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未来涂装加工技术路在何方

2018-10-30

 1.节水及废料回收技术  
      前处理和电泳是汽车涂装加工耗水量和废水排放量较大的环节。随着膜技术的不断成熟,采用膜分离技术(UF和RO)回收脱脂液,再生清洗水和前处理废水,使得实现真正意义的电泳闭路清洗成为可能。目前,膜分离技术已经开始应用。  

近几年来,随着发达国家环保涂装加工的工业化应用,一些涂装加工的循环利用技术(如粉末浆再循环利用技术,粉末底色及清漆回收技术,废漆絮凝干燥器技术,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等)也得以应用,从而使涂装加工线的涂装加工利用率进一步提高,较大限度地减少废漆渣的排放。  

目前,我国在涂装加工节水及三废综合利用方面重视程度不够,在新技术应用方面相对落后。喷涂厂家都应当学习起来。  

2.几种新的车身涂装加工工艺  逆过程工艺:在车身外表面先喷涂加工粉末涂装加工,待热熔融后再进行电泳涂装加工,随后粉末/电泳涂膜一起烘干。使用这种工艺约可减少60的电泳涂装加工用量,用厚度为70m的粉末涂层替代车身外表面的电泳底漆和中涂层,取消中涂及烘干工序,从而节省材料和能源费用,降低VOC排放量。  

二次电泳工艺:采用两涂层电泳材料,用第二层电泳(35~40m)替代中涂。电泳工艺自动化施工稳定可靠性高,一次合格率高,材料利用率高,设备投资少(不需空调系统),因此可节省费用的48,减少了维修频次及传统中涂的漆渣和VOC排放。  

一体化涂装加工工艺(三涂层概念):采用与面漆同色的功能层(15m)替代中涂,功能层与面漆底色间不需烘干,取消中涂线,在提高生产效率的同时,大幅降低了VOC排放量。  

3.敷膜技术替代塑料覆盖件涂装加工
  敷膜技术是预制一种适应于热成形的面漆涂膜,其经热成形后的产品的面漆性能和外观与传统的烘烤喷涂加工涂膜非常相近。该技术主要应用于塑料件生产,采用夹物模压或内模工艺将预制好的复合涂膜在塑料件浇注成形的同时完成成形并与塑料件熔为一体,得到无缺陷的涂装加工覆盖件。车身骨架采用传统冲压焊装工艺制造,涂装加工车间只对车身骨架进行涂装加工,面漆采用粉末喷涂加工技术。由于车身骨架外露面积较小,所以面漆颜色不必与覆盖件相同,深浅各1种即可。大面积的覆盖件都是采用敷膜技术制造的塑料件,颜色有上千种。这样大大简化了车身涂装加工工艺,在降低涂装加工成本的同时,使涂装加工的VOC排放达到7g/m2左右,远低于欧洲排放法规的要求。  

4.车身涂装加工P2ZERO概念  所谓P2Zero概念就是零排放油漆车间。在满足苛刻的环保要求和用户质量要求的前提下,减少三废处理的成本,减少油漆车间操作成本和简化油漆工艺。车身钢板的防腐底漆在制成零件前进行涂覆,进入油漆车间的车身不需再涂底漆,只喷涂加工一道粉末底色和一道粉末罩光,因此,可较大限度地减少工艺等待时间、取消传统的调漆间、工艺调整更加灵活、从钢板到涂漆前车身的生产过程取消防锈工艺、彻底消除传统涂装加工焊缝及空腔结构防腐差的问题、节省涂装加工车间面积、降低三废处理费用、无需漆渣系统及废漆处理系统、无喷漆室排气、空气污染和固体废料趋于零、无液体排放、涂装加工制造及使用效率大于95、无气味无危险。  

5.底盘类零件的涂装加工  

在发达国家,底盘类零件涂装加工普遍采用磷化、阴极电泳或粉末喷涂加工工艺,大总成一般是零件先进行电泳或粉末喷涂加工,然后装配,根据需要再对总成喷涂加工低温或室温固化面漆。由于阴极电泳和粉末涂层具有良好的机械性能,有些零件的机械加工可以在涂装加工后进行,这样可以避免零件在涂装加工前因加工时间长而锈蚀。车架、底盘类零件毛胚多是热轧板和铸件,成形前或涂装加工前多采用喷丸或喷砂处理,酸洗处理已经逐渐被淘汰。  

目前,我国的零部件涂装加工生产规模普遍较小,总体上相对落后。轿车及其他小型乘用车相对较好,载货车、客车、农用运输车的涂装加工工艺和使用的涂装加工水平都不高。  

6.新型涂装加工运输机  

国内目前车身涂装加工线前处理和电泳采用的典型运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点,共同的缺点是都不能解决车身内部诸多空腔结构体内的有效排气问题,尤其是车顶盖内的气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型的多功能穿梭机(Vario-Shuttle)和滚浸运输机(RoDip)诞生后,不仅解决了这些问题,而且继承了前述的运输机的所有优点。

  多功能穿梭机还具备在一条生产线 上实现多品种不同工艺的功能,完全符合自动化柔性涂装加工生产的要求。这两种运输机在国内新建车身涂装加工线 上已经开始应用。  

    7.其他涂装加工设备结构和功能的改进  

在欧洲,涂装加工设备的结构材料以不锈钢为主,设备的电气线路均设计在设备结构中,取消了电气管路,设备的模块化设计和车间的立体分区布置,较大限度地保证涂装加工的高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流的新一代烘干室,大幅度提高了热效率和烘干温度的均匀性。随着机器人技术的进步,车身自动涂装加工机逐渐被多自由度的喷涂加工机器人取代,喷涂加工和密封大量采用机器人自动操作,比涂装加工机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采用非金属材料,大幅度降低传动噪音。  

涂装加工管理 

  涂装加工管理包括涂装加工材料的订货、材料质量控制和施工过程的控制等方面。由于汽车涂装加工使用的材料品种繁多、在储运过程中易变质、工艺流程长、需要控制的参数多等原因,在汽车生产管理中其复杂程度较高。在汽车工业发达国家,汽车涂装加工材料的发展促进了汽车涂装加工技术的进步,为了降低涂装加工成本,供货方式也从单一的材料供货过渡为系统供货。系统供货方式始于20世纪90年代初,目前在欧美已经基本普及。世界各大汽车制造企业历来对涂装加工管理极为重视,由涂装加工厂商直接负责涂装加工生产的技术管理,使汽车生产厂的涂装加工管理大大简化,涂装加工一次合格率提高,生产成本降低。目前,这种管理方式在国内各汽车公司仍处于尝试阶段。  近几年,部分有实力的涂装加工材料公司和涂装加工设备公司又推出了BOT服务模式,即汽材料公司或涂装加工设备公司投资建设,并负责生产管理,根据汽车公司的整车生产计划进行涂装加工生产,供给汽车公司的是合格的涂膜。汽车公司只需制定技术标准的和验收监督涂装加工产品质量。这将成为涂装加工管理的一大发展趋势。

  我国汽车涂装加工技术与国际水平的差距在不断缩小,但发展仍不均衡,就涂装加工质量的保证而言,几大轿车生产企业已经达到国际水平,但综合比较仍有10年左右的差距,主要体现在清洁生产技术方面;就汽车涂装加工生产关键装备技术而言,我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。预计我国在未来10~15年内,汽车涂装加工水平将全面与国际接轨,加快节省资源和环保技术的应用。


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