汽车涂装节能减排技术.doc

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1、汽车涂装节能减排技术摘要：本文从涂装工程、设备、工艺及材料等方面介绍涂装车间在节能减排技术方面的实际应用。关键词：逆流零排放ECSEDROUV固化循环利用节能环保一、前言出于建设资源节约型、环境友好型社会的需求和降低制造成本适应市场竞争的需要，各大汽车厂家都在想尽办法引用节能技术减排降耗和加强对能源使用的管理。涂装车间是汽车制造过程中的能源消耗大户，因此涂装车间的能耗控制显得尤为重要。必须从工程建设开始，使用更节能、更环保的工艺、设备、材料，下面就节能减排汽车涂装车间的工程建设作一些探讨。汽车涂装设备按功能分为喷漆室、烘房、运输设备、空调、表面处理设备、电泳设备等，其中烘干室

2、、喷漆室、电泳设备和空调所消耗的电能约占涂装车间总能耗的90％，因此，这四方面将是涂装工程设计及涂装车间的管理重点。二、前处理工序节能减排技术应用1前处理工艺降本减排措施a采用常温或低温脱脂（控制在35℃以内）：温度过高时，不仅耗能增加，还会带来一些负作用，如脱脂液蒸发过快；工件脱离槽液时因表面干燥速成度较快，而易造成工件返锈、碱斑氧化等弊端，影响后道工序的磷化质量；b低、常温磷化（15℃～35℃，取代传统的40℃～60℃中高温磷化）：使用过程中性能稳定、操作方便、调整简单、节省能源、成本低，形成的磷化膜致密、均匀，附着力好，耐蚀力强；c采用新一代环保涂装前处理工艺（氧化锆处

3、理和硅烷处理技术）替代现用的磷化工艺。新工艺能彻底不用Zn、Mn、Ni、No2等有害物质，膜薄（纳米级），少渣或无渣，资源利用率高；可在室温下处理，且处理快速；工艺简化（不需表调和钝化）；其中硅烷处理的发展潜力更大，它无渣，处理时间短（5～30s）而且处理后可不水洗；因此经济技术效果更佳（难点是对脱脂要求非常高）。d氧化锆转化膜技术的反应机理金属表面ZrO2转化膜技术处理主要是在氟锆酸溶液里，金属表面凝聚沉积转化成一种纳米氧化锆陶瓷膜涂层，主要反应如下：H2ZrF6+M+2H2OZrO2+M2++4H++6F++H2M=板材Fe、Zn、Al、Mg上述反应形成一种"ZrO2-M

4、-ZrO2"的氧化锆陶瓷结构的骨架。我们知道，ZrO2是无定性态结构，具有很强的凝聚功能。随着反应的进行，该"ZrO2-M-ZrO2"结构骨架交联密度增大，继续凝聚沉积。直至产生ZrO2纳米陶瓷转化膜。e硅烷处理技术硅烷技术（silanepretreatment）具有环保、节能、操作简便、成本低等磷化技术无可替代的优点。目前硅烷技术在工业中已初步显示出优良的性能，开始逐步取代传统磷化技术。金属表面硅烷处理剂中的硅烷基本分子式为Y-Si-（OR）3，其中OR是可水解的基团，Y是有机官能团，金属在硅烷处理后可与涂料等各种有机聚合物结合。硅烷成膜机理有较多解释，其中B.Arkles

5、的化学键成膜机理广为接受，其主要原理如表所示：金属表面硅烷处理技术是涂装前处理环保节能新技术，它具有常温、无磷无渣无毒、工艺简单、流程短、成本低等磷化技术无可替代的优点，同时能与现有涂装工艺和设备相兼容，不需进行额外的设备改造，只需要换槽液即可投入生产运行。金属工件经硅烷处理后，表面吸附了一层类似于磷化晶体的三维网状结构的超薄有机纳米膜层（50~500nm），同时在界面形成结合力很强的Si-O-Me共价键（其中Me=金属），可将金属表面的电泳涂层偶合，具有很好的附着力，可应用于各种钢铁、铝、铝合金、镀锌或锌基工件的涂装前处理。硅烷技术有望给磷化技术带来革命性的变革。f脱脂逆向

6、水洗设计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度翻转，在车身出槽时，势必要带出槽液，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！其它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

7、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！2前处理后冲洗水循环再生（PT-RO）工艺众所周知，在汽车工厂内，涂装车间是耗水大户，而在涂装车间，前处理