涂装的新工艺新材料和新设备及管理探讨

本文以节能减排为中心，从涂装工艺、材料、设备和管理四方面进行了介绍，探讨了目前已应用工艺、材料和设备的优缺点。

    关键词：涂装、节能

    今后10年将是全世界汽车涂装工艺大变革的时期，涂装工艺、材料、设备和管理对提高汽车性能、减少投资、节能降耗和保护环境的作用，越来越被涂装行业技术人员认识。全球著名油漆材料供应商、设备供应商均开发相应的节能集成工艺、新设备，简化了现有工艺，达到减少投资和运营成本，降低VOC和CO2排放，满足了节约资源、清洁生产的要求。

    1涂装新工艺

    油漆材料对提高汽车性能、减少投资、节能降耗和保护环境的作用，越来越被涂装行业技术人员所认同，大多著名的油漆供应商均以油漆材料为出发点，开发出节能环保的紧凑型工艺，达到减少涂装设备投资和生产运营成本，降低VOC和CO2的排放，达到了节约资源、清洁生产目的。

    1.1PVC密封胶湿碰湿工艺

    PVC密封胶湿碰湿工艺，指PVC密封胶施工后不需预烘烤，在其湿膜表面直接喷涂中涂油漆，然后随中涂油漆烘干室一起加热进行胶化成型，这种车用PVC车底涂料、密封胶不经过预烘烤进行施工的工艺，由于PVC密封胶表面和中涂油漆均为液态，故称为“湿碰湿”工艺。

    该工艺节省PVC烘干设备的投资和占地面积，简化了涂装生产工序，减少了涂装生产中对PVC密封胶预烘干的能源消耗，达到了降低汽车涂装生产成本的目的。然而，由于未凝PVC密封胶在与中涂进行“湿碰湿”涂装时，可能产生失光、变色、起泡等现象，故需关注PVC胶与中涂油漆的配套性。目前PVC湿碰湿工艺在国内涂装车间已有应用，材料和技术较为成熟。

    1.2紧凑型工艺

    1.2.13C1B工艺

    日系涂料公司开发了3C1B工艺，目前在国内成功应用于南京福特马自达汽车涂装生产线，即喷涂中涂层漆闪干或低温烘干，直接喷涂金属底色漆、罩光清漆，取消了中涂漆烘干工序，故被称为3C1B工艺（Three coat one back）。该工艺的涂膜性能可达到传统3C2B水平，抗擦伤性、耐酸性方面表现优良，其主要优点在于取消了中涂的烘烤工艺，节省了能源；消除了中涂打磨、擦净工艺；降低了油漆材料消耗；减少了甲苯、二甲苯等VOC的排放。

    3C1B工艺对钢板、电泳漆要求、环境洁净度要求高；为保证涂膜具有良好的外观，保证涂膜中有足够的溶剂以便涂膜能良好地流平，又不会导致3层涂膜互相回融，所以通常在中涂、色漆工序后一般添加预烘烤工艺。采用3C1B涂料时，由于受到溶剂挥发速度、涂料融合性及涂料固化速度均衡等诸多因素影响，建议采用同一厂家涂料进行配套（电泳漆外），不要采用不同厂家涂料交叉配套使用。

    1.2.2紧凑型（B1:B2）工艺

    PPG涂料有限公司开发出紧凑型（B1:B2）工艺，将正常的中涂层取消，将原来的一道底色漆设计为两涂层（Base1和Base2），然后喷涂清漆，进行烘干。根据厂家资料，紧凑型（B1:B2）工艺的涂层质量基本达到现有3C2B的质量水平；较传统3C2B工艺，可节约材料成本约100元/台，能源费用每年减少20％～30％；新建涂装线的一次性投资减少10％～30％，VOC排放减少30％以上。目前，该工艺在国内尚无应用，应用情况有待验证。

    1.2.3无中涂汽车涂料体系（Eco Concept）

    Eco Concept是DuPont涂料有限公司1995年与汽车厂商联合研发的节能环保涂装工艺，2005年开始全球推广，该工艺取消了中涂喷涂、中涂烘干工序，在电泳烘干后，直接喷涂DuPont涂料公司的2K色漆、2K清漆，然后进行烘干。目前，全球已有多个工厂采用DuPont EcoConcept工艺，如Daimler Chrysler不来梅工厂等，实现了经济、节能及环保的目标。

    根据厂家资料，采用该工艺新厂投资较传统3C2B工艺节能30%/、油漆节约30%。目前，该工艺在国内无应用，实际应用情况还有待验证。

    1.2.4集成工艺

    BASF涂料有限公司开发了集成工艺Ⅰ（适用于新建涂装生产线）、集成工艺Ⅱ技术（适用于新建涂装生产线或旧生产线改造）。集成工艺Ⅰ是在电泳烘干后，取消中涂喷涂、烘干工序，进行BASF涂料公司的水性底漆1喷涂、闪干，然后水性底漆2喷涂、闪干，进行清漆喷涂，再进行烘干；集成工艺Ⅱ是在电泳烘干后，取消中涂喷涂、烘干工序，进行BASF涂料公司的特殊水性底漆喷涂、闪干，然后进行清漆喷涂、烘干。集成工艺Ⅱ是在电泳烘干后，在“集成工艺I”基础上进一步缩短了涂装线，与“集成工艺I”相比，省略了色漆之间的闪干步骤。

    根据厂家提供数据，该工艺较传统3C2B工艺硬件投资节约15%～20%，人员等运营成本降低30%，减少CO2和三废排放20%，油漆材料消耗可降低25%；可实现所有颜色（三涂层白珠光除外）；除可用于新线之外，也可用于旧线改造，无需预闪干，色漆总膜厚20～30μm无针孔。该工艺整车外观依赖于电泳底材的好坏，根据BASF在宝马MINI Oxford工厂的实际应用，获得了良好的业绩。

    2涂装新设备

    2.1干式喷漆室

    干式喷漆室，即捕捉过喷漆雾不采用水洗方式的喷漆室，因无废水产生，结构简单，具有对环境友好、设备投资成本低的特点。干式喷房的缺主要是过滤器材需定期更换，换下的废滤材较难处理，且更换过滤器材较麻烦，故一般不适合连续式、大批量生产线。随着科学技术的发展，目前德国DURR和EISENMAN公司都开发新式干式喷漆室，国内几条新建涂装线也使用了该技术。

    2.1.1DURR干式喷漆室

    DURR公司的干式喷漆室的漆雾捕集的主要成分为石灰，灰粉与过喷湿漆雾相互吸附形成漆渣，含有漆渣的混合空气经过滤组件过滤，完成空气与漆渣的分离，过滤后的空气返还进入空气循环系统。

    在喷涂过程中，涂料微粒随着空气的循环经过滤器进行分离，在过滤器表面形成渣饼，同时过滤器的风阻增加。当压差达到最大允许值时，洁净压缩空气就会以0.25秒的脉冲被喷入过滤器内，使渣饼与过滤器脱离。一般过滤器的清洁大约每25分钟进行一次。当滤料与捕集到的涂料微粒达到质量比3:1时进行排放，同时自动填充新的干净的滤料。每一个喷漆室的漆雾捕集系统都由若干相同的漆雾捕集单元联合构成。当一个捕集单元进行清洗或更换滤料时，其它的单元仍然可以工作，因此整个清洁过程不会影响喷漆室的整体气氛环境。