涂料文集
探讨涂装的新工艺新材料和新设备及管理
2.1.2EISENMAN静电喷房漆雾洗涤系统
该新型静电喷房漆雾洗涤系统,处理步骤为使漆雾带电、漆雾颗粒被吸附到接地的分离板上、通过分离剂扑捉油漆颗粒、取出油漆颗粒,清洁的分离剂返回,与传统湿式喷漆室比较,减少运行动能损耗约78%、耗水量约87%。
2.2壁挂喷漆机器人
壁挂机器人即是将机器人手臂或底座固定在喷漆室壁板上半部,机器人底座也可布置在喷漆室壁板外部。由于减少了机器人的底座,所以喷漆室室体宽度可以大大减少,如某一著名品牌机器人采用壁挂机器人后,喷漆室宽度由原5.5m减少到4.3m,从而减少喷漆室横截面积,减少了空调送风量,减少了空调风机耗电量,从而达到节能的目的。
壁挂机器人底座由于布置在喷漆室外部,不仅便于保洁,同时便于维修。
2.3电动输漆泵
根据国际某知名品牌输调漆设备供应商调查,国内涂装工厂一般应用12种颜色的色漆,平均单班使用单一颜色的时间为0.66小时,但该涂料会每天24小时始终处于高流量、高压力状态,每天约90%的运行是在浪费宝贵的能源,浪费的能量被传递到管路中的涂料及循环系统中设备元件,将造成涂料的剪切、降解,给涂装品质、设备异常磨损带来负面影响。
电动活塞输漆泵技术压力稳定、噪音低,随着技术的逐步成熟克服了电源频率变化和涂料粘度变化的影响,目前在国内多家涂装工厂准备应用。如采用BINKS的电动活塞泵及其智能系统,仅使需喷涂的颜色进入工作状态,而其余的颜色处于低流量、低压力的“休眠模”模式,对涂料的破坏作用的大幅减轻,同时降低能耗、减轻系统负载,延长设备寿命。
2.4直燃式加热装置
传统工业空调机组的加热段采用高温水、蒸汽或电加热等方式,直燃式空气加热装置的优势在于,天然气和空气采用比例调节、燃烧洁净,不会对烘干工件产生影响;对工艺风/循环风直接加热,无需换热、热效率极高,节约能源效果显著;升温速度快、控温精度高;系统的安全保护功能完善;可实现多点控制、自动控温。目前,直燃式加热装置广泛应用于涂装工厂空调或烘干室。
2.5喷漆室循环风技术
喷漆室循环风技术是指喷漆室的排风经过过滤和温湿度调节处理后,再返回到喷漆室中作为“送风”使用。
这种方式保留了喷漆室热量和湿度,一般处理流程为:初效过滤段→中效过滤段→表冷除湿段→加热段→亚高效过滤段→风机段。
为了避免循环风中有机废气对手工喷涂人员的影响,一般在手工喷涂段送全新风,新风经过手工段后部分排放,部分进入空调进行过滤、调温湿,再送至自动喷涂段二次利用。目前国内保险杠涂装生产线基本都采用这种方式,新风比例需要根据涂料的性质和喷涂要求进行详细的计算。
2.6转轮式全热交换器
为了送入喷漆室的新鲜空气加热或制冷耗量,以及排出空气带走的能量尽量减少,转轮式全热交换器能对通过的空气进行热、湿度交换。转轮式全热交换器是将进入喷漆室的新鲜空气和排出喷漆室的废气以相反的方向流过全热交换器中转轮蓄热体,在空气与蓄热体相接触的过程中,蓄热体通过与废气交换热量和水份,同时向新鲜空气中释放。两部分空气各自释放或吸收热量和水份后,分别离开全热交换器。新鲜空气经空调后进入喷漆室,从喷漆室排出的废空气排至厂房外,达到热量和湿度的交换,节省了动能的消耗。
2.7喷涂设备
2.7.1HVLP高流量低气压喷枪
HVLP高流量低气压喷涂技术是目前涂装行业较先进的现代喷涂技术,以极低的风帽雾化压力雾化涂料,减少过喷带来的涂料损耗及环境污染,配合相对较高的压缩空气流量来补充能量,完成雾化。HVLP环保省漆系列喷枪的特点是节省涂料,实际使用比传统喷枪节省涂料及减少对环境的污染,然而其耗气量较传统喷枪略高,故需要较强而稳定的压缩空气供应系统及与传统喷枪稍为不同的喷涂手法。
2.7.2RP低流量中气压喷枪
RP省漆高效系列喷枪结合了传统喷枪与HVLP喷枪的优点,风帽空气压力约在1.2~1.3bar,涂料传递效率在65%以上,耗气量比传统喷枪更低,操作上跟传统喷枪非常接近。
HVLP环保省漆喷枪和RP省漆高效喷枪有一个共同的特点是雾化气压较低,涂料的传递效率都高于65%以上,在喷嘴结构上还有一个共同点就是都采用了当今最先进的空气扰流板设计,确保雾化空气均匀地从风帽内部喷射而出,当雾化空气均衡后,其雾化的涂料也就非常均匀,从而保证了涂料颜色的喷涂均匀要求。
2.7.3水性涂料内部加电旋杯
目前国内在建或拟建的涂装生产线,采用水性涂料较多,考虑到水性涂料的导电性,出于安全考虑,一般机器人喷涂采用外部加电旋杯,但外部加电旋杯着漆率较低。随着水性涂料内部加电旋杯的技术成熟,在保证安全的基础上,国际主流设备供应商大多可提供水性涂料内部加电旋杯,提高了油漆利用率。
2.8节能烘干室
国内外通常进行烘干室排放的废气燃烧的能源综合利用方式进行节能,如德国DURR公司设计的、以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的“П”型烘干室比较先进,使可燃气体完全燃烧,燃烧后的高温气体通过逐级利用后排出,能源利用率达70%以上,与传统的对流式烘干相比,热效率提高l倍以上,来自烘干室的含VOC的废气(约160℃)经焚烧炉外壳的废气热交换器加热到500℃左右后,经过燃烧喷嘴四周与天然气一道喷燃,使燃烧室内温度达760℃左右。
为了节能减排,日本已开始研究开发应用CO2热风热泵技术作为新型热源,它与其它热源组成混合热源,用于涂装的烘干室供热,达到节省热源和降低运行成本的目的,实现了省能源、降成本、减排放,减少CO2排放量。
3涂装新材料
3.1前处理材料
3.1.1低温脱脂材料
通过对传统脱脂剂中表面活性剂的活性基团进行改进,使得白车身上的油污容易在该脱脂剂中乳化,从而达到传统脱脂剂的脱脂效果。汉高公司已经成功开发出低温脱脂剂,但是只能降低10℃左右,未来的发展趋势是更大的降温空间的脱脂材料开发。
工艺温度由传统的50~60℃降低至40~50℃,甚至于常温,这样预脱脂及脱脂工序的能耗及蒸汽等用量大大的降低。而且设备方面,可以节约换热器及蒸汽管路等,降低投资。
3.1.2TecTalis纳米转化膜
TecTalis技术于2007年12月在美国福特TwinCities生产线和2008年4月在通用巴西SaoJose生产线投产。TecTalis纳米转化膜技术是一种性能可比拟三元低锌磷化,节省大量工艺成本的新工艺,转化膜由氧化锆为主的纳米颗粒组成,其工艺流程与目前普遍使用的三元低锌磷化工艺相比,省略了表调和钝化,但工序前后均使用去离子水清洗。
根据厂家资料显示,采用TecTalis工艺后,前处理生产线长度节约10%,动能成本降低5%~10%,降低了投资成本和生产成本;减少了90%的残渣,废物处理成本更少。其中,处理镀锌板和铝板时没有渣形成,仅处理冷轧板产生少量渣,渣特别容易采用传统设备去除,不会堵塞喷嘴,不会对涂层性能和电泳涂层外观有任何负面影响;成膜速度更快;参数控制项更少,工艺窗口更宽,质量更稳定。
该新型静电喷房漆雾洗涤系统,处理步骤为使漆雾带电、漆雾颗粒被吸附到接地的分离板上、通过分离剂扑捉油漆颗粒、取出油漆颗粒,清洁的分离剂返回,与传统湿式喷漆室比较,减少运行动能损耗约78%、耗水量约87%。
2.2壁挂喷漆机器人
壁挂机器人即是将机器人手臂或底座固定在喷漆室壁板上半部,机器人底座也可布置在喷漆室壁板外部。由于减少了机器人的底座,所以喷漆室室体宽度可以大大减少,如某一著名品牌机器人采用壁挂机器人后,喷漆室宽度由原5.5m减少到4.3m,从而减少喷漆室横截面积,减少了空调送风量,减少了空调风机耗电量,从而达到节能的目的。
壁挂机器人底座由于布置在喷漆室外部,不仅便于保洁,同时便于维修。
2.3电动输漆泵
根据国际某知名品牌输调漆设备供应商调查,国内涂装工厂一般应用12种颜色的色漆,平均单班使用单一颜色的时间为0.66小时,但该涂料会每天24小时始终处于高流量、高压力状态,每天约90%的运行是在浪费宝贵的能源,浪费的能量被传递到管路中的涂料及循环系统中设备元件,将造成涂料的剪切、降解,给涂装品质、设备异常磨损带来负面影响。
电动活塞输漆泵技术压力稳定、噪音低,随着技术的逐步成熟克服了电源频率变化和涂料粘度变化的影响,目前在国内多家涂装工厂准备应用。如采用BINKS的电动活塞泵及其智能系统,仅使需喷涂的颜色进入工作状态,而其余的颜色处于低流量、低压力的“休眠模”模式,对涂料的破坏作用的大幅减轻,同时降低能耗、减轻系统负载,延长设备寿命。
2.4直燃式加热装置
传统工业空调机组的加热段采用高温水、蒸汽或电加热等方式,直燃式空气加热装置的优势在于,天然气和空气采用比例调节、燃烧洁净,不会对烘干工件产生影响;对工艺风/循环风直接加热,无需换热、热效率极高,节约能源效果显著;升温速度快、控温精度高;系统的安全保护功能完善;可实现多点控制、自动控温。目前,直燃式加热装置广泛应用于涂装工厂空调或烘干室。
2.5喷漆室循环风技术
喷漆室循环风技术是指喷漆室的排风经过过滤和温湿度调节处理后,再返回到喷漆室中作为“送风”使用。
这种方式保留了喷漆室热量和湿度,一般处理流程为:初效过滤段→中效过滤段→表冷除湿段→加热段→亚高效过滤段→风机段。
为了避免循环风中有机废气对手工喷涂人员的影响,一般在手工喷涂段送全新风,新风经过手工段后部分排放,部分进入空调进行过滤、调温湿,再送至自动喷涂段二次利用。目前国内保险杠涂装生产线基本都采用这种方式,新风比例需要根据涂料的性质和喷涂要求进行详细的计算。
2.6转轮式全热交换器
为了送入喷漆室的新鲜空气加热或制冷耗量,以及排出空气带走的能量尽量减少,转轮式全热交换器能对通过的空气进行热、湿度交换。转轮式全热交换器是将进入喷漆室的新鲜空气和排出喷漆室的废气以相反的方向流过全热交换器中转轮蓄热体,在空气与蓄热体相接触的过程中,蓄热体通过与废气交换热量和水份,同时向新鲜空气中释放。两部分空气各自释放或吸收热量和水份后,分别离开全热交换器。新鲜空气经空调后进入喷漆室,从喷漆室排出的废空气排至厂房外,达到热量和湿度的交换,节省了动能的消耗。
2.7喷涂设备
2.7.1HVLP高流量低气压喷枪
HVLP高流量低气压喷涂技术是目前涂装行业较先进的现代喷涂技术,以极低的风帽雾化压力雾化涂料,减少过喷带来的涂料损耗及环境污染,配合相对较高的压缩空气流量来补充能量,完成雾化。HVLP环保省漆系列喷枪的特点是节省涂料,实际使用比传统喷枪节省涂料及减少对环境的污染,然而其耗气量较传统喷枪略高,故需要较强而稳定的压缩空气供应系统及与传统喷枪稍为不同的喷涂手法。
2.7.2RP低流量中气压喷枪
RP省漆高效系列喷枪结合了传统喷枪与HVLP喷枪的优点,风帽空气压力约在1.2~1.3bar,涂料传递效率在65%以上,耗气量比传统喷枪更低,操作上跟传统喷枪非常接近。
HVLP环保省漆喷枪和RP省漆高效喷枪有一个共同的特点是雾化气压较低,涂料的传递效率都高于65%以上,在喷嘴结构上还有一个共同点就是都采用了当今最先进的空气扰流板设计,确保雾化空气均匀地从风帽内部喷射而出,当雾化空气均衡后,其雾化的涂料也就非常均匀,从而保证了涂料颜色的喷涂均匀要求。
2.7.3水性涂料内部加电旋杯
目前国内在建或拟建的涂装生产线,采用水性涂料较多,考虑到水性涂料的导电性,出于安全考虑,一般机器人喷涂采用外部加电旋杯,但外部加电旋杯着漆率较低。随着水性涂料内部加电旋杯的技术成熟,在保证安全的基础上,国际主流设备供应商大多可提供水性涂料内部加电旋杯,提高了油漆利用率。
2.8节能烘干室
国内外通常进行烘干室排放的废气燃烧的能源综合利用方式进行节能,如德国DURR公司设计的、以天然气或柴油为热源的轿车车身涂装用的“П”型烘干室比较先进,使可燃气体完全燃烧,燃烧后的高温气体通过逐级利用后排出,能源利用率达70%以上,与传统的对流式烘干相比,热效率提高l倍以上,来自烘干室的含VOC的废气(约160℃)经焚烧炉外壳的废气热交换器加热到500℃左右后,经过燃烧喷嘴四周与天然气一道喷燃,使燃烧室内温度达760℃左右。
为了节能减排,日本已开始研究开发应用CO2热风热泵技术作为新型热源,它与其它热源组成混合热源,用于涂装的烘干室供热,达到节省热源和降低运行成本的目的,实现了省能源、降成本、减排放,减少CO2排放量。
3涂装新材料
3.1前处理材料
3.1.1低温脱脂材料
通过对传统脱脂剂中表面活性剂的活性基团进行改进,使得白车身上的油污容易在该脱脂剂中乳化,从而达到传统脱脂剂的脱脂效果。汉高公司已经成功开发出低温脱脂剂,但是只能降低10℃左右,未来的发展趋势是更大的降温空间的脱脂材料开发。
工艺温度由传统的50~60℃降低至40~50℃,甚至于常温,这样预脱脂及脱脂工序的能耗及蒸汽等用量大大的降低。而且设备方面,可以节约换热器及蒸汽管路等,降低投资。
3.1.2TecTalis纳米转化膜
TecTalis技术于2007年12月在美国福特TwinCities生产线和2008年4月在通用巴西SaoJose生产线投产。TecTalis纳米转化膜技术是一种性能可比拟三元低锌磷化,节省大量工艺成本的新工艺,转化膜由氧化锆为主的纳米颗粒组成,其工艺流程与目前普遍使用的三元低锌磷化工艺相比,省略了表调和钝化,但工序前后均使用去离子水清洗。
根据厂家资料显示,采用TecTalis工艺后,前处理生产线长度节约10%,动能成本降低5%~10%,降低了投资成本和生产成本;减少了90%的残渣,废物处理成本更少。其中,处理镀锌板和铝板时没有渣形成,仅处理冷轧板产生少量渣,渣特别容易采用传统设备去除,不会堵塞喷嘴,不会对涂层性能和电泳涂层外观有任何负面影响;成膜速度更快;参数控制项更少,工艺窗口更宽,质量更稳定。
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