汽車涂裝工藝與發(fā)展趨勢(shì)資料

1、汽車涂裝工藝與發(fā)展趨勢(shì)隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈以及環(huán)保呼聲的日漸增高，汽車涂裝在保證高裝飾性、高防腐蝕性能的同時(shí)，對(duì)于環(huán)境保護(hù)的效果、涂裝材料和涂裝生產(chǎn)成本以及設(shè)備投資也越來(lái)越 為重視。 汽車涂裝工藝正朝著簡(jiǎn)化工序、減少設(shè)備投資、減少占地面積、提高生產(chǎn)效率、 降低能源消耗、減少人員費(fèi)用等方向發(fā)展。汽車涂裝工藝，一般可分為兩大部分：一是涂裝前金屬的表面處理，也叫前處理技術(shù)； 二是涂裝的施工工藝。表面處理主要包括清除工件表面的油污、塵土、 銹蝕、以及進(jìn)行修補(bǔ) 作業(yè)時(shí)舊涂料層的清除等，以改善工件的表面狀態(tài)。包括根據(jù)各種具體情況對(duì)工件表面進(jìn)行 機(jī)械加工和化學(xué)處理，如磷化、氧化和鈍化處理。工藝流程為：

2、預(yù)脫脂一脫脂一熱水洗一冷水洗一酸洗一冷水洗一中和一冷水洗一表面調(diào)整 一磷化一冷水洗一熱水洗一純水洗一干燥表面處理是防銹涂裝的重要工序之一。據(jù)英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司介紹,涂層壽命受3方面因素制約：表面處理,占60%;涂裝施工,占25%;涂料本身質(zhì)量,占15%。工程機(jī) 械行業(yè)，不同零部件的表面處理方式。機(jī)械清理可有效去除工件上的 鑼金、焊渣、氧化皮，消除焊接應(yīng)力，增加防銹涂膜與金屬基體的結(jié)合力，從而大大提高工程機(jī)械零部件的防銹質(zhì)量。機(jī)械清理標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到的Sa2.5級(jí)。表面粗糙度要達(dá)到防銹涂層厚度的1/3 。噴、拋丸所用鋼丸要達(dá)到 GB6484要求。薄板沖壓件的表面處理稱一般用化學(xué)表面處理。 汽車涂裝工藝

3、根據(jù)汽車類型的不同而各有特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。載重汽車的主要涂裝件是前部駕駛室，涂裝要求最高；其他部件如車廂、車架等涂裝要求比駕駛室低?？蛙嚨耐垦b與載貨汽車的涂裝有較大區(qū)別?？蛙囓嚿戆ù罅?、骨架、 車廂內(nèi)部、車身 外表面，其中以車身外表面要求較高。車身外表面不但要求具有良好的保護(hù)性和裝飾性，而且噴涂面積大、平面多，有兩種以上的顏色，有時(shí)還有汽車色帶。因此，施工周期比載貨汽 車長(zhǎng)，施工要求比載貨汽車高，施工過(guò)程比載貨汽車復(fù)雜。轎車和小型旅行車，不論在表面裝飾性或底層保護(hù)性都比大型客車和載貨汽車的要求 高。它的表面涂層屬于一級(jí)裝飾精度，具有美麗的外觀，光亮如鏡或光滑的表面， 無(wú)細(xì)微的雜質(zhì)、擦傷、裂紋、起

4、皺、起泡及肉眼可見的缺陷，并應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。底面涂層屬于 優(yōu)良保護(hù)層，應(yīng)有優(yōu)良的防銹性和防腐蝕性，很強(qiáng)的附著力；局部或全部刮涂附著力好、機(jī)械強(qiáng)度高的膩?zhàn)?，使用?shù)年也不會(huì)出現(xiàn)銹蝕或脫落等現(xiàn)象。涂裝主要設(shè)備分為涂裝前表面預(yù)處理設(shè)備、涂漆設(shè)備、涂膜干燥和固化設(shè)備、機(jī)械化輸送設(shè)備、無(wú)塵恒溫恒濕供風(fēng)設(shè)備等及其它附屬設(shè)備。工藝流程為：預(yù)脫脂一脫脂一熱水洗一冷水洗一酸洗一冷水洗一中和一冷水洗一表面調(diào)整 一磷化一冷水洗一熱水洗一純水洗一干燥汽車傳統(tǒng)涂裝技術(shù)為：頻處理一一陰極電泳一一電泳烘干一一PVC密封一一中涂一一中涂烘干一一Esta噴涂色漆一一氣噴槍噴涂第二道金屬色漆一一色漆閃干一一罩光清漆一一面漆 烘

5、干。涂裝設(shè)備工藝布局圖設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)涂裝生產(chǎn)線的使用至關(guān)重要。如果涂裝設(shè)備工藝布局不當(dāng)，即使各項(xiàng)單臺(tái)設(shè)備制作得再好，整條涂裝生產(chǎn)線也不好使用?，F(xiàn)將涂裝設(shè)備工藝布局常見的典型錯(cuò)誤列舉如下：1、產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)綱領(lǐng)：有的設(shè)計(jì)不考慮涂裝設(shè)備吊掛方式，不考慮吊掛間距，不考 慮上下坡、水平轉(zhuǎn)彎干涉，生產(chǎn)時(shí)間不考慮廢品率、涂裝設(shè)備利用率、產(chǎn)品高峰生產(chǎn)能力。 導(dǎo)致產(chǎn)量達(dá)不到設(shè)計(jì)綱領(lǐng)。2、涂裝設(shè)備工藝時(shí)間不夠：有的設(shè)計(jì)為了降低造價(jià)，通過(guò)減少工藝時(shí)間來(lái)達(dá)到目的。常見的如：涂裝生產(chǎn)線前處理過(guò)渡段時(shí)間不夠，造成串液；固化時(shí)未考慮升溫時(shí)間，造成固 化不良；噴漆流平時(shí)間不夠，造成漆膜流平不夠；固化后冷卻不夠，噴漆（或下件

6、）時(shí)工件 過(guò)熱。3、輸送設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng):工件的輸送方式有多種，設(shè)計(jì)不當(dāng)，對(duì)生產(chǎn)能力、工藝操作、 上下件都會(huì)產(chǎn)生不良后果。常見的有懸掛鏈輸送，其負(fù)載能力、牽引能力都需要計(jì)算和干涉 繪圖。鏈條的速度對(duì)設(shè)備的配套也要有相應(yīng)的要求。涂裝設(shè)備對(duì)鏈條的平穩(wěn)性、同步性也有要求。4、涂裝設(shè)備選型不當(dāng)：由于產(chǎn)品的要求不同，設(shè)備選型也有所不同，而各種涂裝設(shè)備 有其優(yōu)點(diǎn)，也有其缺點(diǎn)。而設(shè)計(jì)時(shí)不能向用戶說(shuō)明，制造后發(fā)現(xiàn)很不滿意。例如，噴粉烘道 用風(fēng)幕隔熱、潔凈度要求的工件未安裝凈化設(shè)備等。這類錯(cuò)誤是涂裝設(shè)備工藝布局最常見的錯(cuò)誤。涂裝技術(shù)的發(fā)展歷史過(guò)程是刷、舌I、噴、手工滾涂，自動(dòng)線噴涂，靜電噴涂，自動(dòng)輻涂，自動(dòng)浸涂，水

7、溶性浸漬電泳，高壓無(wú)氣噴涂，粉末靜電噴涂等主要發(fā)展的順序過(guò)程。涂料的性能，涂裝特點(diǎn)，涂裝方法，干燥方法，涂料間的層次配套等，以及涂裝工藝生產(chǎn)中的逐步完 善等諸因素，構(gòu)成了涂裝技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。不同涂裝特點(diǎn)的高性能涂料的出現(xiàn)，與之相適應(yīng)的出現(xiàn)了先進(jìn)的涂裝方法、配套設(shè)備， 相輔相成地促進(jìn)了涂裝技術(shù)向著高速度、高效率、高質(zhì)量、低消耗、節(jié)省能源、減少環(huán)境污 染、改善勞動(dòng)條件、提高操作者健康水平的方向發(fā)展，普遍地建成了各種涂裝方法的自動(dòng)流水線生產(chǎn)，這是涂裝技術(shù)今后發(fā)展的必然趨勢(shì)，還將會(huì)有時(shí)代新技術(shù)特點(diǎn)的機(jī)器人、電子設(shè)備、更新的遠(yuǎn)紅外、光固化、電子束固化、高周波固化等先進(jìn)技術(shù)，用以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)程序控 制的無(wú)

8、人操作的涂裝生產(chǎn)。在汽車制造過(guò)程中，車身涂裝是工藝流程最長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜程度最高的環(huán)節(jié)之一，也是產(chǎn) 生三廢排放最多的環(huán)節(jié)之一。在汽車及制造相關(guān)法規(guī)的驅(qū)動(dòng)下，減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質(zhì)量一直是涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。近十幾年來(lái)圍繞質(zhì)量、環(huán)保、成本在新材料、新工藝、新技術(shù)等諸方面的進(jìn)步十分顯著。除環(huán)保材料在典型的三涂層體系涂裝工藝中得到全面應(yīng)用外，從前無(wú)法實(shí)現(xiàn)的革命性新工藝和新技術(shù)也得到應(yīng)用或即將應(yīng)用，這預(yù)示著汽車車身涂裝技術(shù)將進(jìn)人一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。涂裝材料、涂裝工藝、涂裝設(shè)備、涂裝管理是汽車涂裝的四大要素，相互之間相輔相成， 促進(jìn)了涂裝工藝和技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。21世紀(jì)被稱為面向環(huán)境的新世紀(jì)，

9、環(huán)境保護(hù)倍受全球關(guān)注，并已成為人類最迫切研究的課題。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過(guò)程中能耗最高且產(chǎn)生三廢最多的環(huán)節(jié)之一。因此，減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質(zhì)量一直是涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。近十多年來(lái)，涂裝工藝及設(shè)備的進(jìn)步主要體現(xiàn)在環(huán)保型涂裝材料的應(yīng)用，減少?gòu)U水、廢渣的排放，降低成本，優(yōu)化汽車生產(chǎn)過(guò)程等幾個(gè)方面。由于涂裝材料的進(jìn)步，車身涂層體系 的設(shè)計(jì)也有了革命性的進(jìn)展，幾種典型的新涂裝體系及新技術(shù)已經(jīng)或即將用于工業(yè)生產(chǎn)。我國(guó)目前的涂裝工藝及設(shè)備總體相當(dāng)于歐美10年前的水平，有些企業(yè)在新涂裝線上采用了一些當(dāng)今國(guó)際先進(jìn)水平的新設(shè)備。幾種新式車身涂裝工藝逆過(guò)程工藝：在車身外表面先噴涂粉末涂料，

10、待熱熔融后再進(jìn)行電泳涂裝，隨后粉末/電泳涂膜一起烘干。使用這種工藝約可減少60%勺電泳涂料用量，用厚度為 70 dm的粉末涂層替代車身外表面的電泳底漆和中涂層，取消中涂及烘干工序，從而節(jié)省材料和能源費(fèi)用， 降低丫0放量。二次電泳工藝：采用兩涂層電泳材料，用第二層電泳（3540Wm）替代中涂。電泳工藝自動(dòng)化施工穩(wěn)定可靠性高，一次合格率高，材料利用率高，設(shè)備投資少（不需空調(diào)系統(tǒng)），因此可節(jié)省費(fèi)用的48%減少了維修頻次及傳統(tǒng)中涂的漆渣和VOCB放。一體化涂裝工藝（三涂層概念）：采用與面漆同色的功能層（15Wm）替代中涂，功能層與面漆底色間不需烘干，取消中涂線，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)，大幅降低了VOCH

11、E放量。1、普及環(huán)保型涂裝材料，VOCHE放量大幅度下降。盡管目前在世界范圍內(nèi)，有機(jī)溶劑型涂料還在不同程度的使用，但環(huán)保型涂裝材料近十幾年來(lái)已經(jīng)逐漸普及。典型的3c3B涂裝工藝在應(yīng)用環(huán)保型涂料前后VOCHE放量的對(duì)比。VOC排放量從 120g/g/m2 下 降至ij 30g/m2以下，最低可降到1213g/m2。環(huán)保型涂料正式工業(yè)化應(yīng)用的十幾年來(lái)，在涂層質(zhì)量及噴涂技術(shù)方面存在的諸多問(wèn)題已經(jīng)得到較好的解決，進(jìn)入了成熟期。為降低涂裝CO2的排放，應(yīng)用紫外光（UW固化或低溫固化涂料進(jìn)行車身涂裝也是各大汽車公司關(guān)注的課題，試驗(yàn)研究已經(jīng)接近工業(yè)應(yīng)用階段。我國(guó)幾大汽車公司在漆前處理材料和電泳漆應(yīng)用方面與國(guó)

12、際水平相差不大，但由于應(yīng)用水 性中涂和水性面漆必須使用專用設(shè)備，涂裝成本會(huì)大幅度提高，盡管目前國(guó)外獨(dú)資及合資 的涂料生產(chǎn)企業(yè)具備可在國(guó)內(nèi)加工生產(chǎn)水性中涂和水性面漆的能力，但中涂和面漆仍采用 傳統(tǒng)的中低固體分溶劑型涂料，所以涂裝VOCHE放遠(yuǎn)落后于歐洲。為適應(yīng)未來(lái)的發(fā)展要求，我國(guó)近幾年新建的車身涂裝線多已考慮應(yīng)用水性中涂及水性面漆的可能性。2、涂裝線的自動(dòng)化趨于完美傳統(tǒng)典型的運(yùn)輸機(jī)（Power and Free Overhead Conveyer 、Pendulum Conveyer、 Auto-Motor-Hoist ）對(duì)漆前表面處理和電泳都不同程度地存在難以解決的問(wèn)題或不利影響。新型多功能穿

13、梭機(jī)（Vario-Shuttle ）和滾浸運(yùn)輸機(jī)（RoDip）誕生后，在解決了這些問(wèn)題的 同時(shí)兼?zhèn)鋫鹘y(tǒng)運(yùn)輸機(jī)的所有優(yōu)點(diǎn)。多功能穿梭機(jī)還具備在一條生產(chǎn)線上實(shí)現(xiàn)多品種不同工藝 的功能，完全符合自動(dòng)化柔性涂裝生產(chǎn)的要求。車身內(nèi)外焊縫密封及鋪放防聲隔熱片一直是人工勞動(dòng)最大的環(huán)節(jié)，目前這兩種操作隨著新材料及噴涂裝備的進(jìn)步，已經(jīng)可用機(jī)械人實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。典型的側(cè)噴加頂噴式中涂和面漆用自動(dòng)涂裝機(jī)（ESTA對(duì)多品種生產(chǎn)，尤其是車形尺寸差別大的情況下，有局限性，頂噴機(jī)的噴涂功能局限性更大，且對(duì)涂裝質(zhì)量也有不利影響。隨著機(jī)器人技術(shù)的進(jìn)步，多功能噴涂機(jī)器人（VarioRobot ）得到應(yīng)用，顯示出其功能方面的突出優(yōu)點(diǎn)。

14、不僅使標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)噴涂段噴杯數(shù)量由9只減少到6只，標(biāo)準(zhǔn)噴漆室寬度由 4.6m減少到3.8m,而且取消了頂噴機(jī)橫梁，消除了典型自動(dòng)噴涂機(jī)的種種弊端。使噴涂質(zhì)量進(jìn) 一步提高，更適應(yīng)柔性生產(chǎn)，一次投資和運(yùn)行成本進(jìn)一步減少，新車型上線和設(shè)備維修更容易。我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方面基本與世界先進(jìn)水平保持同步。滾浸運(yùn)輸機(jī)、多功能穿梭機(jī)、多功能噴涂機(jī)器人都已經(jīng)得到應(yīng)用。3、低成本涂裝技術(shù)開始進(jìn)入實(shí)用階段如前所述，水性涂料的涂裝成本高于傳統(tǒng)溶劑型涂料，從現(xiàn)有水性涂料施工性能和 噴涂技術(shù)方面的改進(jìn)降成本潛力有限。為此，從新材料和新工藝的應(yīng)用角度實(shí)現(xiàn)涂裝成本的降低，成為涂裝技術(shù)發(fā)展的主要方向。基于車身鋼板表面質(zhì)量的不斷

15、提高，使涂裝工藝的簡(jiǎn)化成為可能。值得關(guān)注的有以下幾個(gè)方面。二次電泳工藝用兩涂層電泳材料，首涂層（1020 d m）具有防腐、導(dǎo)電性、泳透力極高的特性；第二層電泳（35-40 m）具有抗石擊能力、外觀卓越、零 VOC抗紫外線/有足夠的遮蓋力、 無(wú)泳透力的特性，完全替代中涂。試驗(yàn)?zāi)M車身各部位二次電泳后的效果如圖5.電泳工藝自動(dòng)化施工穩(wěn)定可靠， 一次合格率高，材料利用率高（98%,設(shè)備投資少（不需空調(diào)系統(tǒng)）： 可節(jié)省費(fèi)用48%減少了維修頻次，減少了傳統(tǒng)中涂的漆渣和VOCHE放。一體化涂裝工藝（3BIC概念）（3BIC概念）一體化涂裝工藝。采用與面漆同色的功能層（15 d mi）替代中涂，功能層與面

16、漆底色濕碰濕噴涂在面漆線上完成，取消中涂線。該工藝提高了生產(chǎn)效率， 降低了成本并進(jìn)一步減少了三廢排放。無(wú)中涂工藝（Primerless Paint System ）在板材表面質(zhì)量不斷提高和電泳漆膜外觀滿足裝飾性涂裝要求前提下，使取消中涂 層的設(shè)想成為可能，要做的就是改進(jìn)電泳底漆或面漆底色，以適應(yīng)這種兩涂層工藝的要求。 和以往兩涂層工藝稍有不同，無(wú)中涂工藝不增加底漆和面漆的膜厚，在減薄漆膜總厚度后， 仍能滿足對(duì)車身的防護(hù)和裝飾要求。顯然，這會(huì)大幅度地降低涂裝成本。大眾汽車公司正考慮在其西亞特系列汽車上使用一種無(wú)中涂工藝，德國(guó)和意大利的一些工廠已經(jīng)在某些色系的汽車上使用了無(wú)中涂工藝。4、P2Zer

17、o概念及涂裝替代技術(shù)的應(yīng)用P2Zero概念可在幾乎無(wú)環(huán)境污染和滿足用戶質(zhì)量要求的前提下，把車身涂裝車間工藝簡(jiǎn)化到只進(jìn)行2次粉末噴涂?？梢哉f(shuō)，這是革命性的技術(shù)概念，將對(duì)汽車車身技術(shù)進(jìn)步產(chǎn) 生巨大的影響。采用敷膜技術(shù)制造的塑料覆蓋件可直接裝配。戴姆勒-奔馳公司在法國(guó)漢巴赫的SMART：廠已經(jīng)應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，車身金屬結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化到只有底板和框架，這樣大大簡(jiǎn)化車身 涂裝工藝，在降低涂裝成本的同時(shí)，使涂裝的VOCjE放達(dá)到7g/m2左右。透明涂層注射成型技術(shù)(CCM-ClearCoatMolding )是一種透明聚氨醋樹脂注射反應(yīng) 成型技術(shù)。該技術(shù)適用于汽車桃木、金屬、碳纖維等材質(zhì)的內(nèi)飾件涂裝和外飾件涂裝，

18、可取代傳統(tǒng)涂漆工藝。高級(jí)車身內(nèi)裝飾件，一般都是在加工完成后， 采用傳統(tǒng)的噴涂或刷涂工藝， 進(jìn)行多次涂裝，不飽和聚醋漆需要涂6-10道，每道漆之間都需要固化后進(jìn)行打磨，最后表面往往需要打磨拋光。應(yīng)用注射成型技術(shù)可大大簡(jiǎn)化工藝過(guò)程，提高效率，降低成本；無(wú)涂裝廢料、無(wú)氣味，利于環(huán)保；涂層厚度均勻無(wú)缺陷；避免了傳統(tǒng)涂裝過(guò)程中的零件變形。這 項(xiàng)技術(shù)在德國(guó)已有應(yīng)用。綜上所述，目前歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車車身涂裝在普及應(yīng)用環(huán)保材料方面發(fā)展迅速，VOC排放已經(jīng)遠(yuǎn)低于最苛刻的法規(guī)要求；涂裝自動(dòng)化、涂裝生產(chǎn)效率及涂裝材料利用率進(jìn)一步得到提高；進(jìn)一步降低涂裝成本和降低三廢排放的新技術(shù)已經(jīng)誕生，并開始得到應(yīng)用；新技術(shù)已經(jīng)不

19、限于在傳統(tǒng)典型的涂裝工藝方面的改進(jìn)，不同的替代涂裝技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于生產(chǎn)或即將得到應(yīng)用，這些技術(shù)的應(yīng)用在簡(jiǎn)化車身涂裝工藝的同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的汽車車身的設(shè)計(jì)和制造的概念也產(chǎn)生著重大的影響，這足以說(shuō)明，汽車車身涂裝技術(shù)已經(jīng)開始進(jìn)人一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期， 汽車車身設(shè)計(jì)及防護(hù)裝飾會(huì)有更多可供選擇的技術(shù)概念和成套制造方案。我國(guó)目前在用的典型車身涂裝生產(chǎn)技術(shù)除環(huán)保材料應(yīng)用方面相對(duì)落后外，其他方面技術(shù)應(yīng)用與歐美差距不大。 盡管如此，我國(guó)在涂裝材料以及涂裝相關(guān)技術(shù)的自主研發(fā)方面尚有不小的差距，如何改變這種現(xiàn)狀是涂裝及其相關(guān)行業(yè)的共同課題。卜面我們來(lái)具體分析下汽車涂裝發(fā)展趨勢(shì):.涂裝前處理工藝汽車車身涂裝前處理現(xiàn)今幾乎 1

20、00麻用低溫低鋅三元磷化處理工藝，并在低溫少渣化、快速化、無(wú)需鈍化、表調(diào)劑長(zhǎng)效化等方面都取得了較大的科技進(jìn)步?？墒菑沫h(huán)保和節(jié) 能省資源的角度考慮，鋅鹽磷化處理工藝仍存在以下問(wèn)題：（1）磷化處理液中含有資源短缺的有害物質(zhì)，如： Ni、Mnn P、F、NO2等；（2）資源利用率低，幾乎 50%勺藥劑在處理過(guò)程中成為磷化沉渣（工業(yè)廢棄物）。在處理過(guò)程中需及時(shí)清除磷化沉渣，否則將嚴(yán)重影響磷化膜和電泳涂膜的質(zhì)量，因而需裝備除渣過(guò)濾裝置并需嚴(yán)控管理。為適應(yīng)環(huán)保法規(guī)和省資源的時(shí)代要求，必須革新前處理工藝、解決上述問(wèn)題。近年開發(fā)出的新一代環(huán)保型非磷酸鹽涂裝前處理工藝（氧化錨轉(zhuǎn)化膜處理和硅烷處理技術(shù)）將是替代現(xiàn)

21、用鋅鹽磷化處理的理想工藝，它們的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果列于表1中。據(jù)報(bào)道，美國(guó)FordTwinCities （ 2007年12月）和巴西通用 SaoJose （2008年4月）2條車身前處理線已 采用新一代的環(huán)保型前處理工藝，通用汽車公司已決策在華推廣這一新工藝。另外，前處理工藝的節(jié)水問(wèn)題也應(yīng)關(guān)注。一般前處理工藝用水量最大，約占涂裝車間總用水量的90%國(guó)內(nèi)許多車身涂裝前處理線的水洗工序尚未采用多次（段）化、逆工序 補(bǔ)水、預(yù)清洗、清洗水綜合利用和再生循環(huán)利用等節(jié)水技術(shù)，有的在脫脂和磷化后僅設(shè)1道水洗工序，造成耗水量成倍增大或水洗不干凈（如在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)磷化渣增多、電泳涂膜顆粒弊病）。脫脂和磷化后的水洗清

22、潔度以最終稀釋倍數(shù)來(lái)表示，一般要求稀釋500或1000倍,為節(jié)省水資源和減少污水排放處理量，希望達(dá)到同一水洗清潔度（稀釋倍數(shù)），耗水量應(yīng)盡 可能小為好。通過(guò)清洗水綜合利用和再生循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)零排放。對(duì)比內(nèi)容粹鹽磷化 處理耕代非僦戕鹽處理班化站轉(zhuǎn)化膜硅烷處理膜重g * m-2)1 000。000100fi0120膜厚fnm000405tK5OO處理溫度：35-5545室溫-40處理時(shí)間/min1-3L5山5也0沉漬1*2減少5路以上式沉渣仃害物質(zhì)（P.W Mn . 1-）有無(wú)無(wú)表闔、鈍化T序必需可筒化.取消可筒化、取消能耗成本*熱能1IM)42電能10010077水/廢水100/100100/1

23、00W17設(shè)缶投資too00-957040轉(zhuǎn)化膜T序成本100左右表1兩代涂裝前處理工藝特性及成本對(duì)比注：以鋅鹽磷化處理為基準(zhǔn)計(jì)。在逆工序供水清洗場(chǎng)合，水洗的供水量可按以下Kushner近似公式計(jì)算：最終稀釋倍數(shù)=（Xn+1-1） / （X-1）式中：n水洗次數(shù)；X供水量/帶出水量。如：在被清洗面積200m2/h,帶出液量為20L/h （即100mL/m2）的場(chǎng)合，采用1次、2次、3次水洗所需要的供水量如表2所示。算梏神信箍i non 信(1 j V1)（L廂）用件儲(chǔ)數(shù)惟水星， 正水 t L -（ L- m用計(jì)惜戳1It水/(L- )iftia i水洗imn12li ran2次L珀1水洗1帝2

24、00t2245n12532Ml)做 m1木法940.470i 版n.s10懶1表2脫脂和磷化工序的水洗次數(shù)與供水量注：供水量系指每小時(shí)水洗200m2面積達(dá)到稀釋倍數(shù)所需的供水量（ L/h）;耗水量系指水洗1m2面積達(dá)到工藝要求稀釋倍數(shù)所消耗的水量（L/m2）。從表2中可以看出：采用逆工序補(bǔ)水的23次水洗工藝的耗水量（每平方米水洗面積的耗水量）較1次水洗的耗水量大幅度減少，大大地提高了水的利用效率。在采用23次水 洗場(chǎng)合，實(shí)際經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)耗水量為1.52.0L/m2 。.陰極電泳涂裝技術(shù)汽車車身涂底漆工藝的發(fā)展歷程為：手工刷涂或噴涂底漆一手工噴涂底漆一輻浸或拖式浸涂（Rotodiporslipper

25、dip ）底漆（有機(jī)溶劑型，后改為水性底漆）一陽(yáng)極電泳涂裝 一 1977年開始采用陰極電泳涂裝。采用陰極電泳涂裝已有30余年歷史，并取得較大的科技進(jìn)步（如涂層的耐腐蝕性，槽液穩(wěn)定性、作業(yè)性、泳透力、涂膜外觀等方面）；通過(guò)一次涂 布使車身所有表面獲得均勻涂膜，從環(huán)保、資源再利用和涂層質(zhì)量等方面來(lái)評(píng)價(jià)，現(xiàn)今仍是先進(jìn)的車身涂底漆工藝，大量流水生產(chǎn)的汽車車身幾乎100%TB采用陰極電泳打底，至今尚無(wú)理想的工藝來(lái)取代它。 近年來(lái)，為進(jìn)一步提高車身及空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)表面陰極電泳涂裝的質(zhì)量 和降低成本，汽車廠與涂料廠聯(lián)合開發(fā)提高電泳涂料的泳透力、控制涂膜厚度、改善電泳涂膜外觀、降低涂裝成本等方面的陰極電泳涂裝技術(shù)

26、。轎車車身各部位電泳涂裝厚度分布的實(shí)際情況如圖1所示，內(nèi)表面 10mm外表面希望控制在1822mm實(shí)際車身的兩側(cè)和底板下表面超厚，超值膜厚是陰極電泳涂裝成本升高的因素之一。箱式部分 f本身板外表面/提供時(shí)蝕性提供外觀圖1車身各部位的電泳涂膜厚度分布（電泳涂裝的泳透力）內(nèi)表面車身及其空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的電泳涂裝需靠提高泳透力來(lái)保證，泳透力越高,涂膜就越厚。在車身電泳涂裝場(chǎng)合，影響泳透力的關(guān)鍵因素有以下3個(gè)方面：（1）電泳涂料的特性：濕涂膜的電阻（控制板外表面膜厚）和電泳漆槽液電導(dǎo)率 （增加空腔內(nèi)的膜厚）。（2）涂裝工藝參數(shù)：電泳時(shí)間、槽液溫度、電泳電壓和陽(yáng)極布置狀況等。（3）車身結(jié)構(gòu)：縫隙、孔數(shù)和孔

27、徑等。日本豐田和德國(guó)大眾兩大汽車公司在提高泳透力方面所走的技術(shù)路線不同o田是委托涂料公司研制開發(fā)采用超高泳透力陰極電泳涂料(SuperThrowingPowerED)日本豐,目標(biāo)是控制盒內(nèi)、外表面的涂膜分布，削減涂料消耗量大于20% （即較大幅度地降低成本），具體目標(biāo)是新開發(fā)的陰極電泳涂料的耐腐蝕性、表面平滑度（Ra6.0m/min）場(chǎng)合，電泳時(shí)間延長(zhǎng) 2.0min ,則將使電泳槽延長(zhǎng) 12m多，電泳槽液增加 100 多立方米，造成1次投槽漆量增大，更新期延長(zhǎng)，循環(huán)攪拌量增大（500m3以上/h）,能耗增大，造成投資和運(yùn)行費(fèi)用大幅度增大，另外涂料不改進(jìn)，僅延長(zhǎng)電泳時(shí)間，能否控制車身外表面的膜厚

28、也有待商榷。筆者認(rèn)為：延長(zhǎng)電泳時(shí)間來(lái)提高泳透力不是先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的辦法， 尤其是在大量流水生產(chǎn)的場(chǎng)合。為改善轎車車身外表面裝飾面的電泳涂裝質(zhì)量，前處理和陰極電泳涂裝線選用旋轉(zhuǎn)輸送機(jī)是發(fā)展方向。 它能保持車身在電泳過(guò)程中頂蓋朝下（即車底板朝上），因而能大幅度減少車身外表面的顆粒弊?。换谲嚿砟苄D(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)出入槽，能使車身面積100%處理和涂裝完善，消除一般輸送方式存在的“氣泡”質(zhì)量問(wèn)題，而且使瀝水（液）較干凈，車身帶液 量減少90%A上，因而可提高材料利用率和減少清洗水量。開展電泳無(wú)顆?；皖w粒不良率 “零”化（廢止電泳涂膜的打磨作業(yè)）活動(dòng)。有廠家通過(guò)加強(qiáng)前處理、陰極電泳涂裝各槽污染度（在一定量的液體

29、中所含異物量）的管理和設(shè)備及處理方式的改進(jìn)，電泳涂膜的顆粒已改善到可取消電泳涂膜打磨工序的水平。開發(fā)采用省攪拌型陰極電泳涂料是節(jié)能減排的好措施之一。歷來(lái)電泳涂裝規(guī)范要求無(wú)論是作業(yè)時(shí)間還是停產(chǎn)時(shí)間，槽液一直要循環(huán)攪拌，為防止停電還要設(shè)置備用電源。日本關(guān)西開發(fā)成功省攪拌型陰極電泳涂料，作業(yè)時(shí)為使槽液均勻和排除電泳過(guò)程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行攪拌，停產(chǎn)時(shí)和節(jié)假日可停止攪拌，僅需在作業(yè)（生產(chǎn)）開始時(shí)提前攪拌。這種陰極電泳 涂料不易沉淀或沉淀凝聚物很容易攪拌分散開，因而不需設(shè)置備用電源，并能較大幅度地削減循環(huán)攪拌槽液的能耗。.中涂和面漆噴涂工藝的發(fā)展趨向中涂、底色漆水性化，罩光清漆高固體化；杯式靜電噴涂機(jī)器人替

30、代往復(fù)式自動(dòng)靜 電噴涂機(jī)（ESTA ; “濕碰濕”工藝（即 3C1B或2C1B替彳弋3c2B）的實(shí)施。為適應(yīng)環(huán)保法 規(guī)，防止大氣污染，降低 VOC勺排放量，歐美汽車工業(yè)在20世紀(jì)末就采用低 VO3量的環(huán)保型涂料（水性涂料、高固體分涂料、粉末涂料）替代了傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑型的中涂和底色漆， 實(shí)現(xiàn)了汽車涂料第 3次大的更新?lián)Q代。日本汽車工業(yè)也在近 56年中迎頭趕上，實(shí)現(xiàn)了中涂、 底色漆的水性化。國(guó)內(nèi)在近 4年中已有10多條新建的車身涂裝線采用了水性底色漆和水性 中涂，約占轎車產(chǎn)量的 10%左右。預(yù)計(jì)在今后的 510年中，汽車用涂料將全面實(shí)現(xiàn)低VOC化。中涂、面漆涂布工藝的發(fā)展歷程如下：刷涂一空氣噴涂（

31、適應(yīng)硝基汽車噴漆施工和外觀 裝飾性需要）一靜電噴涂 +手工噴涂一車身內(nèi)表面手工噴涂，外表面采用往復(fù)式自動(dòng)靜電噴 涂機(jī)（ESTA 一采用機(jī)器人靜電噴涂機(jī)的全自動(dòng)噴涂（實(shí)現(xiàn)無(wú)人化）或車身內(nèi)表面仍可手工 噴涂（空氣噴槍或空氣靜電噴槍），外表面采用機(jī)器人靜電噴涂（國(guó)內(nèi)有多條線采用后一種方式）。機(jī)器人靜電噴涂機(jī)已淘汰了往復(fù)式自動(dòng)靜電噴涂機(jī)（ ESTA。兩者相比，機(jī)器人靜 電噴涂機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是：涂裝效率高，用 34臺(tái)機(jī)器人就能承擔(dān)側(cè)噴機(jī)和頂噴機(jī)組成的 9杯式 ESTA的噴涂任務(wù)；適用于多品種的柔性化生產(chǎn)；壓縮空氣和清洗溶劑耗量及維修工作量?jī)H為9杯ESTA的35姒右，運(yùn)行成本低；噴涂質(zhì)量?jī)?yōu)且穩(wěn)定。每臺(tái)機(jī)器人靜電

32、噴涂機(jī)可在線 外按最佳的噴涂程序及參數(shù)示教，能克服人為因素帶來(lái)的噴涂質(zhì)量問(wèn)題。為節(jié)能減排和降低運(yùn)行成本，應(yīng)推廣以下3種中涂、面漆噴涂簡(jiǎn)化工藝：3C1B（即中涂+底色漆+罩光漆3層一起烘干）、雙底色工藝（即第一道底色涂層兼有中涂層的功能） 和無(wú)中涂工藝（即在具有耐候性陰極電泳底漆層上直接噴涂面漆）。適應(yīng)上述3種工藝的中涂和面漆有溶劑型和水性體系涂料，它們的配方、作業(yè)配套性及各層膜厚要作較大的調(diào)整改進(jìn)。有機(jī)溶劑型本色面漆現(xiàn)今還有用單涂層工藝（即不罩光）；在罩光漆方面，現(xiàn)今配套還 是以有機(jī)溶劑型涂料為主。.涂膜的固化（干燥）工藝的發(fā)展涂膜的固化（干燥）工藝的發(fā)展趨向是節(jié)能減排（低溫化、快速化、“濕碰

33、濕”工 藝），提高能源利用率（降低每臺(tái)車身的涂裝耗能量）。汽車車身涂膜固化過(guò)程隨所采用涂 料的成膜性能的演變而變化，其發(fā)展歷程為：自然干燥（油性漆）一自干或低溫（100c以下）烘干（以硝基漆為代表的熱塑性汽車涂料）一中溫（100120C）烘干（以氧化聚合固 化的醇酸樹脂涂料為代表的熱固性汽車涂料，每道漆都需要烘干，且膜厚不能大于25 dmi也能自干，則干燥時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 24h以上）一高溫（120C以上）烘干（以氨基醇酸樹脂烤漆為 代表的熱固性合成樹脂系汽車涂料,且適應(yīng)較厚涂膜的烘干和“濕碰濕”涂裝工藝）。在工業(yè)涂裝中,涂膜固化成膜是耗能較大的工序之一。按傳統(tǒng)的觀點(diǎn)及計(jì)算方法，一般將被涂制品及輸送設(shè)備的部件加熱所消耗的熱量都算作為烘干室的熱能有效利用率，并且認(rèn)為達(dá)到 30蛆上已是較先進(jìn)的指標(biāo)。可是涂膜的固化真正所需的熱量是涂膜中所含溶劑的蒸發(fā)所需 的熱量和將涂布在車身表面的幾十微米厚的涂膜加熱到固化工藝所要求的溫度（含升溫和保溫段）所需的熱量（即為了幾公斤重的濕涂膜的固化，需同時(shí)將幾百公斤重的車身及輸送部件加熱到所需的工藝溫度），相比之下，涂膜固化所需的熱量很?。╓ 1%。由此可見，在 改進(jìn)所選用涂料的成膜固化性能的基礎(chǔ)上開發(fā)新的涂膜固化方法和涂膜固化工序的節(jié)能減 排的潛力很大。涂膜固化成膜工序的節(jié)能減排技術(shù)途徑有以下幾方面：（1）低溫化、快速化。在改