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锤子:现代汽车涂装工艺技术

发布日期:2018-05-17 作者:浙江锤子塑业有限公司 点击:

  涂装工艺及设备

 

  近十多年来,涂装工艺及设备的进步主要体现在环保型涂装材料的应用,减少废水、废渣的排放,降低成本,优化汽车生产过程等几个方面。由于涂装材料的进步,车身涂层体系的设计也有了革命性的进展,几种典型的新涂装体系及新技术已经或即将用于工业生产。我国目前的涂装工艺及设备总体相当于欧美10年前的水平,有些企业在新涂装线上采用了一些当今国际先进水平的新设备。

 

  1.节水及废料回收技术

 

  前处理和电泳是汽车涂装耗水量和废水排放量最大的环节。随着膜技术的不断成熟,采用膜分离技术(UF和RO)回收脱脂液,再生清洗水和前处理废水,使得实现真正意义的电泳闭路清洗成为可能。目前,膜分离技术已经开始应用。

 

  近几年来,随着发达国家环保涂料的工业化应用,一些涂料的循环利用技术(如粉末浆再循环利用技术,粉末底色及清漆回收技术,废漆絮凝干燥器技术,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等)也得以应用,从而使涂装线的涂料利用率进一步提高,最大限度地减少废漆渣的排放。

 

  目前,我国在涂装节水及三废综合利用方面重视程度不够,在新技术应用方面相对落后。

 

  2.几种新的车身涂装工艺

 

  逆过程工艺:在车身外表面先喷涂粉末涂料,待热熔融后再进行电泳涂装,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60%的电泳涂料用量,用厚度为70μm的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。

 

  二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40μm)替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用的48%,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。

 

  一体化涂装工艺(三涂层概念):采用与面漆同色的功能层(15μm)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。

 

  3。敷膜技术替代塑料覆盖件涂装

 

  敷膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用“夹物模压”或“内模”工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装车间只对车身骨架进行涂装,面漆采用粉末喷涂技术。由于车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色不必与覆盖件相同,深浅各1种即可。大面积的覆盖件都是采用敷膜技术制造的塑料件,颜色有上千种。这样大大简化了车身涂装工艺,在降低涂装成本的同时,使涂装的VOC排放达到7g/m2左右,远低于欧洲排放法规的要求。

 

  4.车身涂装P2ZERO概念

 

  所谓P2Zero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、从钢板到涂漆前车身的生产过程取消防锈工艺、彻底消除传统涂装焊缝及空腔结构防腐差的问题、节省涂装车间面积、降低三废处理费用、无需漆渣系统及废漆处理系统、无喷漆室排气、空气污染和固体废料趋于零、无液体排放、涂料制造及使用效率大于95%、无气味无危险。

 

  5.底盘类零件的涂装

 

  在发达国家,底盘类零件涂装普遍采用磷化、阴极电泳或粉末喷涂工艺,大总成一般是零件先进行电泳或粉末喷涂,然后装配,根据需要再对总成喷涂低温或室温固化面漆。由于阴极电泳和粉末涂层具有良好的机械性能,有些零件的机械加工可以在涂装后进行,这样可以避免零件在涂装前因加工时间长而锈蚀。车架、底盘类零件毛胚多是热轧板和铸件,成形前或涂装前多采用喷丸或喷砂处理,酸洗处理已经逐渐被淘汰。目前,我国的零部件涂装生产规模普遍较小,总体上相对落后。轿车及其他小型乘用车相对较好,载货车、客车、农用运输车的涂装工艺和使用的涂料水平都不高。

 

  6.新型涂装运输机

 

  国内目前车身涂装线前处理和电泳采用的典型运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点,共同的缺点是都不能解决车身内部诸多空腔结构体内的有效排气问题,尤其是车顶盖内的气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型的多功能穿梭机(Vario-Shuttle)和滚浸运输机(RoDip)诞生后,不仅解决了这些问题,而且继承了前述的运输机的所有优点。

 

  多功能穿梭机还具备在一条生产线上实现多品种不同工艺的功能,完全符合自动化柔性涂装生产的要求。这两种运输机在国内新建车身涂装线上已经开始应用。

 

  7.其他涂装设备结构和功能的改进

 

  在欧洲,涂装设备的结构材料以不锈钢为主,设备的电气线路均设计在设备结构中,取消了电气管路,设备的模块化设计和车间的立体分区布置,最大限度地保证涂装的高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流的新一代烘干室,大幅度提高了热效率和烘干温度的均匀性。随着机器人技术的进步,车身自动涂装机逐渐被多自由度的喷涂机器人取代,喷涂和密封大量采用机器人自动操作,比涂装机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采用非金属材料,大幅度降低传动噪音。

塑件涂装加工

 


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