汽车涂装技术探讨论文

2022-05-02

下面小编整理了一些《汽车涂装技术探讨论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!【摘要】随着科技不断进步和实验研究的不断深入,喷漆废气治理由单一净化工艺向多种工艺结合的方向发展,在发挥不同工艺优势的同时,也规避单一工艺的不足,最大程度提高喷漆废气的处理效率。本文对汽车涂装喷漆废气处理技术探讨及应用进行了探讨。

汽车涂装技术探讨论文 篇1:

探讨汽车行业的涂装新技术与节能效果分析

摘要:涂装可以说是工程机械制造过程中的一个很重要的环节,具有很强的特殊性。良好的涂装不仅可以提升产品的质量,更可以美化产品的外观。尤其是在现在这个市场经济越来越发达的今天,单单靠产品自身质量想要取胜已经远远不够,产品的外观越来越成为影响产品销量的决定性因素之一。工程机械涂装是一项细密而繁杂的工作,对于技术条件要求比较苛刻。

关键词:汽车;涂装设备;节能

1.汽车涂装设备未来发展

当今世界飞速发展,人民生活水平的日益提高,越来越多的汽车、电器正快速走进世人的生活。人们在购买这些产品时,不但考虑其性能质量,对其外观质量也越来越重视。涂装是表面保护中所采用的最基本、最广泛、最有效的手段,涂装质量直接关系到产品的竞争力和市场开发。喷漆室是提供涂装作业专用环境的设备,在喷漆室中制造出适宜的人工环境。用以满足涂装作业对环境的温度、湿度、照明度、洁净度的要求,保护操作者的安全卫生和治理涂装作业的废物排放,保护环境免遭污染。

2.汽车涂装新技术新设备节能措施

汽车行业作为规模化的支柱性产业,全球化的发展趋势越来越明显,为用户在当地生产全球相同标准的汽车产品、提供便捷的服务是各个汽车公司的追求。技术的开发及成熟过程在本部完成,只有做到涂装工艺标准化、生产要素和管理统一化、生产技术平台化,实现工厂和管理的全球复制,这样才能达到质量、成本和效率的最优化。

在汽车涂装中,由于国内汽车厂的生产量小,多数厂尚未采用自动静电涂装,涂料利用率低,而且采用的涂料大多不是高固体分涂料,单位面积所消耗的涂料量和有机溶剂排放量均较大,见表1。对轿车金属闪光漆,单位面积有机溶剂挥发量在185 g/m2以上,超过欧洲对老厂改造排放标准的2倍以上,相当于欧洲新建厂标准的4倍。环保法规促使涂装材料向少公害、无公害方向发展,水性中涂、水性面漆和不含禁用物质涂装材料产品的成熟及其应用普及,标志着涂装的高“三废”排放时代即将过去。应用硅烷或锆盐前处理材料,无铅、高泳透力和高平滑性阴极电泳漆,高性能自泳漆,粉末涂料,水性中涂,水性底色,高固体分清漆,水性修补漆等一系材料,可以在满足越来越高质量要求的前提下,彻底结束涂装排放大量重金属和有机挥发物的历史,实现革命性的跨越。由于受原有涂装线条件、涂装材料供应、涂装生产控制技术的匹配及涂装成本等因素制约,环保涂装材料的普及过程在过去十几年进展相对较为缓慢。前述节能、高效新技术的应用加快了汽车涂装少公害、无公害的发展进程,“三湿”、“免中涂”等紧凑工艺已经成为新一代典型的车身涂装工艺,被全球各大汽车公司作为新的标准工艺采用。另外,塑料件在车身上的应用比例越来越大,由于低温固化(80 ℃、20 min)工艺有助于实现塑料件与车身共线涂装,同时又可降低烘干能耗,因此应用高性能的低温固化双组分聚氨酯涂料将成为一种趋势。

3.汽车涂装节能分析

在汽车车身的电泳涂装过程中,其节能关键技术的研究可从涂装工艺、涂装设备和涂装管理三方面展开。

3.1.涂装工艺的节能关键技术

汽车车身涂装的工艺流程主要为前处理、烘干、涂装和后处理,而当前节能技术的应用主要集中在前处理、烘干和涂装工序。

3.1.1.前处理工序

3.1.1.1.采用短时间磷化处理工艺,以缩短磷化处理时间,减少磷化药剂耗量,降低运行费用。浸渍式磷化处理时间一般为120-180s,日本已经开发出可缩短到72s的磷化工艺,与现行工艺相比,可将运行费用降低20%左右。

3.1.1.2.采用新开发的无磷化、节能、环保型预处理工艺替代现行的磷化处理工艺。如,德国凯密特尔公司的OXSAM技术和日本汽车公司采用的无磷预处理工艺,通过减少前处理工序内容,缩短工艺时间,降低工艺温度,可缩短前处理设备长度,减少设备投资和运行费用。

3.1.2.涂装工序

3.1.2.1.湿碰湿“3C1B”涂装工艺与传统的“3C2B”涂装工艺相比,取消了对中涂层进行打磨擦净的工作量,中涂材料消耗降低了20%左右;减少了中涂打磨、擦净、喷涂、烘干等涂装设备的投资和占地面积;生产效率提高,能耗节省40%左右。

3.1.2.2.另一种新的涂料工艺是在预处理后,在车身外表面直接喷粉,然后再电泳,以增强内腔防腐,然后再喷面漆。 这种工艺所喷的粉末为聚酯粉末,喷粉后膜厚可达70μm以上,可以免去中涂工序,并大大增强了防腐蚀能力和抗打击能力,同时可节省约60%的电泳漆。

3.1.2.3.在涂装过程中应用涂料循环技术,如超滤法、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及粉末浆再循环利用技术,可使涂装线的涂料利用率得到很大提高。另外,阴极电泳涂装线可采用闭路循环,用超滤液冲洗电泳工件,这样可大大降低电泳冲洗废水的排放量,且可回收电泳漆,节省电泳漆约30%。

3.1.3.烘干工序

3.1.3.1.车身涂层烘干采用辐射加对流形式或采用循环对流加热方式。 辐射加对流形式即烘干炉前端为辐射加热区(约占全长1/3),后端为对流加热区,这样就加快了工件升温速度, 缩短工件升温时间,不仅节能,而且涂层表面干的较快,可防止灰尘沾附在湿涂层上,有助于提高涂层外观质量。在一些涂装生产线上,烘干室采用循环对流加热方式,炉膛空气重复循环,有机物气体含量高时需要不断排出,以维持其浓度不超过爆炸极限。 但这些排出的气体温度高并且含有可燃气体,一般经过处理后才能排放。 因此,国内外通常进行尾气燃烧-能源综合利用方式进行节能。

3.1.3.2.采用高红外烘干技术。在车身涂装线上用高红外技术改造烘干炉的升温段,缩短工件升温时间和提高烘干温度,以解决因链速加快、底漆固化不良而影响涂层耐蚀性的问题。

参考文献:

[1]吴涛.水性涂料在车身中的应用现状及发展趋势[J].材料保护,2010(4):54-56.

[2]闫福成.杜邦绿色精益汽车涂装工艺及全球最新电泳漆技术,2013(3).

作者简介:何翔(1974.4-)男,重庆长安铃木汽车有限公司,职称:中级工程师。

作者:何翔

汽车涂装技术探讨论文 篇2:

汽车涂装喷漆废气处理技术探讨及应用

【摘 要】随着科技不断进步和实验研究的不断深入,喷漆废气治理由单一净化工艺向多种工艺结合的方向发展,在发挥不同工艺优势的同时,也规避单一工艺的不足,最大程度提高喷漆废气的处理效率。本文对汽车涂装喷漆废气处理技术探讨及应用进行了探讨。

【关键词】汽车涂装;喷漆;废气;技术

1.汽车涂装喷漆室废气特性

表面看来,汽车涂装只是为了装饰使用,但其深层意义是保护车身不受腐蚀,对主要车辆起到保护作用,其相关技术是优先事项。在最初的生产中,有机溶解试剂和稀释试剂未能形成溶剂型涂料和溶剂型涂料,最终形成污染空气质量的废气。目前, 国家已经出台有关V O C s 的治理办法, 但各地区的执行效果不理想。因此需要进一步加强对汽车涂装V o c S 有机废气处理技术的讨论, 为提高空气质量奠定基础。为了保证室内人员的安全,应采取措施保证空气的连续变化,保证风在一定风速下的速度。喷漆室废气中的有害成分主要是挥发性有机溶剂,主要包括芳烃、醇醚和有机溶剂。正是因为, 上漆工作车间, 空气流通速度快,造成其密集度小,一般小于一百毫克/ 立方米, 还有, 天然气喷漆车间的喷涂有少量的原始油漆气体,特别是在半夜喷漆作业车间,尤为明显,鉴于此,应明确预防,防止其影响相关材料效果。

2.喷漆废气的成分及危害

在喷漆涂装过程中高压空气喷射的油漆绝大部分停留在工件上,其他没有达到水喷雾颗粒的溶解和悬浮喷涂油漆的表面上的颗粒在空气中,油漆废气污染形成的挥发性有机化合物及喷涂工艺。由于不同涂料和涂料使用的溶剂不同,喷涂过程中产生的废气成分也不同。以汽车喷涂为例检测出15 种VOCs,包括苯系物(甲苯、二甲苯等)、酯类(乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、酮类(甲基异丁基酮)和醚类(乙二醇丁醚)等。喷漆废气对人类危害不容忽视,散发在空气中的漆雾经呼吸道吸入后会引发急慢性中毒,损害人体的神经和造血系统。吸入高浓度的苯、甲苯、乙酸乙酯等废气短时间内会抑制人的记忆力、注意力和感觉运动速度,长时间接触会对肝脏造成毒性反应,甚至对中枢神经造成破坏。

3.汽车涂装喷漆废气处理技术应用

3.1 燃烧处理法

3.1.1直接燃烧法 。

高浓度可燃有机废气应采用直接燃烧法。直接燃烧需要燃烧空间中的高温和足够的氧气。如果氧气含量不足,燃烧就不完整;如果氧气的量太多,燃料的浓度将不在火的限度之内,导致燃烧不完全。为了防止瓦斯爆炸事故的发生,在锅炉或燃烧器燃烧废气一般打开,燃烧温度大于1100℃;但当燃烧不完全,导致一些污染物和烟尘排放到大气中,热与火不可恢复,通过燃料引起的能量损失。

3.1.2热力燃烧法 。

用热燃烧法处理低浓度可燃有机废气。低浓度可燃材料在燃烧过程中不产生足够的释放需要支持能源的燃烧过程,因此对于需要辅助燃料燃烧的气体,气体的燃烧提高热、废气达到反应温度和燃烧。热燃烧法的温度一般在500~900℃之间,比直接燃烧法低。

3.1.3催化燃烧法。

催化燃烧法被视为处理VOCs 的一种高效技术,在催化剂作用下VOCs 可在较低温度下(通常为200~400℃)氧化生成无污染的CO2 和H2O。催化燃烧法无二次污染,工艺操作简单,安全性高,起燃温度低;但催化剂性能优劣决定VOCs 净化效果,因此高性能催化剂选择和研究开发是高效新型催化燃烧法的核心问题。处理高浓度、小风量有机废气可采用催化燃烧法,但喷漆废气风量大、VOCs 浓度一般低于300mg/m3,不太适合处理喷漆废气。

3.2回收处理法

回收处理方式中,吸收法适用于处理无机气态水溶性污染物,且存在废液的二次处理问题;冷凝法和膜分离法适用于小流量、高浓度废气的处理;喷漆室排出的气体浓度和温度,低空气流的特点,更适合于吸附过程。

采用吸附法处理废气的优点是:低浓度、大风量的有机废气净化效率高,运行费用低,操作简单。缺点是:排气温度和湿度要求,特殊情况下需要废气的预处理;此外,吸附VOCs 后的挥发性有机物载体需要进行再生处理。

3.3湿式净化法

湿式清洗方法是喷漆废气处理最常用的方法,它是在与水帘或无泵清洗喷漆雾过程生产的主要方法。水幕净化方法的设备由溢流槽采用水幕帘板的房间,在经营过程中,进入整个涂装设备第一,这幅画将通过水箱冲洗部分进入罐内,另一部分将通过多级水箱、喷雾进入溢流槽从这部分溢出的水帘板形成的水在水泵的作用下水幕,水幕可以喷涂操作工人后形成。湿式清洗的效果是减少油漆废气的排放,减少空气污染。另一方面,可以改善油漆的使用,改善喷漆的效果。无泵清洗法的原理是使烟气通过空气循环净化。这个过程是用喷漆空气和水帷幕进入气水接触的通道,在排气气体和水进入水通道连接头混合后,在气水分离的形成在较低的流体流量的标题,喷雾粒子截留。留下的喷雾颗粒形成一种溶液,通过水槽流入水箱。水箱中含有一种絮凝剂,它能使溶液迅速凝结,便于快速处理。无泵净化方法省去了泵设备,使整个净化过程简单方便,节省了设备的占地面积。无泵净化技术不会造成水泵堵塞,废气处理效率高,广泛应用于汽车修理厂。

3.4干式净化法

虽然湿式清洗法在当今汽车修理厂已经成熟,但会造成两次水污染。在此基础上,研制了喷雾干燥法。干式净化法采用的过滤方式,具体操作是形成负压风机喷涂操作车间,这幅画被吸入过滤器,过滤气体含多重过滤设备、液体过滤设备后喷漆颗粒会被过滤掉。本发明的优点是净化效率高,净化率可达98%以上,不会产生二次污染现象。目前,漆雾干洗法广泛应用于汽车修理厂,效果良好。

3.5吸收净化法和活性炭吸附法

有机废气的吸收净化方法有两种:化学法和物理法。然而,化学吸附与物理吸附之间没有明显的界限。同一种物质的物理吸附在较低的温度,而在较高温度下它是化学吸附。化学吸附法虽然具有良好的吸附效果,但由于工艺复杂、操作要求高,常被汽车修理厂使用。物理吸附法操作简便,成本低。它被广泛使用。物理吸附法是目前最常用的活性炭吸附法,活性炭可分為颗粒和纤维两种。颗粒活性炭的孔是比较均匀的,但也有很好的亲和力,缺点是经过处理的气体经过较长的距离,所以速度比较慢。纤维活性炭孔相对较小,由于微孔直接向外吸附,整个吸附过程较短。活性炭吸附法对有机废气的净化率较高,可达90%~95%,价格相对适中,活性炭可重复使用。是目前汽车修理厂常用的方法之一。

综上所,如何以最小的经济成本和人力投资净化喷漆废气达到国家排放标准,减少对环境污染同时带来经济效益还需要相关领域研究人员和企业不断探索和实践。

参考文献:

[1] 傅太平. 一种喷漆废气治理回收技术[J]. 中国环保产业. 2015(04).

[2] 谭结芝. 汽修厂喷漆废气处理方法与研究[J]. 资源节约与环保. 2015(08).

[3] 丁映春. 沸石浓缩转轮系统在喷漆室废气治理中的应用[J]. 现代涂料与涂装. 2015(08).

[4] 吕思浩. 谈汽车涂装VOCs有机废气处理技术研究[J]. 四川水泥. 2015(10).

作者:华烨

汽车涂装技术探讨论文 篇3:

探究环保条件下机械涂装的发展应用

【摘要】工程机械涂装是一项较为复杂工艺,也是工程机械产品制造过程中不可或缺的重要环节,涂装工艺的应用能够提高工程机械产品的整体性能,大幅度延长其使用寿命。本文从不同角度对工程机械涂装初步探讨,且对其今后的实际应用给出了自己的看法。希望能够抛砖引玉。

【关键词】工程机械;涂装探究;作用;能耗;环保

一、工程机械涂装探究

(一)作用

在工程机械产品制造过程中,涂装是一道比较特殊的工序,也是整个工艺中最为重要的环节之一,大体上可将涂装的作用归纳为以下几个方面:

1.防锈防腐。工程机械产品中大部分零件均为金属材质,而且很多机械设备一般都是在露天环境中进行作业,受外部环境因素的影响,这些金属材质的零部件很容易发生腐蚀。而通过涂装工艺,可以在金属零部件表面形成一层保护膜,这样一来便能够对工程机械产品起到防腐和防锈的作用。

2.装饰美化。涂装工艺能够赋予工程机械产品丰富多彩的外观,有效改善了产品的外观造型,满足了不同用户的需求,极大程度地提高了产品的市场竞争力。

3.表面强化。就工程机械产品而言,其具有结构复杂、零部件种类繁多等特点,其中很多零部件不但要求具备足够的韧性和刚度,而且还要求部件表面具有一定的耐磨性和硬度,如传动轴承、齿轮齿面等等。通过涂装工艺中的抛丸处理,能够对金属部件的表面起到一定的强化作用,大幅度延长了部件的使用寿命。

(二)能耗

在对工程机械产品进行涂装的过程中,除了要消耗掉大量的水、电等能源之外,还会消耗燃气、油等等。抛丸是工程机械产品涂装的前处理工艺,该道工序属于机械清理,相关设备的运转全部需要依靠电能进行驱动。而喷漆工艺中需要进行加热处理,主要消耗的能源为蒸汽和燃油。

(三)污染

溶剂型涂料中含有可挥发且具有一定毒性的溶剂 VOC,在工程机械涂装过程中会挥发,进而产生涂装废气;湿式喷涂室循环水中的废漆渣含有诸如颜料等固体污染物,定期排放循环水,但是循环水仍然含有颜料、漆渣等污染物,这些污染物会对水质造成严重污染。

二、常用工程机械涂装质量标准

(一)涂膜主要质量指标

对于工程机机械产品,涂膜主要有外观、色差、光泽、厚度、硬度、附着力等非破坏性技术指标,和耐冲击性、耐水性、耐温变性、耐介质性等长期指标需要进入客户使用阶段经过一段时间才能暴露出来、才会发现问题的指标,这些指标直接影响着产品外观质量。

1.涂膜颜色。与标准色样版相同。

2.外观。应光滑平整,无鼓泡、裂纹皱褶、剥落,各色漆相互不得沾染,交界清晰。

3.机械性能。 硬度大于0.3,要求涂膜必须达到较高的硬度,能抗磨擦、防磕碰。

4.光泽度。对外观有直接影响的表面,涂膜光泽度不小于80%,涂膜光泽依赖于喷涂设备雾化的精细程度,采用雾化好的无气喷涂可获得雾化精细、光泽好的涂膜。

5.涂膜厚度。80-125μm,产品要达到要求的涂膜要,需要进行多次喷涂。

6.耐候性。使用一年后,应平整,不起泡,不开裂,有轻微粉化,允许失光不大于50%,允许色变。工程机械工作环境是户外环境,需要耐候性周期长。

7.附着力。1—3级。工程机械产品的结构件前处理抛丸处理最为可靠,才能达到要求的附着力。

(二)涂装质量要求

涂装后所形成的涂膜体系达到主要几项基本要求。

1.腐蚀防锈保护,延长产品使用周期。绝大多数工程机械是户外作业,且工作环境恶劣,工程机械涂装的作用对车体的防腐、防锈保护,延长机器的使用寿命。在生产制造过程中,加工后的零部件经涂装后起到防锈作用,避免因锈蚀而重复加工所造成的经济损失,降低生产加工成本。

2.色彩装饰功能,获得良好的视觉外观。随着产品市场的竞争和社会的发展,用户对产品审美意见在不断提高,用户对工程产品,不但要求有过硬的内部产品质量,同时,对产品外观有了更高的要求,这样一来,好的涂装外观,给人以美感,成了选择产品的一种标准。提高产品外观质量,获得光滑、均匀、饱满的涂膜,以此来提高产品的市场竞争能力。

3.标识标志警示作用,保护人身财产安全。随着产品标识概念、空间标识导向系统概念的发展,使用的方面性和安全标识警示要求,如红色涂料注油位置,用户能快速找到注油点;在机器运行过程中,尾部红白条状标识、工作装置运动禁止警告标识,使人们远离、不能靠近,对于保护人身财产安全起到了重要作用。

三、工程机械涂装的应用进展

由上文分析可知,工程机械涂装能够对产品起到防腐防锈、装饰以及表面强化等作用,但在涂装的过程中除了会消耗大量的能源之外,还会对环境造成一定的污染,这对涂装工艺的应用造成了影响。在节能减排、绿色环保的背景下,有必要探寻一条绿色涂装之路,这有助于推动工程机械涂装的应用发展。想要实现工程机械产品的绿色涂装,就必须降低涂装过程中的能耗和污染物的产生。

(一)降低涂裝污染的技术

为了有效降低工程机械产品涂装过程中产生的污染,可以采用以下两种涂装技术:

1.电泳涂装。该技术是一种方便的涂膜形成方法,通过电泳两级定向迁移并沉积涂料,便可完成电极其中一面的涂装。该涂装方法已经被广泛应用于家电、建材、五金、汽车等行业的涂装,具备涂装损失小、效率高、涂膜厚度均匀、质量好等优势。最为重要的是,电泳涂装还能够节省大量有机溶剂,降低涂装对环境造成的污染。

2.静电涂装。该技术是指在静电电场的作用下,促使带负电的涂料微粒定向运动,并吸附在工件表面的一种喷涂方法。该方法需要运用计算机进行高度控制,拥有特殊的工艺流程,可适用于多种混流涂装,涂装质量明显好于手工喷涂。与其他涂装方法的喷涂室相比,静电涂装的喷涂室可节省 30%的占用空间,具备良好的节能性。此外,静电涂装还是一种绿色环保的涂装工艺,加之其自身具备清洁性的特点,不仅能够大幅度降低清扫工作量,而且还能够减少涂装对环境的污染,保障工人身体健康状况不受涂装污染的影响。

(二)降低能耗的涂装技术

想要进一步降低工程机械产品涂装过程中的能耗,就必须对现有的涂装工艺进行改进和完善。先喷底漆、后刮腻子是传统的涂装工艺流程,由于待喷漆的工件材料表面质量和涂装要求均不一致,加之刮腻子的量也不一样,会导致喷漆线的生产节拍不稳定,由此会增大能耗。为了稳定喷漆线的生产节拍,可以对涂装工艺进行如下调整,即先刮腻子、后喷漆,经过调整之后,工件喷漆的生产节拍可以按照烘干时间而定,同时,工件上线之后,底漆与面漆的喷涂为一次性完成,减少了一道工序,有效降低了电能和燃油的消耗量。此外,采用底面合一的涂装工艺也可以有效降低能耗。所谓的底面合一涂装实质上就是采用兼具防锈和装饰的新型涂料对工程机械产品进行涂装。该工艺最为显著的特点是能够减少工序和喷漆次数,这样一来,整条涂装线的长度可以缩短 50%左右,电能和热能消耗均会大幅度减少。

结论:

总而言之,在具体应用的过程中,要从节能、环保的角度出发,在不影响涂装质量的基础上,尽可能降低能耗和环境污染,只有这样,才能推动涂装技术的应用与发展。

参考文献

[1]刘国杰.金属涂装与处理技术的一些进展[J].防腐涂料与涂装.2012(8).

[2]张瑞.工程机械产品外观质量现状与发展趋势[J].工程建设机械.2010(5).

[3]黄奏美.国内工程机械涂装工艺和设备概况及其发展[J].工程建设与设计.2012(11).

作者:夏旭

本文来自 99学术网(www.99xueshu.com),转载请保留网址和出处

上一篇:建筑节能技术分析论文下一篇:抽油机井节能技术论文