SaMASZ jest producentem przeszło 300 modeli maszyn rolniczych oraz komunalnych, m.in. kosiarek dyskowych, bębnowych, przetrząsaczy, zgrabiarek, wozów paszowych, ramion wysięgnikowych, kosiarek bijakowych, głowic roboczych i pługów odśnieżnych. W 2018 roku firma zmieniła siedzię – z Białegostoku na Zabłudów. Obecnie, w kompleksie o powierzchni 13 hektarów, których 2,6 zajmuje główna hala produkcyjna, przedsiębiorstwo zatrudnia blisko tysiąc osób. Równocześnie z otwarciem nowej fabryki, SaMASZ uruchomił zautomatyzowaną malarnię kataforetyczną (KTL) i proszkową. Malarnia składa się z 4 głównych procesów, czyli mechanicznego, a następnie chemicznego przygotowania powierzchni, malowania kataforetycznego i proszkowego.
Z czego składa się zautomatyzowana malarnia?
Procesy są przeprowadzane z wykorzystaniem dwóch wind załadowczych, automatycznej śrutownicy, a także systemu 13 wanien z kąpielami zanurzeniowymi, który obejmuje chemiczne przygotowanie powierzchni oraz malowanie kataforetyczne. Z kolei nad wannami są 3 zautomatyzowane portale załadowczo–rozładowcze. Następnie elementy trafiają do suszarki KTL i buforów chłodzenia przed kabinami proszkowymi. Kolejne są: strefa z dwoma gniazdami malowania proszkowego: automatyczna kabina firmy GEMA oraz kabina do malowania ręcznego marki GWOMAL, piec do polimeryzacji proszku, bufor oraz strefa rozładunku detali za pomocą 2 wind rozładowczych, a także systemem transportu podwieszanego Power&Free o długości 1026 m.
Malarnią zarządza centralna jednostka sterująca z wyznaczonym 6-minutowym taktem linii. Maksymalne wymiary detalu jaki obsługuje linia, to: 2 metry wysokości, 1 metr szerokości i 4,5 metra długości.
![](/uploads/2022/05/21_malarnia_Samasz_2022-02-1-1000x1500.jpg)
Wykonawca
Automatyczną linię malarską zaprojektowała i wykonała polska firma ADAL – producent urządzeń i instalacji wykorzystywanych w inżynierii powierzchni, systemów transportu technologicznego oraz urządzeń do montażu węży wysokociśnieniowych. Automatyczną śrutownicę dostarczyła firma Wheelabrator, a kabinę malarską dostarczyła firma P.C. Systems – przedstawiciel przedsiębiorstwa Gema Switzerland.
Powód wdrożenia
Leszek Szulc, dyrektor Działu Technicznego i Produkcji SaMASZ, wyjaśnia, że malowanie proszkowe jest jedną z efektywniejszych metod pokrywania metali:
– Farby proszkowe są trwalsze i estetyczniejsze w porównaniu z tradycyjną metodą pokrywania powierzchni przy użyciu lakierów ciekłych. Zapewniają zdecydowanie większą ochronę antykorozyjną oraz wysoką odporność na działanie czynników zewnętrznych. Są też w pełni bezpieczne dla ludzi i środowiska ze względu na brak w ich składzie rozpuszczalników.
Lakiernia, poza ochroną przed niszczeniem materiałów, a także promieniowaniem UV, wpływa też na wydajność całego procesu w SaMASZ. Kolejnym istotnym aspektem jest automatyzacja kabiny proszkowej, gdzie elektrostatyczne pistolety proszkowe oraz system z panelem operatorskim umożliwiają lepsze zarządzanie materiałem do malowania, a także szybką i bezpyłową zmianę używanej barwy.
– To dla nas bardzo ważne, ponieważ w ofercie mamy ponad 300 różnych produktów malowanych w różnych kolorach. Warto zaznaczyć, iż SaMASZ jednego dnia produkuje zarówno kosiarki bębnowe, dyskowe, przetrząsacze, zgrabiarki, jak i maszyny komunalne w różnych konfiguracjach kolorystycznych.
Etapy procesu malowania
Cały proces malowania rozpoczyna się od mechanicznego przygotowania powierzchni w automatycznej śrutownicy wpiętej we wspomniany transport elementów P&F. Śrutownica ma 12 turbin (każda o mocy 11 kW), które umożliwiają strumieniową obróbkę transportowanych elementów. Dzięki temu powstaje jednolita struktura oraz usuwane są zanieczyszczenia z powierzchni materiału. Detale do procesu obróbki strumieniowo-ściernej są zawieszane na windach załadunkowych i po śrutowaniu przewożone do obszaru chemicznego przygotowania powierzchni.
Chemiczne przygotowanie powierzchni ma miejsce w 9-wannowej myjce taktowej obsługiwanej za pomocą trzech zautomatyzowanych portali jezdnych. Odpowiedzialne są one za przenoszenie trawersów [poprzecznych belek z kilkoma punktami podwieszenia – red.] w obszarze wanien. W pierwszej wannie jest prowadzone natryskowe odtłuszczanie alkaliczne, a następnie trawers z detalami jest przenoszony do kolejnej wanny, gdzie następuje zanurzeniowe odtłuszczanie alkaliczne. Obie wanny odpowiadają za oczyszczanie detali oraz wypłukiwanie cząstek zanieczyszczeń, pozostałych po obróbce ściernej. Temperatura kąpieli oscyluje w przedziale 45-50°C.
Po zakończonym cyklu, na elementach można zauważyć delikatny ciągły film wodny, który świadczy o prawidłowym odtłuszczeniu. W kolejnych zbiornikach części są płukane w wodzie sieciowej (krążącej w sieci grzewczej). Podczas wynurzenia elementy zostają dodatkowo spryskane świeżą wodą, żeby je zwilżyć i zapobiec przesychaniu między kolejnymi kąpielami. W szóstej wannie przebiega kąpiel aktywacyjna, która przygotowuje powierzchnię do nałożenia drobnokrystalicznej, jednorodnej powłoki fosforanu cynku. Stosowany preparat po rozpuszczeniu w wodzie zdemineralizowanej powoduje powstawanie wielu zarodków krystalizacji, co w dalszym etapie obróbki (fosforanowaniu) prowadzi do powstania szczelnej powłoki. Wanna siódma odpowiada właśnie za fosforanowanie cynkowe. Podczas najważniejszego procesu kąpieli następuje trawienie powierzchni materiału, a na tak przygotowanym podłożu tworzy się powłoka fosforanu cynku. Proces fosforanowania zachodzi w temperaturze 43-48°C.
W dwóch ostatnich zbiornikach z obszaru przygotowania powierzchni elementy są opłukiwane wodą sieciową i demineralizowaną. Bardzo istotne jest, by ta druga miała przewodność nieprzekraczającą 30 µS/cm (mikrosimens na centymetr), co daje pewność, że detale są prawidłowo przygotowane do malowania powłoką antykorozyjną KTL.
![](/uploads/2022/05/12_malarnia_Samasz_2022-02-1000x667.jpg)
Malowanie kataforetyczne
W tej fazie procesu wykorzystywane są 4 wanny. W pierwszej następuje malowanie kataforetyczne, tzn. na zanurzone detale jest nanoszona antykorozyjna powłoka. W wodzie zdemineralizowanej używanej do kąpieli rozpuszczone są główne składniki farby – pasta CP458D zawierająca pigment oraz emulsja P6200HE zawierająca spoiwo farby.
Ilość pasty i spoiwa powinna być utrzymywana na poziomie 15-17%, a temperatura farby musi mieć stałą wartość 34-35oC. Dodatkowo farba jest poddawana stałej cyrkulacji, żeby zapobiec sedymentacji, a tym samym – zniszczenia farby. Po zanurzeniu detali przykładane jest napięcie stałe z przedziału 220-270 V co powoduje równomierne rozłożenie farby. Wraz ze wzrostem napięcia wzrasta grubość gotowej powłoki w zakresie 5-40 µm. Pozostałe 3 wanny są odpowiedzialne za ultrafiltrację – podstawową część procesu malowania kataforetycznego.
Główną rolą ultrafiltracji jest kontrola poziomu zanieczyszczeń kąpieli rozpuszczalnikami i odzysk stałych cząstek farby, które nie zostały przyciągnięte do wyrobów podczas malowania. Do wytwarzania ultrafiltratu używamy układu 2 membran, przez które nieustannie przepływa farba KTL pobierana z pierwszego zbiornika. Proces płukania detali w każdej z wanien jest zakończony natryskiem świeżą wodą/ultrafiltratem, po czym detal opuszcza strefę i trafia do pieca wygrzewania powłoki KTL. Po wygrzaniu detale trafiają do kolejki do malowania proszkowego.
Zastosowanie kabiny i aplikacji firmy Gema zapewnia automatyzację całego procesu. Kabina ma 12 automatycznych pistoletów proszkowych rozmieszczonych na trzech pionowych manipulatorach oraz 2 pistolety proszkowe ręczne obsługiwane przez malarzy. Wjeżdżając do kabiny, detale skanowane są za pomocą bramki świetlnej, która dostarcza sterownikowi informację o ich kształcie. Dzięki temu manipulatory zachowują odpowiednią odległość końcówki od malowanego przedmiotu, co prowadzi do równomiernego krycia powierzchni. Po naniesieniu farby przez manipulator malarze zajmują się trudnodostępnymi miejscami.
![](/uploads/2022/05/Lakiernia-KTL-3-1000x1500.jpg)
Kolejną zaletą kabiny jest szybka zmiana kolorów. Konstrukcja zbudowana z PVC i zastosowanie dysz czyszczących sprawia, że proszek w bardzo małym stopniu osiada wewnątrz kabiny, co przy szybkiej zmianie barwy jest niezwykle istotne. Nowa kabina ma też system odzyskiwania proszku, przez co zużywamy mniej farby i oszczędzamy pieniądze. Rozwiązania przedsiębiorstwa Gema prowadzą też do bardziej ekonomicznego napylania farby, co przy starej linii było trudne do osiągnięcia. Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, w razie powstania ognia, cała malarnia zostaje wyłączona, a gaz CO2 zostaje wtłoczony do systemu wyciągowego kabiny.
![](/uploads/2022/05/Lakiernia-KTL-2-1000x667.jpg)
Założeniem przyjętym już na etapie projektowania było podwojenie wydajności malarni i jednoczesne potrojenie jakości w porównaniu do starego zakładu. To wynikało z planów ciągłego poszerzenia gamy produktów oraz ekspansji na nowe rynki. Dzięki zastosowanym instalacjom i zautomatyzowaniu procesu na poszczególnych etapach jest on powtarzalny i w pełni kontrolowany.
Automatyzacja malowania proszkowego daje wysoką efektywność produkcji, przy zachowanych parametrach jakościowych. Z kolei zapewnienie powtarzalności procesu przekłada się na ograniczenie błędów podczas obróbki lakierniczej. Maszyny SaMASZ muszą często działać w trudnych warunkach środowiskowych, stąd konieczność spełniania norm antykorozyjnych. Dzięki automatyzacji całej linii malarskiej możliwe jest monitorowanie procesu i w razie awarii lub nagłych sytuacji, skuteczne i szybkie reagowanie.