涂装节能

2025-01-01

涂装节能（精选7篇）

涂装节能篇1

1 引言

汽车制造行业的四大工艺焊接、冲压、涂装和总装是能源消耗大户, 占据着汽车制造成本的一大份额, 而其中涂装工艺以工艺繁琐、操作复杂, 居四大工艺能源消耗之首。如何提高涂装车间设备的节能效率, 改进传统的工艺方式, 已经成为业内的重点课题。本文从分析涂装车间的设备工艺流程着手, 主要从前处理电泳设备、干燥炉设备、空调器设备的节能改进方面进行探讨。

2 涂装车间设备节能的意义

企业提高综合竞争能力, 主要是从技术创新与经济效益两方面着手, 生产中节能新技术的运用, 即是降低成本的有效手段。涂装车间对于汽车制造企业而言, 能源消耗非常大, 影响汽车单价的成本控制, 要达到精益求精的生产要求, 将能源利用到所需之处, 杜绝浪费, 其节能减排的应用与改进措施影响深远。

3 涂装工艺与设备分析

涂装车间的工艺流程主要分为两个阶段:首先是前处理、电泳阶段, 然后是中涂、面漆阶段, 这两大工段占据了涂装工艺绝大部分的设备, 如机运和喷涂设备、风机、水泵和加热设备等, 第一阶段的工艺由多个槽体系统组成, 以槽体系统为单独的工艺单元, 其中要配置风机、水泵与加热设备等, 然后经过烘干、涂胶、打磨处理, 再进入下一工艺, 即第二阶段, 中漆、面涂工艺主要通过喷涂机械手与烘干设备组成, 要有燃气加热装置、风机和水泵等, 其耗电功率非常大, 设备的节能处理不仅要考虑工艺流程的改进, 还要寻求最优的涂装工艺方案, 利用先进技术, 达到节能的目的, 实现企业的经济效益。

4 涂装车间的节能技术与改进策略

4.1 前处理电泳设备的节能改进策略

为了准备生产, 一般在员工上班1小时之前就要将前处理电泳设备的运行启动, 整个第一阶段的工艺流程都处于工作状态, 风机和水泵都被开启, 但准备阶段提前开启设备只是需要槽液预热, 而槽液并未达到生产要求, 此外, 风机、水泵的运行并不需要, 只是在做无用功, 而一般涂装工艺从第一道工序到最后一道工序之间, 有很大的时间差, 越靠后的工序处于闲置的时间越长, 对电能的浪费现象非常严重。因而, 前处理电泳阶段的预热操作可以进行细化控制, 既槽液的预热控制和风机、水泵等无关的设备控制分开来, 各子系统之间的控制独立, 这样就能在槽液预热阶段而喷淋系统处于关闭状态, 当正常生产投入运行时, 开启后续的工艺设备。

4.2 空调设备的节能改进策略

涂装工艺中对温度、湿度、风量的要求比较严格, 而且内部环境要控制在理想的情况下, 保持稳定, 避免因环境因素的改变对工艺质量造成重大影响。空调器对于这些环境指标的控制至关重要, 而空调器的能耗也非常大, 若干台功率为110KW空调保证温度、湿度和风量的输送工作。但空调器一直处于运行状态, 在员工下班换班、午休、设备保洁、产线暂停时空调器都在工作, 增加了能源消耗成本。但作业暂停的时间过短而将空调器关闭, 重新启动的启动电流是正常工作的3倍左右, 其启动运行阶段的电能浪费容易超过停机阶段节省的电能, 因而针对这些问题可以从两方面着手:其一, 当停线时间过长时, 评估停机节能的效益和重新启动的耗能之间的关系, 如果节能大于耗能效益则停机处理;其二, 当停线时间较短, 可以考虑以降低工作负荷的手段来维持空调器的低能耗运行状态, 将其能耗降低至原来的20%左右, 一旦产线恢复, 则可以及时启动而不增加能耗, 达到节能的目的。

4.3 干燥炉设备的节能改进策略

为了保证干燥炉设备在生产中可以及时应用, 要提前对干燥炉进行升温操作, 一般会提前1小时启动, 保证干燥炉的温度满足工艺操作条件。但每台干燥炉的功率有30KW, 燃气消耗量也十分大, 研究表明, 各干燥炉的预热升温时间, 从室温25度起始进行计算, 达到工艺需要的温度:电泳干燥炉要80min, 密封胶干燥炉要45min, 中涂干燥炉要60min, 上涂干燥炉要65min。各干燥炉达到工艺温度的时间并不统一, 因而可以运用差分控制方式, 以电泳干燥炉和密封胶干燥炉为例, 先开启电泳干燥炉, 达到35min时, 开启密封胶干燥炉, 以减少不必要的能源浪费。一般的经验是将干燥炉的开启时间做降序排列, 依次是电泳干燥炉、上涂干燥炉、中涂干燥炉、密封胶干燥炉, 先开启预热时间长的设备, 预热时间最短的则放在最后开启, 这样做可以减少空运行的设备, 节约能源。此外, 加强干燥炉的保温措施、运用新技术替换老旧的干燥设备等都能很好控制能源的消耗。

5 结语

随着我国经济转型升级, 倡导低碳、环保的发展理念, 高能耗、重污染的发展模式需要改进, 如何控制制造成本, 节约能耗, 成为了企业的重点战略方向。涂装车间是制造企业的能源消耗突出部分, 加强其设备节能技术应用的研究, 并针对性地提出改进措施, 成为影响企业长远发展的关键因素。

参考文献

[1]田文彪, 魏明, 尹娟, 等.汽车制造企业能耗分析及节能新技术[J].节能, 2007 (11) :21~23.

[2]吴涛.汽车涂装的国内外发展动态[J].汽车工艺与材料, 2006 (9) :29~35.

涂装节能篇2

资料来源：

2012-5-15 1前处理电泳逆流循环技术

20世纪70年代以后，阴极电泳技术在涂装行业中的应用得到了飞速发展。传统的前处理电泳逆流循环工艺中，各个工艺槽循环水利用率较差，且辅助工艺设备受投资规模和工艺技术水平的限制，较早建设的涂装车间前处理、电泳线都或多或少地存在一些问题，尤其是在节能降耗减排方面。为适应国家环保要求，开发出了先进的辅助工艺设备及逆流循环技术。

1.1脱脂液的除铁屑及废液回收利用工艺

脱脂工序一般有两个脱脂槽，即预脱脂槽与脱脂槽，其除铁屑及废液回收利用工艺都是出槽主循环泵－旋液分离器－磁性过滤器－袋式过滤器－脱脂换热器－至槽内循环。脱脂槽液在旋液分离器里面高速旋转后，将大部分的槽液内含的铁屑、铁砂都留在了旋液分离器的底部，还有少许的铁屑、94C1砂与槽液一起通过磁性过滤器，通过磁性过滤器高强度的吸附能力，将槽液中还含有少许的铁屑、铁砂彻底清除干净。在旋液分离器底部含大量铁屑、铁砂的槽液及定时清洗磁性过滤器产生的含有铁粉的槽液将通过管道排放至车间的脱脂配套设备链式刮渣机内，除过铁屑等杂质后的槽液回收到清液槽，最后通过化工泵回收到脱脂及预脱脂槽。

1.2脱脂槽液除油工艺

油水分离器加热破乳溢流除油：在脱脂槽内油浮在水的表面，然后通过溢流废气吸附装置，将槽液内的油溢流到油水分离器内，在油水分离器内给溢流下来的槽液加热(一般80℃)使油破乳浮在表面最后再溢流到脱脂刮渣槽内，除过油的槽液返回脱脂槽。此除油的过程在生产中是持续进行的，在全天候生产的情况下，可以将脱脂槽液全部净化一遍。另外，在除油的方法上也应做出规范，全部将预脱脂槽的槽液流至油水分离器内进行除油，又将净化后的脱脂液回收至脱脂槽，根据槽液的流向，让脱脂槽液表面的浮油全部溢流至预脱脂槽，始终如此循环，从而保证了脱脂槽液的洁净度。涂装车间使用了油水分离器，使得脱脂槽液始终保持一种洁净的状态，不仅延长了脱脂槽液使用寿命，且此种操作比一般的除油操作大大地减少了不必要的脱脂槽液排放。

1.3前处理水洗工序的逆流工艺

现在汽车涂装车间前处理线工艺流程绝大部分都是：预脱脂－脱脂－一次喷水洗－一次浸水洗－表调－磷化－二次喷水洗－二次浸水洗－钝化—新鲜纯水洗－沥干。以前处理线运输设备为RODIP—3翻转输送系统为例：车身在工艺槽内进行360°翻转，在车身出槽时，势必要带出大量的槽液，随车身一起进入下一个工艺槽，这样就造成了槽液的窜槽，使槽液受到了污染，缩短了槽液的使用寿命，同时也加大了污水的排放量。其他不能翻转的输送系统槽液的夹带量更多，槽液的消耗会更大。为了解决该问题，人们设计出了槽液逆流补加工艺，大大减少了工艺槽液和水的消耗。即正常情况下，后一道工序向前一道工序逆流或喷淋补加，当前一道工序的液位较低急需补加而后一道工序液位满足要求时，通过电磁阀及相关管路自动补加，在前处理的应用就是脱脂作为预脱脂的补加，一次浸水洗作为一次喷水洗的补加，二次浸水洗作为二次喷水洗的补加。这样既减少各工艺槽液的损耗，又保证了车身进入下一个工艺槽的洁净度，并且通过这些喷淋水的补加弥补了各槽液的消耗(有些不需要的喷淋水直接从溢流口排至地坑)，这样就形成了从后道工序向前道工序补加的逆流工艺。

1.4前处理后冲洗水循环再生工艺

在汽车工厂内，涂装车间是耗水大户，而在涂装车间，前处理排水量占据整个车间排水量的80%以上，由此可见，要降低涂装车间水的污水排放量，就必须从前处理工序后冲洗的工艺改进着手。在某涂装车间的前处理线设计之初，就考虑了非常多的环保因素，为了降低纯水的使用量，减少污水的排放量，最终达到节能降耗的目的，将RO反渗透技术应用到前处理线，即在前处理安装一套PT-RO系统，作用就是将前处理线最后一道新鲜纯水洗槽的溢流水回收过滤，将其重新制成纯水进行前处理线最后一道纯水喷淋。原本每个小时需要排放的6t废水，这些废水经过该系统后，可以产出3～5t的纯水，因此每小时可以降低污水排放量高达3～5t。

1.5超滤技术开发利用及电泳后冲洗工艺

电泳涂装技术刚刚问世的时候，电泳后清洗工艺非常简单。工艺流程多为：电泳主槽、DI水喷洗或浸洗。它的优点是工艺简单，设备投资少；缺点是电泳涂膜质量差，难控制，材料消耗大，环境污染严重。在电泳涂装过程中，被涂件要用大量去离子水洗才能进入烘房，被水冲走的涂料占所用涂料的30%左右，不仅造成资源的浪费，而且污染环境。为满足日益苛刻的环保法规，目前欧美国家先进的车身电泳线后清洗工艺已经开始普遍采用RO反渗透技术，实现电泳涂装系统封闭，电泳涂料的利用率达到99%以上，车身电泳涂装对生态环境的污染得到有效控制；国内车身电泳线后清洗工艺相比发达国家有一定差距，一般采用上述的第2种工艺。国内近期投建的车身涂装线已开始使用RO反渗透技术，与DI－RO系统相比ED－RO系统使用的反渗透膜造价高，易被UF液中的小分子树脂污染，如使用无铅无锡低污染的电泳涂料，考虑投资的经济性，建议后清洗线采用ED－RO系统。

2三喷一烘取代三喷二烘工艺

(1)三喷二烘(即3C2B)工艺是目前国内大多数汽车厂家都普遍采用的中涂面漆涂装工艺，而最近开发的，如日本关西公司开发的三喷一烘工艺(3C1B)，中涂材料使用薄膜性中涂，膜厚只有15～20μm。

(2)中涂与色漆采用湿碰湿喷涂工艺，并取消了中涂打磨、擦净工艺。3新型环保水性涂料的应用

为适应国家相关的法律法规要求，满足国家规定的最低VOC排放标准。新型水性涂料应用技术减少溶剂的使用和排放，降低了对环境造成的污染。面漆采用水性中涂+水性色漆+高固含、低溶剂含量清漆。

新水性涂料色漆由于稀释剂主要采用纯水，由于水性涂料与传统溶剂型涂料所用的稀释剂在挥发速率上的区别，因此在喷涂完色漆之后需要进行预烘烤。另外，喷漆室的温、湿度对水性涂料的挥发速度也产生重要影响，不同的温度和湿度环境条件下，涂料中水分的挥发速率变化幅度较明显，因此涂装时易受周围环境温度、湿度的影响，因此在新建水性涂料涂装生产线设计时，需要考虑如何保证其喷漆房的温、湿度的控制要求。一般水性涂料喷漆房温、湿度应控制在(25±1)℃、(70±5)%RH；另外由于水的表面张力高，使其对底层的湿润性变差，对异物敏感(易发生缩孔)，由于水在常温下的挥发性差，涂着固体分低，涂着时流挂的黏度控制十分重要，因此对调漆工和输调漆系统设备要求较高；由于水性涂料施工黏度高，循环输漆系统负荷大，涂料雾化相对较困难。目前欧洲70%以上的汽车涂装生产线均采用水性涂料施工工艺，美国60%以上的汽车涂装生产线均采用水性涂料施工工艺，日本70%以上均采用水性涂料施工工艺或3C1B工艺来降低涂装VOC(挥发性有机物)的排放，并达到相关法律法规要求。

4前处理－电泳输送设备的选择

(1)前处理电泳RODIP-3运输系统，此系统是在摆杆式输送机的基础上演变出来的。首先，车身是以翻转的方式进入槽液的，这样在车身入槽时，槽液能快速地进入车身，而且能够避免出现气囊现象。RODIP-3是直接以翻转的方式进入槽内，这样就能更节约工艺设备的长度，并且最大限度地避免了兜液现象，防止了槽液的相互影响。因为Rodip-3系统有效地降低了槽液的影响程度，使得槽液的使用寿命得到了延长，减少槽液更新及槽体清洗的频率，从而减轻了对环境的影响。合理设计Rodip-3链翻转运输系统的链速，确定工件出槽速度和在两槽体之间的滴滤时间。工件出槽速度的快慢会影响带出液的多少，出槽速度越快，越易在工件表面形成厚的水膜，使带出液增多。工件出槽后在两槽之间运行的时间越长，槽液滴滤越多。

(2)多功能穿梭式输送机，该设备布置在槽体上方两外侧，车身紧固在两臂的转轴上。车身旋转出入槽，浸渍处理时车底面可朝上或朝下，喷射处理时车顶朝上。电泳处理时，由于车底朝上有克服“L”效应的功能，车身旋转出槽，不兜水，带液量极少，冲洗水量可以减少25%，废水排放和处理也相应减少25%，节约了污水处理费用，对环保有利。

(3)电泳超滤装置的选用。与电泳槽配套的超滤装置，它具有如下作用：利用其超滤液闭路冲洗泳后工件，可以提高涂料利用率(据测算，利用率可以从75%～80%提高至95%以上)；调整电泳槽液，使其保持长期稳定，为生产的正常进行创造条件；降低冲洗水耗；减少环境污染等。

(4)自动监测设备的选择。有些设备在有车时需运行，没车时不需运行。如前处理、电泳部分喷淋系统可安装自动监测装置，设定为有车时喷淋；某些机械化运输系统滚床同样可设定为有车时运行。这样就有效地避免了能源的浪费。

(5)烘干设备的选择。高装饰性涂装用的烘干设备应符合清洁、节能和环保的要求。一般空气对流加热方式的烘干炉由以下几部分组成：废气回收式循环焚烧炉、加热段、保温段、废气循环风机、新鲜空气加热循环风机、入/出口气封段、强冷室等。从环保和节能的角度考虑，应选用具有废气处理功能、绝热密封性好和能充分利用废气燃烧热的烘干室。德国设计的、以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的“П”型烘干室比较先进，具备上述各项技术要求，它采用具有烘干室废气处理功能的燃烧炉、内壁整体焊接结构的烘干室壳体(俗称通道)、循环风机、过滤和换热器合为一体的三元体热交换室和自动控制系统等新装置、新结构。

5新材料在涂装工艺的应用

涂装节能篇3

1生产线概况

1.1 11线

该线1999年投产, 是采用自行葫芦为输送设备的步进式前处理-电泳生产线, 主要产品为旗云车型整车以及十几种车型的几百种备件, 生产节拍为324 s。工艺流程为:焊装白车身→转挂→预清理→预脱脂→脱脂→一次水洗→表调→磷化→二次水洗→钝化→一次纯水洗→新鲜纯水洗→沥水→电泳→槽上冲洗→一次UF洗→二次UF洗→二次纯水洗→新鲜纯水洗→沥水→电泳车身转挂→烘干→强冷。

1.2 12线

该线2003年投产, 也是采用自行葫芦为输送设备的步进式生产线, 在11线的基础上, 采用了双槽布局设计, 将脱脂、磷化、电泳3个工序的槽体加长1倍, 同时槽体输送设备设计两个自行葫芦占位, 第1台车身从占位1下槽后向前运行到占位2, 第2台车身再从占位1下降, 当第1台车身达到工艺处理时间、从占位2上升并进入下一个工序时, 第2台车身从占位1运行到占位2, 同时第3台车身从占位1下降进入槽内, 从而保证了槽体内同时有两台车身在进行处理, 将生产节拍缩短到168 s, 与11线相比, 产能增加了1倍。

2节能减排措施

2.1优化12线钝化工艺

钝化处理是为了提高磷化膜的耐腐蚀性及其与涂层的结合力。因环保等原因, 日本汽车企业在改进磷化液的基础上基本取消了钝化工序。根据行业发展趋势, 进行了一系列试验, 验证取消钝化工艺的可行性, 具体情况如下。

(1) 由试验技术中心选择车身内板和外板, 分别经过钝化和无钝化处理后进行电泳, 然后对其耐腐蚀性能进行检测。表1是具体的试验项目及技术要求, 表2是试验结果。试验结果表明, 取消钝化工艺对板材腐蚀试验结果没有明显影响, 都能满足技术要求。

(2) 为了确保公司试验技术中心试验结果的准确和公正, 委托电泳材料供应商湖南关西对现场取消钝化工艺后的电泳板进行防腐蚀试验 (结果见表3) , 技术要求为:单侧蚀痕小于3 mm, 结果表明, 取消钝化后的样板符合质量要求。

经过前处理厂家专家的现场检测确认, 12线取消了钝化工序。在保证车身防腐性能满足质量要求的前提下, 减少了钝化废水的排放, 单车降成本0.6元左右。

2.2电泳的混槽置换

11线前期使用的是杜邦公司的EC3000 100#电泳漆, 杜邦公司新产品EC3000 AM具有如下优点:a.相同面积消耗的油漆少;b.烘烤温度低;c.不含铅、锡等有害重金属;d.超滤液通透率良好;e.边缘效应和防腐性能良好。鉴于上述优点, 决定进行电泳混槽, 主要过程如下。

(1) 试验过程

为保证混槽的顺利进行, 委托杜邦公司进行混槽的可行性分析, 结果见表4 (与奇瑞公司试验技术中心的结果基本相同) 。

(2) 制定混槽预案

为防止出现意外, 制定了混槽预案, 预案主要考虑的内容有以下几方面。

a.前期准备:将电泳材料运到

试验项目

技术要求锈蚀:0级起泡:0级

中性盐雾试验 (1 000 h)

附着力0级或1级;

耐水 (21天)

附着力0级或1级;

耐潮湿 (100 h)

锈蚀:0级

涂装车间, 把电泳槽液固体分降到16%左右。

b.混槽实施:第1次加料时, 把槽液固体分提高到20%, 根据加料前的固体分, 按照加料比例乳液∶色浆=2∶1计算, 约需要加入乳液 (RD) 1 600 kg、色浆 (PP) 810 kg;为了加快原槽液的更新速率, 随后把槽液的固体分控制在15%~18%。每次加料熟化时间尽可能长些 (尤其是初期) , 同时, 加色浆时要慢一些, 并且保证搅拌均匀。

c.混槽过程参数控制:由于EC3000 AM为低颜基比产品 (范围在0.15~0.40之间) , 在转化率达40%之前, 颜基比应缓慢下降到0.40左右, 同时注意观察漆膜的状态 (外观、光泽和缩孔等) , 以后可加快颜基比的下降速度, 使槽液的颜基比逐渐阶梯下降, 最后控制在0.2~0.3;在混槽期间及以后, 槽液的MEQ值将会下降, 可能在30~40。

d.换槽期间的检测:相关数据的检查和记录, 在转换率为30%、70%、90%的各点取现场槽液进行全项检测;计算理论转换率, 对照前期实验室转换过程中的结果, 在各风险点进行重点监控;填写混槽的日报告和月报告, 详细记录混槽过程中出现的情况, 积累经验。

e.电泳槽的其他参数调整:阳极液电导率与当前的控制要求相同;电泳电压可能需要降低约10~20 V (根据车身膜厚而定) 。

(3) 混槽过程的质量控制

在混槽过程中, 每天都要分析前一天的混槽情况, 对出现的问题和可能存在的风险点制定措施, 确保整个混槽过程受控。

(4) 混槽期间的参数控制

混槽期间, 不同转化率下的参数控制是非常重要的, 对产品质量影响很大, 混槽过程中参数控制范围见表5。

(5) 工艺文件变更过程

混槽开始后, 为保证工艺参数得到严格监控, 编制临时作业指导书作为现场的支持文件。在混槽结束后, 根据实际情况对控制计划、作业指导书进行了正式变更, 主要变更内容是工艺参数 (见表6) 。

(6) 混槽过程中值得注意的几个问题

a.第1次加料量对混槽周期有很大影响, 需要先把槽液的固体分降到尽可能低的水平, 这样就能取得较高的转换率, 缩短混槽周期。如果在前期混槽可行性试验过程中, 检测到某个转换率的质量波动较大时, 也可以采用增加一次加料量的方法, 跳过此转换率, 避免可能存在的风险点, 保证质量稳定。

b.试验板的选择对试验结果有很大影响, 如果试验板的状态与车身板材的状态存在差异, 就会影响混槽过程参数的调整。在混槽转换率达60%时, 曾出现杯突不合格的现象, 用同样的试验板在12线进行电泳板试验也不合格, 初步确认为试验板的原因。从车身上拆下一个部件进行杯突试验, 结果合格, 经调查是由于采用的试验板存放时间过长所致。

c.电泳烘干炉的工艺温度必须能够满足焊装折边胶和隔振胶的固化温度要求, 从而保证车身的内、外板贴合牢固, 控制车身表面件的变形。在混槽可行性分析阶段, 对各种焊装胶在调整后的电泳烘干温度下进行试验, 完全能够固化, 同时对混槽后的车身表面件进行检测, 未发现变形问题。

2.3节能减排改造

将原钝化槽改造成三次水洗槽, 由全浸方式调整为全喷淋方式, 同时将一次纯水洗、三次水洗 (原钝化) 、二次水洗3个槽进行了溢流水重复利用的改造 (见图1) 。

因为一次纯水洗的电导率要求小于50μS/cm, 而这个电导率比三次水洗补加的新鲜自来水还要小,

结论:EC3000 100#可以平缓地转换为EC3000 AM。

或好于自来水, 因此又可以把三次水洗的水溢流到二次水洗进行利用。这样在保证质量的前提下, 减少了二次水洗和三次水洗

3结束语

经过取消钝化、电泳混槽及工艺改造后, 消除了钝化液的污染、节约了清洗用水、降低了电泳烘干炉的能耗, 做到了节能减排, 降低了生产成本。经核算, 单车成本降低20余元, 创造了较为可观的经济效益。&AMT

完全可以在三次水洗中重复利用。三次水洗在一次纯水洗的不断溢流补加作用下, 水质 (电导率) 接近

的新鲜自来水用量, 在节约用水的同时减少了废水的排放及其处理费

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涂装节能篇4

从汽车的全生命同期考虑安全、节能、环保, 人们关注较多的往往是汽车的设计与性能, 但制造与回收利用是不容忽视的环节。国家已出台《汽车产品回收利用技术政策》, 而作为汽车四大工艺的涂装, 如何减少涂装公害、降低成本、提高质量一直较受关注。为了了解奇瑞公司在涂装领域所采取的节能和环保举措, 本刊对奇瑞汽车有限公司轿车公司副总经理张国忠先生进行了专访。

AT&M:首先请您简要介绍一下奇瑞汽车有限公司的发展状况。

张经理:奇瑞汽车有限公司是大型国有制企业, 坐落于国家级经济技术开发区——芜湖经济技术开发区。公司采用董事会领导下的经营管理委员会负责制。

奇瑞公司目前生产的车型主要有QQ3、QQ6、A1、瑞麒、凯瑞、旗云、A5、东方之子、东方之子Cross和瑞虎3等, 还有系列车型正处于试制阶段。奇瑞公司作为中国较大的自主品牌汽车生产商, 2007年总销量为38.1万辆, 同比增长24.8%, 以显著优势稳居国内乘用车四强, 国内市场占有率较2006年增长了0.2个百分点, 继续保持着中国自主品牌领跑者的地位。同时, 2007年奇瑞公司实现出口11.98万辆, 同比猛增132%, 海外市场连续3年成倍增长, 出口量连续5年位居全国第一。迄今为止, 奇瑞汽车有限公司在国内的轿车一厂、轿车二厂、轿车三厂和商用车公司拥有4条整车生产线, 拥有发动机一厂、二厂两个发动机生产厂、一个变速器生产厂;在国外拥有7个CKD/SKD组装工厂以及60多个控股或参股的关键零部件公司, 拥有年产60万辆整车的生产能力。

AT&M:请介绍一下奇瑞汽车有限公司目前的涂装工艺水平。

张经理:奇瑞公司目前在涂装一车间、涂装二车间、涂装三车间和商用车涂装车间等拥有5条整车涂装生产线。

涂装一车间包括两个涂装分车间, 有两条整车线、一条塑料件线, 3条生产线均采用地面链输送方式。整车中涂面漆线采用高压静电喷涂, 整条线工艺采用了较多的传统工艺。

涂装二车间由德国杜尔公司设计、安装, 是世界上最先进的生产线之一。车间整体厂房采用空调机组集中送、排风, 呈微正压状态, 能有效防止灰尘等小颗粒进入, 保证了车间整体的清洁度。车间采用世界领先的涂装工艺和国际先进涂装设备, 整体水平居世界前列。

涂装三车间也是由德国杜尔公司设计并安装的, 目前正处于试生产阶段, 尚未批量投产, 整体工艺、设备和设计水平均处于世界前列。

商用车公司涂装车间也采用了部分先进的设备, 如自动喷涂机器人等。

AT&M:目前奇瑞汽车有限公司采用了哪些先进的涂装技术?

张经理:全旋反向浸渍输送技术:涂装二车间前处理电泳线的机械化运输系统采用目前国际上先进的RoDip-3运输系统。RoDip-3结构特殊, 给涂装生产带来了一系列明显的优点, 主要有以下几个方面。

(1) 节省投资, 节能降耗

由于槽体体积缩小、循环泵数量减少、生产线和输送链缩短等原因, 与采用双摆杆链的电泳线相比, 采用RoDip-3技术的总投资大约可节省15%左右。

(2) 节省化学品和用水量

车身是180º旋转出槽的, 车身空腔内的槽液可以流得比较干净、槽液夹带量少, 冲洗水量可减少约15%, 废水处理量可减少约25%。节省了三废处理费用, 有利于环境保护。初次投槽时可节省电泳漆约3 3%, 槽液的更新周期可以缩短1/3, 这对槽液参数的稳定及产品质量的提高均十分有利。由于车身夹带槽液量非常少, 可以减少化学品的消耗。

(3) 节省维修费用

由于输送链平直、节点少, 所以设备运行平稳、可靠性高、寿命长。输送链位于槽外侧的走道边, 维修十分方便。

(4) 工艺选择性强

在同一区域, 可以进行浸渍处理, 也可以让车身在槽上面行走进行喷淋处理。根据不同的工艺要求可灵活选择处理方式。更改工艺比较简单, 满足柔性化生产要求, 同一条涂装线适合多种车型的不同工艺要求。

清洗水循环再生技术 (超滤、纳米过滤和RO技术) 及“逆流”全闭式清洗“零”排放技术:涂装二车间前处理、电泳应用了该技术, 将后一道工序的部分排放水作为前一道工序的补加水, 以及将循环纯水洗工序排放水通过PTRO系统过滤处理重新循环利用, 减少了前处理工艺的水消耗和废水排放, 节省了部分污水处理设备的投资和运行费用;将经EDRO系统处理过的超滤液作为车身最后纯水洗用的“纯水”, 实现了电泳工艺的“零”排放。

自动喷涂机器人及Bell-Bell技术:涂装三车间和涂装四车间采用手工+自动相结合的喷涂方式。手工喷涂段输漆管路回收装置系奇瑞自主设计方案, 自动喷涂段采用杜尔公司的Eco Paint自动喷涂系统, 所有中涂、面漆和清漆都采用杜尔自动喷涂机器人喷涂。该机器人通过高速悬杯对车身实现静电喷涂, 色漆喷涂系统采用杜尔最新的BellBell技术, 金属漆第二道采用静电喷涂, 既提高了油漆利用率又有利于环保。

自动涂胶机器人技术:涂装三车间采用自动喷胶机器人, 提升了涂胶质量, 同时又能减少胶雾产生、节约成本。

节能“П”型烘干室:涂装二车间、涂装三车间采用德国杜尔公司设计的、以天然气为热源的节能“П”型烘干室, 它采用具有烘干室废气处理功能的燃烧炉、内壁整体焊接结构的烘干室壳体, 循环风机、过滤和换热器合为一体的三元体热交换室和自动控制系统等新装置、新结构, 具备较好的清洁、节能和环保性能。

AT&M:在绿色制造方面奇瑞公司开展了哪些工作?将来有什么样的节能、环保规划?

张经理:节约能源、环境保护是当今世界的主要议题之一, 奇瑞作为自主品牌汽车生产商, 一直以来都积极响应国家的政策号召, 积极推动节能环保工作的开展。

为节约能源, 奇瑞公司成立了动能公司和动能管理委员会, 实施专业化的动能管理并采取了大量的节能措施, 如:清除电力垃圾和调节过剩电能;采用节能型照明系统;规范设备开、关机程序;改善工位送风口;回收、利用蒸气加热后的冷凝水;安装动能计量系统等。

为了达到环境保护的目的, 奇瑞公司成立了安全环境科, 实施环境安全管理, 还采用了许多环保型的工艺、设备和材料, 如:清洗水循环再生技术 (超滤、纳米过滤和RO技术) 、“逆流”全封闭式清洗“零”排放技术的前处理和电泳工艺;采用节能“П”型烘干室;采用无铬钝化材料、PVC胶和无铅无锡的环保电泳涂料等。

此外, 奇瑞公司正在进行清洁生产的审核, 公司已将“实施清洁生产、创建环境友好型企业”作为发展目标, 在涂装方面正在开展或即将开展下列工作:采用低温磷化技术;采用前处理材料液态化技术;采用节能环保型电泳涂料;研究北美和日本的车身结构, 改进奇瑞车身结构, 减少PVC用量;将前处理和电泳工艺合并、减少废水排放;研究自泳工艺;采用特殊电泳材料, 取消中涂;采用3C1B工艺;采用双层色漆工艺 (BASE1+BASE2) 、取消中涂工艺;采用水性涂料等等。

AT&M:奇瑞公司在业内对涂装制造成本有较强的控制能力, 请问奇瑞是如何开展涂装成本控制工作的?

张经理:生产成本与工艺、设备、材料和管理密切相关。在保证涂层质量的前提下, 比较工艺材料成本时, 不仅要比较材料的价格, 还要比较材料的消耗量、生产费用 (如能耗等) , 甚至还包括环保费用等, 也就是考虑综合成本。尽量选用低能耗、环保型的材料是降低成本的有效途径。例如:选择中低温磷化材料、选择烘烤温度和施工电压较低的电泳漆, 可以降低能耗。通常, 材料价格与其性能指标相关, 性能指标越高, 价格越高。根据产品的类型和档次, 恰如其分地确定材料的性能指标, 也是控制成本的重要方面。例如, 对轿车电泳涂装而言, 因汽车零件形状复杂、腔形结构较多, 所以要求电泳漆的泳透力高。但形状简单的汽车零件, 对电泳漆的泳透力要求不高, 价格相对较低。

涂装车间是汽车生产企业的耗能 (主要有水、电、气等, 其中“气”包括压缩空气、蒸气、天然气等) 大户。为更好地控制动能, 车间成立了动能管理小组, 定期或不定期地组织召开能源管理小组会议, 对能源消耗作出正确分析, 指导车间高效地使用能源, 制定有效措施预防异常消耗出现;保证能源数据的全面、及时、准确;与动能公司能源管理员保持紧密联系, 保证能源信息及时有效的沟通;全面负责车间所有能源数据的统计与核对, 为车间提供准确、及时的能源消耗信息, 避免异常消耗出现;对外部门和外单位的用能情况进行细化、统计, 并需要用能单位负责人签字确认, 以便于车间与动能公司的SBU结算;对车间或其他用能源的外单位 (如驻涂装车间的外部门、食堂等) 浪费能源现象进行曝光考核或通报至总公司相关负责单位;做好车间的节能宣传工作, 提高全员节能意识;制定车间能源管理相关制度, 建立能源管理体系。

在油漆材料成本控制方面, 奇瑞公司在全公司范围内成立了油漆材料降成本工作小组, 开展了大量的提升技术和降成本工作, 为奇瑞公司的产品开发、项目投资、工艺规划、采购招标和现场生产提供了较好的决策依据和指导。

AT&M:2006～2007年奇瑞公司进行了多次电泳槽液混槽切换, 请您介绍一下相关情况。

张经理:电泳槽液混槽切换有两种情况, 即同一厂家的产品升级置换和不同厂家的产品置换, 而不同厂家的产品置换又有同一体系的产品置换和不同体系的产品置换之分。无论何种置换, 都存在较大风险, 尤其产量较大的生产线的风险就更大, 可能会导致几百万元的电泳槽液沉淀粘结而不能使用, 重新清理更换新的电泳槽液至少需要10天时间, 损失会很大。为了应用无铅、无锡的节能环保型电泳涂料, 同时也为了提高质量、降低成本, 奇瑞公司从2006年初开始, 陆续对3个电泳槽液进行混槽切换。由于是不同厂家不同体系产品的切换, 存在较大的风险, 所以奇瑞公司和涂料供应商共同抽调出经验丰富的专家组成混槽切换工作小组, 对两种电泳产品的性能以及新产品施工条件和车间现场施工条件进行了详细、具体的比较和分析, 在产品性能和施工条件方面不存在问题的情况下才开始下一步的试验室静态混槽试验和现场实际混槽。

一般, 一个电泳槽混槽切换需要整个混槽小组半年的努力才能取得圆满成功。在电泳置换混槽过程中, 前期的准备工作和置换混槽后各种参数及性能的监控非常重要。同时, 过程中数据的收集整理以及置换完毕后的对比分析总结也相当关键, 这个总结的结果将为企业的决策者和涂装同行提供决策和技术参考。

AT&M:请您大概介绍一下奇瑞公司涂装原材料的配套状况。

张经理:目前奇瑞公司涂装车间使用的材料均为国际知名厂家的产品, 如美国的PPG和DUPONT、德国的BASF和汉高、日本的关西和立邦等。其中前处理材料厂家为德国汉高或凯密特尔公司, 这两个合作伙伴均在国际上享有盛誉, 产品应用于世界各地著名企业中, 在质量控制、环境保护及成本控制方面都有巨大的优势。电泳材料厂家为美国PPG和DUPONT、日本关西和立邦, 供货方式均采用单车结算CPU模式, 供应商在现场配有专业的技术服务人员, 并配备专家为现场服务, 保证车间过程质量。PVC胶材料主要采用汉高和依多科产品, 中涂面漆材料厂家主要有关西、DUPONT、BASF、PPG、立邦等国际知名涂料厂家。

AT&M:近年来奇瑞公司积极参加各种涂料、涂装技术交流会, 发表了许多涂装技术论文, 涌现出一批勇于钻研并有一定水平的年轻人, 奇瑞汽车公司是如何培训年轻的工艺技术人员的?

张经理:奇瑞公司的年轻人能够快速成长得益于下述4个方面。

(1) 奇瑞公司推行的SBU模式:每位员工每月必须承担一项技术攻关项目, 攻关的成果和成绩将决定奖金等工资收入和晋升机会, 这样员工就会主动去学习和研究工艺技术。

(2) 一带一的“师带徒”模式:奇瑞汽车对到公司工作不满3年的员工都指定一个非常有经验的师傅并签定目标责任状, 徒弟成长的好坏与快慢也会影响徒弟及师傅的工资收入和晋升机会, 这样很多老师傅就愿意将自己的经验交给徒弟, 促进了奇瑞年轻人的快速成长。奇瑞公司有象陈明举、祝南章等一大批经验非常丰富的老专家, 因此带出了一批优秀的年轻人。

(3) 奇瑞公司内部成立了许多专业协会, 每月定期邀请许多材料和设备供应商到公司与公司的技术人员进行交流, 引进了许多新设备、新工艺、新材料及管理经验;同时奇瑞的工艺技术人员每月还就各车间目前在工艺和设备方面存在的问题进行讨论, 并对普遍存在的问题进行交流, 商讨相应的措施, 较好地进行知识和经验的共享, 开拓了年轻人的视野。

(4) 奇瑞公司鼓励员工将日常经验整理并写成书面论文, 若论文在公司刊物或国家级刊物上发表, 公司将对作者进行奖励。

总之, 年轻人的才能在奇瑞能够得到充分发挥, 公司为年轻人提供了广阔的发展空间。

AT&M:请问奇瑞公司未来在涂装技术研究方面有哪些具体规划?

张经理:在相关法规的驱动下, 减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。我想今后奇瑞公司也将以提高涂装质量、降低涂装成本为主要目的, 重点围绕节能、减排、降耗和环保等开展工作。为此, 我们已成立奇瑞公司涂装技术学会, 学会主要从以下几方面开展工作。

(1) 为公司进行涂装技术交流提供平台, 更好地推广各单位开展涂装质量控制与成本控制活动的经验;

(2) 跟踪和研究涂装新工艺、新设备、新技术、新材料的最新发展状况及在公司应用的前景和可行性, 为公司的产品开发、工艺规划、项目投资、采购招标和现场生产提供决策依据和指导;

(3) 学习和探讨涂装管理经验, 提高公司的涂装制造技术水平, 提升涂装质量, 降低涂装成本;

(4) 分析、研究不同车型的涂装产品要求和功能, 定位不同车型的涂装质量标准, 理顺油漆材料配套体系;

(5) 引进、消化、吸收新工艺、新技术、新材料, 理清油漆材料成本构成, 着眼于油漆材料综合成本, 筛选出性价比高的施工组合;

(6) 优化现有工艺, 技术和管理双管齐下, 提高油漆材料利用率, 降低综合施工成本;

(7) 进一步积累基础数据及相关经验, 并应用于后期工厂规划及新工厂的生产过程中, 横向推广降成本经验, 为公司创造更大效益;

(8) 负责与政府部门及行业学会、外单位同行相关事宜的协调处理。

AT&M:如何看待未来涂装工艺及材料的发展?

张经理:目前国内汽车生产存在供大于求的问题, 市场竞争十分激烈。汽车制造商为了提高产品竞争力, 在提高产品的表面装饰性和防腐能力、更好地保护环境的同时, 积极采用节能技术, 降低运行费用和生产成本。

随着中国汽车产量的迅猛增加, 相应地汽车涂料市场也获得了飞速发展。为适应市场需要, 各汽车涂料供应厂家采用不同的新技术、新工艺、新材料来满足汽车生产厂家不同的质量、性能、价格的要求。

涂装工艺和材料的新的发展趋势表现在如下几个方面。

(1) 随着时代发展和有关环保法规的陆续出台, 第6代环保型阴极电泳漆应运而生, 并将逐步代替第5代阴极电泳底漆。第6代阴极电泳漆的主要特征如下:a.环保无毒;b.高泳透率/低使用量;c.低烘干温度;d.低加热减量;e.在低T.O值下的槽液稳定性, 即使在生产量较小、槽体较大的情况下, 或者在零部件的涂装生产线上, 涂料更新周期较长, 槽液也有非常好的稳定性能;f.低溶剂含量;g.高平滑性。

(2) 目前, 我国的汽车涂装线几乎均采用聚酯/醇酸/丙烯酸/氨基体系的溶剂型涂料进行汽车中间涂层的涂装。随着用户对质量要求的提高, 对汽车抗石击性能的要求也更加苛刻。汽车的发动机罩盖和侧下围等易受路面小石子攻击部位的漆膜崩裂、破损后会严重影响车体的外观和耐腐蚀性能, 为此新一代耐石击中涂层漆应运而生, 并将逐步应用于大规模生产。

(3) 在目前市场竞争激烈的情况下, 各汽车生产厂纷纷推出经济型车来满足不同的客户需求。为降低涂装成本, 推出了从电泳漆膜开始即省略中涂漆膜的无中涂面漆体系 (1C1B体系) 。而要想省略中涂, 则需要将面漆设计成兼具中涂和本色面漆所有优点的新涂膜。以前, 仅在农用车、载货车及微型客车等低档车上省略中涂涂装, 牺牲了许多漆膜性能, 可节省一部分成本, 而无中涂的面漆产品却可以在轻客等中档乘用车上使用。

(4) 3CIB工艺将得到普及, 即从电泳漆膜开始, 中涂层漆、金属光泽基色漆、罩光清漆湿碰湿涂装的体系, 也就是在中涂线中, 将中涂涂装完成后, 不进行烘烤, 直接进行金属光泽基色漆、罩光清漆3个涂层湿碰湿涂装的新工艺。这样, 很好解决了节能和环保的问题。

涂装节能篇5

目前我国汽车涂装技术 (装饰性及防腐性能) 已跃居世界前列, 但在节能和环保方面与欧美日等发达国家还有一定差距。众所周知, 涂装车间以高能耗著称, 涂装生产耗能占整车厂总耗能70%以上, 其中喷漆室及工作间为耗能大户 (主要用能设备为空调送风及排风系统) , 占整个车间能耗的50%以上 (图1) 。因此, 在涂装生产线实施节能技术是汽车制造业实现国家节能减排目标的重要手段之一。涂装生产节能、减排方面的技术和手段有很多, 如采用节能新工艺、新技术, 提升涂装线综合运转率以减少非生产设备的开动, 进行节能技术改造或能源再利用, 创建能源管理系统等。本文提出的“分季节模式节能窗口技术”对水性漆涂装线的节能效果尤为显著。

汽车涂装水性漆施工温、湿度参数大多为统一设定值, 为确保漆膜外观稳定, 涂料供应商也推荐稳定如一的施工工况, 大众、通用、现代及国内自主车企莫不如此。本文从节能角度分析了按季节设定不同水性漆施工参数的可行性, 历经3年对有关涂装材料、工艺、设备和外界环境进行研究、数据统计和实际效果验证, 最终形成“创新型工艺参数窗口管理技术”, 即“分季节模式节能窗口技术”, 从而达到了最大化节能的目的。

2 分季节模式节能窗口技术的分析研究

2.1 分季节能耗趋势分析

涂装生产 (尤其是水性漆) 对能源的依赖性很大。不同季节的温、湿度不一样, 但喷涂过程必须保证恒定的温、湿度。图2为北京地区某涂装线全年各季节的能源费用趋势图。为绘制出形象的能源费用趋势图, 以该涂装线1月份单车能动费用329元/台为系数1, 其它月份单车费用与329元相比得出值作为当月系数;同样, 以1月份产量为系数1得出产量曲线。图3为在图2基础上分解到水、电、气能源各季节费用, 在全年各月产量基本均衡的情况下, 冬季 (11月至来年4月中旬) 为用气 (燃气) 高峰、夏季 (5月中旬至9月份) 为用电高峰 (制冷机用电消耗) 。因此, 冬季节能从减少燃气消耗入手, 夏季节能从减少制冷负荷入手。

2.2 涂装线冬夏季温、湿度控制原理

水性漆喷涂工艺通常设定的空气送风条件为:温度 (23±1) ℃、相对湿度 (65±5) %。由涂装送风空调空气处理过程焓湿图 (图4) 可见, 为达到该指标, 冬季的温、湿度控制模式为“一次燃气加热+等焓加湿”, 夏季的温、湿度控制模式为“表冷去湿降温+二次蒸汽加热除湿”。

2.3 水性漆施工窗口

与传统溶剂型漆相比, 水性漆的温、湿度控制精度要求更高, 但水性漆的施工窗口并非如涂料供应商通常推荐的那样温、湿度为稳定如一的固定值, 而是有一个区间 (图5) , 超出该区间容易引起各种漆膜弊病 (图6) 。表1比较了水性漆施工窗口要求、涂装线通常设定要求与喷房可达到的精度3者间的关系, 从中看出, 即便存在多个不同的设定值, 由于喷房温、湿度的波动范围很小, 实际温、湿度也不会超出施工窗口的要求。

2.4 水性漆分季节施工窗口的设计

通过表1得出的结论, 提出按季节分别设定温度、湿度参数的思路。如图7所示, 图中的菱形框为水性漆施工窗口, 中心的圆点为24℃/65 % (常规模式) , 两个椭圆分别为冬季和夏季的设定点及其控制范围, 详细数据注释见表2。可见, 通过冬、夏季的区别设定, 喷漆室的温、湿度依然可以控制在施工窗口内, 同时实现了冬季减少燃气消耗、夏季减少制冷量的目的。

2.5 分季节模式节能过程分析

将表2分季节模式设定值与常规模式的设定值 (24℃/65%) 比较, 通过空气处理过程焓湿图查找各空气状态点的焓值, 计算分季节模式的节能效果, 以中涂1台风量为215 500 m3/h空调为例, 结果见表3。

由表3可知, 在分季节参数设定状态下, 温度设定值差别1℃时 (湿度相同) , 冬、夏季两种处理过程的节能效果相当 (分别为203 k W/h与207 k W/h, 基本相同) , 做功的主要差异在于冬季减少了燃气消耗、夏季减少了制冷量。

3 验证过程

分季节模式节能窗口技术经过分步骤的验证, 自2014年起率先在北汽股份北京分公司获得成功应用, 验证过程的主要步骤见图8。

4 综合应用成果计算

表3是以1台中涂空调为例的节能效果展示, 分季节模式节能窗口技术同样可用于其它喷漆空调、作业区空调、车间空调和调漆间空调, 对其分别设定窗口并通过焓值确定和理论计算得出节能成果见表4 (冬、夏季模式中, 设定值差别1℃焓值差基本相同, 即功率差相同, 本表计算值以冬季燃气消耗为基准折算) 。

注:PR为中涂空调, BC为色漆空调, CC为清漆空调, SHOP为车间通风空调, WK为作业区空调, PMR为调漆间空调

分季节模式节能窗口技术的投入主要是工程师进行设备控制精度的确认、数据分析及窗口建立, 经小批量、批量生产验证质量稳定无异常后, 即可进行季节模式的正式切换, 基本硬件投资基本为0。以该生产线为例, 在1期工程15万台/年时, 每年节能费用达627万元, 2期建成达30万台/年时, 每年节能费用达955万元。

5 结束语

分季节模式节能窗口技术突破了传统的参数设定值单一、唯一或唯一范围的概念, 从节能角度探讨制造工艺的真实需求与设备运行精度控制范围之间关联并加以灵活应用, 以实现在不同条件下最大化节约能源的目的。该技术同样可以扩展应用于其它工艺设备, 且在不需要增加硬件投资的情况下即能实现可观的经济价值。

摘要：分析了水性漆施工窗口与喷漆室温、湿度控制精度之间的关系;从节约涂装车间运营能耗及减少碳排放的角度, 创新性地提出了对施工环境温、湿度按季节设定参数的概念;利用空气处理过程焓湿图及空气调节理论对分季节窗口下的节能过程进行了分析并提供了计算方法;通过总结实际应用成果及经验, 对窗口技术的推广应用提了出扩展性设想。

关键词：涂装线,水性漆,分季节模式,节能

参考文献

[1]王锡春.涂装车间设计手册 (第二版) [M].北京:化学工业出版社, 2013.03.

[2]朱明善.工程热力学[M].北京:清华大学出版社, 1995.06.

涂装节能篇6

关键词：汽车涂装技术,涂装过程,注意事项

汽车涂装在100多年的汽车历史中, 由当初的作坊式涂装发展到当今适应于大量流水线生产的工业涂装, 经历了多次质的改革。目前, 汽车涂装技术成为轿车制造的主要工艺之一。

1 汽车涂装技术概述

1.1 汽车涂装技术的现状及发展

1) 新涂料的应用

在现代涂装技术发展的过程之中, 对于新涂料的应用一直是关键的组成部分之一。通过对新的涂料技术的研究工作, 可以不断的提升涂料的使用性能, 并有效的降低涂料制备所要花费的成本。与此同时, 通过不断更新现有的涂料制备技术, 还可以很有效的降低涂料可能含有的毒害组分, 降低这些毒害组分可能对环境带来的污染, 满足国家的相关环境保护条例的要求。在进行新型涂料的研究过程之中, 必须要选择好新型涂料的发展方向, 务必要保证新型涂料的发展方向可以满足日益恶化的环境保护的需要, 也可以有效地满足对车辆的涂料的使用性能的需要。针对这样的情况, 不断有新的汽车涂料生产技术发展出来, 这些新型的涂料可以圆满的完成车辆对酸雨以及可能出现的各种摩擦事故的需要, 保证汽车对涂料的各种需求。截止目前为止, 随着科学技术的不断进步, 我国的汽车涂料生产技术和国外的生产技术的技术差距正在逐步缩小, 但是, 在进行涂料生产的成本控制方面还存在一定的差距。针对这样的情况, 就需要我国的汽车涂料生产厂商抓住技术革新的机会, 不断生产出性能更加优异的涂料。

2) 涂装工艺及设备

随着科学技术的不断发展, 各种信息的涂装技术不断地涌现出来, 这些涂装技术很好地促进了涂装颜料的使用性能并保证了汽车在制造的过程之中可以拥有者足够的使用性能来完成整个操作。截至目前为止, 我国已经配备了一定数量的先进涂装技术, 取得了较为显著的成果。

1.2 汽车涂装的主要技术

1) 节水及废料回收技术

在进行汽车涂装的过程之中, 要注重对于节能减排的要求, 通过使用先进的膜分离技术将其中含有的有毒组分去除, 保证整个涂料制作过程的安全合理。

2) 敷膜技术替代塑料覆盖件涂装

为了改变原有的技术所带来的不变, 就需要使用新型的敷膜技术替代原有的技术, 使得技术的表面在使用的过程之中可以使汽车之上的组件完美的融合在一起, 做到汽车涂料的完美使用和涂装, 保证整个过程的有效进行。

3) 车身涂装P2 ZERO概念

所谓P2 Zero概念就是零排放油漆车间。在满足苛刻的环保要求和用户质量要求的前提下, 减少三废处理的成本, 减少油漆车间操作成本和简化油漆工艺。车身钢板的防腐底漆在制成零件前进行涂覆, 进入油漆车间的车身不需再涂底漆, 只喷涂一道粉末底色和一道粉末罩光, 因此, 可最大限度地减少工艺等待时间、取消传统的调漆间、工艺调整更加灵活。

2 汽车涂装的注意事项

2.1 经济效益及质量保证

1) 漆前修补

针对汽车车上可能存在的一些问题, 在进行汽车局部的涂装操作的过程之中, 要求针对具体的情况采取相应的修补方式。具体的来说, 如果不能依据实际的情况采取相应的手段, 就很有可能造成施工浪费现象的产生。有针对性的解决方式之一就是使用漆前修补的维修方式, 保证车辆的涂装性能。具体的来说, 其具有的修补方式包括有铝箔树脂板填补的方式, 这种漆前修补的方式可以在尽可能的降低施工成本的基础上, 提升汽车涂装涂料的使用性能。

2) 砂纸打磨

手工打磨平面应将砂纸垫在手模板上进行, 对较大面积的修磨则应换成大一些的打磨板, 这样不仅修磨省力而且砂磨的打磨质量也好。打磨较窄的棱角部位时, 宜用较小的打磨块, 打磨型线或圆弧时, 则应用与其形状相似的仿形打磨块。在没有打磨块只用砂纸的情况下, 一般漆工是将砂纸夹在拇指和手掌之间手平放在表面。手工打磨动作应均匀, 并不得为急于求成而用力过猛, 手工打磨时的运作方向也应交替进行。否则, 容易磨出凹陷, 以致前功尽弃。

3) 第二次除油

汽车车身表面虽然经过清洗、除漆、除锈、修补等工序, 但钣金修复后留存的污垢, 工具上的油污以及原旧漆未去除部分的油污若在涂底漆前不清除干净, 必将影响的气的附着力, 甚至在面漆喷涂后, 还会出现脱落或桔皮现象。因此, 上漆前尚需要除油。最好使用除蜡清洁剂, 用洁净的干布擦拭待喷漆表面即可。

2.2 关注环保与可持续发展

1) 防火安全注意事项

涂装间所有结构采用耐火材料;废旧油漆、抹布、擦镜纸等物品在涂装间应采用防火墙隔离;在与相邻车间有传送装置时, 收支口应安装防火门, 其耐火强度不低于0.75h;所有的电器设备、照明灯、开关等都应采用防暴装置;涂装间内所有金属设备都应接地, 防止静电积蓄和放电;在车间现场的油漆应该一次性用完, 在用量大时应配置专有的调漆间和漆库;擦过容器和器具的棉纱、破布应放在专用带盖的铁箱中, 并及时处理掉;在涂装过程中应尽量制止捶打、碰撞、冲击、摩擦等动作, 以避免发生火花和静电放电。

2) 废污处理

汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中产生废水排放最多的环节之一。涂装废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子, Oil、PO43-、油漆、颜料、有机溶剂等污染物, CODCr值高, 若不妥善处理, 会对环境产生严重污染。对此类废水, 传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理, 治理效果不理想, 出水水质不稳定, 较难达到排放标准。特别是其中的喷漆废水, 含大量溶于水的有机溶剂, 直接采用混凝法处理效果很差。所以, 对于汽车涂装工艺的废污处理要采用高新技术, 高效降低污染, 提高涂装材料的利用率, 达到可持续发展。

3结论

综上, 随着人们对生态环境和可持续发展的日益关注, 汽车工业等可能产生大量污染的重工业要想获得持久的发展和永续的利益, 必须走可持续发展的道路。未来的汽车涂装在不断提高涂膜耐腐蚀性、抗石击性及装饰性的同时, 务必引用节能环保技术, 进一步完善工艺, 提高涂装材料的利用率。

参考文献

[1]吴涛.汽车涂装面临的挑战及其技术发展动态[J].2013汽车工程学会年会论文集, 2013.

[2]高林友.浅谈汽车环保涂料技术[J].汽车维修, 2013.

涂装节能篇7

一般来说, 汽车白车身的涂装要经过电泳底漆 (工作温度180～190℃) 、中涂 (工作温度140～160℃) 和面漆 (工作温度140～150℃) 3个阶段。汽车车身非金属外装件 (如轮罩、踏板护罩和前围外侧板等) 通常采用ABS材料 (长期使用温度为80℃左右) , 这些ABS注塑零件因难以满足在线涂装140℃以上的耐温要求而由不同的供应商根据车身涂装标准色板进行线下涂装, 得到的产品外观色泽与车身很难达到完全一致, 不仅影响了车身外观的装饰性, 还会增加工艺环节和能耗, 同时给环境带来不利影响。

本文分析了可在线涂装的GTX材料、免涂装的ABS多层复合板 (简称ABS复合板) 和AES材料的性能特点, 并通过相应产品的试制, 对这些材料的应用经济性进行了评价, 以期为产品设计提供技术参考。

1 可在线涂装或免涂装材料的特性

可在线涂装热塑性材料是指能够经受汽车白车身涂装流水线高温烘烤并随白车身一并实现油漆着色的热塑性树脂材料。现有的可在线涂装GTX材料由聚苯醚 (PPO) 、聚酰胺 (PA) 和三元乙丙橡胶 (EPDM) 共混制成。该类材料可注塑成型, 具有耐高温及高韧性的特点, 但成本较高。

免涂装热塑性材料是指自带色且经成型后无需涂装即可满足外观颜色装饰要求的热塑性材料。目前, 这类材料有ABS多层复合板和AES粒料。ABS多层复合板一般采取PMMA-颜色层-ABS-ABS回收料-流动层5层复合结构, 具有优良的抗光老化和耐刮擦性, 适于吸塑或模压成型, 成型工艺简单, 模具投入费用较低, 但难以得到结构较为复杂的制品;与ABS材料相比, AES由于消除了分子链中的双键, 因而更有利于保持制品在各种老化条件下的色泽, 该材料适于注塑成型, 成本优势明显。

表1列出了几种可在线涂装或免涂装热塑性材料的有关信息。

对上述材料及线下涂装ABS材料的主要性能进行了测试、对比, 结果见表2。

分析表2的试验结果可知:

a.与其他材料相比, GTX材料耐温最高、韧性最好, 适合在线涂装;

b.ABS复合板的力学性能略低于ABS材料;

c.AES材料与ABS材料性能相仿。

2 可在线涂装或免涂装塑料零件的试制

GTX、ABS复合板及AES三种材料的成型工艺参数见表3～表5。汽车驾驶室需涂装的非金属外装件主要有前围外侧板、轮罩和上下脚踏板护罩等, 这些零部件主要安装在驾驶室侧围, 都是容易受到冲击和擦划的部位, 因此要求有较好的耐划伤性、抗冲击性和耐候性。其中的下脚踏板护罩背面没有安装凸台, 结构相对简单, 易于真空吸塑和注射成型。为便于对比、评价产品的性能, 以下脚踏板护罩作为目标零件。参照前述成型工艺条件试制的东风天龙车下脚踏板护罩见图1。

GTX下脚踏板护罩在线涂装工艺流程见表6。

由表3～表5可知, GTX材料注塑温度较高;AES材料成型工艺参数基本与ABS材料相同;而ABS复合板采用真空吸塑成型, 工艺最简单、模具要求低, 尤其适用于结构简单的产品。

3 可在线涂装或免涂装下脚踏板护罩的性能试验

下脚踏板护罩的试验结果见表7, 从中可见:

a.由4种材料成型的下脚踏板护罩都能满足产品性能要求;

b.与ABS同类产品相比, GTX下脚踏板护罩油漆涂层耐候性试验后的颜色和光泽保持率更好、更能与车身色彩保持一致;

c.用免涂装ABS复合板真空吸塑成型的下脚踏板护罩表层是耐候性能极佳的PMMA, 其颜色和光泽保持率最高;

d.由免涂装AES材料注射成型的下脚踏板护罩经耐候老化之后的颜色和光泽保持率低于ABS线下涂装产品, 适用于对色彩要求不高的汽车外装件。

4 经济性分析

以下脚踏板护罩为例, 从材料消耗、材料价格、涂装费用、加工费和模具摊销等方面对4种热塑性材料成型制品的经济性进行了分析 (见表8) 。由分析结果可知, 4种材料制品的成本由低到高依次为AES、ABS、ABS复合板、GTX。

5 结论

(1) GTX材料适合在线涂装工艺, 相应制品可与车体色泽保持充分一致。由此可减少涂装工序对环境及操作人员的危害, 并避免重复烘烤造成能源损耗;