn hiện hành ở hầu hết các thị trường do các hạn chế về môi trường đối với crom hóa trị sáu theo Quy định REACH của EU.
6. Nước rửa cuối cùng bằng nước khử ion (Giai đoạn 6): Lần rửa cuối cùng bằng nước khử ion (độ dẫn dưới 50 microsiemens/cm) sẽ loại bỏ muối hòa tan đọng lại từ các giai đoạn trước sẽ đóng vai trò là vị trí phồng rộp thẩm thấu dưới màng phủ.
7. Lò sấy tiền xử lý (Giai đoạn 7): Các bộ phận thoát ra khỏi đường hầm phun và đi qua lò sấy ở nhiệt độ 100 đến 130 độ C để làm bay hơi hoàn toàn độ ẩm bề mặt trước khi thi công lớp phủ. Độ ẩm còn sót lại dưới lớp phủ có thể gây phồng rộp, đặc biệt là trong môi trường có độ ẩm cao.

Giai đoạn 7: Ứng dụng lớp phủ - Sơn lỏng hoặc sơn tĩnh điện

Giai đoạn sơn phủ áp dụng lớp hoàn thiện bề mặt bảo vệ và trang trí cho vỏ thùng đã được xử lý trước. Hai công nghệ phủ chính được sử dụng trong dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi: sơn lỏng (thường là sơn lót điện phân, sau đó là sơn phủ dạng lỏng) và sơn tĩnh điện (phun tĩnh điện bột nhiệt rắn được xử lý trong lò).

Ứng dụng sơn lỏng tĩnh điện

Sơn phun tĩnh điện sử dụng điện áp cao (60 đến 100 kV) của các giọt sơn nguyên tử hóa để cải thiện hiệu suất truyền - tỷ lệ vật liệu phun đọng lại trên phôi thay vì bị mất do phun quá nhiều. Phun chất lỏng tĩnh điện đạt được hiệu quả truyền tải của 65 đến 85% so với 25 đến 45% đối với phun phun nguyên tử không khí thông thường, giảm đáng kể mức tiêu thụ sơn và lượng khí thải hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) trên mỗi đơn vị sơn. (Nguồn: Công nghệ phủ bề mặt, Liên đoàn các hiệp hội công nghệ sơn phủ, tái bản lần thứ 3.)

Súng phun chuyển động tịnh tiến tự động hoặc cánh tay phun robot áp dụng sơn lỏng vào vỏ thùng được chuyển qua buồng phun trên băng tải không có điện và không có điện phía trên. Mục tiêu xây dựng màng cho vỏ thùng máy hút bụi thường là:

• Lớp sơn lót: Độ dày màng khô 20 đến 40 micromet
• Lớp phủ ngoài: Độ dày màng khô 40 đến 80 micromet
• Tổng độ dày màng khô của hệ thống: 60 đến 120 micromet

Ứng dụng sơn tĩnh điện

Sơn tĩnh điện ngày càng chiếm ưu thế trong sản xuất thùng máy hút bụi vì nó loại bỏ lượng khí thải VOC dung môi, đạt được hệ thống một lớp phủ (loại bỏ lớp sơn lót trong nhiều thông số kỹ thuật) và tạo ra độ dày lớp phủ từ 60 đến 100 micromet trong một lần ứng dụng . Bột được thi công bằng súng phun nạp điện vầng quang (điện áp sạc 60 đến 100 kV) hoặc súng nạp ma sát (sạc ma sát, không có điện áp ngoài). Bột thu hút tĩnh điện bám dính đồng đều vào bề mặt phôi được nối đất, bao gồm các bề mặt bên trong phức tạp và các khu vực lõm khó phủ bằng chất lỏng phun.

Bột lai epoxy-polyester nhiệt rắn — loại bột được sử dụng rộng rãi nhất cho các ứng dụng vỏ kim loại — mang lại độ bám dính tuyệt vời, khả năng chống va đập và khả năng chống chịu thời tiết ngoài trời vừa phải. Bột polyester-TGIC được chỉ định cho các ứng dụng yêu cầu khả năng chống tia cực tím và thời tiết cao hơn. Lớp sơn tĩnh điện đã đóng rắn trên thùng máy hút bụi phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất tối thiểu sau:

• Độ bám dính khi cắt ngang: Cấp 0 (không bong tróc) theo ISO 2409
• Khả năng chống va đập: Không bị nứt hoặc tách lớp khi thả rơi ở độ cao 80 cm theo tiêu chuẩn ISO 6272 (tác động trực tiếp)
• Khả năng chống phun muối: Không bị phồng rộp hoặc dãn quá 1 mm từ vết xước sau 240 giờ theo tiêu chuẩn ISO 9227
• Độ cứng của bút chì: Cấp H tối thiểu theo ISO 15184

(Nguồn: Thử nghiệm cắt ngang ISO 2409:2020; Thử nghiệm phun muối ISO 9227:2017; Thử nghiệm khả năng chống va đập ISO 6272.)

Giai đoạn 8: Lò xử lý - Phát triển các đặc tính cuối cùng của lớp phủ

Cả sơn lỏng và sơn tĩnh điện đều yêu cầu giai đoạn xử lý nhiệt để phát triển các đặc tính kháng cơ học và hóa học cuối cùng của chúng. Lò bảo dưỡng là một thành phần quan trọng của quy trình - quá trình xử lý kém sẽ tạo ra lớp phủ mềm, nhạy cảm về mặt hóa học, không vượt qua các bài kiểm tra độ bám dính và khả năng chống ăn mòn; xử lý quá mức gây ra hiện tượng ố vàng, giòn và mất khả năng chống va đập.

Thông số chữa bệnh sơn tĩnh điện

Lớp phủ bột nhiệt rắn xử lý bằng phản ứng hóa học liên kết ngang được kích hoạt bởi nhiệt. Thông số kỹ thuật xử lý tiêu chuẩn cho bột lai epoxy-polyester là:

• Nhiệt độ kim loại đỉnh (PMT): 180 đến 200 độ C ở bề mặt nền kim loại
• Thời gian tại PMT: 10 đến 20 phút - thời gian tối thiểu kim loại phải duy trì ở mức hoặc cao hơn PMT để liên kết ngang hoàn toàn
• Nhiệt độ cài đặt lò: Thông thường nhiệt độ không khí là 180 đến 220 độ C; PMT thực tế đạt được phụ thuộc vào khối lượng nhiệt của bộ phận và thời gian dừng của lò

Sự đồng đều về nhiệt độ trên mặt cắt ngang của lò là rất quan trọng - sự thay đổi lớn hơn cộng hoặc trừ 5 độ C có thể dẫn đến các bộ phận ở vùng mát chưa được xử lý trong khi các bộ phận ở vùng nóng được xử lý quá mức. Lò phủ hiện đại dùng cho dây chuyền thùng máy hút bụi sưởi ấm đối lưu với quạt tuần hoàn tốc độ cao và kiểm soát nhiệt độ theo vùng để đạt được độ đồng đều của lò cộng hoặc trừ 3 độ C trên toàn bộ khu vực làm việc. (Nguồn: Sổ tay Kỹ thuật của Viện Sơn tĩnh điện; Hướng dẫn Tiêu chuẩn ASTM D7990 để xử lý sơn tĩnh điện.)

Các loại lò nướng và hiệu quả sử dụng năng lượng

Lò đối lưu đốt gas là tiêu chuẩn cho dây chuyền sản xuất công suất cao do chi phí vận hành thấp và thời gian phục hồi nhanh sau khi mở cửa hoặc dừng dây chuyền. Lò nướng điện hồng ngoại cung cấp khả năng gia nhiệt nhanh hơn và được ưu tiên cho sản xuất không liên tục hoặc khi không có nguồn cung cấp khí đốt. Lò kết hợp IR/đối lưu mang lại thời gian chu kỳ nhanh nhất bằng cách sử dụng bức xạ hồng ngoại để tăng nhiệt độ ban đầu nhanh chóng và đối lưu để ngâm cuối cùng và đồng đều nhiệt độ, cho phép giảm thời gian lò bằng cách 20 đến 30% so với lò đối lưu thuần túy về công suất tương đương.

Giai đoạn 9: Kiểm tra và thử nghiệm chất lượng

Chương trình kiểm tra chất lượng toàn diện được tích hợp vào quy trình sản xuất tại nhiều điểm — nguyên liệu đến, sau khi tạo hình, sau khi hàn và sau khi phủ — để đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn về kích thước, cấu trúc và chất lượng bề mặt trước khi các bộ phận chuyển sang giai đoạn tiếp theo hoặc được vận chuyển đến cơ sở lắp ráp.

Kiểm tra kích thước

Vỏ thùng đã định hình được kiểm tra kích thước theo các khoảng thời gian lấy mẫu đều đặn bằng cách sử dụng máy đo tọa độ (CMM) hoặc thiết bị đo chuyên dụng để xác minh đồng thời nhiều kích thước quan trọng. Kiểm tra kích thước chính bao gồm:

• Chiều cao tổng thể của thùng: dung sai thường cộng hoặc trừ 0,5 mm
• Đường kính ngoài của thân thùng ở độ cao xác định: dung sai cộng hoặc trừ 0,3 mm
• Đường kính mặt bích và chiều rộng mặt bích: dung sai cộng hoặc trừ 0,3 mm đối với lắp ráp
• Vị trí lỗ tay cầm: dung sai cộng hoặc trừ 0,5 mm đối với căn chỉnh giá đỡ tay cầm
• Độ phẳng của đế: độ lệch tối đa 0,5 mm để đảm bảo đứng ổn định trên bề mặt phẳng

Kiểm tra chất lượng lớp phủ

Sau lò bảo dưỡng lớp phủ, việc kiểm tra trực quan 100% được thực hiện bởi những người vận hành đã được đào tạo về các khuyết tật của lớp phủ bao gồm:

• Lỗ kim và mắt cá: Các khuyết tật hình tròn nhỏ gây ra do nhiễm bẩn dưới lớp phủ, điển hình là do nhiễm bẩn dầu bề mặt hoặc silicon của bể xử lý trước
• Vỏ cam: Kết cấu bề mặt giống như vỏ màu cam, do bột không đủ chảy trước khi tạo gel - cho thấy nhiệt độ xử lý quá cao hoặc độ nhớt của bột quá cao
• Sags và chạy: Trong lớp phủ chất lỏng, do tạo màng quá mức hoặc pha loãng dung môi quá mức tạo ra độ nhớt quá thấp khi thi công
• Sự thay đổi màu sắc và độ bóng: Sự không nhất quán trong một lô so với tiêu chuẩn màu đã được phê duyệt, được kiểm tra bằng máy quang phổ (dung sai Delta E thường dưới 1,0) và máy đo độ bóng (độ bóng mục tiêu cộng hoặc trừ 5 đơn vị độ bóng ở góc hình học 60 độ)

Độ dày màng khô được kiểm tra trên tất cả các bộ phận được phủ bằng cách sử dụng cảm ứng từ đã hiệu chuẩn (đối với nền thép) hoặc máy đo độ dày dòng điện xoáy (đối với kim loại màu) theo ISO 2808, với tần số đọc tối thiểu là một phép đo trên 50 bộ phận sản xuất hoặc mỗi sự kiện điều chỉnh quy trình.

Kiểm tra áp suất và rò rỉ

Đối với vỏ thùng máy hút bụi dành cho các ứng dụng chân không khô-ướt, thử nghiệm tính toàn vẹn về áp suất được thực hiện để xác minh mối hàn đường nối và mối nối mặt bích với thân máy chống rò rỉ chất lỏng. Kiểm tra áp suất thủy tĩnh tại 0,1 đến 0,15 MPa (trên áp suất dương bên trong vận hành tối đa có thể xảy ra trong trường hợp tắc nghẽn ống) trong thời gian giữ 30 giây mà không có rò rỉ là yêu cầu thử nghiệm sản xuất điển hình đối với vỏ thùng cấp công nghiệp.

Giai đoạn 10: Chuẩn bị lắp ráp cuối cùng và đóng gói

Giai đoạn cuối cùng của dây chuyền sản xuất là chuẩn bị vỏ thùng sơn phủ hoàn thiện để giao đến cơ sở lắp ráp máy hút bụi. Giai đoạn này bao gồm mọi hoạt động lắp ráp phụ còn lại - gắn tay cầm, lắp gioăng cao su, tán đinh trên bảng tên, lắp đặt đầu nối ống - có thể được hoàn thành trên vỏ thùng trước khi được vận chuyển riêng biệt với cụm động cơ và bộ lọc.

Lắp đặt miếng đệm và con dấu cao su

Vành có mặt bích của vỏ thùng nhận một miếng đệm kín bằng cao su giúp bịt kín không khí giữa thân thùng và cụm trên cùng của máy hút bụi (động cơ và bộ lọc). Vật liệu đệm thường là cao su EPDM hoặc NBR, được chọn để chống nước, bọt và tiếp xúc với hóa chất tẩy rửa trong các ứng dụng chân không khô-ướt. Các miếng đệm được ép vào rãnh mặt bích bằng cách sử dụng các thiết bị ép chuyên dụng để đảm bảo độ sâu chỗ ngồi thống nhất cộng hoặc trừ 0,2 mm xung quanh toàn bộ chu vi để đảm bảo lực bịt kín nhất quán sau khi lắp ráp.

Bao bì vận tải

Vỏ thùng đã hoàn thiện được lồng hoặc xếp chồng lên nhau trong thùng các tông có tấm xốp ngăn cách hoặc tấm lót sóng để tránh tiếp xúc bề mặt có thể làm trầy xước hoặc biến dạng lớp phủ trong quá trình vận chuyển. Thiết kế bao bì phải phù hợp với đường bao kích thước của vỏ thùng bao gồm tay cầm, phần nhô ra và đầu nối ống, đồng thời duy trì mật độ đóng gói đủ để tối ưu hóa việc sử dụng container cho vận chuyển quốc tế. Một container vận chuyển tiêu chuẩn 20 feet thường có thể chứa được 800 đến 1.200 thùng chứa tùy thuộc vào đường kính thùng và cấu hình xếp chồng.

Bố trí dây chuyền sản xuất và tích hợp thiết bị

Một dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi hoàn chỉnh tích hợp tất cả các giai đoạn quy trình trên thành một quy trình sản xuất đồng bộ, liên tục. Bố cục vật lý thường tuân theo sự sắp xếp tuyến tính hoặc hình chữ U được điều khiển bởi logic luồng nguyên liệu và các hạn chế về diện tích nhà máy.

Các tham số thông lượng và dấu chân đường điển hình

Đồng bộ hóa hệ thống băng tải và dây chuyền

Hệ thống băng tải không cần điện và không cần điện trên cao là xương sống của dây chuyền sản xuất tích hợp, vận chuyển vỏ thùng qua đường hầm tiền xử lý, buồng phủ và lò bảo dưỡng trên móc hoặc thiết bị cố định với tốc độ được kiểm soát đồng bộ với yêu cầu quy trình của từng khu vực. Tốc độ băng tải qua hầm tiền xử lý được thiết lập để cung cấp thời gian tiếp xúc cần thiết ở mỗi giai đoạn phun; tốc độ qua lò bảo dưỡng được thiết lập để đạt được thời gian duy trì PMT cần thiết dựa trên thử nghiệm đặc tính nhiệt độ lò bằng cách sử dụng cặp nhiệt điện ghi dữ liệu được gắn trên các bộ phận đại diện.

Giải pháp dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi của chúng tôi

của chúng tôi Dây chuyền sản xuất thùng máy hút bụi các giải pháp cung cấp các hệ thống sản xuất chìa khóa trao tay, tích hợp đầy đủ, bao gồm tất cả các giai đoạn của quy trình sản xuất vỏ thùng - từ cấp cuộn và kéo sâu nhiều giai đoạn cho đến tiền xử lý, sơn tĩnh điện, bảo dưỡng và kiểm tra chất lượng. Mỗi dây chuyền được thiết kế theo hình dạng nhà ở, tốc độ sản xuất, đặc điểm vật liệu và yêu cầu bố trí nhà máy cụ thể của từng khách hàng, thay vì áp dụng cấu hình danh mục tiêu chuẩn mà không cần điều chỉnh.

của chúng tôi complete equipment range for vacuum cleaner pail production includes:

• Hệ thống nạp và làm trống cuộn dây — bộ tháo cuộn thủy lực, bộ cấp liệu ép thẳng được điều khiển bằng servo và máy ép phôi chính xác có kích thước phù hợp với đường kính phôi và tốc độ sản xuất, với các thiết kế khuôn được xác nhận bằng mô phỏng phần tử hữu hạn trước khi sản xuất
• Dây chuyền ép vẽ sâu nhiều tầng - máy ép chuyển động cơ học hoặc thủy lực tác động kép với biên dạng áp suất đầu giữ trống có thể lập trình, hệ thống bôi trơn tích hợp và chuyển giao giữa các giai đoạn tự động cho trình tự kéo 2 đến 4 giai đoạn bao gồm đường kính thùng từ 180 mm đến 400 mm
• Các trạm cắt tỉa, gấp mép, lăn hạt và xỏ lỗ - máy xén quay chính xác, máy ép mép và máy cán hạt nhiều cuộn được thiết kế theo hình dạng mặt bích và kiểu hạt cụ thể của từng thiết kế vỏ thùng
• Hệ thống hàn đường hàn và hàn điểm điện trở - bao gồm máy hàn đường may cho các đường nối thân thùng dọc, máy hàn điểm nhiều súng để gắn tay cầm và giá đỡ, và các tế bào hàn hoàn toàn tự động với chức năng giám sát thông số và ghi dữ liệu chất lượng mối hàn
• Hệ thống đường hầm tiền xử lý hóa chất — Đường hầm phun 5 đến 7 giai đoạn với kết cấu bể chứa bằng thép không gỉ, giám sát và định lượng hóa chất tự động, hệ thống xử lý nước thải và lò sấy tiền xử lý được tích hợp trong một mô-đun tiền xử lý duy nhất
• Hệ thống sơn tĩnh điện và sơn lỏng — buồng phun tĩnh điện có súng nạp điện corona hoặc ma sát, thiết bị phun chuyển động qua lại tự động hoặc cánh tay phun robot và hệ thống thu hồi bột tích hợp có hiệu suất lọc trên 99%
• Lò sấy và sấy khô - lò nướng đối lưu bằng gas hoặc điện có bộ điều khiển nhiệt độ theo vùng, quạt tuần hoàn tốc độ cao và độ đồng đều của lò đến cộng hoặc trừ 3 độ C, có kích thước phù hợp với khối lượng nhiệt của bộ phận cụ thể và năng suất sản xuất
• Hệ thống băng tải không cần điện và không dùng điện trên cao — cơ sở hạ tầng băng tải đồng bộ liên kết tất cả các trạm xử lý với điều khiển tốc độ thay đổi, khả năng tích lũy để đệm thời gian xử lý và thiết kế móc treo/cố định phù hợp với hình dạng vỏ thùng

Hỗ trợ kỹ thuật cho các dự án dây chuyền mới bao gồm mô phỏng quy trình và đánh giá tính khả thi hình thành, thiết kế và xác nhận công cụ, tối ưu hóa bố trí dây chuyền, giám sát vận hành, đào tạo người vận hành và hỗ trợ kỹ thuật liên tục sau khi bắt đầu sản xuất. Các giải pháp dây chuyền sản xuất của chúng tôi đã được lắp đặt và xác nhận tại các cơ sở sản xuất máy hút bụi và thiết bị gia dụng trên nhiều thị trường toàn cầu, với sự tuân thủ được ghi nhận đối với các tiêu chuẩn quy trình và sản phẩm hiện hành.