我國涂裝生產線概況及其發展方向探討
表面處理網訊1我國涂裝生產線的發展概況
我國涂裝生產線的發展經歷了由手工到生產線到自動生產線的發展過程我國的涂裝工藝可以簡單歸納為前處理→噴涂→干燥或固化→三廢處理我國的涂裝工業真正起源于50年代蘇聯技術的引進之后一些援建的項目中開始建立了涂裝生產線但這些生產線一般是鋼板焊的槽子加鋼結構的噴(涂)漆室和干燥室(爐)組合的由電葫蘆手工吊掛工件(少數用懸掛輸送機)運行當時的酸洗槽一般均為鋼板襯鉛隨著時代的發展出現了襯玻璃鋼或全部采用玻璃鋼的槽子從60年代開始由于輕工業的發展首先在自行車制造行業出現了機械化生產的流水線和自動化生產的流水線以及在原有槽子流水線生產的基礎上加上程序控制的小車形成的程控流水線這些主要是在上海和天津地區這期間我國涂裝工業的主要任務還是以防腐為主但隨著我國經濟的發展以及國外涂裝技術的發展通過技術引進和與國外技術的交流我國涂裝技術開始飛速的發展在涂裝自動化生產方面靜電噴涂和電泳涂漆技術的推廣應用粉末噴涂技術的研制及推廣特別是我國家電行業日用五金鋼制家具鋁材構件電器產品汽車工業等領域的蓬勃發展使涂裝事業有了明顯的進步在涂裝生產線中還出現了智能化的噴涂機器人
1.1前處理工藝發展概況
作為前處理技術來說最初前處理的傳統方式為槽浸式按工藝流程逐槽浸漬隨著工藝的改進和發展出現了二合一(即除油除銹)和三合一(即除油除銹鈍化)工藝目前國外及國內的家電行業多采用噴淋式前處理其特點是生產效率高操作簡便易于實現生產自動化或半自動化脫脂效果好磷化膜致密均勻但是不管怎么發展表面處理的前處理工藝都是必須的針對不同的涂層要求及對抗腐蝕的要求除油除銹磷化等處理方法要視工件原材料的狀況來選擇當然在前處理工藝中噴砂拋丸或打磨工藝也在不同行業的不同部門按需要選擇應用時代的發展表面處理工藝在發展就水洗來說最初一般使用自來水但是隨著工藝要求及發展現在水洗已采用蒸餾水或純凈水前處理也有采用超聲波的處理工藝
1.2噴涂工藝發展概況
從80年代開始我國開始引進一些噴涂器械或單臺設備國外一些噴漆漆霧處理裝置也通過引進開始消化吸收研制如旋杯噴漆水簾噴漆水旋除漆等一系列噴涂及漆霧處理的方法使噴漆技術前進了一步特別是80年代電泳涂漆的漆液處理技術60年代中期剛開始搞電泳涂漆時漆液處理采用尼龍紗巾溫度控制采用加冰袋降溫隨著時代的推進80年代至90年代電泳槽液的處理已有超濾等一系列裝置近年來使用的UF(超濾)/RO(反滲透)系統將是今后新建陰極電泳涂裝線不可缺少的設備對于溫度的控制不僅采用冷卻器有的還專門設置了冷水機組用于生產線的循環冷卻
1.3固化工藝的發展概況
作為干燥固化工藝來說一般有熱風循環式和輻射加熱式在五六十年代主要用蒸汽或電加熱器作熱源來干燥固化從60年代開始出現紅外線干燥70年代出現遠紅外干燥和微波干燥1994年出現了高紅外快速加熱技術隨著對干燥溫度的控制要求和溫度控制均勻性的要求出現了在爐內進行熱風循環80年代后期出現了燃油(氣)熱風循環的干燥爐(固化爐)而且燃油(氣)熱風干燥(固化)的應用漸趨廣泛一般來說目前國內采用電加熱熱風干燥爐較多但用電作為烘烤熱源往往不是一種經濟的方法特別是增容費的負擔使建設投資增大但電加熱的設計與運行管理較簡便操作比較方便所以在較小的干燥爐中應用仍然較多采用燃油(氣)加熱取代電烘烤的方法是一項重大節能技術隨著國內工業發展燃油(氣)的供應已基本解決或便于解決如額定供熱每小時達到幾十萬至上百萬大卡的大型干燥爐設計中用電加熱與用燃油加熱的干燥爐運行成本相差達3-5倍故在涂裝生產線設計中可以加以推廣應用但是由于我國的能源結構以煤為主決定了我國有相當一部分地區和產業在今后的能源使用上仍賴于煤的利用和開發特別是地理環境及經濟不發達的地區故我們采用煤粉燃燒為熱源采用熱管新技術作為換熱器研制開發煤粉加熱的干燥(固化)爐爐窯采用全封閉結構及獨特的燃燒器設置煙塵排放除塵器因而煤粉燃燒基本不影響工作環境爐窯周圍空氣干凈幾乎沒有灰塵大大改善了操作環境各項指標完全符合城市環境保護要求
因此對于煤粉燃燒的爐窯來講如果采用措施得當其對環境的影響較小可以做到環保排塵濃度的預測與實際監測結果接近采用可調旋風式煤粉燃燒器對于煤粉的燃燒是十分合適的同時煤粉的燃燒對爐溫的控制也能較好地實現如果控制方法及各項參數選擇準確爐窯溫度可以控制在±15℃以內另一種方法是利用高溫煙氣加熱熱管再用熱管加熱干燥由煙氣余熱加熱的熱風再通過過濾網直接送入到干燥爐烘道中由于熱管換熱效率高熱風經過過慮故干燥(固化)爐的溫度易于控制保證了工件干燥固化的質量|
1.4.涂裝線的環境保護
對于現代化的涂裝線一般都能滿足恒溫恒濕和潔凈的空氣(空氣粉塵含量<10mg/m3)等要求但對比較簡易的凃裝生產線卻很難保證恒溫恒濕和潔凈的空氣使涂裝的工件達不到滿意的涂裝效果易使漆膜產生針(縮)孔桔皮顆粒等漆膜弊病.為了避免漆膜產生針孔和桔皮首先應改善噴涂室內的溫度和濕度使噴涂室內的溫度和濕度達到工藝要求其次應根據不同的溫度和濕度調整施工涂料粘度和稀釋劑的成分一般在噴漆施工中必須將噴涂室的溫度控制在35℃以下濕度控制在80%以下
為了使涂裝生產線內的空氣粉塵量得到有效控制首先應改善生產線外的環境狀況將打磨擦凈工序與噴漆工序分開避免打磨產生的粉塵進入生產線噴涂室或干燥固化爐,消除打磨灰塵對噴涂的影響其次應定期更換空氣濾布保證空氣中的粉塵能有效除去近年來隨著環保要求的嚴格水性涂料高固體分涂料粉末涂料等環保型涂料得到迅速發展據報道我國粉末涂料年產量已達6萬t僅次于美國意大利和德國躍居世界第4位我國從80年代以來已先后引進500多條粉末涂裝生產線按當前狀況來看應該說基本已達到飽和而如何加快粉末涂裝設備國產化已成為我國涂裝行業迫在眉睫的課題
涂裝生產線的污染一般有廢氣廢水廢渣和噪聲目前我國涂裝生產線廢氣主要來自前處理噴漆室流平室干燥爐的排放廢氣所排放的污染物大體有如下幾類能形成光化學煙霧的有機溶劑排出惡臭的涂料揮發分熱分解生成物和反應生成物酸堿霧噴丸時產生的粉塵和漆霧中的粉塵使用不含有機溶劑或有機溶劑含量低的涂料是解決有機溶劑污染的最有效方法盡量減少有機溶劑的用量降低有機溶劑廢氣的處理量將含有高濃度有機溶劑的廢氣集中處理采取稀釋后向大氣排放對于生產線中的干燥固化爐排放的高濃度小風量的有機溶劑廢氣通常使用燃燒法催化燃燒法吸附法進行處理噴漆室排出的低濃度大風量廢氣以前大多使用漆霧絮凝劑或表面活性劑處理但現在推廣使用活性炭吸附法還有使用活性炭纖維蜂輪法處理有機廢氣
廢水主要來自涂裝前處理產生的脫脂磷化鈍化廢水陰極電泳產生的含電泳漆的廢水水性中涂料的噴漆室及清洗產生的廢水面漆噴漆室循環用水定期排放的廢水一般將全部廢水集中在地下室根據污水種類分別進行治理對于含酸堿廢水進行中和沉淀過濾排放對含6價鉻(Cr6-)的廢水使用電解法和化學還原法處理對噴漆室廢水無論是水性漆還是溶劑型漆的廢水都添加絮凝劑進行處理漆渣被自動排出處理過的廢水繼續循環使用漆渣燒掉或與其他工業廢料一起處理掉
廢渣主要是漆渣處理廢水產生的沉淀物一般可用板框壓濾機脫水質運到專用廢渣存放地
噪聲源主要來自風機和運輸裝置故我們在生產線上必須選用符合噪聲要求的風機和運輸裝置涂裝車間內部最好設置吸音材料涂裝生產線的控制系統隨著時代的發展而得到不斷改進要求控制系統越來越可*故現在涂裝生產線電器控制一般均為復控可由各電器柜控制也可由中心室進行全線控制中心控制室和烘道一般均設有微機能精確地控制干燥固化爐體各區溫度中心控制室可設電視監視器顯示記錄升降溫度曲線亦能隨時設定修改參數以便根據各種工件大小和涂裝顏色不同調整溫度槽液可由熱電偶控制目前涂裝生產線上所有電機一般均為設有雙重保護并與主控聯鎖任一電機出現故障分控柜和中心控制室均能報警若設備出現故障全線能自動停機以確保運行安全
2我國涂裝生產線存在的問題
目前我國涂裝生產線已成規模的估計有幾千條引進的大型涂裝生產線幾乎占了一半左右從我國現有的涂裝生產線來看主要存在以下問題
⑴設計水平不高其一是我國在涂裝設備研制方面投入不多很少有先進成熟的涂裝設備占領市場即便是國內自行建設的涂裝生產線生產線上的一些關鍵設備也是引進為多其二是我國一些基礎元器件及控制元件質量不過關經受不住長期考驗因此盡管生產線設計先進但卻無設備的充分保證同時國內對生產線的投資盲目降低不能按要求選取設備由于諸多原因反映出生產線水平不高牽涉到設計水平變化實際我國自行設計制造的一些生產線結合國情工藝及設備水平也不遜于國外的一些生產線但常為元器件的可*性和壽命所困擾|
⑵制造水平粗糙國內行業布局分散企業規模一般比較小綜合實力薄弱在很大程度上依賴于手工操作所以制造工藝粗糙技術落后設備外觀拙劣直接影響了設備的性能指標和使用可*性也導致了國內涂裝生產線價位低下的局面
⑶使用水平低下操作人員對涂裝知識欠缺不按操作規程不按工藝條件無視操作環境對環境保護不重視
⑷安全水平堪優我國一些涂裝生產線由于一次性投資的限制以及對安全問題的不夠重視有大量的涂裝生產線不符合涂裝作業安全規程對照國家涂裝作業安全規程系列標準在防毒防塵防火防爆等方面存在諸多隱患如何達到綜合防護促進涂裝生產線向有利于工人健康保證安全的方向發展不夠重視不下功夫
1.一些國外涂裝技術水平不高的生產線魚龍混雜地流入中國市場
2.引進無序重復引進同類型的生產線
3.引進的先進涂裝生產線沒有很好地消化吸收
4.國內自行設計研制的一些自動涂裝生產線未能廣泛地交流和推廣
5.近年來國內一些單位對涂裝生產線所用的設備新技術的研制雖有一定重視并取得一定成果但由于研制投入受到人力資金等限制往往模仿多獨立開發少創新少所以成效不顯著
3.對我國涂裝生產線發展的建議
我國涂裝生產線設備自70年代開始不斷發展特別是改革開放之后發展迅速但基本上是處于一種自發狀態國產涂裝設備也不適應市場需求不少關鍵噴涂設備還是以引進為多估計目前我國現有涂裝生產線數千條以上且每年還要投資新建數百條生產線全國每年投資約為十幾億人民幣之多國外銷售產品及合資公司所占份額達30%-40%我國涂裝設備廠合計千家左右國產產品種類現在幾乎覆蓋了涂裝行業的各部門我國涂裝生產線發展前景十分誘人但發展中確實存在不少問題因此提出下述建議供商榷
⑴要重視涂裝專業人員的培養大專院校應按市場需求設立相關專業加強對現有人員培訓提高技術素質加強涂裝生產線技術開發的投入對涂裝生產線制造企業優勝劣汰建立現代化涂裝行業的管理體制
⑵由于涂裝生產線在國民經濟中所占的比例及所起的作用故應營造必要的輿論,引起國家職能部門和行業管理部門的重視,進行必要的宏觀規劃和專業指導并對行業的發展給予必要的支持
⑶盡快建立全國涂裝行業信息網提高涂料質量和加強技術交流組織協調對引進項目的參觀研討消化吸收創新共同為涂裝設備國產化而努力
⑷加強涂裝安全技術的管理貫徹執行涂裝作業安全規程有關國家標準建議執行涂裝生產線設計和制造許可證制改進和完善安全防護措施保證生產安全人員安全符合環保要求
⑸采用新技術推廣采用新涂料積極對原有技術落后的涂裝生產線進行技術改造使涂裝生產線設備的非標準設計和生產改為標準化系列化設計和生產提高涂裝生產線設備的技術水平和生產水平采用新工藝新設備新材料積極采用節能措施采用線上檢測推廣計算機在涂裝生產線上的應用提高生產線的機械化自動化水平提高涂裝工件的防腐和裝飾質量保證涂裝生產線設備的質量
⑹占領市場需要深謀熟慮的策劃營銷服務要做到科學的管理先進的技術優良的服務涂裝行業的設計和制造單位要同心同德加強合作更好地為用戶服務
生產出結構緊湊高效低噪音低能耗低維護要求和使用壽命長的涂裝生產線并用合格的涂裝生產線涂裝出優良合格滿足防腐和裝飾要求的涂層是我們的目標我們要持續地研究和開發涂裝設備確保涂裝生產線的技術不斷完善力爭領先地位為我國涂裝事業的發展作出應有的貢獻