《汽车钣金涂装技术》教案
知识点 | 常用工具的正确使用 | 学时 | 4学时 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学内容 | 1、掌握打磨工具的工作原理 2、掌握各种打磨工具的使用方法 3、能够正确使用打磨材料 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
教学重难点 | 重点：能够正确使用打磨材料 难点：掌握各种打磨工具的使用方法 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
情境分析 在汽车车身修补涂装的施工过程中要应用到各种涂装工具。如旧漆层、羽状边，原子灰、中涂底漆的打磨，漆面缺陷处理，原子灰的干燥等。 了解常用工具的工作原理，掌握各自特点及使用方法，能够大大降低施工人员的疲劳强度，另外对车身修补涂装的施工效率、效果等方面都至关重要。 一、打磨设备、打磨工具 （一）无尘干磨设备 又称无尘干磨系统，是指使用气动工具或电动工具，打磨所产生的粉尘将由同步一体化的吸尘系统集中吸尘。 1.无尘干磨系统的组成 无尘干磨设备主要由打磨机、供气与吸尘管道、吸尘设备、磨垫、打磨材料和辅助设备等组成。如移动式无尘干磨设备： 图6-2-1 移动式打磨机的组成 2.无尘干磨系统的的使用及注意事项 （1）操作前和操作后应检查干磨系统各部分是否完好，特别是电源线、磨垫等部分。 （2）使用的压缩空气压力在０.６ＭＰａ以下，防止气压太高造成损坏；压缩空气应无水分，防止水汽造成打磨机内部生锈，加速机件磨损而缩短打磨机的使用寿命。 （3）使用与磨盘或衬垫尺寸相符合的砂纸。 （4）打磨机连续使用30分钟应适当休息，防止超负荷运转，导致缩短打磨机的使用寿命或直接造成损坏。 （5）操作时发生异常或不正常振动，应关机检查。 （6）连接压缩空气管时，要注意避免脏物流入。 （7）在打磨工作完毕时，在打磨机还未完全停下之前，不要放下打磨机，以免接触其他物体造成无谓的损伤。 （8）打磨作业完毕后，应把砂纸取下，消除打磨机上的灰尘、污物，不能用溶剂浸泡清洗。 （9）每天工作完毕后，应用专用工具把专用润滑油由进气口注入少许，并让打磨机低速运转一会儿。 （二）打磨工具 打磨工具广泛地用于涂装工艺和钣金修复工艺中，它能有效提高工作效率，降低操作人员的疲劳强度，提高涂装质量。 打磨工具的种类很多。根据驱动方式，可分为气动与电动两种；根据形状来分有圆盘式和板式；根据打磨工具的运动方式又分为单作用打磨机、轨道打磨机、偏心振动式打磨机、往复直线式打磨机等类型，适合各种不同的工作需要。 目前在汽车涂装行业中使用的圆盘式打磨工具较为广泛，而且动力以气动为多，以压缩空气作为动力源，压力设定在0.45~0.5MPa之间，驱动打磨头旋转或移动，与砂纸等磨具配合作业，能满足对涂层或金属表面进行打磨、研磨、抛光等各种需要。 1.打磨机的工作原理： 利用电源或压缩空气为动力，使打磨机的旋转轴旋转而做圆周运动，为装有偏心轴会在有衬垫的轨道上运动并产生双重圆周运动，或使旋转凸轮变成直线前后运动，砂纸安装在不同旋转状态下的打磨盘上，就会产生不同的运动方向，并打磨相适应的物面。 2.气动打磨机的类型 气动打磨机主要有以下四种类型： (1)单作用打磨机 图6-2-2 单作用打磨机 打磨盘垫绕一固定的点转动，砂纸只作单一圆周运动，称为单一运动圆盘打磨机或单作用打磨机。 图6-2-3 单作用打磨机的运动轨迹 该打磨机有可携式粗磨和细磨两种，转速2000－6000r/min，研磨能力强，汽车修理厂大多用于粗打磨工作，可用于清楚铁锈、旧涂层、较厚的原子灰层的打磨操作。 由于该打磨机是做单向圆周运动，因此盘面中心和边缘会存在转速差而造成研磨不均匀及产生圆形磨痕，所以在操作该打磨机时不能把它平放在打磨面上，而是利用旋转边缘约3cm作为打磨时的研磨面，操作时要轻微倾斜，以保持最佳效果。 (2)轨道式打磨机 图6-2-4 轨道式打磨机 轨道式打磨机的砂垫外形都呈矩形，便于在工件表面上沿直线轨迹移动，整个砂垫以小圆圈振动。 图6-2-5 轨道式打磨机的运动轨迹 轨道式打磨机适合原子灰粗打磨，主要用于平面打磨、作分型线或使表面平滑。 (3)双作用打磨机(偏心振动式) 图6-2-6 双作用打磨机 图6-2-7 双作用打磨机运动轨迹 打磨盘垫本身以小圆圈振动，同时又绕其自己的中心转动，兼有单一运动及轨道式打磨机的运动特点，其切削力比轨道式打磨机强。 在确定打磨机用于表面平整或初步打磨时，要考虑轨道的直径，轨道直径大的打磨较粗糙，反之较细。 用于打磨羽状边、聚酯原子灰打磨、 喷面漆前打磨。 (4)往复直线式打磨机 小型轨道打磨机，砂垫作往复直线运动的，称为直线式打磨机。主要用于车身上的特 图6-2-8 往复直线式打磨机 征线和凸起部位的打磨，安装在底板上的砂纸靠来回的直线运动研磨物面。适合在小面积上打磨原子灰。 3.气动打磨机的优点： 工作时产生的热量少，转速和转矩可以调节，发生过载或失速危险小；工具质量轻，便于提携；由于不直接使用电，能避免因电路短路或损坏发生的触电及火灾。相对来说，安全高；结构简单，经久耐用，节约成本。 二、打磨材料 (一）打磨砂纸 砂纸是汽车维修行业中使用比较广泛的打磨材料，用于除锈，砂磨旧涂层、原子灰及漆面处理。 砂纸是用各种不同细密的磨料黏结于纸上，制成各种规格的砂纸，磨料黏结牢固程度是砂纸质量的一个重要标志。 砂纸具有一定的规格要求，砂纸的规格是指一定面积上磨料的颗粒数，粒子大小是按照欧洲打磨介质制造者协会(ＦＦＰＡ)等级进行标准化的，也是国际通用的分级法。 砂纸上的粒子大小用字母Ｐ加数字表示，数字越大粒子越细。 1.磨料的种类 制造砂纸的磨料根据原料可分为氧化铝、金刚砂(碳化硅)和锆铝三种。 （1）氧化铝磨料 氧化铝磨料是一种非常坚韧的磨料，能很好地防止破裂和钝化。 根据粗细不同的选择可制成用于除锈、清除旧涂层、打磨原子灰层和打磨新旧涂层的砂纸。氧化铝磨料硬度高、耐久性好、使用寿命长且不易在底层材上产生较深的划痕，目前使用较广泛。 （2）金刚砂磨料 俗名碳化硅，是一种非常锐利、穿透力极高的磨料，呈黑，通常用于汽车旧漆面的砂磨，以及抛光前对涂面的砂磨。 （3）锆铝磨料 具有独特的自磨刃性，在打磨操作过程中其自身不断地提供新的磨刃以提高工作效率和降低劳动力。 2.砂纸的种类 （1）水砂纸 大小规格约23cm×28cm，水砂纸是汽车维修行业最常用的砂纸之一。 水砂纸湿磨使用时应先浸水，使砂纸完全浸湿，可以防止手工打磨时因折叠二引起的脆裂，特别冬天气温低，应用温水浸泡，以防止砂纸脆裂。 （2）粘扣式砂纸 使用时需与研磨机配套使用，砂纸能紧扣托盘，易于装卸，可重复使用。在使用过程中只要砂纸上的孔与研磨盘上的孔对齐，则尘粒可从孔中经吸尘器吸出，不会尘粒飞扬，减少了环境污染，改善了工人的劳动条件。 图6-2-9 打磨机与配套砂纸 最常用的砂纸磨盘有5in、6in、8in 3.砂纸的选用 在使用砂纸以前，选择适当的筛目数是非常重要的，因为这会影响工艺及完成工作所需的时间。例如，如果使用细砂粒砂纸，例如P600来清除旧涂层，那么就会浪费很多的时间和人力。另一方面，如果在用P80粒度的砂纸打磨表面以后施涂面漆，那么不管施涂多少层，也不可能获得平滑的饰面。砂纸的选用可参考下表：
（二）三维打磨材料。 三维打磨材料俗名百洁布，是研磨颗粒附着在三维纤维上形成的打磨材料。 通常分为3 种等级 – 由粗到细： 红 材质 — 氧化铝 相当于P400水砂纸 汽车维修工具灰 材质 — 碳化硅 相当于P600水砂纸 白 材质 — 硅藻土 相当于抛光研磨膏 图6-2-10 常用的百洁布 百洁布有非常好的柔韧性，适合打磨外形复杂或特殊材料的表面，如打磨车板的边缘和分界部位，可以用于干打磨或者湿打磨。 图6-2-11 常用的百洁布使用方法 技能实施 一、砂纸折叠与裁剪 在打磨过程中手工打磨方式经常使用，在操作中要根据不同的打磨形状，打磨面积大小的不同，对砂纸进行适宜的折叠与裁剪。 1.小面积打磨（图6-2-12a） 将砂纸裁成原来的1 / 3。将这3条砂纸叠成3叠，这样每一叠就有3片砂纸厚，打磨起来比较顺手。 每当打磨的砂纸面被磨平时，就更换新的一面继续打磨，主要用于手指按压式打磨。 2.使用打磨块打磨 按打磨块的形状折叠砂纸（图6-2-12b）。 大面积打磨用打磨块大面积，小面积或细条状的工面打磨，使用打磨块的两个小棱面。 图6-2-12 常用砂纸的折叠方法 3.标准打磨（图6-2-12c） 一般情况下用7cm×23cm的砂纸固定在打磨块上进行打磨。 4.大面积打磨（图6-2-12d） 将砂纸裁成原来的1/4，这种折法折过砂纸所形成的形状手动操作非常方便。 二、砂纸的使用 1.砂纸的握法： 图6-2-13 常用砂纸的握法 （1）将砂纸夹在拇指和手掌之间，手平放于表面上。 （2）将砂纸夹在小指和无名指之间，再将手平放于表面上。 （3）将砂纸用拇指和小指握住进行打磨。 2.打磨姿势： 以舒服、顺手为原则。对于较大表面，最好是采用拇指和小指夹住磨块，中间三指配合手掌用力的握法 。 3.打磨力度： （1）尽量轻地握住砂纸。 （2）避免用力握砂纸 （3）打磨时施加于表面的压力仅仅限于手掌的重量。 （4）有时还必须经常改变打磨姿势，以适应不同部位表面结构。 4.打磨方法： （1）手指打磨法 在对汽车某个特殊的部位进行打磨时，有时需要将手掌稍微抬起来一点，将重量加到手指上，进行所谓手指打磨，有时甚至还要将手掌再抬一点，将重量加到指尖上，用指尖进行打磨。 （2）画圈打磨法 用手指按住砂纸，在一个小范围内快速作圆周运动进行打磨。这种画圈打磨方式不得用于直径大于25cm的缺陷。 （3）交叉打磨法 打磨时经常地改变打磨方向，因为这样操作获得的基材表面较平整。角度为30º或45。 图6-2-14 交叉打磨法 知识拓展 压缩空气供给系统 压缩空气供给系统是一整套生产、净化和输送压缩空气的系统设备。在车身修补涂装中，喷利用压缩空气提供动力，将涂料雾化，使之均匀地附着在待涂物的表面上；还有许多涂装工具，如气动打磨机、气动抛光机和板件的干燥除尘设备等都要借助压缩空气作为动力源才能使用，因此拥有一套高效标准的压缩空气供给系统对汽车修补涂装至关重要。 另外，在汽车修补涂装中涉及到许多打磨工具，了解其工作原理，掌握其使用方法，对车身修补涂装的效率、效果及降低操作人员的疲劳强度非常关键。 （一）压缩空气的作用 1. 雾化输送涂料。 用于输送液态或粉末涂料，借助喷涂工具将涂料打散雾化。 除了浸涂以外，诸如静电涂装和自动喷涂等，涂料都需要压缩空气的雾化和输送才能完成涂装过程。 2. 动力源。 作为涂装作业中气动工具动力源，如喷、气动打磨机、气动抛光机和板件的干燥除尘设备等都是气动工具。 这些工具使用空气作为动力较电动工具更加安全，故障率低且便于维护。 3 .干燥设备。 用于被涂板件的干燥和除尘，如修补打磨原子灰的水磨工艺，在每次进行下一道工序之前，都必须先将板件吹干，否则板件容易生锈或者引起漆垢。 （二）压缩空气供给系统主要组成 压缩空气供给系统一般由空气压缩机、空气净化设备、空气输送管道以及压力调节装置等组成。 图6-2-15 压缩空气供给系统 1.空气压缩机 空气压缩机以电动机为动力，将空气压力升到规定的压力值，为气动设备提供动力，是现代汽车修理厂必不可少的设备。 目前使用的空气压缩机根据工作原理分为活塞式、螺杆式、膜片式三类，普遍使用的是活塞式和螺杆式。 (1) 活塞式空气压缩机 活塞式空气压缩机利用电动机带动活塞在气缸中上下往复运动。 当活塞下行时，进气门打开吸气； 当活塞上行时，进气门关闭，因为容积缩小而产生压缩空气。活塞式空气压缩机有单缸和多缸两种，多缸压缩机能够提供容量较大的压缩空气。活塞式空气压缩机适用于小修理厂或用气量不大的喷漆车间。 (2)螺杆式空气压缩机 螺杆式空气压缩机的工作原理：利用两个阴阳螺杆转子啮合的螺旋转子以相反方向运动，它们当中自由空间的容积沿轴向减少，从而压缩两转子间的空气，两旋转的螺杆利用喷油润滑和密封，最后油分离器再将油与压缩空气分开，此类压缩机可连续输出流量超过400m3／min，压力高过1 MPa的压缩空气。 螺杆式空气压缩机的缺点是：阴阳螺杆转子长期运转后螺杆间隙会变大，定期修复或更换费用较大；相对于活塞式空气压缩机造价高，功耗也相对稍高一些。 螺杆式空气压缩机的工作效率和可靠性很高，在汽车修理行业将逐步取代活塞式空气压缩机，适用于耗气量大的修理厂。 图6-2-16 螺杆式空气压缩机的工作原理 2.气罐 气罐用来储存空气压缩机所产生的压缩空气。 气罐的工作压力必须大于车间工具所需压力。其作用是储存一定压力和容积的压缩空气、排除空气中部分水分、保持气压和气流量的平衡、避免空气压缩机的频繁起动。 3.冷干机 空气经压缩后，大气中的水蒸气会凝结形成大量水分，如果不加处理会造成管路腐蚀，甚至导致设备故障，影响产品品质。 冷干机通过低温对压缩空气进行干燥。除去其中的水分，保证压缩空气的湿度，避免出现凝结水。 4.压缩空气的调理部件 经压缩机压缩后的空气仍会带有部分水分和油气，若直接用于喷涂作业，这些水分和油气会随着飞漆一起喷涂到工件表面上，使涂膜表面产生鱼眼和麻点，影响喷涂质量。 (1)压缩空气过滤器。 (2)压缩空气调压阀。 (3)压缩空气润滑油雾器。 (4)自动排水器。 （三）空气压缩机安装使用应遵循的原则 1.空气压缩机尽可能安装在通风、清洁、干燥的地方。 最好放在室内，以利用清洁的空气。 2.空气压缩机进口处避免靠近有蒸汽排放或潮湿的场所； 墙和其他障碍物应距离空气压缩机30cm以上，以有利于空气流动及有助于散热冷却。 3.空气压缩机应水平放置，压缩机脚下要垫放减振垫片，防止振动而损伤机械。 带轮一边应靠墙，防止伤及人身。 4.空气压缩机应尽可能放置在用气工作点附近，以减少压降。 5.使用前检查。每次使用之前，仔细检查所有的软管、连接件、空气控制装置和压缩机，不允许在有任何缺陷的情况下使用。 6.电源接线必须正确，并确保插座上有接地保护。 7.保持压缩机周围干净整洁，避免接触灰尘、碎屑和油漆。 8.维修空压机之前必须拔下插头，切断电源。 9.必须安装三角带保护罩。 10.在卸管件时，必须将压力调为零，以免高压气冲出来造成伤害。 （四）压缩空气供给系统在管路设置时，应注意: 1.主供气管道应逐步向末端倾斜，倾斜度为１/１００，以利于管道中水的排放。 2.支供气管道应从主供气管道上方引出，防止水进入支供气管道。 3.空气过滤器(油水分离器)应安装在主供气管道与空气压缩机相距８ ~ １０ｍ 的位置。以提高油水分离的效果。 4.主供气管道最低处应安装自动排水阀，支供气管道末端要有排水阀。 5.喷涂设备使用的支供气管道应安装压缩空气调压阀，以及精密过滤器。 （五）、压缩空气供气系统的维护 1.日常维护。 (1)放掉气罐、油水分离器中的冷凝水和污物。 (2)检查曲轴箱润滑油面的高度，确认在油尺标线之间。 (3)清洗或吹干净空气压缩机上的灰尘。 2.周维护。 (1)拉开安全阀检查性能是否良好，若不正常，应立即检修或更换。 (2)清洗空气过滤器，吹干净空气滤芯的灰尘，如出现油迹、板结和损坏应更换 (3)清洗或吹干净气缸、气缸头、内冷器、电动机及其他易积尘部位。 3.月维护。 (1)添加或更换空气压缩机曲轴箱内的机油，一般每500工作小时或６个月更换一次(满足两个条件之一就应更换)，必要时可缩短更换时间。 (2)调节压力开关的开机与关机设定点。 (3)检查空气压力表是否正常。 (4)检查、调整Ｖ 带松紧状况。 (5)检查电动机转轴和空气压缩机的飞轮，不能有松动现象。 (6)检查所有阀芯或气缸盖，不能有松动现象；检查空气压缩机附件；检查油箱及供气管有否漏油、漏气现象。 (7)关闭气罐排气阀，检查泵气时间是否正常。 (8)开机检查。在运转中有无异常噪声。 (8)检查空气压缩机在全负荷运转中的声音是否正常。 (9)检查所有电器及开关是否正常。 (10)对水冷式空气压缩机，检查水的畅通状况。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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