汽车涂装工艺的发展(精选7篇)
1.汽车涂装工艺的发展 篇一
引言:2009年我国汽车工业“井喷”式发展,年产1379万辆,增幅达47.6%,首次成为世界第一大汽车生产国,2010年汽车产量达1806万辆,规划2015年生产2500万辆。各大汽车公司又掀起了扩大生产能力的高潮,已知设计新建汽车车身涂装线有几十条。以合资汽车公司主导设计的由外国涂装公司承建的汽车车身涂装线的工艺设计中聚集采用了世界最新的涂装技术,如前处理电泳线采用滚浸式输送机,“三湿”水性中涂、面漆涂装工艺(3C1B和双底色2010涂装工艺);喷涂全部采用机器人静电自动喷涂(实现喷涂作业无人化);选用干式喷漆室(如杜尔公司的EcoDryScrubber型干式漆雾捕集装置),喷漆室排风循环再利用技术;选用RO和ED-RO再生清洗水循环应用技术;立体分区布置技术等。一汽大众三、四厂(成都、佛山)、上海大众四、五厂(南京、仪征)和奇瑞(大连)等经济规模(JPH60台/h以上)车身涂装车间就是采用上述先进技术,工艺设计水平为世界一流的典型代表,其环保·清洁生产、省资源、节能减排、降低涂装成本等方面的经济技术指标远远优于现涂装工艺,全面达到环保、质量、产量、成本四方面兼顾的绿色时代要求。
近两年,笔者有机会参加20多条汽车车身涂装线工艺设计的评审、评标和技术咨询活动,深感国内涂装工艺设计水平与上述引进涂装线工艺设计相比,差距拉大了。笔者于2005年汽车涂装技术交流会(沈阳)发表的《工业涂装工艺设计若干问题的探讨》一文中提出了8条差距,依旧存在,工艺设计模式几十年一贯制,继续照抄照搬,改进极少,落后15~20年。具体表现在:
1)涂装工艺设计在环保·清洁生产、经济性(投资和运行成本)、节能减排等方面无目标值,而是照搬原工艺。近年投产的大部分涂装线的环保、节能减排方面无明显改善。
2)维持在0.0平面平铺式的工艺布置,甚至在选用了先进的滑橇输送机系统的场合,有的还是这样布置,造成涂装车间占地面积偏大,厂房的空间利用率低,车间内的人流、物流不畅通,增加喷漆室的地下工程。
3)对涂装车间生产线的经济规模缺少研究,对鑫三荣涂装设备和输送设备的有效利用率缺少研究。如年产10万台驾驶室(生产线链速2.0m/min左右)建一条经济规模的喷涂线就可,而有的坚持旧的生产方式,建2~3条喷涂线(中涂、面漆和车头覆盖件线)。又如年产已达千辆以上的大客车车厢涂装车间有些决策者强调“灵活性”,坚持要作坊式的抽屉式平面布置,造成设备有效利用率大幅度降低,人员增加,涂装车间的经济性下降。
4)传统习惯势力的影响大,白车身的缺陷(如不平整度)还靠涂装来弥补。如年产上万台白车身的平整度不靠制造工艺(冲压、焊装、输送及精心管理)来保证,而有些汽车公司要求新设计的涂装车间仍要有刮腻子和打磨工位(线)。
5)有的项目主管和工艺设计人员缺乏涂装设计经验,未完全掌握车身涂装工艺学问,好多涂装工艺平面布置设计技术不会应用,甚至违背了一些基本设计原则。不按科学的典型工艺设计,而随意更改或增减工序和更改工艺参数,如脱脂后水洗仅设一次,或由先喷后浸的两次水洗改为先浸后喷;磷化浸处理时间一般为3min改为8min;又如电泳后清洗由正常的一喷两浸(含浸槽出口喷淋和再喷新鲜UF液和纯水)改为三喷两浸,增加两次独立的喷洗工序,这种更改不仅得不到好效果,反而耗能、耗水,影响涂装质量;有的公司要求在喷中涂和面漆后烘干前设更换滑橇工序。
1提高汽车车身涂装工艺设计水平的探讨
1.1工艺设计的水平(先进性和可靠性)和目标值
在规划和制定涂装工程的设计原则时都会提到新涂装车间的工艺水平达到国内先进水平,有的还明确要求10
年不落后,可在实施过程中往往强调可靠性,怕担风险,总认为按现有的老工艺翻版设计“最可靠”。可是时代的要求(环保清洁生产,节能减排低碳经济,省资源可持续发展等)和市场竞争要求(优质、高产、低成本、性价比),按老工艺翻版设计难以实现。必须依靠技术进步,走创新之路搞好工艺设计,必须认真总结经验,确定工艺设计的目标值,做到工艺设计的先进性和可靠性兼得。
在实际工艺设计工作中思想观念和设计理念的转变,解放思想就能创新,产生较大的经济技术效益,就能克服风险,如改变生产方式和工艺处理方式(工序简化或合并淘汰落后工艺等),掌握工艺平面布置的设计技巧等。当设计采用革新技术场合,这要吃透,依靠社会的力量就能实现先进的目标值,并将风险降到最低。涂装工程项目工艺设计在保质量、产量前提下,环保·安全性、生产·经济性(投资和涂装成本)、节能减排等方面应有目标值(与现工艺对比有多少进步),不要简单翻版。新设计、建设涂装车间(线)是采用新工艺、新材料、新设备的最好机会,因此涂装工艺设计必须按产品涂装质量标准、产量、投资和清洁生产(国家或地区的环保法规)等选用与其相匹配的涂装工艺、涂装材料及设备,通过创新和依靠技术进步实现最佳的目标值。目标值要根据企业或地区的现有水平(数据),国家或地区法规的要求,并参照国内外兄弟公司的数据确定。例如:环保方面:VOC的排放量35g/m2(轿车车身),55g/m2(卡车驾驶室)[2];耗水量5L/m2(国外先进的前处理用水量基准面积100m2的轿车车身由传统的磷化工艺250L/台,更新采用硅烷处理工艺后降低到75L/台)[3];节能减排较现工艺降大于10%(国家领导向世界承诺到2020年降20%),依靠技术进步和科学管理随设备有效利用率、一次合格率、资源利用率和自动化程度等的提高,涂装成本较现生产降5%~10%。笔者认为上述数据可作为现阶段汽车涂装工艺设计的参考目标值。
在涂装工艺设计时上述目标值仅与现生产的数据差5%场合则可依靠小改革实现,当大于10%或50%的场合,则必须依靠革新技术和自主创新才能实现。
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1.2关于年时基数(工作制)、生产能力、设备利用率等设计基础资料的科学合理选定
汽车车身鑫三荣涂装线的生产能力一般以每小时产出的合格的车身数(即JPH,台数/h)表示。它是决定涂装线生产规模、生产方式(间歇式还是连续式)、生产节拍及链速等的最基础的依据。可是客户的要求不一,有的强调年产量,或者为了节省投资强调年工作日300d或以上,每天工作20~22h(倒大班或三班制)。在制造行业,国家现今的法定工作日为250d/a,两班工作制(16h/日),另外,老设计基准,年时基数打九五折。不同的年时基数致使涂装线的生产能力(JPH)计算偏差较大。
选定年时基数时应充分考虑涂装车间的以下生产特点:
1)涂装设备是热非标设备,每天都应留有一定时间检修维护;减少设备故障率,以保设备的开动率。
2)高装饰性涂装的一次合格率需靠高质量的设备、工位环境的清洁度保障。每天也需留一定的保洁时间。
3)为确保汽车车身的涂装质量,前处理电泳线、喷涂线和烘干室生产线启动后无特殊情况下不允许停线和生产结束时需“跑空”。根据上述特点,笔者认为在涂装工艺设计时选用250
d/a两班工作制(16h/日)较为科学合理,在满负荷生产场合,可在两班制生产作业时间外,再加跑空时间。当市场需要,可增加班次(倒大班或开三班,年工作日300d以上)增加产能,给组织管理生产留余地。在工艺设计时计算生产能力还需考虑设备开动率(利用率),备件和可换件产量比,大返修率等,因此设计按生产能力要略大于规划目标产量(合格品)。
设备开动率在早先的工艺设计中,强调设备及配套件的可靠近性差,管理跟不上,选用偏低(80%~85%),现今国际水平为93%~95%,根据国内现况,设计选取用90%以上为宜。
1.3涂装工艺设计应重视涂装车间的生产·经济性
(投资和运行涂装成本)和经济规模生产涂装车间的经济性的总目标是在保证质量、安全性和环保性的基础上节省投资和降低成本。其技术措施是在优化工艺设计的的基础上提高资源利用率、减少污水和废弃物排放量及处理费用,借助自动化和智能化降低劳动成本,加强管理提高涂装的一次合格率和设备的有效利率等。制造业获得竞争力优势的奥秘是用同等数量的原材料和能源,能加工出更多更好的产品,从而创造出更高的产值,或投资最小且合理,运行成本最低,实现少投入多产出的目标。这也是涂装工艺设计的基本原则,将有限的投资用在“刀刃”上,提高涂装车间的生产·经济性。
一般都认为大量流水生产,要比中、小批量(或作坊式)生产经济运行成本低。可是达到什么样规模最经济呢?被涂件输送速度已达到工序作业许可极限时的生产能力,且设备长度不随输送链速度加快成比例增长,工艺投资小且合理,运行成本低,称为经济规模生产(收益递增,成本递减,即投入增加一倍,产出增加一倍以上)。
以轿车车身(车身长度以4.5~5.0m为基准)的前处理、电泳涂装线为例,在连续式生产场合,链速由不低于2.0m/min增加到6.0m/min(JPH由20台/h增加到60台/h或生产节拍由3min/台加快到1min/台左右),水洗的喷洗工序的处理时间由1min缩短到20s(仍在工艺许可的范围内),浸洗仍为浸入即出,沥水段长度仍为大于一个车身的长度,上下坡长度不需增长,仅需按脱脂、磷化和电泳等序所需工艺时间,增加设备长度,因此每台车身分摊的工艺投资和运行成本会随产量的成倍增长而大幅度下降。
由喷漆室、晾干、烘干室及强冷组成的喷涂线有同样的经济规模的概念。现已实现的经济规模汽车车身涂装线规模如下:
前处理、阴极电涂装线,在连续式生产场合,链速≥6m/min,生产节拍1min/台左右;在间歇式生产场合(以程控自行葫芦输送为例),生产节拍一般为≥5.0min/台(单工位型),近几年发展电泳、脱脂等工序为双工位生产节拍可缩短到3.5min/台左右。
喷涂线的经济规模:在手工喷涂场合,链速2.0m/min左右;在手工喷涂车身内表面补喷和采用机器人自动静电喷涂车身外表面的场合,面漆喷涂线(底色漆+罩光工艺)链速3.0~3.5m/min(生产节拍1.5~2.0min/台);而中涂喷涂线(换色次数少,或配套两套机器人喷涂站),链速可达5.0~6.0m/min(生产节拍0.8~1.0min/台;年产25万~30万台)。手工作业线,除密封胶线链速3.0m/min左右外,其他线打磨作业、检查修饰线等链速可加快到5m/min左右。
在设计年产6万~7万台轿车车身(或年产10万台驾驶室)涂装车间按传统的工艺设计一般都设计中涂和面漆两条线(链速都在2.0m/min以下),如果采纳“转两圈”办法,设计一条采用机器人自动静电喷涂车身外表面的经济规模喷涂线(链速3.5m/min左右),则与两条线方案比较要经济得多。不仅可节省投资和占地面积,且可大幅度提高设备的有效利用率和削减作业人员,在节能减排方面也有明显效果。
1.4
适应时代的要求,涂装工艺设计应依靠技术进步(创新)提高涂装车间的安全性和环保性涂装车间的安全性:消除或减少火灾危险性,消除职业病(如苯中毒)和人身伤害事故源,使操作人员远离有害作业区。
涂装车间的环保性:不用或少用对人类和地球环境有害的物质;减少或消除VOC的排放量;节能减排减少了污水排放量;综合利用、减少工业废弃物量等。保护作业人员的健康卫生安全,是促进社会和谐发展的需要;高污染高能耗的工艺及设备按国家政策要淘汰,涂装工程的环保和消防安全不达标,将被一票否决。
因此,涂装工艺设计单位(和人员)应具有高度的社会责任感和环保安全意识,力促依靠技术进步提高涂装车间的安全性和环保性,达到国内外先进水平。
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1.5
涂装工艺设计(平面布置图设计)的技窍工艺平面布置图设计是涂装车间工艺设计的最关键项,可有人认为是“画方块”的简单工作,实际上是涉及专业知识面广、技术含量高的设计工作。优秀的经济可行的工艺平面布置图必定出自对每道工序(环节)细致研究且琢磨透彻,对每台设备的功能和立体空间非常了解,对车间生产、物流、维修、安全、节能、环保、生活办公、土建公用等多方面的全面熟悉,且熟知工艺平面布置技巧的工艺设计人员之手。笔者将所知的汽车车身鑫三荣涂装车间工艺平布置技巧总结归纳如下,供读者参考:
1)现代化的汽车车身涂装车间普遍采用多层立体分区布置方式,串联不分区布置方式已被淘汰,单层平面分区布置方式仅在车身长度>7.0m(升降不便的场合)和老厂房改造无法多层化的场合才采用。多层立体分区布置方式占地面积少,厂房空间利用率高,喷漆室无地下工程,物流和作业环境较合理先进。人工密集的作业(涂密封胶工序、打磨作业、检查修饰线等)洁净度要求稍低的作业布置在一层;环境洁争度要求高的喷涂作业(洁净间)布置在二层;烘干室布置在二层或三层;空调供风设备布置在三层或房顶(厂房的总高度不应大24m),实现分区(洁净区、一般作业区、高温区等)集中布置。
2)前处理设备、电泳及后清洗设备、喷漆室(手工和自动喷涂区段)、烘干室应力求直线布置。
3)前处理线和阴极电泳线一般布在边跨,厂房跨度15m偏紧,18m标准。前处理线与返回的阴极电泳线平行布置较好,可提高输送线路的有效利用率,且可避免在电泳槽旁布置电泳烘干室。以间歇式自行葫芦输送方式的前处理和电泳线为例,两线平行布置较直通式布置输送线路可缩短30%以上,不仅可节省投资,且减少了徒劳无效的线路。
4)基于现今高装饰性的汽车身身面漆喷涂工艺采用底色漆+罩光工艺,尤其在采用水性底色漆场合,水性底色漆喷涂后需预干燥(使涂膜中的90%以上水分挥发掉),才能罩光。因此面漆喷涂线很长。在年产15万台的经济规模下,底色漆(BC)喷涂段与罩光(CC)喷涂段直线布置,长达140m左右,某公司推出的3C1B喷涂线方案,中涂、底色漆和罩光3个喷涂段总长达250m左右。现今典型的面漆喷涂线工艺布置是BC喷涂段与CC喷涂段平行布置,使喷涂区域长度大幅度缩短(约70m);使BC段与CC线之间的横向转移段成为冷却(晾干)段。这样的布置使喷漆室集中于洁净区段中,有利于供排风和供漆管路的布置。
5)各线、工序(工位)间应紧密衍接,布置紧凑,力求消除或减少无效的输送。电泳、PVC、中涂和面漆烘干后设置的跑空线路仅供停产(下班后)的“跑空”和缓冲贮存车身用,平时不运作。按需可设几个离线工位。
6)在烘干室中输送车身宜选用积放式输送方式,以实现烘干室紧凑化,节能减排的目的,滑橇积放式输送车身与推杆式地面链输送,烘干室长度能缩短20%左右。烘干室长度控制在120m左右为宜,短了辅助设备与有效段之比较大不经济,长了链速超过3.5m/min故障偏多。
7)转变生产方式,提高设备有效利用率,降低碳排放。以大客车车身涂装车间的工艺平面布置为例,习惯采用抽屉式布置(即厂房中间布置转行车及轨道两旁布置喷漆室、烘干室等设备及工位),每道工序间车身的转移都要靠横向转移车,这种作坊式生产方式存在的不足之处是:
①喷涂后漆膜未干或擦净后的车身在转移过程中产生污染;
②车身进出喷漆室或烘干室等设备占用时间长,设备空运转;
③使用转移车频率高。如选用小流水与抽屉式结合的平面布置的生产(即漆前准备-喷漆-烘干等工序布置呈小流水式喷涂线,其他工序仍为单工位)方式,则可消除上述不足之处。在流水式喷涂线上车身进出入喷漆室和烘干室占用时间很短(仅转移一个工位),设备有效利用较大幅度提高,防止了污染。某单班年产5000台客车车身涂装车间按小流水与单工位结合式布置,较按抽屉式布置,明显地提高设备有效利用率,因而可减少喷漆室和烘干室台数20%左右,则不仅可节省设备投资,又能节能降低碳排放。
8)喷漆室的排气集中高空排放,减轻对周围环境的污染。当初喷漆室的排气都是单个独立排放,排风口高出厂房≥2.5m,有的地区要求6.0m。为减轻排气对厂区及周围地区的污染,要求高空排放,排放高度随喷漆室排气中的VOC浓度增大而增高;现今新建涂装车间的喷漆室排气都选用大烟囱集中排放,烟囱高达40~60m。为有利于排风集中,在工艺平面布置设计时,喷漆室宜相对集中布置。
高空排放仅对周围环境污染有所减轻,可是对地球环境的污染量未变;要减少VOC排放量,还是要选用环保型涂料(如水性涂料)和提高涂着效率等技术措施来实现。
1.6
涂装工艺设计应多方案比较和评审择优选用涂装工艺设计是根据产量(生产能力)、产品的涂装标准、客户的要求、投资及涂装车间所在地的状况(如气候条件、能源状况、厂房物流和当地的环保、消防法规)等选择涂装工艺、涂装材料、涂装设备及输送设备,自动化程度等,编写工艺设计说明书和工艺平面布置图,编写设备清单(设备委托设计,采购招标书)是一项技术含量很高的工作。随上述各种因素的变化,工艺设计人员的经验、知识面的不同,可产生多个设计方案,尤其是工艺平面布置的规划设计图如何选优,直接关系到涂装车间的经济性(投资和运行成本)和安全性。
如果汽车集团公司,有经验的设计单位通过调研,经验和数据积累,又掌握国内外汽车涂装技术的动态,建立有数据库,标准的典型涂装车间设计模块使涂装工艺设计的工作有依据,则工作相对简单些。不然应发挥团队的作用进行多方案的比较,进行工艺评审,集思广益择优选用,如果上千万、亿元的大投资项目,应组织集团公司和社会的相关专家进行评审,优化设计,评审内容包括所设计涂装车间(线)的可靠性、先进性(工艺水平),环保安全性,经济性和合理性等。从输送链的有效利用率,面积(占地和生产面积)和厂房空间的有效利用率、分区布置(洁净区、高温区)状况,人流物流畅通否等方面评价涂装工艺平面布置图设计的优劣。
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1.7
涂装工艺设计水平的高低(优劣)取决于设计人员(团队)的水平;汽车集团公司和专业设计公司应培养造就一支具有丰富实践经验,知识面广,设计水平高的团队。
1)他们在选择涂装工艺、材料和设备时应具有甄别技术高低的能力,精挑细选技术的能力。
2)他们应具有自主创新的能力,如在消化吸收引进新技术基础上走自主创新之路;能跟上涂装技术发展的时代潮流开发研究新技术,或与社会力量(如涂装设备公司,涂装材料公司和院校科研机构等)联合开发研究新工艺,新材料和新设备的能力。
3)能结合国情、厂情推动汽车涂装工艺持续滚动式的发展(技术进步)的能力;并能不断地在实践中总结经验教训,淘汰高污染,高消耗,低性价比落后的涂装工艺技术及设备的能力。
4)这个团队(机构)还应具有涂装工艺管理,规划和决策的职能。涂装工艺是汽车制造行业中的特种工艺(非标准,专业性强,机械制造行业中的化工专业,机械化,自动化程度高等为特征)之一。为适应发展之需,跨国汽车公司都设置有涂装工程规划、设计、研发机构。以德国大众汽车公司为例,该公司的规划部门设置有汽车涂装工艺设计开发机构,主持全公司涂装车间的设计,招标和建设。一汽大众汽车车身涂装发展史充分证明该团队职能富有成效,工艺水平一流。在15年中取得以下5个方面革新性的科技进步(参见表1)。
表1
①选用先进的滚浸式输送机(Rodip-3和多功能穿梭机)替代前处理、电泳涂装线用的摆杆式输送机。
②采用机器人静电喷涂机替代往复式自动静电喷涂机(ESTA);并实现喷涂全自动化(无人化)。
③A级轿车车身涂装工艺采用水性双底色2010涂装工艺(即3C1B)替代传统的3C2B的水性或溶剂型中涂,底色漆的涂装工艺,取消了中涂线。
④采用干式漆雾捕集装置(EcoDryScrubber)替代文丘里湿式漆雾捕集装置;并可实现80%以上喷漆室排风的回收循环利用。
⑤立体分区式工艺平面布置更科学合理化。当然也有性价比考虑不足之项目。如某主管为提
高喷涂面漆前车身的清洁度,坚持采用纯水喷洗、倒水、烘干工艺,替代鸵鸟毛擦净工艺;现因耗能耗水量高,运行成本高,性价比差,又退了回去。还有为提高车身空腔内表面的阴极电泳涂装质量(提高泳透力,涂膜厚度≥10μm);大众采用延长电泳时间的办法(电泳时间由原3.0min延长到4.5~5.0min);日本汽车公司选用研制开发的高或超高泳透力阴极电泳涂料替代泳透力较低的第二代CED涂料),电泳时间(3min)不延长,能保证空腔内表面涂膜厚达10μm,车身外表面膜厚为18~22μm,并减少CED涂料的使用量。笔者认为:前者在连续式生产场合电泳槽增长,车身外表面膜厚难控制增厚,CED涂料耗量增大,电泳设备运行费用增高,因而,用延长电泳时间增高泳透力的措施性价比差。
1.8
创建资源节约型、环境友好型社会和低碳经济,国家应早日制定激励政策和强制性环保法令涂装车间是公害源(VOC、CO2、涂装污水、产业废弃物等发生源),应是清洁生产、环保方面的整改和革新对象。进入21世纪以来,国家虽颁布了“中华人民共和国清洁生产进法”(2002年)、“清洁生产审核暂行办法”(2004年)、《清洁生产标准汽车制造业(涂装)》(HT/T293—2006)等法规,可都是指导性的,而不是强制性法令。
2结语
如规定涂装车间的VOC、CO2、污水等排量基准;节能减排目标值;并像国外环保法规那样规定新设计建设的涂装车间必须排放达标,老的涂装车间排放达标的期限。只有这样才能扭转当前的“观望、等待”,“按现生产翻版设计”,“先污染再治理”的局面,使涂装工艺设计有法可依,是执法设计,而不是动员或劝说客户选用环保型涂装材料,涂装工艺及设备的设计。汽车车身涂装是典型的工业涂装,文中所述论点及数据可供其他工业领域涂装工艺设计参考,望同行多提宝贵意见,批评指正,共同探讨。
2.汽车涂装工艺的发展 篇二
中途底漆就是用于汽车底漆和面漆或底漆之间的专用漆。要求它既能牢固地附着在底漆表面上,又能容易与它上面的面漆涂层相结合,起着承上启下的重要作用。不管是修补漆还是全车喷漆对漆膜外观的要求都是很高的,中涂层固化后不会降低表面张力,因此对于上一漆层的流平有着很大的影响。中涂底漆所具备的特殊性能见表1。
如何尽可能的发挥中途漆的性能,与其施工工艺方法有密不可分的关系,中途底漆的施工分为2部分:喷涂工艺和中途打磨工艺,2者关系相辅相成,都很重要不能厚此薄彼。
二、中途底漆喷涂工艺
1.穿戴好安全防护用品
在进行喷涂施工以前必须佩戴好个人防护用品。有针对性的进行防护能有效保护施工人员的身体健康。进行中途底漆施工所佩戴的防护用品有:喷漆连体服,工鞋,防毒面具,护目镜及防溶剂手套(如图1所示)。
2.清洁
在进行喷涂前,需要做好清洁工作。首先,利用压缩空气清理表面粉尘。如果有水分,就用毛巾擦干并吹干,保持板件的干燥。
其次利用除油布及除油剂进行除油工作。在除油的过程中,利用一干一湿的除油方法进行除油,一只手拿沾有除油剂的除油布,另一只手拿一块干的除油布。先用湿的擦一个来回后用干的跟着擦一个来回,或由喷壶将除油剂喷涂在板件上后,用干净除油布沿一边进行擦拭。
注意:在除油过程中,不可超过一个来回的除油,否则会出现除油不彻底,就会造成喷涂不平整,会出现砂眼的情况。最后利用除尘布除尘,将车身需喷涂的地方擦拭一遍。不可以让除油剂在待施工板件上自然挥发。
3.调配中途底漆
中涂底漆在使用前需要在漆架上充分搅拌,将所选中途底漆按照厂方所提供产品说明,根据天气情况和车间温度,选择合适的固化剂和稀释剂,按比例进行混合并彻底搅拌均匀。将油漆倒入喷枪时,油漆需进行过滤处理,否则会造成喷枪堵死的情况。
图 1 进行中涂底漆施工所佩戴的防护用品
注意:中涂底漆混合后必须在活化时间要求范围内使用,否则会影响施工品质及堵塞喷枪。
4.调试喷枪
因为是进行底漆部分的施工,所以选择口径为1.7~1.9mm的喷枪进行操作(对于一些免磨工艺的中涂施工可选择1.3mm口径的)。
调整喷枪参数:以HVLP喷枪为例,先调整出漆量两圈半到三圈,喷幅可根据修补面积进行调整,气压2bar~2.5bar。
施工前,在试枪纸上进行横、竖试喷涂,检查喷枪好坏和参数调整是否准确。
图 2 中涂底漆三次喷涂的范围
5.喷涂施工
以进行局部修补的板件为例:
第一喷涂层是对底层修补处的初步密封,因此要喷得薄一些(屏蔽涂层)。这将避免含在后续填充中涂底漆的溶剂渗透到旧的油漆层中引起隆起。
第二和第三涂层:这是真正起到作用的填充中涂底漆/中涂漆涂层。施工时要求喷涂表面尽量光滑饱满,但不要流挂。
当第一层经过充分闪干静置后(直到无光泽),便可以喷涂第二层。再经过闪干静置第二层 (直到无光泽),然后才喷涂第三层。
要确保每一层填充中涂底漆/中涂漆的喷涂面积都要比上一层的喷涂面积宽出一掌的范围(如图2所示)。
需要注意的是,每层中途底漆在喷涂时边缘处不能喷涂有过多的中途底漆,必须由厚至薄,这需要掌握一定的喷涂技巧才能做到。对于新板件施工则不需要注意边缘问题,只需正常进行3遍覆盖,达到所要求的膜厚就可以。
3.汽车涂装工艺的发展 篇三
关键词:汽车涂装 汽车整形 涂装工艺
0 引言
汽车涂装是汽车整形技术最主要的组成之一,通过学习应全面系统的了解汽车涂装工业的基础知识,汽车涂装常用修补涂料的种类,性能及选用涂料的调配,常用工具设备的性能,选用及使用方法,汽车局部和整车修补涂装工艺涂膜常见病态及防治方法。
1 表面预处理
接收一台漆面受损的汽车,到修复后交车,一般要经过下述一系列工作:①清洗。②损坏程度。③面处理。④漆。⑤层干燥(烤漆)。⑥光、清洗。⑦车。
不同的漆面、不同的板材、不同的损坏形式,其涂膜修补程序和要求是不同的。掌握全车及待涂装表面清洗的程序,操作方法;掌握三种评估损坏的方法,熟悉手工除旧漆使用工具,熟悉掌握清除旧漆操作的方法;掌握车身表面除油除锈方法;了解金属表面的磷化、氧化与钝化处理;掌握塑料表面处理方法。主要是待涂装表面的清洗操作;涂料的鉴别;清除旧漆;车身表面除油除锈;塑料表面处理方法。
1.1 清洗 虽然涂装操作可能只是针对车身的某一块板件或板件的某一部分,但仍需要彻底清洗整车上的泥土、污垢和其他异物。如图1-1所示,清洗时尤其要注意门边框、行李箱、发动机罩缝隙和轮罩处污垢的清洗,如果不清除干净,新油漆的漆膜上就可能会沾上很多污点。一般使用净水冲洗,再用中性肥皂水或车辆清洗剂清洗,然后用水彻底冲净。
1.1.1 清洗车间应具备的基本条件(见表1-1)
1.1.2 清洗步骤(见表1-2)
1.2 车身待涂表面的清洗 车身待涂装表面的清洗主要采用有机溶剂清洗。它的作用是溶解和去除油脂、润滑油、污垢、石蜡、硅酮抛光剂以及手印等。清洗方法与步骤见表1-3。
实际进行全车清洗及待涂装表面清洗作业,熟悉清洗的设备、工具及各类清洗剂的使用方法。
2 喷涂底漆
记住几个重要涂料代号,知道底漆种类及作用,熟练使用喷枪等基本设备;知道烤漆房使用及维护;掌握涂料的调制;掌握底漆喷涂操作。主要是喷枪操作要领的掌握及底漆的喷涂。
3 中间涂料的涂装
了解刮腻子与打磨腻子常用工具的使用方法,掌握刮腻子与打磨腻子的方法;掌握二道浆的涂装操作;掌握指导层的涂装及鉴别涂装表面的平整度。重点:对于需要修补的表面会刮腻子,而且刮的腻子平整便于打磨
4 喷涂面漆
熟悉面漆喷涂前的准备工作,掌握面漆喷涂的涂料准备与喷枪选择;掌握面漆喷涂手法;掌握全涂装面漆和局部修补涂装的喷涂;知道面漆层干燥时间;掌握涂层修饰修整的抛光打蜡;掌握塑料件的喷涂施工。主要是面漆喷涂,抛光,打蜡
5 常见涂装缺陷及防治
了解喷涂过程中产生的漆膜缺陷,掌握防治的方法;了解涂装后产生的漆膜破坏状态,掌握其防治方法。主要是掌握漆膜缺陷的防治方法。
5.1 表面无光
5.1.1 现象:漆膜表面平整光滑,但缺少光泽,在显微镜下观察漆膜表面粗糙,失光。
5.1.2 主要原因:①底漆附着力差,或底漆未彻底固化就在其上喷涂了面漆。②使用的稀释剂质量太差或型号不对,或使用了不配套的添加剂。③油漆调配或喷涂方法不当。④基材表面质量太差。⑤由于湿度太大或温度太低,漆层干燥速度太慢。⑥溶剂蒸气或汽车尾气侵入了漆膜表面。⑦漆膜表面受到蜡、油脂、水等的污染。⑧在新喷涂的漆膜上使用了太强的洗涤剂或清洁剂,或喷完面漆后过早地进行抛光,或使用的抛光膏太粗。
修补:通常用粗蜡研磨表面然后进行抛光,即可恢复正常的光泽。如果失光严重,用以上方法仍得不到满意的效果,应将面漆层磨平,然后重新喷漆。
6 结语:
该项在新疆维吾尔自治区高职范围内首先开设的项目,西北五省现在只有陕西交通职业技术学院和新疆交通职业技术学院开办汽车整形技术专业,而且此专业是为我国汽车整形、喷涂和美容的一个专业性很强的理论和实践项目。
参考文献
[1]周长廑,李贞芳.汽车涂装技术.科学出版社.2007.
4.汽车涂装废水处理系统的优化 篇四
汽车涂装废水处理系统的优化
通过对重庆某汽车制造厂涂装车间原废水处理工艺运行状况的调查,分析出该废水处理运行中存在的.主要问题是:废水水量与水质很不稳定;相同的处理方法加大了对不同废水的处理难度;设备腐蚀较为严重.改造后的处理工艺,对不同的废水先进行不同的物化处理,然后进入SBR反应器进一步进行生化处理,并且在设备的预制时就采取了一系列的防腐措施,很好地解决了原处理工艺中存在的问题.
作 者:刘启东 Liu Qidong 作者单位:陕西科技大学资源环境学院,咸阳,712081刊 名:环境工程 ISTIC PKU英文刊名:ENVIRONMENTAL ENGINEERING年,卷(期):23(1)分类号:关键词:汽车涂装 废水 处理系统 优化
5.汽车涂装车间废水预处理的探讨 篇五
汽车涂装车间废水预处理的探讨
上汽通用五菱汽车股份有限公司年产15万辆的新涂装车间项目是完全按照当今世界先进的涂装车间技术要求而建设.对于环保的执行力度达到了前所未有的`高度.新涂装车间污水处理站对涂装废水(液)实行分流,采用物化法进行预处理后,与车间生活污水混合进行生化处理,并用水解酸化+生物接触氧化+沉淀+过滤的处理工艺.生产废水处理系统设计处理能力为50 m3/h,三班制运行,运行20 h;混合污水处理系统一期设计处理能力1 200 m3/d,三班制24 h运行.经污水处理站处理后的污水经城市污水管网,最终纳入市政污水处理厂进行最后处理.
作 者:赖晓东 Lai Xiaodong 作者单位:上汽通用五菱汽车股份有限公司,技术中心,柳州,545007刊 名:机械制造 ISTIC英文刊名:MACHINERY年,卷(期):45(11)分类号:X703关键词:
6.涂装工艺复习题 篇六
一、判断题(50个)1.提高脱脂温度可以提高脱脂效果。(√)
2、磷化是大幅度提高金属表面涂膜耐腐蚀性的一种工艺方法。(√)
3、电泳过程伴随着电解、电泳、电沉积、电渗四种电化学物理现象。(√)
4、电泳的泳透力可使被涂装工件的凹深处或被遮蔽处表面无能涂上涂料。(√)
5、国内涂装领域涂膜快速固化技术是高红外线快速固化技术。(√)
6、电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时,由于电流的作用而产生的腐蚀。(√)
7、一般来说,温度越高、脱脂效果越好。(√)
8、表面调整液是微碱性的胶体溶液。(√)
9、涂装前被涂物表面不得存在油污、锈迹、氧化皮、锈蚀物、灰尘杂质等污垢。(√)
10、在金属表面涂覆油漆属于防腐法。(√)
11、金属在干燥条件下不会发生腐蚀。(×)
12、底层涂料的特点,就是它与金属等不同材质的被涂物表面不直接接触。(×)
13、电泳槽液温度高,有利于得到较厚的膜厚。(√)
14、固体分表示涂料在一定的干燥规范下剩余物质量与试样质量的比值,以小数表示。(×)
15、磷化膜为多孔的晶体结构,可以作为防锈底层涂料。(√)
16、提高磷化溶液的总酸度,磷化反应的速度加快,且形成的磷化膜薄而细致。(√)
17、电泳槽自配槽后就应连续循环,停止搅拌不应超过2h。(×)
18、灰分是涂料在大约1500℃时灼烧所剩下的残留物质。(×)
19、油污可分为极性油污和非极性油污。极性油污有较强烈地吸附在基体金属上的倾向,清洗较困难,要靠化学作用或较强的机械作用力来脱除。(√)20、耐水砂纸号码代表所用磨粒的粒度,号码越大,粒度越粗。(×)
21、在电泳槽的溢流槽上0次UF液洗,对回收电泳涂料和防止表干有益。(√)
22、所谓阴极保护,就是把被保护金属作为阴极通以直流电,进行阴极极化,使其处于阴极状态,从而达到防止金属腐蚀的目的。(√)
23、电泳涂料的灰分增加,有利于膜厚的增加。(×)
24、电泳涂装时工作电压应介于临界电压和破坏电压之间。(√)
25、涂料更新期超过6个月,最适合采用电泳涂装法。(×)
26、电泳涂料储存稳定性在试验室中的加速测定方法,是在30℃的保温箱中放置72h后再配置的槽液,其性质及泳涂的涂膜性能不变为合格。(×)
27、如果水平和垂直被涂面上的电泳涂膜光滑度和平整度无差异,可认为L效果好把(√)
28、电泳涂膜本身不含水,所以其烘干过程与热固性粉末涂料相仿。(×)
29、阴极电泳阳极颜色混浊,可能是阳极膜破损。(√)
30、电泳的主槽和副槽的液面落差大,可能造成涂膜的2次“流挂”缺陷。(×)31.电泳涂装适合于所有被涂物涂底漆。(×)32.电泳槽内外管路都是应用不锈钢管制成。(×)
33、亚硝酸钠在涂装工艺中常用作黑色金属涂装前的防锈剂和磷化促进剂。(√)34.促进剂是用来提高磷化速度的一种成分。(×)35.槽液的搅拌装置是用来搅拌和加热槽液的。(×)
36、电泳漆为水性涂料,不会出现针孔、缩孔等问题。(×)
37、表面活性剂的作用能降低油污与水及油污与金属表面之间界面张力而产生湿润、渗透、乳化、增溶、分散等多种作用。(√)
38.利用超滤技术和反渗透技术相结合,可实现电泳槽液和后冲洗系统全封闭循环。(√)
39、在阴极电泳涂装中阴极和阳极的面积一般按4:1设计。(√)40、前处理的表调槽液的使用寿命较长,(X)
41、磷化膜是靠物理反应生成的。(×)
42、在钢板上的锌系磷化膜结晶是由磷酸铁和磷酸二锌铁组成。(×)
43、磷酸二锌铁的耐碱溶解性较磷酸锌低(×)高。
44、在磷化处理镀锌钢板时,不能从镀层供给铁离子,因而只能形成锌盐磷化膜。(√)
45、磷化的作用是在车身表面形成一层磷化膜,提高车身表面的电导率,使电泳漆更容易泳涂到车身上。(╳)
46、磷化的主要作用是在车身表面形成一层磷化膜,增强油漆的附着力,防止表面油漆被破坏后从底层开始锈蚀
47、汽车涂装前磷化处理一般都采用铁盐磷化处理剂。(╳)锌盐磷化处理剂
48、现今汽车涂装最广泛应用的是涂装前处理锌盐磷化处理液中添加Ni和Cr。(×)添加Ni和Mn
49、电泳涂装不仅仅适用于具有导电性的被涂物底漆。(×)
50、阴极电泳槽液是酸性体系,需靠适量的酸度才能保持槽液的稳定。(√)
二、选择题(60个)
1、涂料流平性越好,越(A)流挂.A、容易 B、不容易 C、不一定 D、无法得出结论
2、涂料开桶后发现粘度太稠,其产生原因一般是(C)
A、原料中部分组分密度过大
B、颜料研磨时间不足,方法不当 C、溶剂加入量太少
D、催化剂使用不当
3、涂料存储时应注意(C)
A、气温越低,涂料越不易变质
B、放在阳光下保持稳定
C、材料的导电良好
D、长期储存,以防将来不够用
4、按洁净度要求涂装车间分成三级,其中高级洁净区是指哪个区域(D)
A、预处理
B、电泳
C、密封、打磨、精修
D、喷漆作业区
5、化学腐蚀就是金属表面在各种(A)的作用下所受到的腐蚀,称为化学腐蚀。A、化学介质
B、电解质溶液
C、空气
D、不导电溶液
6、在电泳涂装法中,涂装质量最好的是(B)
A、阳极电泳法
B、阴极电泳法
C、自泳涂装法
7、下面哪一个不是预处理脱脂效果不佳的原因(D)
A.脱脂时间过短
B.脱脂温度偏低
C.脱脂剂浓度偏低
D.脱脂剂浓度偏高
8、下面哪一个不是磷化膜过薄的产生原因(C)
A.总酸度过高
B.磷化时间不够
C.磷化时间过长
D.促进剂浓度高
9、下面哪一项不是导致电泳涂膜过厚的原因(D)
A.槽液固体份含量过高
B.泳涂电压偏高
C.泳涂时间过长
D.槽液电导率低
10、现今采用的焊缝密封涂料和车底涂料PVC是什么(C)A.氯乙烯
B.聚氯乙烯
C.聚氯乙烯树脂
D.聚氨酯
11、电泳涂装时,当电泳电压低于某一电压值时,几乎泳涂不上涂膜,这一电压称为(B)A.工作电压 B.临界电压 C.破坏电压 D.极限电压
12、粉尘的危害有哪些(C)
A.对人的听力有损害 B.污染天空臭氧层 C.可能导致爆炸 D.污染水源和生物
13、操作工得了硅肺病,可能是由(D)导致的
A.废水 B.废渣 C.废油 D.粉尘污染
14、(C)大多用于烘干室排出的废气治理。
A.吸附法 B.吸收法 C.催化燃烧法 D.水情理法 15.国内阴极电泳涂装已在(D)行业广泛应用。
A.轻工
B.铸造
C.电器
D.汽车
16、电泳后冲洗最后一道冲洗用纯水电导率控制在(A)µS/Cm以下。
A.10
B.20
C.30
D.50
17、进入电泳槽前被涂物的滴水电导率应不大于(C)µS/Cm。
A.10
B.20
C.30
D.50
18、被涂物出电泳槽至清洗槽的间歇时间应不大于(B)min。
A.0.5
B.1
C.1.5
D.2
19、由于设备工具的结构组成及使用涂料的特点等原因,(C)的涂料利用率高、环境污染少。
A、电泳涂装法
B静电涂装法
C、粉末涂装法
D、空气喷涂法 20、电泳过程的最终过程为(B)
A、电泳
B、电渗
C、电沉积
D、电解
21、下列不是磷化的分类方法是(D)
A、磷化成膜体系
B、磷化膜厚度
C、磷化温度
D、磷化时间
22、下面哪一个不是磷化膜成膜不完全原因(D)
A、总酸度不够
B、磷化温度低
C、促进剂温度低
D、游离酸度高
23.下面哪一个不是中涂涂料的功能(D)
A、具有良好的填补性,消除底层微笑的凹凸缺陷
B、与底层和面层具有良好的结合力
C、具有良好的遮盖力
D、具有良好的防腐蚀性
24、涂装车间设计不包含(D)
A、工艺设计
B、设备设计
C、建筑及其用设施设计
D、外围环境设计
25、下面哪些内容不是设计的原始资料(D)
A、工厂状况
B、产品资料
C、环保要求
D、外围环境设计
26、下面哪些内容不属于动力能源的内容(C)
A、电力
B、水力
C、风力
D、压缩空气
27、根据国家规定,一天开三个班总共工作时间为(B)小时
A、24
B、23
C、25
D、22
28、涂装车间的空气压力对于外界环境应为(B)
A、负压
B、正压
C、平衡
D、气流流动
29、电泳底漆有很多优点,下列不是它的优点的是 A。
A.适合各种底材,包括玻璃钢车身B.泳透性强,提高车身内腔、焊缝、边缘等处耐蚀性
C.涂料利用率高
D.是安全环保的水性涂料 30、涂装现场的“3S”管理不包括(D)
A、整理
B、整顿
C、清扫
D、清洁
31、在进行厂房设计时,设备距离厂房柱子或墙壁要(A)A、不要太近,要有预留空间
B、紧紧贴着
C、要保持1米以上
D、越远越好
32、厂房中所需要的水、电、压缩空气、蒸汽和煤气被统称为(B)A、动力电
B、五气动力
C、物料供应
D、重要供应
33、涂装车间设计的第一步是(C)
A、土建设计
B、厂房设计
C、工艺设计
D、设备设计
34、下面哪一项是贯穿与涂装车间项目的设计(A)
A、工艺设计
B、公用设施设计
C、建筑设计
D、设备设计
35、手工喷色漆吐漆量:(A)
A、0.15-0.3L/min
B、0.15-0.2 L/min
0.2-0.25 L/min
D、0.25-0.3L/min 36.、手工喷色漆喷涂距离:(A)
A、200-300mm
B、150-200 mm
C、150-250mm
D、200-300mm
37、喷漆过程中喷枪与被喷面保持在:(A)A、90°
B、60°
C、45°
38、手工喷色漆需化成扇形,扇形宽度为:(A)
A、250-350 mm
B、200-250 mm
C、250-300 mm
D、300-350 mm
39、检查罩光枪时,当从枪口喷出的漆雾的高度为(A)时,即为合格。A、1.5-1.8米
B、1-1.5米
C、1.5-2米
40、喷漆过程中雾化图样的塔接为:(A)A、1/3
B、1/2
C、1/4
41、打磨过程中打磨的正确方式为(A)
A 画圈的方式 B 水平运动方式 C 垂直运动方式
42、手工喷涂的低温珍珠面漆,面漆和固化剂的比例是:(A)A、4-5:1
B、1:1
C、2:1
43、刮腻子的最合适的厚度为:(A)
A、0.5mm
B、1 mm
C、1.5 mm
D、2 mm
44、刮腻子前一定要和匀固化剂和原子灰,其比例是(D)A.1:20
B.1:30
C.1:40
D.1:50
45、测试涂料的黏度中使用最广泛的是(B)。
A.涂-1杯
B.涂-4杯
C.涂-5杯
D.涂-3杯
46、不属于轿车车身涂层由(B)组成.A.底漆
B.腻子
C.面漆
D.中涂
47、喷枪的气帽上的辅助气孔起到促进(B)的作用。
A.吸出涂料
B..涂料雾化
C.喷雾流幅宽度
D..涂料流量
48、质量检验的“三检制”是指操作人员的自检(A)和专职检验人员的专检相结合的检验制度。
A.互检
B.班组检验
C.客户检验
D.领导检验
49、对喷枪进行定期解体清洗拆装时,特别注意不要损坏(D)A、喷嘴
B、扳机
C、气帽
D、针塞' 50、不属于涂膜上产生橘皮的原因有(C)
A、涂料黏度太高
B、涂层太湿
C、基材表面有杂质
D、涂膜太厚或者太薄
51、目前国内外汽车行业用的阴极电泳涂料正向(C)化方向发展。A、薄膜
B、中厚膜
C、厚膜
B、中膜
52、涂装过程中产生的废气通常是由下面哪种方法来治理的(B)。A、水过滤法
B、燃烧法
C、自然排放法
D、生物治理法
53、修补喷漆时,面漆抛不出高光泽或抛光效率低的主要原因是(C)。
A.砂纸不良
B.研磨剂不良
C.面漆没实干
D.抛光盘不良
54、治理废气效果最好的吸附材料是(B)A.硅胶
B.活性炭
C.氧化铝
55、利用高速旋杯喷涂工件时,喷径的大小主要取决于(C)。A.空气压力大小
B.涂料流量
C.旋杯的转速
D.电场强度
56、高红外线快速固化技术最显著的特点是(B)。
A.节能
B.固化速度快
C.设备占地面积小
D.温度易控制
57、在其他电泳条件不变的情况下,电泳膜厚和泳透力随着电泳电压的增高而(C)
A、不变
B、下降
C、提高
58、电泳打磨砂纸的为(C)
A、600#
B、800# C、400# D、1200#
59、涂料涂层形成的主要条件是(C)
A.涂装方法
B.涂料的干燥
C.涂装四要素; 60、黑色格板用来测定涂料的(C)
A.颜色
B.固体分
C.遮盖力;
三、简答题(15个)
1.静电喷涂的原理是什么?它跟普通喷涂相比较,具有哪些优点?
答:1)原理:静电喷涂是将高压静电发生器产生的负高压引到喷枪,使涂料带上负电,并进一步雾化。在静电力的作用下,涂料粒子沿着电力线的方向,被吸附到带正电(接地)的工件表面,形成均匀的涂膜。2)优点:
a)涂料微粒为带负电荷的粒子,在相互斥力作用下被吸引到工件(阳极)上,涂料均匀完整,附着力好,耐磨性较强,质量好。
b)可实现喷涂过程自动化,提高劳动生产率,与普通喷涂相比可提高工效10%~100%.c)漆雾飞散很少,比普通喷涂法可结节约涂料20%~50%,涂料利用率可达80%~95%。d)降低了操作工人劳动强度,改善了工作条件。
2.颜料的特性和作用是什么?
答:1)颜料的通性为所有颜料是不溶于水和油的有色物质,但它可以均匀的分散在介质中。2)好的颜料应具有颜色鲜明、分散度高、吸油量低、着色力强、遮盖力好、对光稳定等主要物理性能。
3.PVC产品在应用中常见问题有?
答: 1)气泡 2)开裂 3)流变性(包括滑动、流挂)4)堵枪(杂质)5)液体析出及沉降 6)挤涂和雾化效果
4.前处理电泳倒槽主要过程
答:①首先必须将置换槽清洗干净;
②槽液从主槽向置换槽转移的过程; ③主槽的清理与维护;
④槽液从置换槽向电泳主槽的转移过程。
5.简述涂料桔皮产生原因及防治方法。
答:1)原因:涂装时涂料的粘度过大或过小;喷涂时重枪,喷涂过厚(湿碰湿喷涂遍数多);喷枪口径过大;空气压力大小不适宜;枪件距离太近;底涂层不干就涂面层;使用挥发分大的涂料;加入催化剂过量的涂料等。另外就是干燥原因。
2)防治方法:复合涂膜间的涂料及稀释剂应配套使用;挥发分高的涂料要掌握涂装温湿度的要求;严格执行涂料工艺中规定的操作方法、工艺参数;涂料粘度的调制要执行工艺规定,冬季温低时粘度要稍大,夏季温度高时应稍小。
6、汽车涂装有哪些作用
答:1.保护作用、2.装饰作用、3.标识作用、4.达到某种特定的目的(各小项有简要举例说明)
7、简述颜料在涂料中的作用。
答:颜料是涂料的次要成膜物质,它不仅使涂膜呈现必要的色彩遮盖被涂物的底层使涂膜具有装饰性,更重要的是它能改善涂料的物理及化学性能,提高涂膜的机械强度、附着力和防腐性能。有的颜料还可以滤去紫外线等有害光波,从而增强涂膜的耐候性和保护性,延长涂膜的使用寿命。
8、简述涂料的成膜机理。
答:涂料的干燥成膜主要有溶剂挥发干燥成膜和化学反应干燥成膜两大类;其中化学反应干燥成膜又分为氧化聚合型、热聚合型和双组分型三种。溶剂挥发干燥成膜依靠涂料中的溶剂自然挥发而干燥成膜;氧化聚合型涂料干燥时涂料中的树脂考吸收空气中的氧进行氧化聚合交联;热聚合型涂料必须在高温下树脂才发生化学反应而紧密交联干固成膜;双组分型涂料在常温下,树脂与固化剂进行交联反应固化成膜。
9、简述什么是条件等色。
答:在某种光源下两件物体呈现相同的颜色,但在不同的光源下进行观察时,则会出现明显的色差,这种现象称为条件等色,又称光源变色、颜色异构。
10、简述喷枪雾化的三个阶段。
答:第一阶段:涂料由于虹吸作用从喷嘴喷出后,被从环形中心孔喷出的气流包围,气流产生的气旋使涂料分散,进行初步雾化;
第二阶段:涂料的液流与从空气帽辅助孔喷出的气流相遇时,气流控制液流的运动,并进一步使涂料分散雾化,辅助孔喷气量越大,涂料雾化效果越好;
第三阶段:涂料受从空气帽喇叭口处的侧孔喷出的气流作用,气流从相反方向冲击涂料,使其成为扇形的喷雾。
11、中涂层有什么作用
答:改善被涂工件表面和底漆涂层的平整度;为面漆层创造良好的基础;提高面漆层的鲜映性和丰满度;提高整个涂层的装饰性和抗石击性。
12、贴护时需要注意哪些问题
答:1.贴护时不要将防护带粘贴在需要喷涂的区域或未清洁的表面;2.贴护时不能将防护带粘贴在肮脏或潮湿的表面上;3.贴护时应尽量压紧防护带的边缘;4.贴护时遇到曲面时,可将防护带的内侧弯曲或重叠。
13、进行整车喷涂时对喷涂路线是如何要求的
答:全车喷涂的顺序以各水平表面漆雾飞溅最少为原则,通常多采用首先喷涂车顶,然后喷涂车后部,围绕车身一圈最后在车后部完成接缝的方法来喷涂。如由两个操作人员共同完成整车的喷涂工作,先共同喷涂车顶,然后一个人喷涂车前部,另一个人喷涂车后部,再各自喷涂半圈,最后在车前部或后部完成接缝,这样效果会好一些,可以达到没有接口痕迹。但在喷涂金属面漆尤其是珍珠面漆时最好由一个人操作,因为不同的操作手法可能引起颜色的差异,而喷涂清漆时再由两个人操作。
14、流挂产生的原因有哪些?(至少5点)如何预防处理?(至少3点)
答:1)原因:①过量的油漆聚集在不平整的表面如:螺栓、螺母、麻坑、孔等。(这些部位的膜厚难以控制);②喷枪离被喷表面距离太近,或喷枪移动速度过慢导致局部漆膜太厚;③每枪之间重叠搭接部分漆膜太重厚;④基材表面温度太高,影响涂层的触变性;⑤基材表面温度太低,影响溶剂挥发速率,干燥时间变长;⑥涂料的触变时间不够;⑦涂料被过度稀释;⑧新的涂料被施工在很硬很光滑的旧涂层上。
2)预防处理:①如涂层已干,可铲除或磨砂纸处理;②如涂层是湿的状态,可直接用刷子刷除;③喷涂时适当控制湿膜厚度;④尽可能少用稀释剂,以保证涂料的粘性;⑤喷涂时喷枪与被涂表面保持合适距离,不要太近。
15、橘皮如何预防(至少三点)?发生后如何处理?
答:1)预防: ①调整检查喷涂设备器材;②改进喷涂的技术;③检查雾化状态,施工过程中及时调整;④喷枪不要距离被喷表面太近; ⑤向涂料制造商咨询挥发慢的稀释剂。
2)处理: ①涂层干时,可砂纸磨平后再薄薄的雾喷一遍。(若涂料是可重复溶解的类型,则不用砂纸处理,直接雾喷);②涂层湿时,可直接用刷子刷除;③大面积时,可重新打砂做油漆。
四、问答题(共20分,每小题10分)。(4个)
1、常用的除油方法有几种?以哪种效果较好?
答:1)常用的除油方法有:1.有机溶剂除油法;2.化学碱液除油法;3.合成洗涤剂除油法(表面活性剂除油法)等。
2)虽然有机溶剂的除油效果好,但环境污染较厉害,因此采用污染性小而效果较好的表面活性剂除油是80年代国家推广应用的方法。
2、如何评价磷化膜本身性能的优劣及与漆膜配套性能的优劣?
答:对磷化膜的本身性能主要从磷化膜的外观、膜量、结晶、P比、孔隙率、耐碱性等方面进行评价。对其与漆膜的配套性能主要从磷化涂漆后漆膜的机械性能(如附着力、弯曲性、杯突性、抗冲击性、抗石击性)和耐腐蚀性能(耐盐雾腐蚀性,耐循环腐蚀试验性)方面进行评价。
3、列出电泳涂装线主要由哪些设备组成。
答:由电泳槽、贮槽、调补漆装置、调温装置、搅拌装置、超滤装置、过滤装置、涂料泵、管路及阀门系统、直流电源、极液循环系统、机械化输送系统、电泳后冲洗系统及烘干室等组成。
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4、电泳涂装涂层表面的颗粒是怎样产生的?如何防治?
答:1)颗粒产生原因:1.电泳槽液有沉淀物,凝聚物或其它异物,槽液过滤不良;2.电泳后冲洗液脏或冲洗水中含漆浓度过高;3.烘干室脏,落上颗料状污物;4.进入电泳槽的被涂物及吊具不干净,磷化后水洗不净;5.涂装环境脏。
2)防治措施:1.加强电泳槽液过滤;2.提高后冲洗水的洁净度;3.清理烘干室,保证清洁度;4.加强对白件的清理,洗净浮在工件表面上的磷化残渣;5.确保涂装环境清洁。
五、计算题(2个)
1、有一个有效容积(V)为100m3的电泳槽,其槽液的固体份(NV1)为17%,槽液的比重为 1.1,当需要将槽液的固体份(NV2)调整到20%时,列式计算需要加入固体份(NV0)为40%的电泳原漆(W)多少吨?
W=(NV2-NV1)×V×d/NV0=(0.2-0.17)×100×1.1/0.4=8.25吨
2、除油率是评价脱脂剂优劣的一项重要技术指标,在一块重量(W1)为15克的钢板上涂上人造油污后,称其重量(W2)为17克,然后经脱脂剂清洗并吹干后,再称其重量(W3)为15.1克,列式计算该脱脂剂的除油率(P)为多少?
7.汽车涂装废水特点及处理工艺 篇七
关键词:涂装废水,水质特征,处理工艺
1 概述
涂装工序是汽车生产四大工序之一, 它能使汽车具有更好的耐腐蚀性和高装饰性, 并延长其使用寿命, 提高产品的质量和价值[1], 也是汽车制造过程中产生废水、排放废水最多的环节之一[2]。涂装废水含有树脂、表面活性剂、重金属离子、油、磷酸盐、油漆、颜料、有机溶剂等污染物, CODCr值高, 若不妥善处理, 会对环境产生严重污染[3]。对此类废水, 传统的方法是直接对混合废水进行混凝处理, 治理效果不理想, 出水水质不稳定, 较难达到排放标准。目前, 国内主要采用物化+生化法对涂装废水进行处理, 其原理是以物化法作为各种废水的预处理, 然后采用生化法处理混合废水, 使废水稳定达标排放。
2 涂装废水水质特征
以年产30万辆轿车生产能力的汽车企业为例, 涂装车间涂装任务即为30万辆白车身表面涂装。该企业采用三喷一烘工艺, 主要包括白车身的漆前处理、电泳底漆、焊缝密封、面涂、烘干、检查、返修等工序。涂装工序工艺流程及废水排污节点见图1。涂装废水主要为涂装车间产生的脱脂、预脱脂废液废水、表调废液、磷化废液废水、电泳废水等。涂装废水除部分水洗水从水槽连续溢流外, 各工序所产生的废水或废液多为间歇排放, 各股废水混合后形成高浊度的涂装废水, 废水的水量及水质在一天内变化很大, 且无规律可循, 废水中污染物成份复杂、浓度高、可生化性差[4]。各废水具体水质特征如下:
2.1 脱脂、预脱脂、表调废水。
来源于前处理清洗去油工艺, 常用的清洗液是含表面活性剂的碱性脱脂剂。废水包括连续排放含污染物浓度相对较低的漂洗废水, 也有定期排放含高浓度污染物的清槽废水。主要污染物为石油类、CODCr、SS、pH值等。
2.2 磷化废水。
来源于前处理磷化清洗工艺。该工序所用磷化液为酸式磷酸盐 (主要为锌盐、铁盐、镍盐) , 包括定期排放的污染物浓度相对较高的废液, 以及连续排放污染物浓度相对较低的磷化漂洗废水。废水主要成分为SS、磷酸盐及Ni2+等。Ni2+属第一类污染物, 需单独处理后再与其它废水一并处理。
2.3 电泳废水。
来源于电泳及清洗工序。电泳工序所用涂料主要成分为环氧树脂、聚酰胺树脂等, 排放的废水中主要是高浓度的电泳废液和电泳倒槽液以及低浓度电泳清洗水, 主要污染物为CODCr、SS等。
废水产生情况统计见表1。
3 处理工艺
按照水质特点, 该企业涂装废水采用物化+生化处理工艺。首先涂装废水在厂区污水处理站分流、分质进行处理:预脱脂及脱脂废液进入脱脂废液池;表调废液、磷化废液、钝化废液进入磷化废液池;磷化废水进入磷化废水调节池;电泳废液进入电泳废液池;钝化废液、脱脂废水、电泳废水、滑橇清洗水进入均化池。最终, 全部废水进入生化处理系统进行处理。
3.1 磷化废水 (液) 处理系统。
磷化废液采用间歇处理, 处理后的废水排入磷化废水调节池中。磷化废液通过泵提升至间歇反应槽中, 投加石灰乳调节废水pH值, 然后向反应槽中投加PAC、PAM, 并絮凝沉淀, 废水中的重金属镍、锌和磷酸根与石灰乳反应后生成沉淀。待静沉30分钟后, 沉淀物沉入反应槽底, 然后排泥至污泥池。反应后的废水排入磷化废水调节池中。充分混合, 混合后的废水经过泵提升至磷化废水反应槽中, 投加石灰乳调节pH值, 投PAC混凝反应后, 投PAM进行絮凝反应, 反应后的废水进入斜管沉淀槽, 去除废水中的重金属、磷酸盐、SS和CODCr。从斜管沉淀槽中出来的废水进入pH调节槽, 调节pH值至6-9之间后进入生化系统处理。磷化废水预处理单元进出水水质见表2。
由表2可以看出, 磷化废水经预处理后, Ni在预处理排污口的排放浓度满足《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 表1标准。
3.2 含油废水预处理系统。
预脱脂、脱脂废液和废水分别进入各自废水池, 再提升至除油池, 然后投加PAC、PAM进行絮凝反应, 去除废水中的浮油和CODCr, 废水排入均化池中, 然后与其他废水混合后作进一步处理。
3.3 电泳废液预处理系统。
电泳废液首先进入电泳废液池中, 经泵提升至间歇反应器, 投加石灰乳调节pH值, 反应后废水进入均化池与其他废水混合后作进一步处理。
3.4 其它废水。
脱脂废水、电泳废水、滑橇清洗等废水与经过预处理的预脱脂及脱脂废液、电泳废液一起在均化池中混合。混合后的废水进入混合废水反应槽, 投加石灰乳、PAC、PAM反应后, 进入斜管沉淀槽, 进一步去除废水中的石油类、磷酸盐、SS和CODCr。处理后的废水全部进入pH调节槽与磷化废水 (液) 混合。
3.5 生化污水处理系统。
经过预处理后的各种废水全部进入p H调节槽后, 进入接触氧化池进行生化反应, 利用微生物膜将废水中的有机物去除。生化出水经过沉淀池去除悬浮颗粒和脱落的生物膜后达到排放标准排放。生化系统废水进出水水质见表3。由表3可以看出, 该项目生产废水经处理后, 废水污染物排放浓度可满足《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 表1、表4标准。
3.6 污泥处理系统。
污泥池中的污泥经过潜污泵提升至污泥浓缩池中进行污泥浓缩, 浓缩后污泥通过螺杆泵输送至带式压滤机中进行污泥压滤, 压滤后的泥饼交给有资质的处置单位处置。压滤液和上清液排入涂装废水调节池中进行再处理。
结束语
该企业在污水处理站的总体设计上, 根据废水水质水量的不同采用不同的处理系统和处理方式。对含有重金属的磷化废水、磷化废液采用单独的处理系统进行处理;对于定期排放的水量较小的预脱脂及脱脂废液采用间歇处理的方式, 对于水量较大的电泳废水采用连续处理的方式。废液和废水分别在各自的废液池收集储存, 并均量处理。预脱脂废液、脱脂废液预处理工艺, 属于传统工艺, 工艺成熟、运行经验较多、操作简单、自动化程度要求低, 能够满足工艺要求。电泳废水是高浓度废水, 采用连续处理的工艺, 能够保证废水的正常运行, 同时减少人工操作的难度。生化采用生物接触氧化法, 属于成熟工艺。采用物化+生化相结合的污水处理方法, 具有处理效果稳定、运行成本低、操作维护简单等特点, 处理后废水达标排放, 具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
参考文献
[1]陶秀成, 黄小甲, 胡玉婷.汽车涂装废水处理工艺设计及其运行实践[J].安徽化工, 2008, 34 (1) .
[2]蔡莹, 高亮.典型汽车涂装废水处理工艺[J].净水技术, 2004 (6) .
[3]韦东, 沈致和.汽车涂装废水处理工程实践[J].工业用水与废水, 2011, 42 (2) .
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