汽车涂装生产线新技术的应用及发展

汽车涂装生产线新技术的应用及发展

孙铭悦侯正

孙铭悦侯正

安徽江淮汽车集团股份有限公司安徽合肥230601

摘要：当前我国汽车涂装市场竞争越来越激烈，汽车涂装原本在生产中追求的是工艺性、装饰性、抗腐蚀性，但是在这样的社会背景下，汽车涂装企业在原有的基础之上，更加追求绿色节能环保性，以及通过生产线新技术提高生产线工作效率，降低企业的生产成本。在传统的涂装生产中，会产生一定的有毒有害物质，污染环境、影响人体健康，但是在涂装新技术中，逐渐减少有害物质，使涂装行业发展越来越符合我国的发展方针。

关键词：汽车；涂装；生产线；新技术

1涂装新材料及其发展

1.1预处理材料

汽车预处理生产流程需要消耗大量的水资源，通常会占据油漆车间用水总量的4/5。我国推出的《汽车涂装清洁生产标准》对涂装生产中的工业用水提出了明确要求，包括循环水、总水量、单批次用水量等。如一级用水量标准是低于0.1m³/㎡；二级标准是低于0.2m³/㎡；三级标准是低于0.3m³/㎡。这样即可减少废水排放量，避免工业废水污染，低温节能技术势必会成为汽车涂装领域新的发展方向。

优质的生物降解表面活性剂已经逐渐替代了APEO，不仅可以提高了去油污、水洗性能，最为重要的是可以提高生态型，降低漂洗水和COD排量。无磷、无氮脱脂剂的应用，能够大大减少氧化物和营养化物，所以应用该产品可以满足我国提出的绿色生产要求。液体表调剂作为当今企业领域应用较为广泛的产品之一，将主材料更改成了磷酸锌铁，相比磷酸肽胶具有非常明显的优势，即使液槽温度达到了59℃依然稳定，可以直接在泵中使用，去除了中间调剂的过程，也不用更换液槽。固体表面配剂配置槽液，胶体颗粒自身稳定性不足，使用2～3周就要更换。液体表调剂并非十全十美，对贮存条件要求较高，但是在施工中具有明显的优势，包括成膜速度快、槽液寿命长、废水排放量少等特点，由此可见，液体表调剂成为主流产品也是大势所趋。

1.2阴极电泳漆

电泳漆含有机容量少、高泳透力、低密度、边角覆盖率好、无有害物质等特性。通常有机助溶剂从过去的3%降低到了0.4%。在树脂材料当中增添了氨基磺酸，泳透力会得到较大的改善。如果车身表面膜的厚度达到了20mμ时，车身内腔膜厚度可以达到12mμ以上，所以电泳漆消耗量可以减少10%以上。最新的电泳漆逐渐朝向低密度、低颜基的方向发展，从而改善流平、槽液沉淀、材料消耗。增添有机高聚物和无机添加剂可以提高边角的抗磨、防腐性能。再加上无铅阴极电泳解决了传统产品的弊端，所以在实际应用中具有良好的性能。国内大众、通用等汽车生产商涂装生产线也都采用了该项技术。

2汽车涂装生产线新技术的应用

2.1高温烘干技术

在汽车涂装的过程中，需要在涂装车间进行涂装，在烘干车间进行烘干，由于烘干的时间较长，车身有些位置是烘干盲区，因此需要一段时间进行处理，这样会对涂装生产的效率产生一定影响。高温烘干技术是在原有的烘干基础之上进行改造，把烘干烟道改装成适合车身等部位烘干使用的烟道，实现了汽车涂装的快速烘干。高温烘干技术的应用，提高了汽车涂装生产线的效率，与此同时，也给汽车涂装企业带来了更高的经济收益。

2.2VarioShuttle输送技术

该项技术也称之为多功能穿梭机，其最大的特点就是结合不同车型来分别优化浸入角度、翻转方法、前进速率来满足最佳的处理方法。为了能够提高输送质量，可以采用PLC自动化技术进行控制，车身也能够灵活的从不同位置和朝向经过槽体。采用VarioShuttle技术能够让车身在槽内随意摆动，避免车身局部出现气泡问题，处理时可以控制速度甚至可以停止和倒退，所以槽体长度可以缩短到最小，减少占用空间，节省了首次投料量和能源消耗。

2.3车间节距可变性技术

车间节距可变性技术是指在汽车涂装生产车间中，车间的节距可以根据车身大小、车数量多少等改变，这项技术使车间的涂装生产线变得更加科学化、合理化，提高了车间的生产水平。随着社会经济的迅猛发展，人们的生活水平不断提高，因此在选择汽车时，除了代步工具之外，还希望对车型、车身、颜色、性能、品牌等进行选择，为了满足人们的需求，大部分汽车生产厂商都会在经营过程中采取多品牌效应，生产多种不同型号的车型，不同型号的车型在进行涂装时，在涂装车间无法做到摆放整齐，因此车间节距可变性技术在此时就能够得到很好的应用。

2.4无中涂的2涂层体系

在涂装过程中，中涂十分重要，决定着电泳漆的保留程度和外漆的粘合性能，因此需要高抗石击性能以及全面填充电泳表面，同时也要具备稳定性以及抗紫外线性能。简单来说，如果不增加中涂漆层，紫外线会穿透表层漆，辐射电泳漆造成氧化分解和粉化问题，结合力严重下降最终出现漆层分离，也就是人们所说的自然掉漆。上述问题主要是因为电泳漆抗紫外线性能不足，通过优化电泳漆配方和工艺，市场中提出了一种耐紫外线电泳漆，在防腐、抗石击等方面与当今“中涂+电泳”的方法相同，在外观质量上和当今常用的方法相近，该方法理论上可以取消中涂漆层。排除了中涂层之后，即可减少VOC的排放量，降低设备和维护的费用。当今PPG-Prime电泳漆在日本使用非常广泛，我国这些年的使用比例也在不断提升。

2.5机器人喷涂技术

在传统的汽车喷涂过程中，我们采用的是自动式喷涂，但是在侧喷或者顶喷中，这种自动式喷涂就显现出了局限性，尤其当需要喷涂的汽车车型具有较大的面积时，局限性表现的会更加明显，这种局限性不仅会影响喷涂的效果，对喷涂的质量也会产生一定的影响。在汽车涂装技术的发展与应用过程中，喷涂技术的应用也不断提高，喷涂技术与高科技的机器人技术相结合，改善了传统喷涂的缺陷。传统喷涂中，喷杯数量为九支，改用自动机器人之后，喷杯数量为四支左右，不仅节约了喷涂的材料，在灵活性方面也有了很大程度上的改善。机器人喷涂技术具有车身喷涂均匀、节约喷涂材料、降低喷涂成本、生产灵活等优势，当前一汽大众的新生产线已经将机器人喷涂技术应用到生产中了，相信在未来的发展过程中，涂装技术会越来越先进。

2.6中水回用技术及研究应用现状分析

中水属于经过处理并达到规定水质标准的排放水，它能够一定范围内进行重复使用，是一种非饮用杂用水，水质介于上水与下水之间，中水回用是实现水资源有效回收利用的一种重要表现形式。水资源作为一种有限资源，随着全球性水资源紧缺问题的日益显著，中水回用在解决水资源紧缺问题以及缓解社会经济发展与水资源短缺矛盾上具有非常积极的作用和意义。中水回用作为可重复利用第二水源的首选，主要在农业灌溉以及工业、市政杂用、生活回用等方面得到有效回收利用，其中，工业用水是水资源消耗产生的主要原因，中水回用技术在工业领域的应用研究也受到较深的重视。

汽车涂装工艺产生的中水是由工业废水与生活废水经过加工处理后得到的水体，汽车涂装工艺中废水来源包括汽车涂装生产的冲压、焊装以及涂装等工艺循环冷却废水、涂装生产车间空调废水、生活废水等，在废水处理中通过水质类型进行分别处理后，达到城市污水再生利用等有关水质标准，并且能够在市政杂用、农业灌溉、工业或生活回用等领域得到回收利用。需要注意的是，汽车涂装工艺产生废水量较多，因此，中水量也较大，有研究显示，年产20万辆汽车的涂装厂废水排放量约为80m3/h，经处理后符合要求中水量为80m3/h，如果厂区市政杂用回收涌水量为20m3/h，那么只占到整个汽车涂装厂中水量的25%左右，由此可见，汽车涂装中水回用价值意义十分显著。

2.73C1B技术

在电泳涂层后，就需要进行下一个工序，采用湿碰湿法进行中涂和外包喷漆，之后采用一次性的烘干方法，这就是3C1B技术。该项工艺技术在马自达品牌中应用时间较长，并取得了不错的口碑。在实际应用当中3C1B工艺不需要进行烘干，去除了中涂打磨、烘干等工序，不仅能够减少生产设备占地面积、提高厂房生产力，同时也会减少资源消耗以及材料、人工成本。

3C1B技术材料主要包括丙烯酸树脂和高韧性聚酯树脂材料，在中涂工序生产当中，可以调整溶剂量和树脂结构，这样即可控制树脂的固化性能。并且可以最大化增加涂料黏度和触变性要求，如果溶剂出现了挥发问题，往往也不会影响铝粉片的实际性能。在实际生产中需要注意一点，3C1B技术对生产环境的温度与湿度要求较高，需要加强环境控制。当然，当今的3C1B技术并非十全十美，高固体分中涂、体分色漆、体分清漆势必会成为主流，这样即可快速提高涂装生产效率，会降低VOC的排放量，避免出现色漆、中涂、清漆土层间的混合问题。高固体漆是一种全色、非透明材料，这样可以抵抗紫外线穿透度，再加上中涂的膜厚，最大程度上保证电泳漆不会受到外部因素的影响。

3汽车涂装工程项目的风险应对措施

3.1提高对风险管理的重视力度

众所周知，风险管理是企业发展中的重要环节，直接影响着企业的整体收益和发展前景，因此我国汽车公司在未来的发展中应充分理解风险管理的重要性，将涂装工程的风险管理放在工作首位，定期召开风险管理研讨会，针对技术风险、经济风险和环境风险进行细致深入的分析研究，做好风险评估工作，制定相应的风险防范措施，尽可能将风险势头遏制在萌芽状态。此外公司应强化单位和个人的风险意识，要求每个涂装工人提高警惕、绷紧神经，时刻将风险管理内容牢记心间，并应用到实际工作中去，进而在公司内部形成良好的风险管理氛围。我国汽车涂装工程公司在未来发展过程中，应该专门设立一个涂装工程风险管理部门，针对市场环境、行业前景、政策制度进行科学合理的预测评估，提前做好风险防范措施，降低风险损失。

3.2构建完善的风险管理体系

通过以上论述可知，汽车涂装工程风险较高，最终导致的后果也更为严重。因此我国汽车涂装工程公司在发展运营中应该做到以下几点：第一，针对涂装工程的特殊性，建立一个风险预警系统，确保涂装工程的风险在可控范围之内。一旦涂装工程出现异常状况，预警系统立即发出警报信号，使得公司人员能够在第一时间了解风险，并制定相应的应对措施；第二，建立一套合理完善的风险管理体系，并要求涂装工程人员严格执行下去，使得公司的涂装工程获得持续良好的发展；第三，建立一个风险管理数据模型，针对不同的风险划分出不同的等级，对风险的可能性以及可能造成的危害进行分析，对风险进行科学合理的量化管理，并制定行之有效的预防措施，降低风险发生的可能性。

3.3加快绿色涂装技术研发

21世纪商业的竞争是人才的竞争，也是技术的竞争。我国汽车涂装工程公司要想在未来的发展过程中始终占据优势地位，就必须拥有更加成熟完善的涂装技术。因此我国汽车公司要培养出一大批优秀的涂装技术人才，对经济发展形势做出精准的预测，对人们的内在需求有一个清晰的认识，进而研发出更加符合市场发展、更加迎合人们需求的新型涂装技术，进而降低技术风险，为公司赢得更大的经济收益。我国汽车涂装工程公司应该响应党的号召，设计研发出更加绿色、更加环保的涂装技术，在节省企业投资成本的同时，可以有效降低涂装工程的环境风险。除此之外，我国汽车涂装工程公司应该提高自身的创新能力，加大研发力度，设计出更多符合人们需求的产品或工艺，提高自身的市场竞争力，从而在未来竞争中获得更大的发展空间。

3.4不安全事故防护方法

在汽车涂装作业过程中，除去火灾和中毒的安全防护问题需要关注，还有许多其他安全防护操作。像是定期对汽车涂装作业中所使用的储气罐和其受压设备的安全性进行水压试验检测，对安全阀和油水分离器的运转情况检查，对客车外顶用的高空设备的平稳性、结实耐用性，和一些平面的防滑情况的实时监控，对下架施工时需要使用的支撑装备的可靠性检验，对所有设备的线路开关的安全可靠性检查。

4汽车涂装行业的发展

首先涂装从材料管理方面，传统的涂装材料管理需要囤货，主要采用材料单价乘以材料总额的方式计算价格，供应商会希望单价高，消耗大，汽车生产商却恰恰相反，因此在供货商与汽车生产商之间有一定的矛盾。随着涂装行业的发展，当前材料管理主要基本要求材料供应商参与到生产的整个过程中，价格的计算按照每辆车需要使用的材料以及车辆数的乘积计算，这样可以统一了生产商与供应商之间的矛盾，科学的将两个矛盾体的利益连在了一起，有效的提高了涂装材料的质量，并且避免了汽车生产商囤货等，目前我国的上海大众、安徽奇瑞、江铃汽车等在涂装材料的管理中，都在采用这种方式。其次是汽车涂装生产工艺的发展，在传统的涂装工艺中，比如上海大众polo，五菱汽车、江淮汽车等，使用的是PVC单独凝胶工艺，这种工艺耗时较长，随着技术、工艺的发展，当前采用的是PVC与中涂混合，一同烘干的工艺，在生产线程序上减少了资源的消耗、降低了设备的投资、提高了生产效率，因此当前很多汽车生产商都在采用这种混合烘干的生产方式。汽车涂装的目的除了使车身更加美观以外，还需要确保车身的防腐性，有效的保护汽车，提高汽车的使用年限，当前在汽车涂装防腐性工艺中，空腔灌蜡工艺使用的范围最广泛。传统的车身喷蜡仅仅在车身进行喷涂，车的缝隙难以被照顾到，空腔灌腊的方法是将高温融化的蜡灌入到空腔中，然后将车身提起，使多余的蜡流出，这样就能够保障车的车身、缝隙等都有蜡封，提高了汽车的防腐性。

5汽车涂装绿色制造的实施建议

a.强化国家监督机制。国家应该尽快完善制定涂装绿色制造的强制性法规。加速推进实施《中国制造2025》制造强国战略的相关工作。

b.推动实现涂装绿色制造。需要组织有关部门、行业协会和学会，推动国内企业与科研单位联合创新、推动、实现目标。建立国家级“涂装绿色制造技术研究开发机构”，统筹规划、研究、创新、推广应用。

c.老厂改造必须应用相适应的绿色制造技术。老厂改造必须执行国家规定的涂装绿色制造控制指标，应用适合本企业的涂装绿色制造技术。

d.新工厂建设必须实现绿色制造。新建工厂必须严格执行国家法规，合理应用适合本企业的涂装绿色制造技术、绿色建筑工程技术。

e.加强绿色制造意识和技术的培训。培训企业有关领导和技术人员，掌握涂装绿色制造的生产技术和管理。

f.加强轻量化汽车涂装制造技术的研发。跟进汽车轻量化制造技术和车身制造一体化技术进步，做好涂装绿色制造新技术的开发与储备，以适应汽车制造技术的发展。

结语

总而言之，随着我国社会经济的飞速发展，计算机、互联网等科学技术也不断的发展，在这样的社会背景下，汽车的涂装技术也得到了较多的研发以及应用，通过机运设备以及离线编程等方式的应用，则能够在缩短工期的同时提升工作效果。新技术有助于汽车涂装行业的发展，但是涂装企业的工作人员应该熟练掌握新技术，才能促进行业的发展，在实际工作开展中，涂装企业需要积极加快技术的引进以及人员的培养，从多方面入手做好汽车涂装工作的质量保障。

参考文献：

[1]王飞.汽车涂装技术的应用及发展趋势分析[J].科技创新与应用，2016（19）：106-106.

[2]陈红伟.汽车涂装技术的应用及发展趋势分析[J].环球市场，2016（36）：55-55.