(汽車行業(yè))第六章汽車涂裝設(shè)計與涂裝控制系統(tǒng)

(汽車行業(yè))第六章汽車涂第六章汽車涂裝工藝設(shè)計與涂裝控制系統(tǒng)第一節(jié)汽車涂裝工藝設(shè)計概論一、概述1、工藝設(shè)計的重要性工藝設(shè)計的優(yōu)劣直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本。涂裝工藝設(shè)計是確定工藝設(shè)計方案的全過程。它是根據(jù)產(chǎn)品的涂層標準、生產(chǎn)綱領(lǐng)和生產(chǎn)物流，通過采用的工藝流程以及選用的涂裝材料、涂裝設(shè)備、涂裝廠房、公用動力設(shè)施和生產(chǎn)輔助設(shè)施等優(yōu)化組合實工藝設(shè)計要重視工藝流程和工藝布置，如果工藝材料和設(shè)備的選擇及設(shè)計不合適，還可以更換。但是，工藝流程和工藝布置選擇不合適、布置不合理將后患無窮。其后果是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題無法解決、運行成本增加、經(jīng)濟效益低、不能滿足國家規(guī)定的各種法規(guī)要求等。因此，必須高度重視工藝設(shè)計，并做到精心設(shè)計；設(shè)計出既符合生產(chǎn)工藝要求，2、工藝設(shè)計的基本原則1)物流合理涂裝工藝設(shè)計中的物流包括產(chǎn)品的生產(chǎn)工件物流和各種材料、物料及廢物的物流。生產(chǎn)工件物流應(yīng)選擇運行路線短且盡量避免運行路線交叉。對于多層分區(qū)布置應(yīng)盡量減少產(chǎn)品升物的物流應(yīng)選擇運輸路線短、盡量不通過生產(chǎn)操作區(qū)、存放場地盡量靠近使用位置。選用的物流運輸設(shè)備或工具應(yīng)經(jīng)濟可靠。2)立體化、區(qū)域化布置汽車涂裝的裝飾性要求越來越高。涂裝環(huán)境的潔凈度是提高涂裝裝飾性的重要條件。因此，工藝設(shè)計應(yīng)按立體化、區(qū)域化分層分區(qū)布置各種設(shè)備及輔助設(shè)施。即按不同工序和不同烘干區(qū)和送排風(fēng)設(shè)備區(qū)。盡量使輔助設(shè)施設(shè)在底層，噴漆操作間設(shè)在中層，送排風(fēng)設(shè)備區(qū)設(shè)在上層；烘干區(qū)設(shè)在中層或上層，送排風(fēng)設(shè)備區(qū)和烘干區(qū)盡量用墻板封閉，防止噪聲和熱量3)離線返修及質(zhì)量抽檢的設(shè)置涂裝產(chǎn)品表面質(zhì)量要求高，在每個工藝段(電泳、中涂、面漆等)必須設(shè)置離線返修工位，保證不合格產(chǎn)品及時修整。在聚氯乙烯(PVC)和面漆后邊設(shè)置質(zhì)量抽檢(Audit)工位，在電泳、中涂和面漆強冷室后邊設(shè)置質(zhì)量反饋檢查工位，以保證產(chǎn)品質(zhì)量并達到質(zhì)量信息及反饋的目的。4)設(shè)置必要的車身編組站及漆后緩沖大型車身涂裝線都應(yīng)布置漆前的白車身編組站和漆后車身編組站，按品種和顏色存放車身。對每個工藝段(電泳、PVC、中涂、面漆)后邊都設(shè)有緩沖線，保證涂裝線在班后或意外事為了節(jié)省面漆和多種產(chǎn)品需求，在中涂漆后設(shè)多色緩沖線。5)保持微正壓為了保證噴漆潔凈度，必須保證噴漆區(qū)對其他區(qū)域保持微正壓，其他區(qū)域?qū)ν垦b廠房外界保環(huán)境。從噴漆潔凈區(qū)至廠房室外，車間各個區(qū)域之間的微正壓壓差一般按照10~20Pa遞減。6)設(shè)備選擇方式伴隨汽車涂裝技術(shù)的國際化發(fā)展，國內(nèi)對世界上的各種涂裝線的技術(shù)水平都有較深入的了解。經(jīng)過分析和研究，我們認為盡管同一類涂裝設(shè)備有著不同的結(jié)構(gòu)形式，各有自己的特點，但是在使用上大同小異。通過不斷完善，都朝著結(jié)構(gòu)合理可靠、降低投資、提高效率、減少運行成本、節(jié)能和環(huán)保的方向發(fā)展。在選擇涂裝設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)不同的工藝設(shè)備布置產(chǎn)品檔次及投資額度的確定方案。懸掛積放鏈與反向地面積放鏈或滑撬運輸系統(tǒng)配套使用，較適用單層廠房區(qū)域化布置，式U型烘干爐適用于反向地面積放鏈運輸工件；Ⅱ型烘干爐適用于滑撬運輸系統(tǒng)運輸工件。新型的水旋式噴漆室也適用于多層廠房由于其水洗裝置較深，會造成土建費用增力口。多品種生產(chǎn)且柔性化要求高的噴漆線，選擇噴涂機器人比自動噴涂機更合適，采用機器人噴漆是未來汽車涂裝噴漆的發(fā)展趨勢?？蛇x擇適合立體化、區(qū)域化多層廠房工藝布置的涂裝設(shè)備，選擇自動化程度高的噴涂設(shè)備(噴涂機、機器人)以達到生產(chǎn)全過程的自動化控制。產(chǎn)品級別較低、投資額度較小的涂裝線，可選擇適合區(qū)域化單層廠房工藝布置的涂裝設(shè)備。選擇適當(dāng)?shù)淖詣踊刂扑郊皣娡吭O(shè)備。藝布置的涂裝設(shè)備。7)土建及公用設(shè)施適用、可靠汽車涂裝線要求廠房全封閉、占地面積盡量小、廠房高度盡量低，以節(jié)省送排風(fēng)系統(tǒng)運行能耗。廠房內(nèi)墻壁及地面光滑平整，涂不積塵、不起灰的專用涂料。根據(jù)涂裝線用能種類和廠區(qū)公用動力供應(yīng)位置及工藝設(shè)備用能位置，合理布置涂裝線公用動力設(shè)施及供應(yīng)管線。公用動力設(shè)施位置的安排應(yīng)該既方便從廠區(qū)引線，又盡量靠近使用設(shè)備。公用動力管線布置司令圖方案，要考慮線路短、與其他設(shè)施互不干涉、布線順暢及安裝維修方便。3、工藝設(shè)計的關(guān)鍵點1)工藝布置的合理性汽車涂裝線一般都采用“三涂層”涂裝工藝，即底漆、中涂、面漆。工藝流程及工藝布考慮未來的涂裝工藝發(fā)展，工藝設(shè)計要滿足發(fā)展的需要。盡管國內(nèi)目前環(huán)保法規(guī)要求還2)設(shè)備及輔助設(shè)施布置的準確性驗工藝設(shè)計中工藝布置的準確性；及時消除各種干涉和碰撞，使設(shè)備及輔助設(shè)3)投資的經(jīng)濟性投資額度是衡量工藝設(shè)計經(jīng)濟性的重要指標。生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品并達到同樣的涂層要求，情況和產(chǎn)品水平?jīng)Q定投資，不能使設(shè)備功能過剩。同時，應(yīng)重視國內(nèi)外涂裝設(shè)備制造公司價格差異極大的特點。由國內(nèi)涂裝公司設(shè)計制造涂裝設(shè)備，以國內(nèi)設(shè)備及材料為主，從國外引進關(guān)鍵設(shè)備及配套件的投資方式更為經(jīng)濟。4)工藝設(shè)計的可實施性汽車涂裝線的工藝設(shè)計必須充分考慮布置涂裝設(shè)備的占地空間和輔助空間，保證安裝空間以便于設(shè)備的安裝、維修和保養(yǎng)。在工藝布置時應(yīng)保證設(shè)備安裝運輸通道有足夠的空間。多層廠房應(yīng)預(yù)留出各層的安裝洞或安裝孔，設(shè)置安裝各層設(shè)備使用的起重運輸設(shè)備或電梯。大型涂裝設(shè)備必須設(shè)置足夠的維修平臺及上下扶梯。5)涂裝技術(shù)的全面性作為工藝設(shè)計人員必須具備較全面的涂裝技術(shù)水平，在進行工藝設(shè)計之前即形成一個初模型基本上能夠滿足產(chǎn)品生產(chǎn)及管理、設(shè)備及設(shè)施的安裝維修掌握大型涂裝線中各種設(shè)備的結(jié)構(gòu)及特點、涂裝車間的能源介質(zhì)種類及各種管路布置走向、廠房結(jié)構(gòu)形式及要求、各種生產(chǎn)和生活輔助設(shè)施的配置等。有條件的人員應(yīng)參加生產(chǎn)實習(xí)，多參加涂裝線的安裝和調(diào)試工作。在完成一項汽車涂裝線的工藝設(shè)計過程中，應(yīng)成立由多個專業(yè)技術(shù)人員組成的設(shè)計項目。二、汽車涂裝工藝設(shè)計、投資和運行對涂裝成本的影響1、涂裝工藝設(shè)計對涂裝成本的影響會取得積極的降成本效果。汽車涂裝是汽車制造的重要工藝之一，圍繞涂裝工藝的精心設(shè)計，精打細算，一定會為整車降成本作出重要貢獻。隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，競爭日趨激烈，價格戰(zhàn)不可避免，汽車工業(yè)的高利潤時產(chǎn)品設(shè)計、配套采購、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品銷售、過程管理等多方面的因素。本文僅從汽車涂裝工藝設(shè)計角度，談?wù)勗鯓咏档统杀镜捏w會。汽車涂裝是汽車制造的四大工藝之一，大規(guī)模汽車涂裝線不僅工藝復(fù)雜、工程建設(shè)周期2、降低涂件噴涂設(shè)備的投資和運行費用大型被涂件(如大客車車箱、客車車箱、載貨車車箱、工程機械、專用車車箱等)的噴涂生產(chǎn)方式(除其中產(chǎn)量大、生產(chǎn)節(jié)拍小，已采用流水作業(yè)生產(chǎn)方式外)習(xí)慣于采用固定式噴涂 (噴涂時工件不移動)，且配置大型化的噴漆室。長度為在被涂物長度基礎(chǔ)上增加2-3m。如12m長的大客車車箱選用噴漆長度應(yīng)為30m。這樣大型噴漆室的造價約為5~6萬元/m；每米長的噴漆室的供排風(fēng)都需在這種固定式噴涂生產(chǎn)場合，靠噴漆工走動(或靠三維升降工作平臺)進行噴涂，有的企業(yè)采用機械手自動噴涂機和門式自動噴涂機，仍是被涂物靜置卜而自動噴涂機走動。在這種大型噴漆室中只有2-4支噴涂槍工作，造成供、排風(fēng)能源極大的浪費。為降低運行成本，長春客車廠采用分段供、排風(fēng)技術(shù)。將30m長噴漆室分為5個區(qū)段，借助供風(fēng)閥和變頻風(fēng)機按程序承擔(dān)機械手噴涂機行走的噴涂區(qū)段的供、排風(fēng)。使噴漆室的供、排風(fēng)量由20多萬m3/h降到5~6萬m3/h。設(shè)備投資仍然很大。采用工業(yè)涂裝的流水作業(yè)生產(chǎn)方式，固定噴涂工位，工件在噴涂過程中按工藝所需的速度向前移動。按每件被涂物的噴涂時間、生產(chǎn)節(jié)拍(鏈速)和噴涂定額時間(每支槍噴2~13m2/min)來確定工位數(shù)；再按應(yīng)設(shè)的工位、數(shù)來選定噴漆室的長度。在大型工件的兩側(cè)布置工位，如果是2~4個工位，則可選用6-8m長度的噴漆室；如果是4~6個工位，則可選用8-10m長的噴漆室。在噴漆室進出口配置漆前準備室和所需長度的晾干室(它們的作用是除防塵外，在噴漆室出人口形成風(fēng)幕，防止噴涂漆霧串人車間；另外起緩沖作用)。漆前準備室和晾＋室需按溶劑的揮發(fā)量達到一定的換氣次數(shù)(≥30次/h)。因結(jié)構(gòu)簡單其造價約1萬元/m左右。這種流水作業(yè)生產(chǎn)方式不僅能節(jié)省設(shè)備投資和運行成本，也能較大幅度地提高噴漆室和自動噴涂機的有效作業(yè)時間。設(shè)備的有效作業(yè)時間(或稱設(shè)備的有效使用率)系指設(shè)備運轉(zhuǎn)時間＝有效作業(yè)時間＋空運轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時間。在同一生產(chǎn)節(jié)拍中有效作業(yè)時間長，則設(shè)備的有效利用率就高。又如在有一定經(jīng)濟規(guī)模的汽車車身涂裝線上裝備的自動靜電噴涂站(ESTA)，原用9個杯的往復(fù)式自動靜電涂裝機，現(xiàn)已被3~4臺(3~4杯)機械手組成的自動靜電噴涂站所取代，大幅度地提高了杯式靜電噴槍的有效作業(yè)時間，從而節(jié)省投資和運行成本。因此，在進行涂裝工藝設(shè)計時，應(yīng)在盡量提高設(shè)備的有效使用率的基礎(chǔ)上計算選用設(shè)備(工位數(shù)、臺數(shù)或長度)。三、生產(chǎn)綱領(lǐng)是工藝設(shè)計的重要依據(jù)1、生產(chǎn)綱領(lǐng)的確定生產(chǎn)綱領(lǐng)是工藝設(shè)計的重要設(shè)計依據(jù)，直接關(guān)系到投資成本。新建涂裝線生產(chǎn)綱領(lǐng)的確費建設(shè)投資成本，而且還會增加單件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。汽車產(chǎn)品的成本與產(chǎn)量的關(guān)系十分密切。在汽車涂裝中尤其明顯，未達到一定的批量，開動大規(guī)模涂裝線，很可能會導(dǎo)致生產(chǎn)虧本。有公司曾經(jīng)出現(xiàn)過大規(guī)模涂裝線已經(jīng)建成，但因無生產(chǎn)批量而不能開動生產(chǎn)線的教訓(xùn)，造成大量資產(chǎn)閑置，資金浪費。在確定生產(chǎn)綱領(lǐng)時，一定要十分慎重，避免投資不慎造成重大損失。筆者認為，若預(yù)期的產(chǎn)量不很明確?；蝾A(yù)計產(chǎn)品市場需要一個較長的成長過程，在設(shè)計生產(chǎn)綱領(lǐng)時不妨相對保守一些，或采取滾動發(fā)展的策略。對設(shè)計生產(chǎn)綱領(lǐng)偏小，造成生產(chǎn)能力過飽和的問題。可以采取一些應(yīng)對措施，主要可以年時基數(shù)及設(shè)備開動率。國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)線的年時基數(shù)及設(shè)備開動率計算留有相，因不但可以提高產(chǎn)量，還可以降低單件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。涂裝能力的滾動發(fā)展也有兩種基本模式；一種是當(dāng)一條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力難以滿足生產(chǎn)線；另一種是在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上進行補充、改造，提高其生中就應(yīng)設(shè)計好二期的補充、改造方案。有利于降低改造成本及施工周期。以滾動發(fā)展的模式設(shè)．如僅從單位生產(chǎn)能力的投資額考慮，可能要大于一次性投資，但若考慮投資風(fēng)險、綜合成本等因素，滾動發(fā)展是一種實用的能力建設(shè)模式。在國內(nèi)汽車行業(yè)有不少這種成功的先例。對商用車涂裝而言。中涂及罩光漆的綱領(lǐng)也是影響投資成本的重要因素。在乘用車涂裝商用車涂裝中，中涂及罩光漆通常只占很小的比例，為節(jié)省成本，中涂一般共用面漆線。但不斷提高，商用車中涂及加罩光的面漆有擴展之勢，所以在新建商用車涂裝線時應(yīng)作好這方面的準備，可以一次規(guī)劃，預(yù)留中涂、罩光等部分的陣地，分四、涂裝車間的自動化程度是工藝水平的主要體現(xiàn)1、工藝水平的確定涂裝生產(chǎn)線工藝水平的高低直接決定投資成本及以后的生產(chǎn)成本。確定工藝水平是一項復(fù)雜的工作。應(yīng)對產(chǎn)品市場定位、涂層質(zhì)量要求、企業(yè)的管理水平、企業(yè)的經(jīng)濟狀況等進行綜合分析，從低到高選擇合適的水平檔次。筆者認為確定工藝水平應(yīng)盡量做到恰如其分，不必追求“錦上添花”。許多涂裝工藝設(shè)計師，在確定工藝水平時，習(xí)慣采用寧高勿低的保險做法，往往導(dǎo)致不必要的成本增加。確定工藝水平的首要原則是工藝適合于產(chǎn)品涂層質(zhì)量要求，再結(jié)合企業(yè)的管理水平、企業(yè)的經(jīng)濟狀況、經(jīng)濟效益等綜合考慮。涂裝車間廠房是支撐工藝水平的重要方面。對裝飾性要求很高的車身涂裝，涂裝環(huán)境潔費用均很高，但它對涂層外觀質(zhì)量的保證是十分必要的．可以大幅度如底盤件及載重車車廂涂裝，可以采用普通的開放式廠房，以節(jié)省成本。涂裝車間的自動化程度是工藝水平的主要體現(xiàn)。也是影響投資及生產(chǎn)成本的關(guān)鍵因素。資金狀況、管理水平、經(jīng)濟效益等方面的情況。一般，產(chǎn)品檔次較低，產(chǎn)量不大(年產(chǎn)小于2000輛車身)的情況下，工藝手段主要以人工為主：產(chǎn)品檔次較高，年產(chǎn)量(5000~20000)產(chǎn)量(30000~60000)輛車身，可以采用涂裝過程全部自動化運輸，關(guān)鍵的工藝參數(shù)自動控可以實現(xiàn)涂裝車間自動化的全部內(nèi)容。在涂裝工藝設(shè)計中，因地制宜，選擇合適的自動化水制非常重要。底色漆、罩光漆“三涂一烘”的材料及工藝?？梢杂糜谏逃密嚰爸械蜋n乘用車，這項技術(shù)的推廣應(yīng)用，可以節(jié)省涂裝設(shè)備的投資及占地面積。降低生產(chǎn)成本。但利用新技術(shù)之前，應(yīng)進行充分的調(diào)查研究，注意新技術(shù)的應(yīng)用條件，保證應(yīng)用的可靠性。例如：利用遠紅外烘干技術(shù)，可以節(jié)省能源．用在粉末等底漆烘干中比較適合，但若在面漆烘干中全部采用遠紅外烘觀質(zhì)量。涂料及涂裝技術(shù)在不斷發(fā)展，依靠技術(shù)的進步。降低涂裝2、工藝平面布置算的綜合體現(xiàn)，同時也是一項整個工藝過程外，還應(yīng)注意物流、分區(qū)、跑空、返修和廠房結(jié)構(gòu)等多方面的面布置中盡量將車間分隔成潔凈區(qū)、產(chǎn)塵區(qū)、高溫區(qū)、輔助區(qū)等若干個區(qū)域；為保證涂裝質(zhì)特別是轎車涂裝，設(shè)計中要留出足夠的返修場地：對大型車身涂裝線，采用多層結(jié)構(gòu)廠房較五、關(guān)鍵設(shè)備的選型、工藝材料的選用、能源策略備選型關(guān)鍵設(shè)備的選型，體現(xiàn)工藝水平的高低，也直接影響投資成本、產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本。電泳設(shè)備占地面積小，設(shè)備投資小，但生產(chǎn)綱領(lǐng)不能太大，一般，年綱領(lǐng)在三萬輛以下。采用步進式前處理、電泳設(shè)備，年綱領(lǐng)在三萬輛以上。采用連續(xù)式?，F(xiàn)在有廠家提出，為節(jié)省設(shè)備投資，年綱領(lǐng)在六萬輛以下，前處理、電泳設(shè)備仍可以采用步進式，采取的措施是用一個吊具裝兩個工件，或在工藝時間較長的磷化工序采用兩個工位。車身涂裝線中噴涂設(shè)備的選型，采用最簡單的空氣噴槍人工噴涂，投資成本最小，但噴涂效率很低，油漆利用率一般在30％~40％左右；而現(xiàn)代最先進的噴涂設(shè)備是高速靜電旋杯自動噴涂機或機器人．噴涂效率可以達到85％以上，可以節(jié)省大量的油漆材料及廢漆處理費用，并且涂裝質(zhì)量明顯優(yōu)于其它噴涂方式，但這種自動噴涂系統(tǒng)價格非常昂貴。采用哪綜合成本更低，主要根據(jù)生產(chǎn)批量等因素確定，對大批量高檔次流水線，采用噴涂效率高的自動噴涂機更合算，對年產(chǎn)量小于三萬的生產(chǎn)線。采用價格高昂的自動噴涂機可器人將會逐步擴大應(yīng)用。，應(yīng)是設(shè)備選型工作的重要內(nèi)容。輸送被涂物的機械設(shè)備是工業(yè)涂裝線的重要組成部分，它貫通連接各涂裝線，是涂裝生產(chǎn)線的動脈。中占十分重要輸送設(shè)備的每一次革新都推動著涂裝技術(shù)的進步，以汽車車身前處理和陰極電泳涂裝線為例，由普通懸掛式輸送鏈→懸掛式推桿積放鏈→擺桿式輸送鏈→旋轉(zhuǎn)浸漬式輸送機(以Rodip-3為代表)革新歷程的每一步都使漆前處理、陰極電泳涂裝工藝得到改進。涂裝質(zhì)量提高、設(shè)備長度縮短、被處理面積的百分比增加，尤其是旋轉(zhuǎn)浸漬輸送技術(shù)投產(chǎn)應(yīng)用，以全100%，消除了氣包，克服磷化和電泳過程中的“L”效應(yīng)；使車身的外觀水平面更平滑、減少打磨短；使浸漬處理槽容積達到最??；瀝水更干凈，使身的帶液量由傳統(tǒng)輸送方式的8~12L/臺降到0.3L/臺，提高材料利用率，降低了用水量在工業(yè)涂裝領(lǐng)域中采用的地面輸送機械的品種、類型更多。如普通的(水平或垂直)地面鏈、倒置式地面推桿積放鏈、滑撬輸送機系統(tǒng)及其變型地面輸送機械，需結(jié)合實際科學(xué)、合理地在車身涂裝和塑料件涂裝工藝中，應(yīng)用滑撬輸送技術(shù)在國內(nèi)已得到認可。與地面反向積放鏈相比，具有較多的優(yōu)越性。但在滑撬輸送技術(shù)應(yīng)用(作出的工藝平面布置)中仍存在線路偏偏大、涂裝車間空間利用率偏低、升降機和橫向轉(zhuǎn)移單元使用量偏多等情況導(dǎo)致投資增大。分析原因是設(shè)計人員對滑撬輸送機的基本單元的功能、特性研究不夠，滑撬輸送機系統(tǒng)的工藝布置技巧掌握不夠，還留有采用地面輸送鏈那種平鋪的設(shè)計觀念。在滿足工的前提下，滑撬輸送機線路應(yīng)盡可能短，各工序間應(yīng)盡可能緊湊銜接；升降機和橫向轉(zhuǎn)移單元也應(yīng)盡可能少用；以減少投資和故障點。2、涂裝車間機運設(shè)備的選用建設(shè)周期長，而且工程投資巨大，其設(shè)備選型應(yīng)根據(jù)廠房、造價、車型、工藝要求綜合考慮，并做出最終選擇。隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，競爭日趨激烈，汽車工業(yè)的高利潤時代已經(jīng)結(jié)束，降低成本、提高效益是汽車工業(yè)的必然選擇。汽車涂裝是汽車制造的四大工藝之一，大規(guī)模的汽車涂裝線不僅工藝復(fù)雜、工程建設(shè)周期長，而且工程投資巨大。如某汽車公司年產(chǎn)15萬輛新涂裝車間，投資5億人民幣，從土建到交付使用，工期3年左右(圖6-1所示)。本文僅從汽車涂裝車間前處理、電泳線機運設(shè)備的選型原則和方法，來管窺汽車生產(chǎn)線低，也直接影響投資成本、產(chǎn)5年來汽車產(chǎn)量以每年30%的速度高速增長，原有的生產(chǎn)平臺已不能滿足其發(fā)展要求，必須新建生產(chǎn)線。新建涂裝車間的生產(chǎn)綱領(lǐng)取決于國家汽車產(chǎn)業(yè)的政策導(dǎo)向，道路交通、石油供給的能力及社會購買能力等，最主要的還是公司自身的發(fā)展動力和品牌意識。產(chǎn)能太小不能完成生產(chǎn)而且還會增加單件產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，削弱產(chǎn)品的競爭力，國內(nèi)某汽車廠曾有置，資金嚴重浪費。汽車產(chǎn)品的成本與產(chǎn)量的關(guān)系十分密切，在汽車涂裝中前景的預(yù)測研判，決定采取滾動發(fā)展的策略，新建年產(chǎn)15萬輛商用車/乘用車涂裝車間，土建廠房預(yù)留二期工程年產(chǎn)15萬輛基礎(chǔ)。常用的機運設(shè)備前處理電泳工藝是工件在槽體內(nèi)通過“酸洗→水洗→預(yù)脫脂→脫脂→水洗→磷化→水洗→純水洗→電泳→噴淋洗→水洗→純水洗→進入烘爐”的涂漆工藝，電泳的實質(zhì)是車體在水性涂料溶液中，通過電流的作用使涂料在工件表面發(fā)生電沉積，形成漆膜。汽車涂裝車間前處理、電泳機械化輸送設(shè)備主要有普通懸掛鏈、推桿鏈、程控葫蘆、擺桿鏈等，它們雖然結(jié)構(gòu)形式差別很大，作用卻都是一樣的——輸送工件，完成工藝流程。各種輸送設(shè)備各具優(yōu)缺點，在工藝布置及設(shè)備選型時，應(yīng)根據(jù)廠房、造價、車型、工藝要求綜合考慮，并做出設(shè)備選擇。在工藝形式上，采用步進式還是連續(xù)式對設(shè)備投資的影響目前國內(nèi)外的前處理、電泳機運設(shè)備主要有以下幾種：1)懸掛輸送鏈懸掛輸送鏈(圖6-2所示)是目前國內(nèi)汽車生產(chǎn)廠商在涂裝線上使用最普遍的機運方式，它具有連續(xù)輸送、造價低、運行可靠、維修方便的優(yōu)點。一條年產(chǎn)7萬輛的機運線造價四五鏈也是焊裝、裝配生產(chǎn)線使用最普遍的機運設(shè)備。2)程控葫蘆程控葫蘆被廣泛用于年產(chǎn)3萬輛以下、生產(chǎn)拍節(jié)在5min/臺的步進間歇式輸送，其造價地面積小、投資小，承載大，在卡車、工程機械的涂裝前處理電泳線的機運輸送(車身長度6~14m)油漆前處理線，采用小車變頻調(diào)速，t，這是其它輸送方式難以做到的。近年來，一些汽車廠在年產(chǎn)6萬輛的涂裝生產(chǎn)線前處理、電泳設(shè)備中采用步進式輸送，措施是1個吊具裝2個工件，或在工藝時間較長的磷化工序采用2個工位，并且國內(nèi)也有連續(xù)生產(chǎn)的程控葫蘆線問世，可以使用于節(jié)拍較快的生產(chǎn)線上，為程控葫蘆的使用帶來了極大3)擺桿輸送機擺桿輸送機是最近十幾年發(fā)展起來的新型輸送設(shè)備，主要用于大規(guī)模生產(chǎn)的汽車涂裝生產(chǎn)線。我國上海大眾B5涂裝線、金杯汽車廠轎車涂裝線、煙臺車身有限公司涂裝線的前處理和電泳段都采用了這種擺桿鏈輸送系統(tǒng)(圖6-3所示)。與推桿懸掛鏈、程控葫蘆相比，擺桿鏈輸送機上的工件能以45°的傾斜角出槽和入槽，槽的體積，縮短了設(shè)備長度，通常情況下可減少大約10%的工藝設(shè)備投資成本。擺桿輸送機還具有其它一些優(yōu)點：由于泵、管路等的減少，使得前處理及電泳的運行成解決了車頂部內(nèi)表面有氣泡、內(nèi)腔膜厚偏薄有問題，可提高前處理和電泳的質(zhì)量；軌道和鏈條在設(shè)備兩側(cè)，從根本上避免了油污滴落在工件上。AMAC輸送機生產(chǎn)廠家也做了一些深入的研究開發(fā)工作。綜合以上輸送設(shè)備的優(yōu)缺點，該汽車公司最終選用了目前在國際上比較先進的擺桿鏈機元，投資只增加了700萬元。，3、工藝材料的選用工藝材料與生產(chǎn)成本密切相關(guān)。在保證涂層質(zhì)量的前提下，比較工藝材料成本，不僅要比較材料的價格，還應(yīng)比較材料的消耗量、生產(chǎn)費用(能耗等)，甚至還包括環(huán)保費用等。盡量選用低能耗、環(huán)保型的材料，是降低成本的有效途徑。例如：選擇中低溫磷化材料，選擇烘烤溫度較低的電泳漆，可以降低能耗。檔次，恰如其分地確定材料的性能指標，也是影響成本的重要方面。例如，對車身的電泳涂裝而言，因其形狀復(fù)雜，有腔形結(jié)構(gòu)，所以要求電泳漆的泳透力高，但對形狀簡單的汽車零件，其電泳漆的泳透力要求不高。價格也較低。4、能源策略涂裝車間是耗能大戶，工藝設(shè)計中選擇的能源政策直接影響車間的運行成本。涂裝工藝據(jù)實際情況，選擇供應(yīng)充足，較經(jīng)濟的能源。用于前處理設(shè)備及空調(diào)設(shè)備較經(jīng)濟的加熱能源是蒸汽或熱水。用于烘干及廢氣處理較經(jīng)濟的能源是天然氣或煤氣。成本的角度考慮，很不經(jīng)濟。許多地方。不一定有充足的天然氣或煤氣供應(yīng)，但現(xiàn)在各地的一公升輕柴油的熱值相當(dāng)于十一度左右的電，根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠图半姷膬r格，就可大概計算燃油進行直接燃燒處理。不但綜合利用了烘干爐廢氣。還節(jié)省了廢氣處理裝置及運行費用。關(guān)于第二節(jié)汽車涂裝中的降成本方案設(shè)計實例一、概述降低汽車涂裝的成本是汽車涂裝業(yè)發(fā)展的趨勢，通過優(yōu)化電泳后水洗工藝可以簡化電泳工藝流程，減少純水的消耗與廢水排放，降低純水制造與廢水處理成本；在本色面漆機器噴隨著我國汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展，競爭也日趨激烈，降低成本、提高效益是汽車工業(yè)發(fā)展的必然要求，降低成本同樣也是汽車涂裝的發(fā)展趨勢與要求，而優(yōu)化涂裝工藝方案是降低涂裝成本的重要途徑之一。盡管降成本任務(wù)迫切，但不能以犧牲質(zhì)量、環(huán)保為代價，降成本必須進的質(zhì)量、環(huán)保風(fēng)險。涂裝材料與涂裝工藝密不可分，研究降低汽車涂裝成本的工藝必須緊密結(jié)合汽車涂料的特性。汽車涂料制造業(yè)的競爭也要求汽車涂料制造商在開發(fā)、制造涂料的同開發(fā)低成本涂裝工藝，給用戶創(chuàng)造更多價值。下面提出兩例汽車涂裝中的降成本工藝方案構(gòu)想，與汽車涂料制造商及汽車涂裝同行共同探討。二、取消電泳后純水洗工藝1、現(xiàn)行的電泳后水洗工藝陰極電泳代表性工藝過程如圖6-4所示。電泳后多道UF(超濾)水洗的作用是清洗電泳后漆膜表面的浮漆，并通過超濾液將浮漆帶回電泳槽循環(huán)利用，以提高電泳漆利用率。純水清洗的目的是進一步清洗浮漆，并清洗漆膜表面的超濾液，避免超濾液中的溶劑及其他小分子物質(zhì)對漆膜質(zhì)量造成影響。電泳后純水洗的排放廢水需進污水處理站集中處理，處理達標后排放；對含鉛電泳漆電泳后的水洗廢膜分離設(shè)備廠開發(fā)了一套電泳后封閉清洗系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用特殊的RO(反滲透)設(shè)備，將電泳超濾液進行反滲透，電泳槽，以實現(xiàn)封閉清洗。該系統(tǒng)在部分汽車涂裝線上得到應(yīng)用，應(yīng)用效果較好。2、取消電泳后純水洗工藝的構(gòu)想為了進一步挖掘電泳后水洗工藝中的降成本潛力，日本學(xué)者實驗比較了電泳后有無水洗漆膜粗糙度基本相同，主要面的漆膜外觀無變化，存在積液的部分出現(xiàn)流痕，漆膜的物理機械性能、耐鹽霧性能、耐水、耐濕熱及配套面漆的性能等均無變化，且其銳邊耐腐蝕性能得到了提高。根據(jù)文中的分析，取消電泳后水清洗工藝的主要問題是要避免電泳后的積液，其探討取消電泳后水清洗工藝的可行性。在底面合一的陽極電泳涂裝中，試驗過無電泳后水洗工藝對漆膜性能的影響，結(jié)果表明在部分漆膜外觀質(zhì)量要求不太高、涂裝條件較差的陽極電泳涂裝中存在電泳后無水洗工藝或電泳后只采用自來水洗的做法。為了在保證漆膜質(zhì)量與材料利用率的前提下盡量降低電泳后水洗及其排放廢水的處理成本，筆者根據(jù)以上的相關(guān)實驗及應(yīng)用情況，進一步推理，提出電泳后只采用超濾液清洗，構(gòu)想，但有同行認為取消電泳后純水洗會影響配套面漆的質(zhì)量，尤其是又據(jù)搜集的相關(guān)方面的信息，國內(nèi)某合資汽車公司計劃根據(jù)外資方的試驗結(jié)果，在新建性，進行相關(guān)試驗研究，創(chuàng)造相關(guān)條件，爭取將電泳后免純水洗工藝應(yīng)用裝生產(chǎn)中。取消電泳后純水洗工藝，簡化電泳工藝流程，可以縮短電泳設(shè)備長度，減少電泳設(shè)備投入；在不增加電泳RO設(shè)備的情況下，簡單實現(xiàn)了封閉電泳后沖洗，提高了電泳漆的利用率，減少了純水的消耗與廢水排放，降低了純水制造與廢水處理成本，有利于保護環(huán)境，符合涂三、面漆自動噴涂工藝方案設(shè)計以溶劑型金屬面漆為主的機器噴涂典型工藝過程如圖6-5所示。以本色面漆為主的商用車機器噴涂典型工藝過程如圖6-6所示。目前東風(fēng)汽車有限公司的商用車面漆主要采用本色漆，少部分采用金屬漆，若兼顧金屬漆與要求。從金屬漆機器噴涂工藝流程中可以看出需要3個自動噴涂站，自動噴涂站的投資成本很高，而公司金屬漆的產(chǎn)量很低，采用自動噴涂節(jié)省的金屬漆材料成本不足以抵消自動噴涂站高額的投入，所以這種方案很不經(jīng)濟。為降低自動噴涂的投資成本，根據(jù)公司本色漆與金屬漆的產(chǎn)量情況，計劃金屬底色漆采用人工噴涂，本色面漆與金屬漆的清漆部分共用自動靜電旋杯大限度節(jié)省投資，方案的關(guān)鍵是要論證1個自動噴涂機旋杯站(一道噴涂)能否替代原來需要2個自動噴涂機旋杯站(兩道噴涂)的本色面漆噴涂。首先圍繞機器本身進行理論計算。根據(jù)漆膜的厚度要求35~40μm，本色面漆的施工固體分min為驗證一道旋杯噴涂本色面漆的實際效果，在現(xiàn)有的旋杯自動噴涂線上進行試驗，只應(yīng)用1個旋杯站，用現(xiàn)用的油漆，調(diào)整旋杯的油漆流量等參數(shù)，進行一道本色面漆噴涂，結(jié)果表明漆膜厚度可以達到工藝要求，漆膜外觀質(zhì)量水平與同樣厚度的兩道噴涂水平相當(dāng)。盡管通過理論計算和試驗驗證，證明了采用1個旋杯站完成車身本色面漆噴涂的可行性，但不同噴涂機器、不同面漆材料可能存在差異。為保證這種工藝方式的穩(wěn)定應(yīng)用，希望涂料供就能更有把握地采用此工藝。第三節(jié)汽車涂裝車間(線)的工藝設(shè)計汽車涂裝車間(線)的設(shè)計包括工藝設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、建筑及公用設(shè)計等。工藝設(shè)計貫工藝設(shè)計(或稱概念設(shè)計)。師要對擴初高計進行優(yōu)化、深化，然后向其他專業(yè)設(shè)計人員提出設(shè)計任務(wù)書及相應(yīng)的工藝資料(有時要向有關(guān)的專業(yè)公司提出招標書)。在各專業(yè)完成總圖設(shè)計后，要對各專業(yè)的設(shè)計必要時要把各專業(yè)的設(shè)計在平面圖上匯總，發(fā)現(xiàn)問題及時反饋給相應(yīng)專業(yè)設(shè)，進行調(diào)整。當(dāng)某些專業(yè)由于某種原因不能滿足工藝要求時，工藝設(shè)計應(yīng)及時拿出調(diào)整方案。此外，工藝設(shè)計師還要負責(zé)各專業(yè)之間互提資料的協(xié)調(diào)工作。在所有專業(yè)設(shè)計完成后，工藝設(shè)計師要繪制最終的安裝施工平面圖。一、涂裝車間的布置設(shè)計的程序、內(nèi)容及相互關(guān)系在完成初步設(shè)計工藝流程圖和設(shè)備選型之后，進一步的工作就是將各工段與各設(shè)備按生產(chǎn)流程在空間上進行組合、布置，并用管道將各工段和各設(shè)備連接起來。前者稱車間布置，后者稱管道布置(配管設(shè)計)。1、車間布置初步設(shè)計車間布置初步設(shè)計的最后成果是一組平(剖)面布置圖(初)或一只布置模型加有關(guān)照2、車間布置施工圖設(shè)計車間布置施工圖設(shè)計的最后成果是最終的車間布置平(剖)面圖，這是工藝提供給其他通道、道路的位置與要求；防火、防爆、防腐和物料及設(shè)備運輸要求。它給設(shè)備設(shè)計部門提供容器與換熱器的支腳形式與位置，管口方位等。對電氣和儀表專業(yè)提供配電室，控制室位置，電器及儀表的安裝位置，電纜走向，開關(guān)板和儀表屏位置等。3、管道布置設(shè)計簡單的小型車間可以直接在設(shè)備圖上進行管道布置，一般規(guī)模較大和較復(fù)雜的車間應(yīng)在配管模型上進行三度空間的配管。管道布置的最后成果是：①經(jīng)過補充和校核的車間布置平 (剖)面圖，供設(shè)備安裝；②管道布置圖或配管模型加管段圖，供管道預(yù)制與安裝。二、車間布置設(shè)計的內(nèi)容條件和依據(jù)1、車間布置設(shè)計的內(nèi)容車間布置設(shè)計的內(nèi)容可分為車間廠房布置和車間設(shè)備布置。車間廠房布置是對整個車間各工段、各設(shè)施在車間場地范圍內(nèi)，按照它們在生產(chǎn)中和生活中所起的作用進行合理的平面和立面布置。設(shè)備布置是根據(jù)生產(chǎn)流程情況及各種有關(guān)因素，把各種工藝設(shè)備在一定的區(qū)域內(nèi)進行排列。在設(shè)備布置中又分為初步設(shè)計和施工圖設(shè)計兩個階段，每一個設(shè)計階段均要求平面和剖2、車間廠房布置設(shè)計的條件和依據(jù) (1)設(shè)計的基本條件2)掌握涂裝車間與加工、總裝車間和輔助部分的相互關(guān)系。3)車間與原材料、工種和產(chǎn)品運輸、動力輸送和消防安全的關(guān)系。4)熟悉涂裝工藝流程，原材料、工件和產(chǎn)品的貯存和要求，輔助設(shè)施要求。5)了解各設(shè)備和設(shè)施的特點和要求，要顧及日后安裝、維護、操作位置、巡回路線和地段。6)熟悉有關(guān)防火、雷、爆、毒、衛(wèi)生和環(huán)保要求和標準，以便確定車間廠房的有關(guān)等級。、儀表、電氣、給排水、采暖通風(fēng)等專業(yè)和機修、安裝、操作和管理等方面的需要。三、車間布置的依據(jù)主要設(shè)計規(guī)范和規(guī)定的名稱，詳細內(nèi)容見有關(guān)的標準和規(guī)范。2.設(shè)計的基本依據(jù)和基礎(chǔ)資料①對初步設(shè)計需要帶控制點生產(chǎn)工藝流程圖，對施工圖設(shè)計需要管道儀表流程圖；衡算數(shù)據(jù)及物料性質(zhì)(包括原料、中間體、副產(chǎn)品、成品的數(shù)量及性質(zhì)，三廢的數(shù)據(jù)及處理方法)；③原材料、工件、產(chǎn)品的貯存和運輸要求；④車間設(shè)備一覽表(包括設(shè)備外形尺寸、重量、支撐形式及保溫情況)；⑥車間定員表(除技術(shù)人員、管理人員、車間化驗人員、崗位操作人員外，還包括最大班人數(shù)和男女比例的資料)；廠區(qū)總平面布置圖(包括本車間同其他生產(chǎn)車間、輔助車間、生活設(shè)施的相互聯(lián)系，廠內(nèi)人流物流的情況與數(shù)量)。四、車間布置設(shè)計原則、內(nèi)容和要求1.車間布置設(shè)計原則①最大限度地滿足工藝生產(chǎn)包括設(shè)備維修的要求。②有效地利用車間建筑面積(包括空間)和土地。③要為車間的技術(shù)經(jīng)濟指標、先進合理以及節(jié)能等要求創(chuàng)造條件。④考慮其他專業(yè)對本車間布置的要求。⑤要考慮車間的發(fā)展和廠房的擴建。他車間在總平面圖上的位置合理，力求使它們之間輸送管線最短，聯(lián)系最方便。⑧考慮建廠地區(qū)的氣象、地質(zhì)、水文等條件。⑨人流物流不能交錯。2.車間廠房布置內(nèi)容和要求車間廠房布置包括車間平面布置和立面布置，主要取決于生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)種類、地形和地形條件。它必須滿足工藝要求，同時也應(yīng)符合國家的防火衛(wèi)生標準等各種規(guī)范和規(guī)定。 (1)車間平面布置的內(nèi)容和要求1)車間平面布置的內(nèi)容一個較大的涂裝車間(裝置)通常包括下列組成。①生產(chǎn)設(shè)施包括生產(chǎn)工段、原料和產(chǎn)品倉庫、控制室、露天堆場或貯罐區(qū)等。②生產(chǎn)輔助設(shè)施包括除塵通風(fēng)室、變電配電室、機修儀修室、化驗室和貯藏室等。③生活行政設(shè)施包括車間辦公室、工人休息、更衣室、浴室、廁所等。④其他特殊用室如勞動保護室保健室等。車間平面布置就是將上述車間(裝置)組成在平面上進行組合布置。車間廠房的基本部分確定以后，就可按照生產(chǎn)工藝流程和一些重要設(shè)備進行平面布置試排。設(shè)備布置時應(yīng)確保生產(chǎn)工藝流程，減少物料用轉(zhuǎn)量，便于工作和設(shè)備的維修。提高工藝和機械化水平。管理和安全，設(shè)備與墻壁之間的距離，設(shè)備間的距離、運噴漆室出口和烘干室人口之間≥2m打磨、拋光和補漆工位與噴漆室或浸漆槽出人口的間距≥5m應(yīng)考慮裝卸方便。各設(shè)備和廠房構(gòu)件之間的距離可參見圖6-7。從工位到最近的向外出口或樓梯口距離一般不大于75m。多層建筑物內(nèi)不大于50m。對運輸鏈的驅(qū)動站和拉緊裝置，漆前處理、電泳、噴漆設(shè)備的輔助設(shè)備等都要考慮留 (2)廠房的平面型式、跨度和高度對涂裝車間來說，多數(shù)情況是長方形，這樣設(shè)備布置彈性大，有利日后發(fā)展，也有利于自然采光和通風(fēng)。工藝、設(shè)備、自然采光和通風(fēng)及建筑造價來確定。廠房高度由設(shè)備高度和傳輸方式所確定。在采用懸鏈運輸時不低于6．Om，用吊車和涂裝大型工件時不低于8．Om。在廠房高度不高時，可在局部工位挖坑來滿足工藝和設(shè)備的要3、生產(chǎn)輔助設(shè)施的布置和設(shè)計 (1)調(diào)漆間工粘度，過濾后裝入帶蓋的桶中送往涂裝車間或用泵和管道系統(tǒng)連續(xù)壓送到工位。后者適用為便于搬運涂料和溶劑，調(diào)漆間常設(shè)于原料倉庫一端。在涂裝車間內(nèi)設(shè)調(diào)漆間一般布置在一端，用磚墻隔開，或設(shè)在獨立的房間內(nèi)。在涂裝車間設(shè)調(diào)漆間，一般只貯當(dāng)班用量的油漆；獨立建筑物，規(guī)定的涂料庫存量為5~7天。而溶劑建調(diào)漆間設(shè)在建筑物的陰面，室溫15℃左右。電器設(shè)備、地面鋪設(shè)、通風(fēng)等都應(yīng)滿足安全防自動輸漆系統(tǒng)，涂料輸送到各噴漆點，并不斷循環(huán)，提高工作效率，降低材料損失，不斷低過濾和調(diào)整粘度，確保涂膜質(zhì)量。 (2)化驗室涂裝車間應(yīng)配備一個常規(guī)檢驗的化驗室，用于檢查送往涂漆工位的涂料質(zhì)量，漆表在涂裝車間內(nèi)設(shè)調(diào)漆間處理和電泳涂裝等的工藝參數(shù)和涂層的質(zhì)量?；炇覒?yīng)裝備相應(yīng)的檢測儀器，這取決于涂裝工藝特性。車間化驗室面積一般13~30m2，1—3個化驗員。其他像檢修、生活行政設(shè)施面積根據(jù)車間規(guī)定而定，通常和化驗室一起，設(shè)在車間的一端。五、汽車涂裝車間對涂裝環(huán)境的要求1.涂裝作業(yè)采光和照明一般汽車涂裝車間采用輕鋼結(jié)構(gòu)、全面封閉、強制性通風(fēng)換氣、自然光照及局部人工照明的房布置工藝流程線，輔房安置輔助設(shè)施及貯存生產(chǎn)輔料，并在主要出入通道設(shè)涂裝作業(yè)要有適當(dāng)?shù)恼斩?，其基準見?—1。車間照度取決于窗戶采光、照明和室內(nèi)物在涂裝車間內(nèi)設(shè)調(diào)漆間的亮度等。置窗戶、天窗引入自然光，但要避免日光直射。窗戶面積為在不能采用自然光的場合，可用人工照明。但整體的照明亮度必須均勻。在涂層檢查、噴漆室、修補涂層等精細操作工位，還應(yīng)使用局部照明。為了便于正確識別涂料顏色，這些工位宜采用天然日光色光源或天然白色光照明。在一般場合就采用普通日光燈即可。建筑物表面采用較高反射率的材料，其功能是提高室內(nèi)照明度。天花板反射率在85％以上，墻壁上60％~70％，地面為20％~30％。2.環(huán)境、溫度和濕度涂裝施工對空氣的溫度、濕度等均有一定的要求。使用水簾式抽風(fēng)降溫系統(tǒng)，利用引入室外的新鮮空氣，通過蒸發(fā)降溫這一種自然現(xiàn)象來達到降溫和濕度的目的。涂裝車間的溫度和濕度對涂料的施工性能和干燥性影響很大，氣溫在5℃以下，涂料干燥極慢；濕度在85％以上易產(chǎn)生涂層發(fā)白現(xiàn)象，使涂膜性能下降。應(yīng)當(dāng)避免在寒冷、高濕水簾式抽風(fēng)降溫是在廠房的一端裝上專用負壓機及相關(guān)配件后，將廠房內(nèi)部的空氣往外導(dǎo)入經(jīng)過水簾系統(tǒng)的外界空氣，當(dāng)水分蒸發(fā)時來降低空氣中的溫度。工廠內(nèi)利自外界導(dǎo)入充分的空氣，并帶走廠內(nèi)人員、機器等所排出的熱新，使環(huán)境、溫度和濕度濕度的目的。的溫度、濕度要求也不同，大致情況可參見表6—2。結(jié)露時必須烘干。3.空氣清潔度在轎車車身的油漆表面，如果有幾粒突出的灰粒，將給表面質(zhì)量帶來十分不良的影響，會給客戶留下不好的第一印象。如果灰粒在油漆的最表層，并且粒徑不大，尚可通過打磨、拋光的辦法進行處理后報交，否則只能返工。國外汽車廠規(guī)定的返工率為25％，包括整車返工和局部返工。出口車的返工率在50％左右，每返工1輛車要多消耗8kg左右的油漆，并且浪費節(jié)拍和能源，人力、物力上的浪費十分可觀。通常返工1輛車，需浪費涂裝材料600元，加上人工、能源等總計在1000元以上。一些和整車配套的零部件廠，其返工率更高。某保險杠廠由于灰粒過多，一次報交合格率不到10％，打磨、拋光后也不到40％，給配套的一件大事。到優(yōu)良的涂膜，必須采取適當(dāng)?shù)姆缐m措施?！?。4.通風(fēng)凈化與換氣害物濃度保持在國家規(guī)定的允許濃度以下，確保操作工人的身體健康。車間通風(fēng)量＝[車間空間(m3)]／(6~10)(m3／min)通風(fēng)量也可根據(jù)溶劑的揮發(fā)量來確定。一般溶劑的揮發(fā)擴散速度≤0.1m／s。則在刷涂和浸涂工作間內(nèi)的空氣流速度取0.3~0.5m／s；噴漆時，空氣流速0.8~1.Om／s，以免漆霧吸入肺部，但不宜過大，否則漆霧飛散，涂料損耗大。在室外噴涂時，風(fēng)速以1.6~3.4m通風(fēng)凈化與換氣實例(圖6—6)江鈴?fù)垦b車間的通風(fēng)空調(diào)改造：原來的送風(fēng)機繼續(xù)使用，恢復(fù)送風(fēng)機渦旋風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置，能手動調(diào)節(jié)送風(fēng)機風(fēng)量；更換3臺送風(fēng)機傳動皮帶，調(diào)整皮制冷、噴淋加濕集成－二次加熱－F5袋式過濾－殼體，包含了除風(fēng)機外的空調(diào)設(shè)備(見圖5.汽車涂裝防火防爆車間里，以涂裝車間最為復(fù)雜和龐大，而其消防系統(tǒng)的設(shè)計更是涵蓋按生產(chǎn)過程中使用或產(chǎn)生易燃、可燃物質(zhì)量，并便于人員安全疏散，整個涂裝車間可劃2、耐火等級確定一級：閃點<28℃，高度揮發(fā)性和燃燒性，如汽油、丙酮、二甲苯均屬此類。根據(jù)防火規(guī)范和《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》確定保護對象等級。經(jīng)過查閱，按照現(xiàn)行規(guī)范，涂裝車間不屬于任何等級的保護對象。那么為什么我們還要設(shè)計消防系統(tǒng)呢？根據(jù)涂裝工業(yè)的規(guī)范和慣例，從其危險性和出于對人身安全的考慮，車間要設(shè)置人工報警按鈕和警報裝置，CO2氣體滅火系統(tǒng)，水噴淋系統(tǒng)等滅火設(shè)施，那么就勢必要有一個聯(lián)動系統(tǒng)來統(tǒng)一監(jiān)視火災(zāi)危險場所和控制滅火設(shè)備的動作。因此車間要設(shè)置警報、涂裝車間應(yīng)做一級防火，電器設(shè)備全部采用防爆型并配套足夠的在電源中斷、排風(fēng)停止、油漆管路損壞引起涂料漏淌到地面時，易燃物大量擴散到空間中，出現(xiàn)緊急狀態(tài)。緊急狀態(tài)時的危險程度可按下式計算：式中Vp一一易燃易爆混合物體積；10——安全系數(shù)。房間有效空間等于車間面積(y)扣除設(shè)備占有體積，大約為：V′＝0.8V2若lOOVp／V′<5％，那么溶劑散發(fā)點為中心的半徑5m范圍有爆炸危險，其余區(qū)域正常。2按5min內(nèi)蒸氣充滿房間設(shè)定的C02瓶數(shù)量和噴射嘴數(shù)目。6.涂裝車間地面與防靜電涂裝車間地面涂覆耐化學(xué)性的塑膠涂層，便于沖洗，保證涂裝車間的整潔、徹底無塵化的要求。塑膠涂層地面防靜電：在施工當(dāng)中，涂裝時不可避免地要發(fā)生摩擦，產(chǎn)生靜電。地面涂覆耐化學(xué)性的塑膠涂層，便于防靜電。六、廠房布置設(shè)計步驟廠房布置的設(shè)計方法和技術(shù)，一直是汽車工業(yè)工程領(lǐng)域不斷探索的問題．自汽車工業(yè)革命以來研究出了許多手工設(shè)計、數(shù)字分析和圖解技術(shù)，60年代以來，又發(fā)展了計算機輔助廠房布置，在眾多的布置方法中，以r·繆瑟提出的系統(tǒng)布置設(shè)計slp(systemlayoutplanning)最十分普遍；這種方法不僅適用于汽車廠房和生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計，還可以用于辦公樓等設(shè)施設(shè)計。車間廠房布置設(shè)計可按兩個階段進行：即布置草圖和布置圖。1.廠房布置草圖面布置開始。首先工藝設(shè)計人員應(yīng)對工藝流程、所有設(shè)備尺寸、結(jié)構(gòu)及其要透徹，同時要有清晰的立體概念。另外，要和非工藝圖上。先布置好主體設(shè)備，再逐一計算每個輔助設(shè)備空間和輔助場地，以及其他輔助設(shè)施所樓梯、通道占用的位置、面積和空間，以及設(shè)備與墻面間的距離。一切考慮妥當(dāng)后就確定廠房的平面尺寸，完成廠房平面布置草圖。2.廠房布置圖廠房布置圖包括平面和剖面圖。廠房平面布置應(yīng)包括：①廠房建筑平面圖，標出邊墻輪廓線、門窗位置、樓梯位置等；②設(shè)備外形俯視圖、流程號；③設(shè)備定位尺寸；④操作平臺等輔助設(shè)施示意圖，主要尺寸、標高；⑤傳送懸鏈的平面位置尺寸；⑥地坑、地溝位置、尺寸和標高，輔助用房位置、尺寸。廠房剖面圖應(yīng)包括：①建筑剖面圖，建筑高度；②設(shè)備高度定位尺寸及支撐形式；③傳送懸鏈的標高、定位尺寸及支撐形式；④操作平臺標高、定位尺寸；⑤地坑、地溝位置、深度，像設(shè)備、懸鏈、操作臺都應(yīng)有剖面圖。3.廠房布置設(shè)計實例 (1)鋼圈油漆工段平面布置實例鋼圈需要優(yōu)質(zhì)防腐蝕涂層保護，涂層總厚度40μm，需采用瀝青底漆和清漆各噴一次、烘一次，作為優(yōu)質(zhì)瀝青涂層需200℃高溫烘干。此實例采用氯醋共聚物底漆和磁漆(黑色)。它們的干燥規(guī)范如下。作為僅采用實例的平面布置圖參見圖6—7。采用地面輸送機間歇式移動，前處理后烘干水分→自動噴涂底漆→強制干燥(蒸汽加熱)→自動噴清漆→強制干燥(蒸汽加熱)→臺車裝配車間。車輪涂層的技術(shù)要求不高，涂漆方法和涂裝工藝都比較簡單，而轎車的涂層技術(shù)等級要求很高，需要采用先進的涂漆方法、嚴格的工藝條件和復(fù)雜的涂裝工藝來完成；整個涂漆過程，相應(yīng)的平面布置也復(fù)雜的多。 (2)大量生產(chǎn)的轎車車身油漆車間平面布置實例(圖6—9)油漆車間一般分為三層結(jié)構(gòu)。上層為噪聲區(qū)，供風(fēng)、排風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及熱回收區(qū)；中層為低噪聲區(qū)，布置主要生產(chǎn)設(shè)備，像噴涂、烘干及人工作業(yè)區(qū)等；底層布置輔助設(shè)備，像供料、加料、供水、輸漆及廢水處理等輔助設(shè)施。平面布置時應(yīng)分若干區(qū)：高溫區(qū)、產(chǎn)塵區(qū)、高潔凈區(qū)。各區(qū)彼此分開，同類放在一塊，有利于表面裝飾質(zhì)量的提高和保證。像烘干室是高溫區(qū)，打磨室是產(chǎn)塵區(qū)，噴漆室和烘干室要求高潔凈度。那么在乎面布置時就從這些方面進行考慮，像噴漆間、烘干室都是并排放在一個區(qū)域；而打磨室放在遠離高潔凈區(qū)的一端。實例的涂裝工藝是：漆前處理→干燥→冷卻→電泳底漆→烘干→冷卻→噴二道底漆(中涂)→閃干→烘干→冷卻→車底噴防震消聲隔熱漿→濕打磨→干燥冷卻→濕碰濕二道面漆缺陷：修正打磨→干燥→屏蔽→補漆→局部烘干→檢查→裝配。一條推式懸鏈輸送；涂消聲漿后，轉(zhuǎn)入二條地面輸送線。濕打磨和風(fēng)動打磨⑤檢查后缺陷：打磨→修整→補色→手提式紅外線輻射板局部烘干。 (3)北京現(xiàn)代30萬產(chǎn)能改造后的涂裝車間平面布置實例北京現(xiàn)代30萬產(chǎn)能改造后的工廠涂裝車間增加了大量的送風(fēng)系統(tǒng)和降溫除塵設(shè)備，有效的控制了涂裝車間空氣中的粉塵顆粒并且改善了工作環(huán)境，有助于噴涂質(zhì)量的進一步提升。噴涂機器人數(shù)量也從以前的24臺增加到48臺，其中底涂密封膠機器人6臺，底噴防震膠機器人4臺，中涂和上涂機器人38臺。車身的清潔工作也由3臺擦凈機來承擔(dān)，噴漆前的電泳處理也變成了全自動控制。目前，涂裝車間能噴涂包括出租車在內(nèi)的北京現(xiàn)代上市的所有車型共17種顏色，而且根據(jù)訂單的情況，生產(chǎn)線上任意連續(xù)兩輛車的顏色是可以不同的。即使以后新增車型的顏色不在17種之列，只需改變噴涂設(shè)備的控制程序，便能滿足原子能色增加的要求。而且為了滿足顧客多樣化的要求，涂裝車間還提前預(yù)備了可生產(chǎn)5種北京現(xiàn)代涂裝車間采用德國杜爾公司制造的生產(chǎn)線，汽車在噴涂車間要經(jīng)過清洗車身、著色三個程序。首先要洗去車身鋼板存放在倉庫里時需要的防銹油、洗360度的噴淋沖洗完成的，從脫脂槽里走出來的車身每個角落都一塵不染，然后進行表面調(diào)整工序和鈍化工序，為下一步的磷化處理打下基礎(chǔ)，使整個車身更加有效的形成致密平滑的磷化膜。當(dāng)完成了表面磷化處理后就開始進行電泳和噴涂處理。涂裝車間在影響涂裝品質(zhì)的關(guān)鍵工序全部實現(xiàn)自動化、機械化，如前處理電泳使車身在工藝槽中360°翻轉(zhuǎn)，同時可以在槽液中不停擺動，提高了車身內(nèi)腔的處理效果及泳漆率，使噴涂死角都得到了充分的處理和電泳，有效保障防銹防穿孔。輸送輪處于槽體外側(cè)，槽體上方?jīng)]有輸送設(shè)備，避免了油污等雜物對槽液的大減少了電泳漆縮孔。中涂和面漆線采用自動涂裝機噴涂車身外表面，確保了品質(zhì)的穩(wěn)定和一致性。3．美國道奇卡車廠輕型卡車涂裝生產(chǎn)線平面布置實例(1)工件(材質(zhì)為鍍鋅鋼板)產(chǎn)926輛，工作制度二班制。(2)涂料(PPG)車身下半部；可噴涂密封膠(灌裝后亦可擠壓)：車底噴漆；密封膠(1.91。)80％用于內(nèi)表面；20％用于外表面(噴)。(3)前處理劑(PPG)脫脂劑：CK488(或CK420)用于焊裝車間高壓沖洗；60~70℃，13.7MPa，堿性—防銹；min表調(diào)：每天更換；整個涂裝車間分高溫區(qū)、產(chǎn)塵區(qū)、高潔凈區(qū)幾大塊。特別是高潔凈區(qū)，含塵量＜30000粒／出設(shè)備區(qū)域。由于車間清潔度要求很高，整個車間是封閉的，送風(fēng)經(jīng)過濾；為了保證各區(qū)的潔凈度等級，設(shè)備必須按區(qū)布置，特別是噴漆室區(qū)域，再加一整體密封室隔離，出入口的密封門靠微正壓來保證，形成一個超高潔凈區(qū)，使返修率從30％降至8％。前處理至電泳涂底漆，設(shè)置于車間一側(cè)；另外還要有足夠的面積安排檢修、修補。在主生產(chǎn)區(qū)內(nèi)，還要從空間立體角度來安排貯存、輔助設(shè)施、計算機控制室和快速分析室。輔助設(shè)施像濾油濾渣、超濾裝置、去離子水裝置、配料罐和泵、風(fēng)機(聯(lián)合的送風(fēng)系統(tǒng))等，分別于脫脂、磷化、電泳的各自主體設(shè)備下面和附近進行布置；送風(fēng)過濾系統(tǒng)(風(fēng)機等)布置于最上層mmm，屋架高度13.7m，全鋼結(jié)構(gòu)，地面通道涂漆防起灰。電力安裝容量24000kVA，烘道熱源為煤氣。集中的雙聯(lián)噴漆室循環(huán)水池，循環(huán)水量積放式懸鏈和地面鏈總長8108m。整個工藝過程如下。(1)焊裝車間白件(堿性清洗劑高壓預(yù)清洗過)進入油漆車間上空最上層推式懸鏈貯存鏈。(4)進入九室聯(lián)合前處理機過濾裝置，2套過濾槽)。。自動濾紙(2套)過濾裝置)。⑧去離子水洗：循環(huán)去離子水、浸漬。。⒀去離子水洗：去離子水裝置。⒁電泳漆膜打磨：未用，滴水。⒆轉(zhuǎn)入地面鏈，地面鏈高度800mm。 (21)壓縮空氣吹灰：噴嘴于上方，地面柵格淺水池接灰；離子化空氣，噴嘴自動打開。 (22)密封：平行2條，按單色、雙色分流；每條4個機器人，兩側(cè)排列；每輛車密封m；人工擦洗，密封平臺高度2m(保證清潔度)。 (23)密封膠烘干、閃干。 (25)10#噴漆室：離子化空氣吹凈，粘性紗布擦凈、噴底色漆、閃干、噴罩光漆、閃干、烘干、強制冷卻、再屏蔽。 (26)單色車、雙色車的第二色進入11#和12#噴漆室：雙色車在噴漆后，在噴漆室內(nèi)人工12#有12臺噴涂機器人，11#有10臺噴涂機器人，另有10#或12#噴漆室工序如下：a吹凈，粘性紗布人工擦凈；c內(nèi)飾外露邊緣部分；f.兩側(cè)各3臺機器人噴前圍、后圍及整個車身；h面；j.手工補漆；k車身；l揭屏蔽、擦凈，噴漆室置于2.4m平臺上，下部設(shè)空氣過濾器和加熱器。 (27)閃光漆烘干、強制冷卻。 (28)檢查。 (29)小缺陷修正拋光：刀片刮平、噴異丁酮、1500#砂紙打磨、涂拋光膏，羊毛輪、絨布 (30)嚴重缺陷：打磨、溶劑擦洗、屏蔽、補漆室、烘干冷卻、檢查。 (31)蒸汽試驗：個別車身經(jīng)試驗檢驗涂層濕附著力。 料。 (33)轉(zhuǎn)入內(nèi)飾。為了保證清潔度：烘道每天清理一次；地面運輸鏈用透明塑料薄膜封閉。前處理及電泳槽附近設(shè)一快速分析室和電器控制室。交換和冷卻器控制于32℃；循環(huán)管路送至噴漆室，并設(shè)自動顏色轉(zhuǎn)換器，換色清洗廢漆和廢溶劑排人噴漆室平臺下的收集槽內(nèi)。第四節(jié)涂裝一體化涂裝工藝設(shè)計技術(shù)一、概述涂裝材料、涂裝工藝、涂裝設(shè)備、涂裝管理是汽車涂裝的四大要素，相互之間相輔相成，球關(guān)注，并已成為人類最迫切研究的課題。汽車及其零部件的涂裝是汽車制造過程中能耗最高且產(chǎn)生三廢最多的環(huán)節(jié)之一。因此，減少涂裝公害、降低涂裝成本、提高涂裝質(zhì)量一直是近十多年來，涂裝工藝及設(shè)備的進步主要體現(xiàn)在環(huán)保型涂裝材料的應(yīng)用，減少廢水、廢渣的排放，降低成本，優(yōu)化汽車生產(chǎn)過程等幾個方面。由于涂裝材料的進步，車身涂層體系的設(shè)計也有了革命性的進展，幾種典型的新涂裝體系及新技術(shù)已經(jīng)或即將用于工業(yè)生產(chǎn)。我國目前的涂裝工藝及設(shè)備總體相當(dāng)于歐美10年前的水平，有些企業(yè)在新涂裝線上采用了一些當(dāng)今國際先進水平的新設(shè)備。表面先噴涂粉末涂料，待熱熔融后再進行電泳涂裝，隨后粉末/電泳涂膜一起烘干。使用這種工藝約可減少60%的電泳涂料用量，用m漆和中涂層，取消中涂及烘干工序，從而VOC泳工藝：采用兩涂層電泳材料，用第二層電泳(35~40μm)替代中涂。電泳工藝自動化施工穩(wěn)定可靠性高，一次合格率高，材料利用率高，設(shè)備投資少(不需空調(diào)系統(tǒng))，因此可節(jié)省費用的48%，減少了維修頻次及傳統(tǒng)中一體化涂裝工藝(三涂層概念)：采用與面漆同色的功能層(15μm)替代中涂，功能層二、一體化及無中涂工藝 (3C1B概念)一體化涂裝(Integratedcoat)工藝是采用與面漆同色的功能層(15μm)替代中涂，功能層與面漆底色濕碰濕噴涂，在一條線(面漆線)上完成，生產(chǎn)過程簡化，省去了中涂烘干線。在此基礎(chǔ)上，又有無中涂工藝(PrimerlessPaintSystem)得到應(yīng)用。該與耐UV電泳工藝比可以節(jié)省電泳漆40％。如圖6-10所示，無中涂工藝涂層厚度最低，材FIAT等公司也已經(jīng)開始或準備應(yīng)用此工藝。我國有的汽車廠也在裝飾性要求不高車身上不用中涂，而沒有對使用的底漆或面漆做任何改進，這是以犧牲質(zhì)量為代價的降成本，不能稱其三、鋼板和塑料制品一體涂裝車身的外飾件及部分覆蓋件往往使用高分子材料(或高分子復(fù)合材料)，由于傳統(tǒng)的塑料涂裝和金屬涂裝差異很大，一般不在同條線上進行，這樣經(jīng)常出現(xiàn)同一輛車不同材質(zhì)零件歐美一些汽車公司在某些車型上應(yīng)用高性能塑料,可將塑料件直接裝在白車身上，同金屬車身一起涂裝。如圖6-11所示，可耐200℃的塑料翼子板可在電泳前或中涂前安裝到白車身上，中涂面漆一體噴涂。我國有的汽車合資企業(yè)已經(jīng)與國外同步應(yīng)用此技術(shù)。另有一種技術(shù)路線，是開發(fā)可低溫(80℃~90℃)固化的高性能中涂和面漆，不但可以達到上述目的，同時可以取消保險杠涂裝線，降低烘干能耗，減少CO2排放。這條路線在日本處于探索試驗階段。第五節(jié)汽車涂裝的安全、環(huán)保設(shè)計一、概述合理的安全生產(chǎn)管理方式是保護工作人員安全和健康的基礎(chǔ)，也是企業(yè)安全生產(chǎn)的根本要汽車的涂裝作業(yè)涉及多種危害因素，其中最突出的問題是在涂裝原輔材料中，多數(shù)存在燃燒、爆炸和毒性等理化特性，有些物料在作業(yè)過程中還有粉塵危害。此外，工業(yè)化涂裝還大量使用化工、機電、輸送、加熱和燃燒等設(shè)備，所以危險、有害因素存在于涂裝生產(chǎn)的各個工藝環(huán)節(jié)。涂裝生產(chǎn)的作業(yè)過程中，其工藝設(shè)備、原輔材料等的職業(yè)安全與衛(wèi)生問題一直比較嚴重，因此，涂裝生產(chǎn)被國家環(huán)保部門列為作業(yè)危險性較大的生產(chǎn)方式。汽車涂裝過程排放的水污染物如樹脂、表面活性劑、磷酸鹽等可造成嚴重污染。汽車涂裝廢水成份復(fù)雜,排放無規(guī)律,故水質(zhì)變化大。國內(nèi)汽車涂裝廢水處理經(jīng)驗證明,采用物化—生化法處理工藝,可使排水中的CODCr≤100mg/L,PO43-(P)≤0.5mg/L,工程設(shè)計中應(yīng)注意水質(zhì)均衡、高濃度廢水預(yù)處理、保證足夠的生化時間。汽車涂裝廢水污染物種類較多,水質(zhì)、水量波動較大,工程、工藝設(shè)計時需對源頭水進行分流,并對高濃度廢液進行分質(zhì)預(yù)處理,以提高設(shè)計一直是一件非常有意義的大事。二、涂裝潔凈度(清潔度、污染度)的重要性涂裝清潔度系指涂裝環(huán)境的清潔度(含塵量)、被涂物面的清潔度、涂裝用水的水質(zhì)、清洗水的污染度、空調(diào)供風(fēng)和壓縮空氣的潔凈度等。尤其是在高裝飾性涂裝(如轎車車身、家用電器和塑料件涂裝)場合顯得更加重要。要得到優(yōu)質(zhì)的涂層，必須注意涂裝的潔凈度?？墒峭垦b生產(chǎn)本身是較臟的，許多工序產(chǎn)生塵埃和廢渣(如打磨、拋光工序產(chǎn)生打磨拋光灰、噴涂工序產(chǎn)生過噴涂漆霧、磷化工序產(chǎn)生沉渣、烘干工序產(chǎn)生油煙等)，如果不能及時清除，則將污染環(huán)境和造成被涂物的二次污染，直接影響涂裝質(zhì)量和作業(yè)環(huán)境。目前，引進的高水平的涂裝生產(chǎn)線和已注意到涂裝潔凈度重要性的設(shè)計人員(單位)設(shè)計的水的凈化設(shè)備等)，在工藝設(shè)計中按高級潔凈、潔凈和一般潔凈分區(qū)布置，確保各工序都在專用設(shè)備中進行。清潔衛(wèi)生管理也得到加強，有的公司為確保涂裝車間的整潔，將涂裝生產(chǎn)線清潔工作委托專業(yè)的清潔公司來做。在工業(yè)涂裝工藝設(shè)計時，必須充分重視涂裝潔凈度，采取必要措施實現(xiàn)之，確保產(chǎn)生塵埃、揮發(fā)性有機化合物(VOC)的工序一定在專用設(shè)備中進行，以確保涂層質(zhì)量和作業(yè)人員的身體涂裝潔凈度的具體控制基準為涂裝用自來水的水質(zhì)≤200μS;磷化后、電泳后的最后一道水洗和濕打磨后用的純水水質(zhì)≤10μS；按工藝要求應(yīng)嚴格控制各道水洗用水的污染度。按不同等級涂裝要求的供風(fēng)清潔度提供凈化過的空調(diào)風(fēng)；涂裝車間的廠房換氣≥3次/h夏季≥3次/h;冬季為節(jié)能供排風(fēng)量1次/h，其余為循環(huán)風(fēng))。三、淘汰有嚴重危害性的涂裝材料及涂裝工藝 (1)積極推廣有利于人類安全健康的涂料和涂裝工藝； (2)禁止使用含苯的涂料、稀釋劑和溶劑； (3)禁止使用，甚至嚴禁使用含鉛白的涂料； (4)限制使用含紅丹的涂料； (5)禁止使用含苯、汞、砷、鉛、鎘、銻和鉻酸鹽的車間底漆； (6)嚴禁在前處理工藝中使用苯； (7)禁止使用火焰法除舊漆； (8)禁止在大面積除油和除舊漆中使用甲苯、二甲苯和汽油； (9)嚴格限制，甚至禁止使用干噴砂除銹； (10)限制使用含二氯乙烷的清洗液； (11)限制使用含鉻酸鹽的清洗液。四、汽車涂裝車間環(huán)境風(fēng)險設(shè)計和分析1、環(huán)境風(fēng)險污染源:根據(jù)HJ/T169-2004《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》中的有關(guān)規(guī)定，本項目環(huán)境風(fēng)險主要存在于涂裝車間有機溶劑在貯存、使用過程中可能導(dǎo)致的泄漏、火災(zāi)和爆炸，所引起損害。本項目有機溶劑用量為15t/a，其中二甲苯約為1.6t/a。所使用的有機溶劑為二甲苯、醇類、酯類。不含有毒性相對較大的苯、甲苯。醇類為丁醇、戊醇，不含甲醇；酯類為醋酸丁酯。溶劑貯存于聯(lián)合廠房專用易燃品庫房內(nèi)，庫房的最大貯存量為15t，生產(chǎn)場所最大量超過1t。根據(jù)HJ/T169-2004《建設(shè)項目環(huán)境風(fēng)險評價技術(shù)導(dǎo)則》中的有關(guān)規(guī)定，二甲苯述臨界值，因此，貯存間和涂裝車間每個功能單元(中涂和面漆)均不為重大污染源2、主要環(huán)境影響問題對環(huán)境的主要影響：如果貯存灌破損或爆炸，則有機溶劑會泄漏一是對有機揮發(fā)，形成含二甲苯的有機溶劑廢氣對操作場所(車間)以及車間外環(huán)境空氣的影響；通過車間排水管道以及市政下水管網(wǎng)，進入河流中等，則會對地表水帶來嚴重的有機污染(苯和COD)。事故發(fā)生后產(chǎn)生的污水可直接進入廠區(qū)污水處理站事故調(diào)節(jié)池，可避免有機溶劑直接通過管道流入地表水環(huán)境中的污染事件的發(fā)類污染事故，有機溶劑的風(fēng)險事故發(fā)生幾率極小。3、環(huán)境風(fēng)險防范措施為避免該類事故的發(fā)生，并減輕事故發(fā)生過對環(huán)境的危害程度，建議采取如下措施： (1)將有機溶劑存在于專用易燃品倉庫內(nèi)，在滿足生產(chǎn)要求的前提下，盡量減少貯存量，不應(yīng)超過100t的臨界量。庫房地面應(yīng)做防滲處理，不設(shè)排水管道，并加強通風(fēng)，同時， (2)廠區(qū)平面布置應(yīng)符合防范事故要求，有應(yīng)急救援設(shè)施及救援通道，便于應(yīng)急疏散。 (3)應(yīng)建立有可燃氣體、有毒氣體自動檢測報警系統(tǒng)；緊急切斷及緊急停車系統(tǒng)；防火、防爆、防中毒等事故處理系統(tǒng)。 (4)加強企業(yè)管理，規(guī)范操作規(guī)程，車間內(nèi)禁止煙火。 (5)應(yīng)建立完善的應(yīng)急預(yù)案領(lǐng)導(dǎo)小組，應(yīng)有完備的應(yīng)急環(huán)境監(jiān)測、搶險、救援及控制措施，并配備應(yīng)急救援保障設(shè)施和裝備。五、前處理廢棄物零排放(3R化)技術(shù)設(shè)計1.福特汽車高效、環(huán)保的涂裝新技術(shù)前不久，福特汽車公司正式對外發(fā)表了高效、環(huán)保的涂裝新技術(shù)。該項新技術(shù)能有效地將汽車涂裝過程中所特有的揮發(fā)性有機化合物、CO2的排放分別降低10％和20％。而且，每輛車的制造成本也將降低7~11美元。減少涂裝公害和降低涂裝成本一直是汽車涂裝技術(shù)發(fā)展的主題。汽車涂裝技術(shù)的發(fā)展趨勢應(yīng)是從材料、工藝、設(shè)備等方面不斷地追求更高的質(zhì)量和效率、更少的材料和能源消耗、減少直至消除三廢排放，在此基礎(chǔ)上降低成本。除新的涂裝材料使典型汽車車身涂裝工藝不斷優(yōu)化外，涂裝材料廠家近幾年逐漸開始重視聯(lián)業(yè)，著眼于更大幅度地簡化汽車涂裝工藝和降低成本，創(chuàng)造了一些新技以大大縮短新顏色面漆的開發(fā)周期，而且可使新車生產(chǎn)到售后修補整個體系的新顏色在質(zhì)量一致的前提下實現(xiàn)完全統(tǒng)一，將使根據(jù)汽車用戶需要立即供應(yīng)新色面漆成為可能；PPG和漢高公司都相繼開發(fā)了可滿足汽車車身要求的卷板前處理和防腐涂料，使應(yīng)用預(yù)涂鋼板制造汽車車身成為可能，這將大大簡化汽車車身制造工藝，可能使汽車車身涂裝此外，新工藝和新涂裝設(shè)備及噴涂技術(shù)將被進一步得到推廣應(yīng)用，尤其是簡化的工藝(例如值得一提的是，鋼板和塑料制品一體涂裝也將成為一種趨勢。車身的外飾件及部分覆蓋件往往使用高分子材料(或高分子復(fù)合材料)，由于傳統(tǒng)的塑料涂裝和金屬涂裝差異很大，一般，這樣經(jīng)常出現(xiàn)同一輛車不同材質(zhì)零件的面漆出現(xiàn)色差的問題，多種控制底解決。隨著材料技術(shù)和涂裝技術(shù)的進步，現(xiàn)在可以在同一條線上進行歐美一些汽車公司在某些車型上應(yīng)用高性能塑料，可將塑料件直接裝在白車身上，同金屬車身一起涂裝?？赡?00℃高溫的塑料翼子板可在電泳前或中涂前安裝到白車身上，中涂面漆在日本處于探索試驗階段。2、節(jié)省資源及減少CO2排放量環(huán)境設(shè)計降低能源消耗是降低涂裝成本的主要手段之一。涂裝車間是工業(yè)產(chǎn)品制造濟規(guī)模的轎車車身涂裝過程中的柴油能源消耗為100L／臺左右；其中烘干總耗熱量大于4.18x108J/a；C02發(fā)生量62.0kgC/臺；耗水量約0.5t/臺(轎車車身面積以80m2/臺計)。液電泳后清洗工藝；符合節(jié)能要求的新型涂料及涂膜固化新方法；簡化的“濕碰濕”烘干工藝(如2CIB，3ClB工藝)，雙組分低溫烘干涂料及其噴涂技術(shù)，機械手自動靜電噴涂技術(shù)；噴漆室、晾干室供風(fēng)循環(huán)使用技術(shù)等。第六節(jié)汽車涂裝工藝、設(shè)備、環(huán)境設(shè)計及評價一、概述近幾十年引進的現(xiàn)代化的轎車車身涂裝線(車間)的工藝水平，自動化程度、涂裝質(zhì)量、涂裝管理等方面已與國際接軌，所存在的最大差距是環(huán)保問題(涂裝公害)。如德國轎車涂裝線的VOC排放量(35g/m2)已達到環(huán)保標準；我國目前汽車車身涂裝還是采用有機溶劑型汽gm量上無限制，稀釋到許可濃度即可。所采取的措施是大煙囪高空排放。隨著世界各國對工業(yè)廢棄物(如VOC,C02,污水、廢渣等)的限制逐年嚴格，我國也將頒布法規(guī)限制VOC、CO2等的排放量。根據(jù)世界工業(yè)涂料的發(fā)展趨勢和我國環(huán)保法規(guī)要求的體分涂料等)逐步替代現(xiàn)用的有機溶劑型涂料。二、涂裝工藝及設(shè)備的對比、考核建議將下列具體的經(jīng)濟技術(shù)指標作為同類型涂裝線(車間)工藝設(shè)計的先進性、合理性、經(jīng)濟性等工藝水平對比、評價的依據(jù)。1、涂裝線(車間)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)a.年產(chǎn)量以涂裝面積(m2)或涂裝生產(chǎn)臺數(shù)表示。如汽車車身、車箱、集裝箱等大型被涂物可以生產(chǎn)臺數(shù)／年表示，或套數(shù)／年表示。c.工作人員總數(shù)(人)，其中基本生產(chǎn)工人、輔助工人各多少。d.設(shè)備總臺數(shù)(臺)，其中生產(chǎn)設(shè)備臺數(shù)。e.總面積(m2)，其中占地面積、生產(chǎn)面積和輔助面積各多少。f.能源總消耗量(電或燃料耗量)kW/m，其中電力安裝總?cè)萘?kW/h)、烘干室和噴漆室 (含供風(fēng)系統(tǒng))耗能各多少。g.工藝投資(萬元)。2、經(jīng)濟技術(shù)指標a.每人年產(chǎn)量(m2/人或臺／人)。b.每個基本生產(chǎn)工人的年產(chǎn)量(m2/人或臺／人)，或每臺(套)被涂產(chǎn)品的勞動量(工時／臺)。c.每平方米生產(chǎn)面積和占地面積的年產(chǎn)量(m2/m2或臺/m2)。d.每臺(套)被涂產(chǎn)品的工藝投資(萬元／臺)。e.每臺(套)被涂產(chǎn)品或每平方米被涂面積的運行成本(涂裝成本)，元／臺或元/m2.f.工藝投資或工程總投資(含土建費用)在滿足負荷生產(chǎn)條件下的償還期(年、月)。g.每平方米被涂面積的VOC排放量(g/m2)。h.每臺(套)被涂產(chǎn)品的總耗能量(kW/h)和C02排放量(kgC/臺)。i.每臺(套)被涂產(chǎn)品或每平方米被涂面積的耗水量(m3/臺或升/m2)；污水處理量(m3/臺)。j.每種涂裝材料的利用率(％)和單位面積的消耗量即消耗定額(g/m2)。k.涂裝生產(chǎn)線的利用率(％)；主要涂裝設(shè)備的有效利用率(％)；如自動靜電噴涂機，機械手和噴漆室等主要關(guān)鍵設(shè)備在每個生產(chǎn)節(jié)拍中的有效利用時間等。在調(diào)查研究國內(nèi)外各類涂裝生產(chǎn)線的上述經(jīng)濟技術(shù)指標的基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫，作為比較工藝設(shè)計方案、工藝設(shè)計水平及合理性評定的依據(jù)。每項涂裝工藝設(shè)計說明書中應(yīng)有上述經(jīng)濟技處處精打細算，并善于總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)。只有這樣，才能設(shè)計出高水平的少投入多產(chǎn)出的優(yōu)秀的工藝設(shè)計；才能使企業(yè)在市場競爭中戰(zhàn)勝對手，具有競爭實力。三、工藝設(shè)計評價與展望1.工藝設(shè)計評價a.工藝選擇恰當(dāng)。采用的涂裝工藝應(yīng)滿足產(chǎn)品級別與生產(chǎn)綱領(lǐng)的要求。b.工藝布置合理。各種涂裝工序、生產(chǎn)及輔助設(shè)施應(yīng)功能齊全、物流通暢，能夠按區(qū)域化實施微正壓潔凈分區(qū)布置，且滿足生產(chǎn)管理要求。c其功能不過剩，以保證涂裝質(zhì)量。d.遵守國家法規(guī)。工藝設(shè)計要嚴格執(zhí)行國家法規(guī)，應(yīng)符合消防、環(huán)保、安全、衛(wèi)生等國家法規(guī)中的各項規(guī)定。e.投資額度合適。結(jié)合實際情況，在自身投資環(huán)境允許且經(jīng)濟的基礎(chǔ)上，采納先進的涂f.廠房及公用設(shè)施配套齊全。廠房及公用設(shè)施符合涂裝工藝施工要求。g.涂裝工藝管理體系要可行、可靠。涂裝工藝設(shè)計技術(shù)文件及工藝管理方面的規(guī)范、制度及文件應(yīng)齊全。計算機監(jiān)控系統(tǒng)、質(zhì)量信息網(wǎng)絡(luò)及自動記錄分析系統(tǒng)應(yīng)符合涂裝線的建設(shè)規(guī)模和管理要求。2.工藝設(shè)計展望通過近十幾年來國內(nèi)大型汽車車身涂裝線的不斷建設(shè)，國外的各種新涂裝技術(shù)被逐漸吸收采納。我國涂裝工藝人員已基本上撐握了世界上的最新涂裝工藝。因此，由國內(nèi)工藝人員設(shè)計的涂裝線更能充分體現(xiàn)中國的實際情況，且更實用。未來，我國汽車車身涂裝工藝的應(yīng)用和發(fā)展趨勢一定是使用環(huán)保型涂裝工藝。對今后新建的大型車身涂裝線的工藝設(shè)計，應(yīng)該充分考慮采用環(huán)保型涂裝工藝的可能性，做好滿足未來國家制定的環(huán)保法律、法規(guī)的準備。2四、節(jié)省資源及減少CO排放量環(huán)境設(shè)計21.美國福特新型環(huán)保油漆技術(shù)節(jié)省成本15%美國汽車制造業(yè)巨頭福特公司剛剛試驗出一項新型環(huán)保油漆技術(shù)，在節(jié)省成本的同時還15％的二氧化碳排放量?？钍揭苍絹碓健办拧薄Ｈ藗兺鶗檐嚿盹恋挠推釃K嘖稱奇，卻鮮有人會注意到其制作工藝。福特公司的新型環(huán)保漆之所以能夠減少這不僅間接增加了二氧化碳的排放量，還釋放出一些有毒揮發(fā)性有機物。而且一旦車輛被剮間才能取回愛車。福特公司憑借這項新技術(shù)奪得“最佳技術(shù)獎”。使用這種油漆，可以節(jié)省車主的等待時間，降低修理費用，減少維修工人工作量。福特公司表示，完成同樣的工作量，油漆用量僅為原來的85％。經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。保秘訣在于，它的配方中，彩色