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  • 涂裝

    低碳綠色節能技術在汽車涂裝中的應用

    轉載 :  zaoche168.com   2021年11月08日

            為了適應建設資源節約型、環境友好型社會的要求和降低制造成本適應市場競爭的需要,各大汽車生產企業都在不遺余力地應用低碳綠色節能技術。涂裝車間是汽車制造業中耗能大戶,同時涂裝車間也產生了大量環境污染物,如VOC、廢水、漆渣、廢溶劑、CO2等,因此低碳綠色環保型的汽車涂裝工藝的研究、應用、推廣對于汽車制造業具有革命性的意義。


    圖1 涂裝工藝的三次更新換代

    1.前處理工藝與材料發展
            當前,無磷前處理技術(硅烷、鋯鹽和兩者復合的前處理技術,如圖2所示)開始取代傳統的整車前處理磷化工藝,該工藝具備以下特點:

    它的處理液中不含P、Zn、Ni、Mn、NO2等有害物質;常溫下處理,處理時間短至30~90 s,約為磷化處理時間的一半;沉渣比磷化減少90%左右或無沉渣,單耗大大降低;具有簡化工藝(取消表調和鈍化工序)和適應多種底材(如冷軋鋼板、鍍鋅鋼板、鋁材、銅合金等)共線處理的特點。


    圖 2 無磷前處理工藝

            CO2雪花/干冰微粒清洗技術主要用于新能源車的高分子及復合材料車身外覆蓋件的清洗工藝,它代替傳統水洗或溶劑擦拭前的處理工藝,如圖3和圖4所示。優點如下:

    不使用化學藥劑,無廢水等污染物產生;系統集成度高,能耗低;清洗參數可調,能夠滿足不同底材的清洗需求


    圖3 干冰清洗塑料件

    圖4 雪花清洗塑料件


    2.電泳工藝與材料發展
           高泳透力電泳漆使涂料的泳透力大幅提高,外表面電泳漆膜厚度從18~22 μm 降低到15~18 μm,可降低單車電泳涂料耗量25%以上,具有無鉛無錫,低VOC、無HAP,高外觀、低粗糙度,滿足3C1B、B1B2等面漆工藝要求,可保證噴涂后車身外觀質量,還可低溫烘烤、減小加熱量、烘干溫度降到150~160℃,從而減少能源消耗和CO2排放量。

     


    泳透率可以高達到65%-75%
    圖5 立邦高邊緣防腐蝕性、高泳透率、低溫固化解決方案

    3.面漆工藝與材料發展
            底漆、色漆水性化使汽車涂裝減少了有機溶劑的使用量,與溶劑型涂料相比,VOC排放量可減少90%以上;
        高固體分涂料是在獲得同樣產品性能的情況下,可降低能耗10%以上,以及減少CO2、NOx、SOx和VOC的排放量;
       
    3C1B、B1B2等工藝縮短了涂裝線長度,降低工藝成本和能源消耗,并且可減少涂料VOC和廢氣的排放,達到節能環保的目的,涂裝常用的5種工藝路線如下:


    圖6 涂裝的5種常用工藝路線
    表1 不同涂裝工藝的經濟性和排放對比

    表2 3C1B、B1B2涂裝工藝在國內的應用廠家

          低溫烘烤/UV固化能使車身與覆蓋件共線噴涂時,將烘烤溫度降至80℃;UV固化可在常溫下進行,都將大幅度減少能源消耗及CO2排放;粉末涂裝工藝可實現零VOC排放。
    4.阻尼墊與空腔防銹蠟發展
         
    水性LASD液態阻尼膠墊除具有優異的阻尼性能外,與瀝青片相比,減重30%~70%,降低VOC和甲醛的排放,能使用自動化機器人噴涂,可實現柔性化生產。
         
    水性防銹蠟應用簡便、環保,可將VOC排放量降低至1 500 μg/m3以下。
         
    未來,各種綠色節能技術勢必在汽車涂裝生產中越來越廣泛地被采用,在這些新技術的加持下,低碳、環保、節能、低成本、高競爭力的汽車涂裝將更易于實現。
    來源:
    【1】張川, 黃鵬, 孔飛. 汽車綠色涂裝技術發展現狀淺析[J]. 汽車制造業, 2018, ( ):49-50.
    【2】重慶汽車工程學會微信公眾號、2020亞太國際粉末涂料與涂裝應用高峰論壇學術報告

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