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摘要:涂装可以说是工程机械制造过程中的一个很重要的环节,具有很强的特殊性。良好的涂装不仅可以提升产品的质量,更可以美化产品的外观。尤其是在现在这个市场经济越来越发达的今天,单单靠产品自身质量想要取胜已经远远不够,产品的外观越来越成为影响产品销量的决定性因素之一。工程机械涂装是一项细密而繁杂的工作,对于技术条件要求比较苛刻。
关键词:汽车;涂装设备;节能
1.汽车涂装设备未来发展
当今世界飞速发展,人民生活水平的日益提高,越来越多的汽车、电器正快速走进世人的生活。人们在购买这些产品时,不但考虑其性能质量,对其外观质量也越来越重视。涂装是表面保护中所采用的最基本、最广泛、最有效的手段,涂装质量直接关系到产品的竞争力和市场开发。喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备,在喷漆室中制造出适宜的人工环境。用以满足涂装作业对环境的温度、湿度、照明度、洁净度的要求,保护操作者的安全卫生和治理涂装作业的废物排放,保护环境免遭污染。
2.汽车涂装新技术新设备节能措施
汽车行业作为规模化的支柱性产业,全球化的发展趋势越来越明显,为用户在当地生产全球相同标准的汽车产品、提供便捷的服务是各个汽车公司的追求。技术的开发及成熟过程在本部完成,只有做到涂装工艺标准化、生产要素和管理统一化、生产技术平台化,实现工厂和管理的全球复制,这样才能达到质量、成本和效率的最优化。
在汽车涂装中,由于国内汽车厂的生产量小,多数厂尚未采用自动静电涂装,涂料利用率低,而且采用的涂料大多不是高固体分涂料,单位面积所消耗的涂料量和有机溶剂排放量均较大,见表1。对轿车金属闪光漆,单位面积有机溶剂挥发量在185 g/m2以上,超过欧洲对老厂改造排放标准的2倍以上,相当于欧洲新建厂标准的4倍。环保法规促使涂装材料向少公害、无公害方向发展,水性中涂、水性面漆和不含禁用物质涂装材料产品的成熟及其应用普及,标志着涂装的高“三废”排放时代即将过去。应用硅烷或锆盐前处理材料,无铅、高泳透力和高平滑性阴极电泳漆,高性能自泳漆,粉末涂料,水性中涂,水性底色,高固体分清漆,水性修补漆等一系材料,可以在满足越来越高质量要求的前提下,彻底结束涂装排放大量重金属和有机挥发物的历史,实现革命性的跨越。由于受原有涂装线条件、涂装材料供应、涂装生产控制技术的匹配及涂装成本等因素制约,环保涂装材料的普及过程在过去十几年进展相对较为缓慢。前述节能、高效新技术的应用加快了汽车涂装少公害、无公害的发展进程,“三湿”、“免中涂”等紧凑工艺已经成为新一代典型的车身涂装工艺,被全球各大汽车公司作为新的标准工艺采用。另外,塑料件在车身上的应用比例越来越大,由于低温固化(80 ℃、20 min)工艺有助于实现塑料件与车身共线涂装,同时又可降低烘干能耗,因此应用高性能的低温固化双组分聚氨酯涂料将成为一种趋势。
3.汽车涂装节能分析
在汽车车身的电泳涂装过程中,其节能关键技术的研究可从涂装工艺、涂装设备和涂装管理三方面展开。
3.1.涂装工艺的节能关键技术
汽车车身涂装的工艺流程主要为前处理、烘干、涂装和后处理,而当前节能技术的应用主要集中在前处理、烘干和涂装工序。
3.1.1.前处理工序
3.1.1.1.采用短时间磷化处理工艺,以缩短磷化处理时间,减少磷化药剂耗量,降低运行费用。浸渍式磷化处理时间一般为120-180s,日本已经开发出可缩短到72s的磷化工艺,与现行工艺相比,可将运行费用降低20%左右。
3.1.1.2.采用新开发的无磷化、节能、环保型预处理工艺替代现行的磷化处理工艺。如,德国凯密特尔公司的OXSAM技术和日本汽车公司采用的无磷预处理工艺,通过减少前处理工序内容,缩短工艺时间,降低工艺温度,可缩短前处理设备长度,减少设备投资和运行费用。
3.1.2.涂装工序
3.1.2.1.湿碰湿“3C1B”涂装工艺与传统的“3C2B”涂装工艺相比,取消了对中涂层进行打磨擦净的工作量,中涂材料消耗降低了20%左右;减少了中涂打磨、擦净、喷涂、烘干等涂装设备的投资和占地面积;生产效率提高,能耗节省40%左右。
3.1.2.2.另一种新的涂料工艺是在预处理后,在车身外表面直接喷粉,然后再电泳,以增强内腔防腐,然后再喷面漆。 这种工艺所喷的粉末为聚酯粉末,喷粉后膜厚可达70μm以上,可以免去中涂工序,并大大增强了防腐蚀能力和抗打击能力,同时可节省约60%的电泳漆。
3.1.2.3.在涂装过程中应用涂料循环技术,如超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术、过喷漆雾的水性漆回收技术及粉末浆再循环利用技术,可使涂装线的涂料利用率得到很大提高。另外,阴极电泳涂装线可采用闭路循环,用超滤液冲洗电泳工件,这样可大大降低电泳冲洗废水的排放量,且可回收电泳漆,节省电泳漆约30%。
3.1.3.烘干工序
3.1.3.1.车身涂层烘干采用辐射加对流形式或采用循环对流加热方式。 辐射加对流形式即烘干炉前端为辐射加热区(约占全长1/3),后端为对流加热区,这样就加快了工件升温速度, 缩短工件升温时间,不仅节能,而且涂层表面干的较快,可防止灰尘沾附在湿涂层上,有助于提高涂层外观质量。在一些涂装生产线上,烘干室采用循环对流加热方式,炉膛空气重复循环,有机物气体含量高时需要不断排出,以维持其浓度不超过爆炸极限。 但这些排出的气体温度高并且含有可燃气体,一般经过处理后才能排放。 因此,国内外通常进行尾气燃烧-能源综合利用方式进行节能。
3.1.3.2.采用高红外烘干技术。在车身涂装线上用高红外技术改造烘干炉的升温段,缩短工件升温时间和提高烘干温度,以解决因链速加快、底漆固化不良而影响涂层耐蚀性的问题。
参考文献:
[1]吴涛.水性涂料在车身中的应用现状及发展趋势[J].材料保护,2010(4):54-56.
[2]闫福成.杜邦绿色精益汽车涂装工艺及全球最新电泳漆技术,2013(3).
作者简介:何翔(1974.4-)男,重庆长安铃木汽车有限公司,职称:中级工程师。
关键词:汽车;涂装设备;节能
1.汽车涂装设备未来发展
当今世界飞速发展,人民生活水平的日益提高,越来越多的汽车、电器正快速走进世人的生活。人们在购买这些产品时,不但考虑其性能质量,对其外观质量也越来越重视。涂装是表面保护中所采用的最基本、最广泛、最有效的手段,涂装质量直接关系到产品的竞争力和市场开发。喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备,在喷漆室中制造出适宜的人工环境。用以满足涂装作业对环境的温度、湿度、照明度、洁净度的要求,保护操作者的安全卫生和治理涂装作业的废物排放,保护环境免遭污染。
2.汽车涂装新技术新设备节能措施
汽车行业作为规模化的支柱性产业,全球化的发展趋势越来越明显,为用户在当地生产全球相同标准的汽车产品、提供便捷的服务是各个汽车公司的追求。技术的开发及成熟过程在本部完成,只有做到涂装工艺标准化、生产要素和管理统一化、生产技术平台化,实现工厂和管理的全球复制,这样才能达到质量、成本和效率的最优化。
在汽车涂装中,由于国内汽车厂的生产量小,多数厂尚未采用自动静电涂装,涂料利用率低,而且采用的涂料大多不是高固体分涂料,单位面积所消耗的涂料量和有机溶剂排放量均较大,见表1。对轿车金属闪光漆,单位面积有机溶剂挥发量在185 g/m2以上,超过欧洲对老厂改造排放标准的2倍以上,相当于欧洲新建厂标准的4倍。环保法规促使涂装材料向少公害、无公害方向发展,水性中涂、水性面漆和不含禁用物质涂装材料产品的成熟及其应用普及,标志着涂装的高“三废”排放时代即将过去。应用硅烷或锆盐前处理材料,无铅、高泳透力和高平滑性阴极电泳漆,高性能自泳漆,粉末涂料,水性中涂,水性底色,高固体分清漆,水性修补漆等一系材料,可以在满足越来越高质量要求的前提下,彻底结束涂装排放大量重金属和有机挥发物的历史,实现革命性的跨越。由于受原有涂装线条件、涂装材料供应、涂装生产控制技术的匹配及涂装成本等因素制约,环保涂装材料的普及过程在过去十几年进展相对较为缓慢。前述节能、高效新技术的应用加快了汽车涂装少公害、无公害的发展进程,“三湿”、“免中涂”等紧凑工艺已经成为新一代典型的车身涂装工艺,被全球各大汽车公司作为新的标准工艺采用。另外,塑料件在车身上的应用比例越来越大,由于低温固化(80 ℃、20 min)工艺有助于实现塑料件与车身共线涂装,同时又可降低烘干能耗,因此应用高性能的低温固化双组分聚氨酯涂料将成为一种趋势。
3.汽车涂装节能分析
在汽车车身的电泳涂装过程中,其节能关键技术的研究可从涂装工艺、涂装设备和涂装管理三方面展开。
3.1.涂装工艺的节能关键技术
汽车车身涂装的工艺流程主要为前处理、烘干、涂装和后处理,而当前节能技术的应用主要集中在前处理、烘干和涂装工序。
3.1.1.前处理工序
3.1.1.1.采用短时间磷化处理工艺,以缩短磷化处理时间,减少磷化药剂耗量,降低运行费用。浸渍式磷化处理时间一般为120-180s,日本已经开发出可缩短到72s的磷化工艺,与现行工艺相比,可将运行费用降低20%左右。
3.1.1.2.采用新开发的无磷化、节能、环保型预处理工艺替代现行的磷化处理工艺。如,德国凯密特尔公司的OXSAM技术和日本汽车公司采用的无磷预处理工艺,通过减少前处理工序内容,缩短工艺时间,降低工艺温度,可缩短前处理设备长度,减少设备投资和运行费用。
3.1.2.涂装工序
3.1.2.1.湿碰湿“3C1B”涂装工艺与传统的“3C2B”涂装工艺相比,取消了对中涂层进行打磨擦净的工作量,中涂材料消耗降低了20%左右;减少了中涂打磨、擦净、喷涂、烘干等涂装设备的投资和占地面积;生产效率提高,能耗节省40%左右。
3.1.2.2.另一种新的涂料工艺是在预处理后,在车身外表面直接喷粉,然后再电泳,以增强内腔防腐,然后再喷面漆。 这种工艺所喷的粉末为聚酯粉末,喷粉后膜厚可达70μm以上,可以免去中涂工序,并大大增强了防腐蚀能力和抗打击能力,同时可节省约60%的电泳漆。
3.1.2.3.在涂装过程中应用涂料循环技术,如超滤法、冷却法和静电吸附法回收水性漆技术、过喷漆雾的水性漆回收技术及粉末浆再循环利用技术,可使涂装线的涂料利用率得到很大提高。另外,阴极电泳涂装线可采用闭路循环,用超滤液冲洗电泳工件,这样可大大降低电泳冲洗废水的排放量,且可回收电泳漆,节省电泳漆约30%。
3.1.3.烘干工序
3.1.3.1.车身涂层烘干采用辐射加对流形式或采用循环对流加热方式。 辐射加对流形式即烘干炉前端为辐射加热区(约占全长1/3),后端为对流加热区,这样就加快了工件升温速度, 缩短工件升温时间,不仅节能,而且涂层表面干的较快,可防止灰尘沾附在湿涂层上,有助于提高涂层外观质量。在一些涂装生产线上,烘干室采用循环对流加热方式,炉膛空气重复循环,有机物气体含量高时需要不断排出,以维持其浓度不超过爆炸极限。 但这些排出的气体温度高并且含有可燃气体,一般经过处理后才能排放。 因此,国内外通常进行尾气燃烧-能源综合利用方式进行节能。
3.1.3.2.采用高红外烘干技术。在车身涂装线上用高红外技术改造烘干炉的升温段,缩短工件升温时间和提高烘干温度,以解决因链速加快、底漆固化不良而影响涂层耐蚀性的问题。
参考文献:
[1]吴涛.水性涂料在车身中的应用现状及发展趋势[J].材料保护,2010(4):54-56.
[2]闫福成.杜邦绿色精益汽车涂装工艺及全球最新电泳漆技术,2013(3).
作者简介:何翔(1974.4-)男,重庆长安铃木汽车有限公司,职称:中级工程师。