Линии нанесения лакокрасочного и полимерного покрытия полосы

Специалисты компании ООО «Интех ГмбХ» готовы предоставить Вам следующую информацию:

• Технологические характеристики линий покраски
• Схема предлагаемых технологических линий по нанесению лакокрасочного и полимерного покрытия полосы CCL (методом Coil Coating):
• Описание технологического процесса линии нанесения полосы
• Особенности технологического оборудования, применяющегося в отдельных блоках линий
• Печи и вспомогательное оборудование
  • Характеристики
  • Валковые машины для нанесения покрытий
  • Преимущества автоматической работы машины для нанесения покрытий
  • Системы воздушного и водяного охлаждения
  • Ламинированная продукция
  • Гидравлические и электрические системы
• Примеры успешной эксплуатации линий нанесения лакокрасочного и полимерного покрытия металлической полосы и рулонной стали
• Пример технического предложения - агрегат полимерных покрытий
  • Исходные данные
  • Технические параметры линии
  • Основные технико-экономические показатели линии
  • Производственный процесс
  • Объем поставки
• Линия нанесения полимерных покрытий
  • Входная секция
  • Секция предварительной обработки
  • Секция покрытия и сушки
  • Выходная секция
  • Описание функций
  • Материалы
  • Условия места строительства
  • Энергоносители

За последние годы широко развивается производство полос и листов, покрытых различными лаками и пластиками. Стальные и алюминиевые полосы и листы с лакокрасочным и полимерным покрытиями характеризуются высокой коррозионной стойкостью, звукопоглощаемостью, электроизоляцией и хорошим внешним видом (цветное покрытие). Такие полосы не требуют ухода при эксплуатации (мойки, чистки и т.п.). Их применяют в строительстве, промышленности, в частности для отделки и сборки автомобилей, автобусов, вагонов, жилых и конторских помещений, мебели, телевизоров, стиральных машин, радиоприемников и т.п. Стальные и алюминиевые полосы и листы с лакокрасочным и полимерным покрытиями можно сваривать, вальцевать и подвергать штамповке с вытяжкой.

• Скорость линий от 10 до 200 м/мин
• Вес рулона от 2 до 32 тонн
• Ширина полосы от 500 до 2000 мм
• Толщина полосы от 0.2 до 2.5 мм

Ассортимент наносимых на технологических линиях покрытий:

• акриловые
• полиэфирные
• поливинидиденфторид
• полиуретановые
• поливинилхлоридные
• полимерные пленки с и без клея
• эмали

Общий состав основного технологического оборудования входящего в состав линии:

A. Разматыватель рулона
B. Машина для сшивки/сварки полосы (стыкосварочная машина)
C. Петленакопитель полосы
D. Секция подготовки полосы
E. Сушильная печь
F. Валковая машина для нанесения грунтовки
G. Печь для отверждения грунтовки
H. Валковая машина для нанесения лакокрасочного покрытия
I. Печь для отверждения покрытия
J. Ламинатор
K. Петленакопитель полосы
L. Финишная группа

Технологический процесс:

Технологический процесс нанесения лакокрасочного и полимерного покрытия полосы включает в себя следующие основные операции:

• Обезжиривание и химическая обработка (травление и пассивация)
• Сшивка или сварка концов полосы секция 1 на схеме линии
• Нанесение грунтовки, краски, клея и нагрева – секции 2 и 3, покрытие пленкой – секция 4
• Окраска полосы производится на валковых машинах (coater) валковым методом. С помощью горячего каширования на полосу наносят защитную пленку в целях сохранения декоративного покрытия
• Операции охлаждения, перемотки, резки и упаковки – секция 5
• Покраска и плакирование полосы пленкой осуществляют в непрерывных линиях, аналогичных линиям лужения и цинкования, при скорости до 3 м/с

После очистки поверхности, термообработки и дрессировки рулон стальной полосы при помощи подъемного стола устанавливают на барабан разматывателя A (см. схему линии). Конец полосы отгибают скребковым отгибателем, подают роликами и отрезают на гильотинных ножницах с пневмоприводом верхнего наклонного ножа. Далее полоса правится на роликоправильной машине и в сварочной/сшивочной машине B сваривается с задним концом полосы предыдущего рулона для обеспечения полностью непрерывного процесса. В вертикальном (башенном) петлевом устройстве - петленакопителе полосы C создается запас полосы для обеспечения непрерывного движения ее в последующих узлах и агрегатах, когда в головной секции линии осуществляются установка нового рулона и сварка концов полосы. Движение и натяжение полосы обеспечиваются подающими и тянущими роликами. В секции подготовки полосы D перед нанесением защитного слоя производится обезжиривание поверхности полосы в ванне, чистка щетками и промывка в ванне, придание шероховатости путем электролитического травления в ванне, промывка в ванне, пассивация, грунтовка полосы. Сушка поверхности полосы происходит в сушильной печи E. На валковой машине для нанесения грунтовки F на одну или обе поверхности полосы наносится грунтовка; грунтовое покрытие подсушивается в печи для отверждения G для испарения паров растворителя и воды. На валковой машине H на одну или обе поверхности полосы наносится лакокрасочное покрытие; краска подсушивается в печи для отверждения I для испарения паров растворителя и воды.

При помощи плакирующих роликов ламинатора J на полосу накладывается пленка с помощью горячего каширования, где пленка размягчается и затем "прокатывается" роликами по всей поверхности полосы или с помощью клея (холодный способ); боковые кромки отходов пленки отрезаются дисковыми ножницами, отходы и ядовитые пары сжигаются в печи сжигания. Далее плакированная полоса охлаждается и попадает в петленакопитель К. В финишной группе L полоса отрезается ножницами и сматывается в рулон на моталке, затем рулон упаковывается и отправляется на склад. Скорость движения полосы в средней технологической секции плакирования плавно регулируется 0,1—1 м/с, в головной и выходной части — до 3 м/с. Весь процесс полностью автоматический управляется автоматикой уровня 0 и специальным программным обеспечением посредством промышленного компьютера уровень автоматизации 1 и 2.

Устройства для сшивки полосы

• Возможность пробивки в 2 раза превышает максимальную толщину полосы при максимальном пределе текучести материала
• Двухрядный штамп с автоматической блокировкой
• Ширина до 2000 мм и толщина до 2,5 мм
• Встроенный пробиватель отверстий и автоматическое отслеживание стыковки
• Автономный узел с гидросистемой, электрооборудованием и элементами управления, которые подведены и подсоединены к интерфейсу

Гидродинамические системы по очистке поверхности полосы

• Подготовка, очистка, очистка с применением щеток и промывка – все эти стадии обеспечивают оптимальное очищение поверхности полосы для последующей грунтовки
• В специальных емкостях предусмотрено хранение раствора и дозирование с помощью регуляторов уровня и сенсоров контроля качества
• Раствор подается насосом в последовательно расположенные форсуночные камеры через отдельно стоящие пластинчатые и рамные теплообменники
• Рекуперация тепла из системы дожигания печи может служить источником горячей воды или пара для нагрева ванн гидродинамических систем
• Пары резиновых вращающихся валиков расположены между форсуночными камерами для распределения химического реактива в соответствующие емкости
• Система аспирации необходима для того, чтобы избавиться от ядовитых летучих испарений, направляются в систему сжигания отходов
• Для более интенсивной подготовки поверхности полосы в секцию очистки также могут быть встроены вращающиеся щетки

Инфракрасные сушильные печи

• Сушильные печи "state-of-the-art" характеризуются самой высокой энергетической эффективностью в мире и регулировкой PMT
• Электрическая инфракрасная печь испаряет поверхностную влагу на движущейся полосе посредством инфракрасных волн (инфракрасного спектра) высокой интенсивности
• Благодаря керамическим отражателям, происходит обратное рассеивание излучения, таким образом, достигается высокая эффективность и низкий эксплуатационный расход электроэнергии
• Лампы: вольфрамовые кварцевые коротковолновые T3. Поставляемые лампы соответствуют промышленному стандарту, и срок их службы составляет как минимум 5000 часов (на практике – 15-20 000 часов)
• Инфракрасная печь включается и выключается мгновенно, и ее интенсивность нагрева невелика в сравнении с традиционными печами, которые могут перекалить металлическую полосу в случае остановки
• Каждая зона теплоотдачи снабжена собственной системой контроля, что позволяет снизить энергозатраты при обработке более узких полос
• Нагревательные батареи подвешены на петлях, что облегчает доступ к ним во время технического обслуживания. Возможна безопасная замена ламп во время движения полосы
• Для защиты нагревательных элементов от повреждений устанавливаются предохранительные балки
• К лампам подведена подача охлаждающего воздуха во избежание их перегрева
• На выходном отверстии вертикальной печи установлен воздушный шиберный клапан, который отсекает проникновение холодного воздуха
• Каждая зона имеет контроллеры, регулирующие мощность от 0 до 100%

Проектируемые печи обладают следующими характеристиками:

• Прямая и непрямая подача топлива
• Первичный, вторичный и третичный этапы возврата тепла
• Системы вентиляции со слотом или форсункой
• Восстанавливающие (рекуперативные) системы дожигания
• Система воздушных каналов, не требующая техобслуживания
• Аппаратно подключенный (уровень 1) или автоматизированный (уровень 2) контроль

Стандартная комплектация термических систем:

• Разработаны с учетом всех нормативов и стандартов на выбросы загрязняющих веществ ЕС
• Панели разгрузки давления
• Температурные компенсаторы относительных расширений для панелей внутренней и внешней обшивки
• Независимый температурный контроль для каждой зоны
• Внешние прямоточные вентиляторы, расположенные в боксах
• Внутренний проход с люками
• Непрямая подача топлива с первичным и вторичным возвратом тепла
• Дополнительная опция: третичный возврат тепла: система пара/горячей воды для секций подготовки и сушки
• Система ультра-очищения: продукты горения не попадают обратно в печь
• Камеры давления со слотами для регулировки температуры ФЭУ вдоль полосы на ±1 °C
• Трубопроводы, не требующие технического обслуживания
• Возможна установка флотационной печи для печей небольшой длины и тонколистового материала
• Возможна установка восстанавливающей системы дожигания
• Система регулирования технологических режимов печи
• Контроль предела взрывоопасной концентрации (LEL) и расхода массы
• Набор команд для настройки печи и планирование оптимизации производства
• Входной/выходной затворы для минимизации конденсации
• Замкнутая система контроля ФЭУ
• Автоматическая зарядка
• Пластинчатые теплообменники

Охладительные валы

• Высокая теплопередача, разновидности с поперечным/встречный потоком
• Собранные в трубчатую стальную конструкцию вальцы с поверхностным хромированным покрытием 50 мкм
• Количество и размер валков позволяют остудить полосу после нахождения в инфракрасной печи до 38°C перед нанесением лакокрасочного покрытия
• Водное охлаждение производится, как правило, из источника технического водоснабжения предприятия
• Возможно использование водомера и индикатора разности температур
• Возможно синхронизация скорости приводного ролика с линейной скоростью

Валковые машины для нанесения покрытий:

Применяющиеся валковые машины для нанесения покрытия обладают высокой точностью пленкообразования и нанесения краски наилучшего качества.

Отличительные особенности:

• Быстроразъемный подшипниковый узел
• Прочная и эргономичная конструкция
• Система автоматики с индикацией
• Регулировка для настройки зазора между валками
• Автоматический гидравлический механизм отвода для пропуска швов полосы
• Быстроразъемные муфты приводного вала
• Изнашиваемые детали рассчитаны на 80 000 ч непрекращающихся операций
• Все конструкции проходят сертификацию эксплуатационной безопасности
• Все конструкции отвечают самым современным требованиям техники безопасности

Дополнительные возможности для валковых машин нанесения покрытий:

• Гидропривод для емкостей с краской
• Быстросъемные головки для оперативного изменения цвета краски в процессе работы
• Возможность возврата на время технического обслуживания
• Нижний привод с валком для нанесения покрытия и картриджем (roll-out bar)
• 3 окрасочные головки (расположенные в V-образной форме или линейно)
• Смесительные и насосные установки

Преимущества автоматической работы машины для нанесения покрытий

Функциональные возможности машины:

• Прочность конструкции машины обеспечивает идеальную чувствительность механизма к контролю силы зажатия закрытого механизма сервопривода
• Полностью автоматизированная система контроля вязкости краски обеспечивает более качественное нанесение и экономию краски
• Система очистки валков для машин с валковым нанесением покрытия. Данная разработка повышает безопасность и улучшает производительность
• Компания ООО «Интех ГмбХ» предлагает лучшие машины нанесения покрытий по таким критериям, как точность пленкообразования, автоматизированное управление, автоматическое очищение, быстрая и эргономичная замена краски, и энергетическая эффективность

Дополнительный контроль покраски:

• Измерительный элемент силовой обратной связи
• Замкнутая система сервоуправления силой/позиционированием
• Интерфейс "человек-машина"
• Быстрая смена параметров печати (с "on drum" на "offset")

Ламинированная продукция

Именно повышение гибкости продукции, которое достигается интеграцией ламинаторов горячего и холодного типа в замкнутую систему, делает их самым популярным элементом, как в новых проектах, так и в проектах в стадии разработки.

Ламинаторы горячего типа

• Точный регулятор давления с противовесом для ламинирования, давление в зоне контакта до 20 Н/мм²
• Направляющая система от пленки к полосе и высокий момент на валу для быстрой размотки пленки
• Наличие камеры дегазирования, отвечающей всем нормативам безопасности ЕС

Ламинаторы с защитной пленкой

• Пленочный ламинатор (холодное ламинирование) со съемным печатающим элементом (PE) – для нанесения пленки перед перемоткой
• Поворотная рулонная установка с двумя валами и быстросъемными пневматическими осями

Гидравлические системы

• Как правило 3 гидравлических силовых блока уже входят в комплектацию в качестве автономных систем, оснащенных насосами (100 бар), и резервуаром для фильтрации (10 мкм)
• Для автопогрузчиков рулонов, устройств для сшивки полосы и направляющих устройств предусмотрены другие индивидуальные системы
• По всей линии расположены многочисленные стенды клапанов. Они рассчитаны на ввод/вывод и подсоединены к сгруппированным точкам присоединения на стенде клапанов для подключения
• Аппараты подсоединены к ведущей стороне места присоединения внешнего проводника и разъемам для подсоединения

Электрические системы

• Первый уровень распределения нагрузки системы состоит из отдельных несущих кабелей для следующих этапов: входа, технологического процесса, печи и выгрузки
• Второй уровень состоит из сервера приложений, сервера базы данных, а также клиентской части второго уровня. Второй уровень обменивается сигналами с первым посредством высокоскоростной сети Ethernet

Диагностика и контроль

• Программное обеспечение для автоматизированного управления скоростью и натяжения полосы обеспечивает постоянный контроль за циклами пленкообразования и покраски; регулировка температурных режимов сушильной печи; интеграция с контрольными компьютерами заводской сети
• Статический преобразователь электропривода переменного тока расположен на обыкновенной шине постоянного тока для импульсов
• Запись и исправление отклонения и линейных параметров в режиме реального времени
• Полная диагностика системы и сигнализация
• Режимы работы: автоматический, полуавтоматический, ручной и режим технической поддержки

Интерфейсы и дисплеи

• Как правило, 7 рабочих интерфейсов распределяются через управление линией замкнутого цикла
• Стандартное аппаратное оборудование – на базе ПК, конфигурация – RAID массив
• ПО – на базе ОС Windows

Компания имеет широкий спектр примеров успешного использования своих проектов различной мощности и комплектации:

• AK-Steel, США
• Arcelor-Mittal, Люксембург
• Baosteel, Китай
• Chang-Fa, Китай
• E. Giebel GmbH, Люксембург
• I/N Kote, США Ornatube, Тайвань
• Pre Finish Metals, США
• Preussag Stahl AG, Германия
• Rasselstein, Германия
• Stahlwerke Peine-Salzgitter, Германия
• Thyssen Krupp Stahl AG, Германия

1. Исходные данные:

2. Технические параметры линии:

3. Основные технико-экономические показатели линии:

4. Производственный процесс:

5. Объем поставки:

Линия нанесения полимерных покрытий

Сотрудники компании, имеющие технологии и богатый опыт, предлагает предоставить высокоэффективное оборудование и услуги, включающие проектирование, производство, поставку и тестирование новой линии нанесения полимерных покрытий.

Годовая производительность данной линии 50.000 тонн продукции.

Описание процесса

Входная секция

Рулоны загружаются на опоры посредством мостового крана. Оператор на входе разрезает бандаж вручную. Подведение рулона к разматывателю осуществляется тележкой для рулонов.

Каждый разматыватель будет с расширяемой консолью и складным дорном с наружным подшипником. Головка расширяется во внутренний диаметр рулона посредством гидравлической системы. Разматыватель будет плавно двигать рабочую сторону к приводной стороне посредством гидравлического цилиндра. Резиновый шланг будет подаваться на разматыватель, чтобы вручную изменить диаметр разматывателя между Ф400 мм и Ф600 мм.

Заправочный стол будет способствовать плавной заправке полосы переднего конца рулонов. Амортизирующий ролик будет опускаться на полосу и затем помогать подавать полосу к клети обжимного ролика.

Обжимной ролик и заправочный стол будут способствовать плавной заправке полосы переднего конца рулонов к ножницам с двойным резом.

Затем обжимной ролик будет использоваться для ведения переднего конца полосы и обрезки кромки внешнего витка. После того, как хвостовая часть полосы вышла, хвостовой конец полосы будет обрезан ножницами с двойным резом. Обрезки от ножниц с двойным резом на входе будет перемещен в ящик для вручную. Сшивная машина будет выполнять соединительные операции ведущего и хвостового концов входящих рулонов для обеспечения непрерывного хода полосы через линию прокатки. При необходимости соединительные детали будут покрыты защитной лентой, и полоса будет вставляться вручную. Время на покрытие лентой и вставку пленки не будет учитываться для расчетов операционного времени входной секции. Машина для плющения заусенцев будет использоваться для прессовки заусенцев соединительной детали. Петлевой накопитель на входе имеет подходящую емкость для поддержания постоянной скорости линии в секции покрытия и сушки.

Секция предварительной обработки

Система обезжиривания будет предоставлена для удаления некоторых загрязняющих материалов на входящей полосе.

Система обезжиривания состоит из одного узла обезжиривания, одной щетки и двух блоков водной промывки.

Система очистки - для автоматического контроля температуры и уровня циркуляционной системы очистки. Отжимной ролик между каждым блоком будет сжимать полосу для предотвращения загрязнения каждого блока. Сушилка с паровым подогревом воздуха будет сдувать оставшуюся воду с полосы, выходящей из блока водной промывки.

Система вытяжной вентиляции с паровым скруббером будет установлена для вывода испаренного газа с завода.

Секция покрытия и сушки

Блок химкоутера будет состоять из коутера с горизонтальными роликами, который применяет конверсионный грунт для нанесения его на полосу. Затем полоса сушится примерно до 80°С. Полоса охлаждается охлаждающим роликом для снижения температуры полосы примерно до 50°С перед блоком нанесения покрытия.

Механизмы центрирования должны центрировать полосу на входе в коутер.

Машина для нанесений покрытий спроектирована для точного покрытия обеих сторон проходящей полосы посредством методов покрытия с направлением вперед и назад.

Один коутер с верхней (1 головка) и нижней головками нанесения покрытия (1 головка) будет расположен на уровне пола.

Коутеры расположены в помещении, чтобы сохранять воздух, насыщенный парами растворителя, и проветривать свежим воздухом. Воздух, насыщенный парами растворителя, будет вытягиваться вентилятором подачи свежего воздуха и предварительно нагретым проходить через теплообменник и использоваться в качестве свежего воздуха предварительной / финишной печи.

Помещения для коутера спроектировано таким образом, чтобы иметь отдельное пространство для замены роликов коутера и легкой смены краски покрытия.

Оборудование в помещении коутера будет спроектировано взрывобезопасным. Приводная часть будет отделена от помещения коутера и расположена вне помещения.

Контроль толщины покрытия будет достигаться посредством варьирующейся скорости и направления каждого ролика коутера, вместе с точной регулировкой позиции / давления «зоны контакта» между полосой и валка для нанесения покрытия или тянущего ролика.

Все коутеры, ручные маховики будут использоваться для регулировки «зоны контакта» роликов коутера посредством системы нажимного винта и зоны контакта.

Печь будет спроектирована, чтобы испарять и вытягивать указанные количества растворителя и достигать указанной пиковой температуры металла.

Требуемый коэффициент теплопередачи достигается при помощи нагреваемого воздуха. Температура каждой зоны печи будет автоматически контролироваться клапаном серворегулирования.

Вентилятор циркулирования воздуха, система горелки с нагнетателем сжигания и нагревательной камерой расположены на приводной стороне каждой зоны печи.

После печи полоса будет охлаждаться в блоке водной закалки. Пар будет откачиваться на передней части форсунки и будет распылен на задней части форсунки на полосу из резервуара для хранения. Эта вода будет вытекать обратно в резервуар для хранения. Горячая вода будет циркулировать через теплообменник и возвращаться после охлаждения.

Выходная секция

Петлевой накопитель на выходе позволяет секции обработки работать непрерывно во время резки продукции и цикла удаления готового рулона.

Станция визуальной инспекции будет предоставлена для мониторинга готовой продукции с обеих сторон. Тонкая пленка ПВХ будет покрыта для предотвращения загрязнений на полосе посредством ламинатора защитной пленки.

Ножницы будут использоваться для разделения полосы в конце рулона, а также для удаления стыка. Обрезки и образцы будут собираться отдельно в ящик для скрапа.

Натяжная моталка будет перематывать рулон продукции и будет с расширяемой консолью и складным дорном. Головка расширяется во внутренний диаметр рулона посредством источника питания гидравлической системы. Узел CPC будет двигать рабочую сторону разматывателя, чтобы центрировать полосу при перемотке. Один комплект стеллажей для рулонов будет установлен на уровне пола.

Описание функций

Базовая концепция этой линии следующая:

План общего расположения

Вся линия расположена компактно, это желательно с точки зрения легкого технического обслуживания, эффективного контроля производства и гладкого прохода материала.

Три пульта управления будут расположены во входной секции, секции нанесения покрытия и выходной секции соответственно.

Автоматическая эксплуатация

Линия будет контролироваться согласно уровню автоматизации линии посредством системы ПЛК, и диапазон регулирования этой системы будет покрывать эксплуатацию линии нанесения покрытий. Контроль за температурой печи будет осуществляться автоматически посредством специализированной системой управления.

Безопасность и защита оборудования

Оборудование будет надлежащим образом заблокировано, чтобы предотвратить поломку и повреждения. Предохранительный штифт, заграждение и крышка будут приниматься во внимание для защиты оператора и оборудования.

Основа для проектирования

Материал и продукция

Обрабатываемый сырьевой материал должен соответствовать следующим требованиям:

Примечание: Условия сырьевого материала и качество второсортной продукции не рассматриваются в данной спецификации и объеме гарантии.

Условия места строительства

1. Температура окружающего воздуха: 5 ~ 40 °C
2. Относительная влажность: 100 % RH макс.
3. Вибрация: менее чем 1.2 g
4. Атмосфера: Чистый воздух, содержащий небольшое количество токонепроводящей пыли и без коррозионного газа
5. Землетрясение: Участок в сейсмоопасной зоне

Энергоносители

Электроэнергия

Топливо для главной горелки

Оборотная охлаждающая вода

Деминерализованная вода

Сжатый воздух

Инструментальный воздух

Горячая вода

Компания ООО «Интех ГмбХ» готова предоставить более подробную информацию по эксплуатации приведенных выше линий и в случае заинтересованности в закупке данного оборудование организовать более детальное ознакомление с их работой, а также работой отдельных узлов и оборудования. Предлагаемые линии нанесения лакокрасочного и полимерного покрытия полосы известны своим выверенным подбором и оптимальной конфигурацией технологического процесса и каждого узла в отдельности. Линии легко перенастраиваются и имеют точность покрытия краской в 1 нм.