降低汽車涂裝的成本是汽車涂裝業(yè)發(fā)展的趨勢(shì),，通過優(yōu)化電泳后水洗工藝可以簡(jiǎn)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(jī)器噴涂工藝中，可通過減少旋杯站來縮短工藝流程,，減少噴漆室的長(zhǎng)度,，從而節(jié)省運(yùn)行動(dòng)能費(fèi)用。
隨著我國(guó)汽車工業(yè)的蓬勃發(fā)展,，競(jìng)爭(zhēng)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(shì)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(jià),，降成本必須進(jìn)行非常細(xì)致的工作，挖掘各種降成本的潛力,，并進(jìn)行充分的試驗(yàn)論證,，防止由于降成本引發(fā)的質(zhì)量、環(huán)保風(fēng)險(xiǎn),。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(jìng)爭(zhēng)也要求汽車涂料制造商在開發(fā),、制造涂料的同時(shí),，研究開發(fā)低成本涂裝工藝，給用戶創(chuàng)造更多價(jià)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。
取消電泳后純水洗工藝探討
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1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(jìn)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(duì)漆膜質(zhì)量造成影響,。電泳后純水洗的排放廢水需進(jìn)污水處理站集中處理，處理達(dá)標(biāo)后排放,；對(duì)含鉛電泳漆電泳后的水洗廢水,，按環(huán)保法規(guī)要求，需進(jìn)行單獨(dú)的廢水處理,。
為進(jìn)一步提高電泳漆的利用率,，減少電泳后水洗的廢水排放，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(jìn)行反滲透，用超濾液的反滲透液代替純水用于電泳后沖洗,，并采用“逆流”清洗的辦法,，清洗液全部回電泳槽，以實(shí)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(jìn)一步挖掘電泳后水洗工藝中的降成本潛力,，日本學(xué)者實(shí)驗(yàn)比較了電泳后有無(wú)水洗對(duì)漆膜性能的影響,。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，取消電泳后的水洗工藝,，漆膜的厚度增加了3～4μm,，漆膜粗糙度基本相同，主要面的漆膜外觀無(wú)變化,，存在積液的部分出現(xiàn)流痕,，漆膜的物理機(jī)械性能、耐鹽霧性能,、耐水,、耐濕熱及配套面漆的性能等均無(wú)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,，其他方面不存在明顯影響,。因此，對(duì)于不存在積液或采取適當(dāng)措施可以消除積液的工件,，可以探討取消電泳后水清洗工藝的可行性,。
在底面合一的陽(yáng)極電泳涂裝中，試驗(yàn)過無(wú)電泳后水洗工藝對(duì)漆膜性能的影響,，結(jié)果表明無(wú)電泳后水洗工藝對(duì)漆膜外觀質(zhì)量有一定影響,，對(duì)漆膜的耐腐蝕等性能沒有明顯影響，因此,，在部分漆膜外觀質(zhì)量要求不太高,、涂裝條件較差的陽(yáng)極電泳涂裝中存在電泳后無(wú)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(shí)驗(yàn)及應(yīng)用情況,，進(jìn)一步推理，提出電泳后只采用超濾液清洗,，取消電泳后純水洗的構(gòu)想,，但有同行認(rèn)為取消電泳后純水洗會(huì)影響配套面漆的質(zhì)量，尤其是耐水性能,。
又據(jù)搜集的相關(guān)方面的信息,，國(guó)內(nèi)某合資汽車公司計(jì)劃根據(jù)外資方的試驗(yàn)結(jié)果，在新建涂裝線中取消電泳后純水洗工藝,?？梢娫跐M足一定邊界條件的前提下，存在取消電泳后純水洗工藝的可能性,?？紤]到不同的電泳漆材料可能存在差異,，筆者建議電泳涂料供應(yīng)商根據(jù)各自的電泳漆產(chǎn)品特性，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究,，創(chuàng)造相關(guān)條件,，爭(zhēng)取將電泳后免純水洗工藝應(yīng)用到涂裝生產(chǎn)中。
取消電泳后純水洗工藝,，簡(jiǎn)化電泳工藝流程,，可以縮短電泳設(shè)備長(zhǎng)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(jiǎn)單實(shí)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(hù)環(huán)境,，符合涂裝生產(chǎn)的發(fā)展要求,。
面漆自動(dòng)噴涂工藝方案探討
以溶劑型金屬面漆為主的機(jī)器噴涂典型工藝過程如圖2所示。
以本色面漆為主的商用車機(jī)器噴涂典型工藝過程如圖3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，若兼顧金屬漆與本色漆的噴涂,，采用金屬漆機(jī)器噴涂方案,，可以同時(shí)滿足金屬漆與本色面漆的噴涂工藝要求。從金屬漆機(jī)器噴涂工藝流程中可以看出需要3個(gè)自動(dòng)噴涂站,，自動(dòng)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(dòng)噴涂節(jié)省的金屬漆材料成本不足以抵消自動(dòng)噴涂站高額的投入,，所以這種方案很不經(jīng)濟(jì),。為降低自動(dòng)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(jì)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(dòng)靜電旋杯站。按通常的機(jī)器噴涂方法,，本色面漆采用2個(gè)旋杯站,，而清漆噴涂采用1個(gè)旋杯站，為最大限度節(jié)省投資,，方案的關(guān)鍵是要論證1個(gè)自動(dòng)噴涂機(jī)旋杯站（一道噴涂）能否替代原來需要2個(gè)自動(dòng)噴涂機(jī)旋杯站（兩道噴涂）的本色面漆噴涂,。
首先圍繞機(jī)器本身進(jìn)行理論計(jì)算。根據(jù)漆膜的厚度要求35~40μm，本色面漆的施工固體分45%,，旋杯的油漆輸出量范圍50~500ml/min,，車身零件旋杯噴涂最大面積20m2，涂裝線的節(jié)拍要求2min/臺(tái),，旋杯的油漆傳輸效率85%,，自動(dòng)噴涂機(jī)旋杯的工作效率60%，計(jì)算出1個(gè)7杯站,，旋杯的油漆輸出量在250ml/min左右,，可以完成要求的本色面漆噴涂。某涂裝線上,，采用2個(gè)7杯站噴涂車身本色面漆,，旋杯的油漆輸出量在120ml/min左右，旋杯的利用效率太低,。
為驗(yàn)證一道旋杯噴涂本色面漆的實(shí)際效果,，在現(xiàn)有的旋杯自動(dòng)噴涂線上進(jìn)行試驗(yàn)，只應(yīng)用1個(gè)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(jìn)行一道本色面漆噴涂,，結(jié)果表明漆膜厚度可以達(dá)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(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證,，證明了采用1個(gè)旋杯站完成車身本色面漆噴涂的可行性，但不同噴涂機(jī)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，希望涂料供應(yīng)商能夠進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)研究,，提供抗流掛性好,、固體分較高、適合靜電旋杯噴涂的優(yōu)良產(chǎn)品,，就能更有把握地采用此工藝,。
在各方面的共同努力下，實(shí)現(xiàn)以1個(gè)旋杯站完成車身本色面漆噴漆,，其降成本效果非常顯著,。減少1個(gè)旋杯站，節(jié)省的設(shè)備投入超過千萬(wàn)元,，縮短了工藝流程,，減少了噴漆室的長(zhǎng)度，并節(jié)省了運(yùn)行動(dòng)能費(fèi)用。
結(jié)束語(yǔ)
以上是筆者按照涂裝行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)及所在公司的降成本要求,，分析研究汽車涂裝工藝技術(shù)細(xì)節(jié),，提出的兩例通過優(yōu)化工藝方案，縮短工藝流程,，降低涂裝成本的構(gòu)想,，其實(shí)際應(yīng)用的可行性有待相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)一步探討。希望通過涂料與涂裝人士的共同努力,，滿足其生產(chǎn)應(yīng)用條件,，將優(yōu)化工藝應(yīng)用于生產(chǎn)，在不降低涂裝質(zhì)量與環(huán)保水平的前提下,，實(shí)現(xiàn)降低涂裝成本的目的,。
