我国汽车涂装现况介绍及发展趋向预测 |
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文章在介绍我国汽车工业及涂装行业现况的基础上，论述了汽车涂装的发展趋势、拟选用的最新涂装技术及建议。 关键词：汽车涂装；清洁生产；VOC；CO2；优质低成本 1 汽车涂装的现况 在改革开放30年中我国汽车工业超高速地发展，汽车产量由1977年的12.5万辆增长到2007年的888.25万辆，增长71倍，其中轿车的发展更迅猛，由1990年的4.2万辆猛增到2007年的500多万辆，我国已成为世界第三大汽车生产国和第二大汽车销售市场。我国2008年汽车产销量(含出口)达934.51万辆和938.05万辆，汽车产业已成为国民经济的真正的支柱产业。受全球性金融危机的影响，美、日汽车产销量2009年以来大幅度下降，而我国轿车的产销量还保持适度增长，2009年上半年销售汽车609万辆(超过美国)，估计我国2009年汽车产销量将超过1000万辆，从而可能成为汽车产销的第一大国。我国轿车工业的突飞猛进，带动了我国汽车涂装行业的飞速发展，年产5万辆以上的汽车车身涂装线就有近百条(其中年产20万辆以上的10条、10～20万辆的44条，5～10万辆的32条，还有在建的和正在筹建的车身涂装生产线18条以上)。外饰塑料件(如保险杠、护条等)涂装和车架、车轮(钢制和铝车轮)、底盘件、传动轴、减震器等汽车零部件涂装生产线也有上百条，我国的汽车涂装工艺技术水平和涂装质量已与国际接轨，在环保、节能减排和资源利用率方面尚存在一定差距，但我国汽车涂装工艺技术产生了质的飞跃。近20年内新建的汽车车身塑料件涂装线，引进了很多先进的、现代化的涂装设备及涂装工艺技术，可称为世界一流，尤其进入21世纪后新建的轿车车身涂装线基本上汇集了世界各国汽车涂装领域尖端技术。流水线生产的汽车车身几乎100%采用喷浸结合的三元锌盐磷化处理和阴极电泳涂装工艺，采用摆杆式，旋转浸渍式或悬挂推杆输送链输送车身；采用高速旋杯式自动静电喷涂往复机喷涂中涂、面漆。进入21世纪以来，又被智能化的机器人杯式自动静电喷涂机所替代，进一步提高了喷涂柔性和涂着效率；在中途、面漆喷涂区，烘干室和其他手工作业区采用滑橇输送机或倒置式积放输送机等地面输送系统，能实现自由分流或合岔，横向车转移，上下垂直升降，调整输送间距和积放等功能。车身用喷漆室全部采用上供风下抽风湿式大型喷漆室，确保在高清洁度的空间环境下进行涂装作业。车身底板下表面喷涂车底涂料，所有缝隙都涂密封胶，以提高缝隙的耐蚀性，车身的舒适性和密封性。 轿车车身涂装工艺与国际接轨，采用以下典型涂装工艺： (1)阴极电泳底漆→烘干→中涂→烘干→本色面漆→烘干(即3C3B涂装体系)； (2)阴极电泳底漆→烘干→中涂→烘干→底色漆(闪光或本色、晾干)+罩光清漆→烘干(即面漆的双层涂装工艺，也可称为4C3B涂装体系)。 商用车驾驶室涂装工艺虽还是两层工艺为主，但是已有__轿车化的趋势，部分面漆采用金属闪光色。 基于市场竞争激烈，每年有几十种新产品、车型和色彩上市。各种色彩的金属闪光色、珠光色和轿车占较大的比例，以符合时尚潮流和适应个性化的需求。汽车用涂料已实现了全面的更新换代，并已开始向新一代的环保型(低VOC型、水性化)方向发展。可是中涂、面漆还是以溶剂型涂料为主。VOC排放量还成倍地高于发达国家(地区)的水平。各汽车公司发展不平衡，有的公司的白件(车身)的加工质量不高，如表面平整度差，还靠刮腻子打磨来平整；中涂、面漆喷涂还是以手工空气喷涂为主，涂着效率低；管理上的差距较大，有的涂装车间的管理还是粗放管理，一次合格率低(返修率高)，涂装设备的有效利用率低，有的“大马拉小车”，能耗大；还有涂装工艺设计落后，选用的装备可靠性差，能源和资源利用率低，不是依靠技术进步来改善，而是简单翻版来建线或改造。 2 发展趋向 当今汽车涂装的核心课题是环境保护，节省资源和在高质量的基础上降低涂装成本。在改进现用涂装材料和采用环保型涂料的基础上，优化(或简化)涂装工艺，依靠技术进步，提高涂装材料的利用率、降低能耗；提高涂装设备的可靠性、开动率及有效利用率，减少维修费用；加强科学管理，降低劳动力成本；来降低单元成本，并达到清洁生产的要求。涂装工艺设计应突出技术进步，走专业化、经济规模化之路，做好设计优化，多方案比较，选择“环保、可靠、先进、经济”和“优质、高产、低成本、少公害”等方面的最佳工艺方案和工艺平面布置图。涂装工艺管理应坚持科学管理，走专业化和社会化之路。如涂装线工艺、材料管理委托材料供应商或专业公司来管理，环境清洁工作(含废品分析)由专业公司来承包。汽车涂装的发展历程是：强化防锈技术措施(延长车身使用寿命)，随后提高外观装饰性(如鲜映性、耐酸雨性，耐划伤性等)，20世纪90年代削减VOC(挥发性有机化合物)，现今世界上要求VOC、CO2、成本和品质等4方面同时兼顾。 3 在汽车涂装领域中宜选用的新涂装技术 3.1 开发环保型表面处理工艺 开发采用环保型新一代非磷酸盐表面处理工艺(氧化锆转化膜处理或硅烷处理工艺)替代磷化处理工艺。采用新一代环保型表面处理工艺，可较彻底地解决漆前处理的环保问题(消除了Ni、Mn、P、NO2等有害物质)，且能提高资源利用率，消除磷化沉渣的危害(麻烦的工艺问题)。简化工艺和节能，降低处理成本。环保型新一代非磷酸盐表面处理工艺的环保和经济技术效果如表1所示。同时推广和普及逆工序补水法(预清洗技术)和清洗水回收利用等节水技术，以提高水的利用率，减少污水排放量，实现“零”排放。 表1 两代涂装前处理工艺特性及成本对比
表1 两代涂装前处理工艺特性及成本对比 3.2 采用环保型涂料 要使挥发性有机化合物(VOC)排出量达标(轿车车身35g/m2，客车车身、驾驶室55g/m2)，必须选用表2所列的3种低VOC涂料。 表2 低VOC涂料的种类(1)和特征
表2 低VOC涂料的种类(1)和特征 注：(1)一般溶剂系涂料的VOC含量为30%～60%，底色漆的VOC含量达80%左右。 (2)高固体分涂料用溶剂稀释后涂装时的VOC含量应在40%以下。 |
