涂装节能新工艺、新材料、新设备和涂装管理.pdf

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1、涂装节能新工艺◆新材料◆新设备和涂装管理司育进(安徽合力股份有限公司，安徽合肥230601)摘要：汽车生产制造过程，涂装耗能约占汽车制造总耗能的一半以上，甚至更多。另据专家推测，世界汽车涂装工艺变革会持续到2022年，且汽车性能、投资、环境保护及节能降耗均会受到涂装管理及涂装工艺、材料、设备的影响。为此，本文笔者结合相关资料，就涂装节能新工艺、新材料、新设备及管理进行研究讨论。关键词：涂装节能；新工艺；新材料；新设备；涂装管理随着世界工业化经济的发展，汽车工业的发展速度持续加快及汽车制造的规模逐渐增加，同时汽车制造能耗也占据着工业总能耗的较大比例。据调查数据显示，汽车生产制造过程，涂装能耗

2、约占汽车制造总耗能的75％，且汽车涂装生产运行过程消耗的压缩空气、天然气、电能、高温水及水相当多，外加涂装能耗量始终受到生产周期、工艺参数及季节变化的影响。可见，重视汽车涂装节能的研究非常必要，而对涂装节能新工艺、新材料、新设备及管理的研究更是实现汽车涂装业可持续发展的必然要求。为此，本文分别就涂装节能的常用新工艺、新材料及新设备进行研究讨论，同时简要阐述汽车涂装节能的管理。2涂装节能新工艺、新材料、新设备2．1涂装节能新工艺汽车涂装节能新工艺内容很多，本文主要就PVC密封胶湿碰湿工艺、紧凑型工艺两大类进行探讨。2．1．1PVC密封胶湿碰湿工艺流程为：PVC密封胶施工后(无需预烘烤)，把中

3、涂油漆直接喷涂至PVC密封胶的湿膜表面一经中涂烘干室连同中涂油漆加热胶化成型。该汽车涂装工艺具有节省PVC烘干设备、简化涂装生产流程、降低PVC密封胶预烘干能耗及汽车涂装生产成本的优点。然而，若中涂油漆与未固化PVC密封胶进行湿碰湿涂装，则极易产生气泡、变色、失光等缺陷，因此必须确保中涂油漆与PVC密封胶间较好的配套性。2．1．2紧凑型工艺所涉及的工艺主要有四种，3C1B工艺、紧凑型B1：B2工艺、免中涂汽车涂料体系、集成工艺，本小节着重介绍集成工艺。集成工艺是由BASF涂料有限公司开发的紧凑型工艺。目前，此工艺已发展有集成工艺I、集成工艺Ⅱ两类。集成工艺I的流程为：电泳烘干后，直接喷涂和

4、闪干BASF的水性底漆l一喷涂和闪干水性底色漆2一清漆喷漆一烘干，集成工艺Ⅱ的流程为：电泳烘干后，直接喷涂和闪干BASF涂料公司的特殊水性底色漆一清漆喷漆一烘干。可见，集成工艺Ⅱ无需进行色漆间的闪干，从而缩短汽车涂装线。据相关数据显示，与传统3C2B工艺相比，集成工艺能够节省15-20％的硬件投资，节省30％的运营成本，降低20％的“三废”及CO：排放量，降低25％的油漆材料消耗量。此外，此项工艺既可实现除三涂层白珠光外的所有颜色，又能用来实现旧线改造，且可直接省去预闪干环节。2．2涂装节能新材料涂装节能新材料包括前处理新材料(低温脱脂材料、TecTa·1is纳米转化膜、硅烷等)、电泳新材

5、料(分层阴极电泳涂料、紫外光固化电泳涂料、低温固化阴极电泳涂料、自泳漆)、中上涂新材料(白干型涂料、2K双组分清漆)。结合目前各涂装节能新材料的应用效果，本文着重介绍低温脱脂材料、分层阴极电泳涂料及2K双组分清漆。2．2．1低温脱脂材料是由传统脱脂剂中的表面活性剂的活性基团改进而成，用以降低油污的乳化难度，从而获得与传统脱脂剂相同的脱脂效果。低温脱脂材料的应用能使涂装工艺温度降至40-50℃或者常温，同时能降低蒸汽的用量、脱脂工序和预脱脂的能耗及前处理设备的投资。2．2．2分层阴极电泳涂料的机理，借助溶解性参数的差异及两类低相溶性的树脂，配合阴极电泳进行涂装后，在烘干过程中不同的树脂在膜厚

6、方向产生了分离现象，分离的上层树脂有良好的耐候性，下层具有良好的防腐蚀性。如此分层结构能同时实现底漆和面漆的功能。目前，此种分层阴极电泳涂料已实现批量化投产，且此新材料的应用对直接取消传统的中涂层、节省中涂烘干等设备及降低动能消耗意义重大。2．2．32K双组分清漆属中上涂层新材料。此种新材料具有较高的固体分，因此对降低VOC的排放量及改善烘烤的时间和温度意义重大。与现有溶剂型清漆相比，2K双组分清漆的应用能使烘烤温度由140-150℃降至约100℃，同时能够降低涂装生产线的能耗，但此种新材料的应用对输调漆设备的要求较高，需要增设机器人喷涂精确配比及双组分输送系统等设备。2．3涂装节能新设备

7、涂装节能新设备包括干式喷漆室(DURR干式喷漆室、EISENMAN静电喷漆室)、壁挂喷漆机器人、电动输漆泵、空调机组直燃式加热装置、喷漆室循环凤技术、转轮式全热交换器、节能烘干室等，本节着重介绍转轮式全热交换器和节能烘干室的应用。2．3．1转轮式全热交换器的运行原理为：把进，出喷漆室的气体朝反方向流经全热交换器及转轮蓄热体一蓄热体与空气的接触过程中，蓄热体与废气和新鲜的空气分别进行水分与热量的交换，待两部分空气分别吸收或