300113 中國汽車工業(yè)工程有限公司 天津|劉彪 王策

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節(jié)能減排新工藝技術(shù)應(yīng)用于汽車涂裝的研究

300113 中國汽車工業(yè)工程有限公司 天津|劉彪 王策

摘要：在我國汽車業(yè)高速發(fā)展的背景下，注重企業(yè)效益與環(huán)境影響統(tǒng)籌發(fā)展成為多數(shù)企業(yè)的發(fā)展瓶頸。工業(yè)污染對自然環(huán)境造成的不容忽視的影響，使得國內(nèi)外都對節(jié)能減排這一課題高度重視?；诖朔N情況，筆者結(jié)合本身工作經(jīng)驗，重點分析了汽車涂裝過程中所使用的節(jié)能減排新工藝技術(shù)。關(guān)鍵詞：節(jié)能減排新工藝：技術(shù)應(yīng)用；汽車涂裝

目前國際上提出了一些可行的節(jié)能、環(huán)保的新工藝技術(shù)，如若可以將之應(yīng)用于汽車涂裝，那么將大大改善汽車制造過程中的環(huán)境破壞問題。本文將首先說明國內(nèi)汽車涂裝的現(xiàn)狀及與國外工藝的差距，進而從汽車涂裝過程中使用的涂裝材料、涂裝技術(shù)與工藝、涂裝設(shè)備幾方面展開論述，探討幾項節(jié)能環(huán)保新工藝在汽車涂裝過程中的可行性及其帶來的優(yōu)點與革新。

綠色涂裝概念

綠色涂裝就是涂裝過程中環(huán)境污染小，如廢棄物、污水、二氧化碳及顆粒物的排放減少，資源和能源的利用率高，并且低成本高質(zhì)量，符合國家清潔生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須對原有的涂裝工藝進行全面的改良升級，涂裝中使用的每臺設(shè)備、每道工序都進行優(yōu)化升級，降低涂裝過程中產(chǎn)生的浪費和污染，杜絕無效作業(yè)，使材料和能源能夠得到最大程度的利用。綠色涂裝追求的是在消耗同樣的能源和原材料情況下，加工生產(chǎn)出相比傳統(tǒng)工藝質(zhì)量更好、數(shù)量更多的產(chǎn)品，為企業(yè)贏得創(chuàng)造更多的利潤，并且對環(huán)境的污染還更小，從而使企業(yè)和產(chǎn)品能有更強的生命力。

近幾年，隨著國內(nèi)表面處理技術(shù)的迅速發(fā)展，涂裝行業(yè)作為這一技術(shù)的代表性行業(yè)，它的下游產(chǎn)業(yè)如汽車制造工業(yè)也向著自主性、環(huán)保型、高技術(shù)方向轉(zhuǎn)型。

國內(nèi)汽車涂裝工藝現(xiàn)狀

整個汽車制造過程主要包括鑄造、鍛造、沖壓、焊接、電鍍、涂裝等過程，而其中涂裝這一環(huán)節(jié)的能耗在整體生產(chǎn)中所占比例高達60%。同時，涂裝過程也是高污染過程，隨著我國開始響應(yīng)國際號召，對三廢的處理要求日益嚴(yán)格，涂裝新工藝的研究刻不容緩。自最近前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的我國《涂裝行業(yè)市場需求預(yù)測與戰(zhàn)略投資規(guī)劃分析報告》中可以看到，新規(guī)劃中對汽車涂裝技術(shù)的要求可以用“五E”原則歸納，即性能優(yōu)良、節(jié)約資源、節(jié)省能源、施工便利以及環(huán)保衛(wèi)。

汽車涂裝中的常見節(jié)能技術(shù)

如上文所述，對汽車涂裝技術(shù)的改進主要可從三方面考慮：涂裝材料、涂裝工藝及涂裝設(shè)備。

a新涂裝材料的應(yīng)用

VOC是近年來國際上制定的一個新標(biāo)準(zhǔn)，即汽車揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)。目前我國雖然沒有明確具體地制定該標(biāo)準(zhǔn)，但一直有對二甲苯這些有機溶劑的排放控制標(biāo)準(zhǔn)。上世紀(jì)90年代，德國率先研制水性技術(shù)，這一技術(shù)對VOC的排放有很好的控制效果，許多國家紛紛開始使用水性底色漆。

b新涂裝工藝的應(yīng)用

就最新的涂裝工藝而言，類似PVC濕碰濕這樣的工藝已經(jīng)在許多車間得以成功應(yīng)用，且材料以及技術(shù)上都漸趨成熟。對比而言，一些由國外提出的新技術(shù)卻還可被進一步完善。國內(nèi)現(xiàn)如今在汽車涂裝中主要采用的是傳統(tǒng)的“3C2B”（三涂二烘）工藝，該工藝的涂裝效果完全可以達到傳統(tǒng)工藝標(biāo)準(zhǔn)，同時又能夠較傳統(tǒng)工藝節(jié)省成本材料，每年所能降低的能耗也可以達到25%左右。但是，要將這項工藝全面投入國內(nèi)汽車涂裝中，還需結(jié)合國內(nèi)實際狀況作驗證及改進。

c新涂裝設(shè)備的應(yīng)用

涂裝車間內(nèi)包括涂裝設(shè)備在內(nèi)的許多設(shè)備都可以進行改進以達到更好的節(jié)能效果。已經(jīng)采用的措施包括：將傳統(tǒng)日光燈以LED日光燈代替以便節(jié)約成本及減少CO2排出量、采用機器人進行噴涂以便達到更高的涂著率及更細的霧化效果、采用RTO設(shè)備進行廢氣處理以便VOC氧化分解后再利用余熱回收裝置回收熱量等等。

節(jié)能減排新工藝技術(shù)

a干式噴漆室

干式與濕式噴漆室相比，在節(jié)能環(huán)保等方面有明顯的優(yōu)勢：由于干式噴漆室是無工藝用水，既節(jié)省了大量用水，又減化了龐大的水循環(huán)系統(tǒng)，同時省去了漆霧顆?；瘜W(xué)凝聚工藝，也減少了對循環(huán)風(fēng)管的化學(xué)腐蝕；噴涂設(shè)備絕大多數(shù)采用的是濕式噴漆室，涂裝車間在汽車制造行業(yè)中是一耗能大戶，而噴涂設(shè)備所消耗的能量即占50%以上。所以，涂裝行業(yè)的節(jié)能減排的重要任務(wù)，首先應(yīng)從噴漆室入手。

b水性免中涂體系

水性免中涂體系比傳統(tǒng)水性涂料減少了中涂的使用，而水性涂料的溶劑含量比較低。該體系的主要VOC排放的貢獻來自清漆體系和清洗溶劑。在未使用噴房廢氣焚燒裝置的情況下，經(jīng)測算，采用水性免中涂體系的VOC排放可以達到20g/m2。由于減掉了整個水性的中涂涂裝線，耗能極高的中涂控溫控濕噴房、熱風(fēng)閃干線和中涂烘房都不再需要。這大大降低了能耗，也是歐洲的水性涂裝線改造成水性免中涂工藝的驅(qū)動力。

結(jié)束語

總之，盡管近年來汽車涂裝工藝較傳統(tǒng)工藝有了極大改進和提高，但一些新工藝技術(shù)在成本、質(zhì)量、維護等方面還存在一些不足，并且國外的新工藝并不一定適用于國內(nèi)汽車涂裝實際情況，而更多的節(jié)能涂裝新工藝還有待研發(fā)。汽車涂裝新工藝的應(yīng)用，將不僅實現(xiàn)減排與環(huán)保，同時也為廠家降低制造成本，打開企業(yè)與社會的“雙贏”局面。

參考：

［1］李亞林.噴涂機器人在汽車車身涂裝的應(yīng)用與質(zhì)量控制研究［D］.湖南大學(xué).2012

［2］王定平，劉敦友，張青峰.應(yīng)用于汽車涂裝前處理工藝中廢熱回收技術(shù)［J］.汽車實用技術(shù).2015（02）

［3］姜波.我國汽車制造企業(yè)競爭力影響因素分析與評價［D］.吉林大學(xué).2006