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1、从实际应用浅谈汽车涂装的节能与降低成本蒋其林（湖南长丰汽车制造股份有限公司 长沙 410100） 摘 要：结合汽车涂装的实际，论述了通过合理的规划和设计，采用先进的工艺和设备，对生产设备进行改进和维修保养，来达到节能和降低生产制造成本的目的。关键词：涂装；规划设计；工艺；设备；节能；成本 1 前言在汽车制造四大工艺中，汽车涂装无疑是耗能最大的。湖南长丰汽车制造股份有限公司长沙涂装车间，是一条完全由国内自主设计并建造的涂装线，年设计生产纲领为双班5万台，于2004年8月建成投产。目前是按单班生产，我们做过的统计数据表明：长沙涂装车间的能耗占四大工艺总能耗的一半以上。因此抓好涂装车间的节能降耗，对
2、降低整车制造成本，提高产品竞争力可以起到事半功倍的效果。为降低涂装车间的能耗和生产制造成本，我们在规划设计和工艺设备选定时，就给予了高度重视。投入生产后，又作了改进和完善。并在设备运行时严格按规程进行维护保养。2 合理规划设计涂装车间的规划和设计是涂装线建设最关键的一环，不仅影响投资成本和投产时间，还直接关系到车身涂装质量和生产时所消耗的能源和材料。我公司长沙基地涂装车间在规划、设计时，采用了国际上通行的区域化布置方式，尽量将同种或同类设备的工序布置在同一区域。全车间分为洁净区、产尘区、烘干区、辅助区等几大区域，以便于生产组织和管理。避免因工艺布置不合理造成生产不便，质量问题多而引起的人力、物
3、力、能源的浪费。将辅助区与生产区分离开，用以减少生产区的面积，也是节能降耗行之有效的一条举措。为节约建造成本和运行成本，生产厂房的结构只建为二层。车身焊缝胶密封、打磨、过检修饰等人工密集的工位布置在一楼地面，烤房、中面漆喷涂等自动化程度高的工位则集中布置在二楼。而空调主机、组合式空调处理机组及大型排风机、调输漆设备、漆泥处理设施则安装在生产厂房北边的辅助厂房内。针对生产厂房内各工位不同的工艺要求，采用不同功能的组合式空调处理机组对供给的空气进行调温、调湿、除尘处理。这样就大大地减少了生产区通风排气所需要的能耗。针对大型自动喷漆线投资大、耗能高的特点，同时建有一条自动喷涂线和一条人工多功能喷涂线
4、。生产一般的商用车时，中涂、面漆均在自动喷涂线完成；生产特种用途车时（如军用迷彩、带裙边的执法车等），则结合使用自动喷涂线和人工多功能喷涂线。投产近五年来的生产实际证明，这种生产工艺的设计对节能降耗起到了决定性的作用。并且将来产能提升时，中涂、面漆可在二条喷涂线分别完成。3 采用先进的工艺和设备 汽车涂装生产工艺的确定和关键设备的选型非常重要而且相当复杂，直接决定投资成本和今后的生产运行成本。必须根据车身涂装质量要求，再结合企业的管理水平、经济状况、生产运行成本进行综合考虑。我公司长沙涂装车间兴建时，根据公司当时的实际情况，经充分调研后，采用了一些先进成熟的工艺和关键设备。使之既满足车身涂装质
5、量和生产要求，又达到节能降耗的目的。 a.在车身电泳涂装前的前处理工艺中，采用优质高效的中低温脱脂剂，以降低脱脂温度（4045C），节约因脱脂槽液升温所需的蒸气消耗量。b.采用薄膜磷化技术，以降低磷化处理温度，缩短磷化处理时间。并且还可降低电泳涂装时的工作电压，以节省能量和原材料的消耗。c. 对电泳烘干，采用A型结构的烘干室，以最大限度地降低热损失和减少烘干室占地面积。使用天燃气作为电泳烘干升温段的加热热源；使用废气焚烧炉，直接燃烧电泳涂膜在烘干过程中产生的油烟和有机废气，产生的热量经换热后供保温段加热用。这样既节能又环保，并且还节省了废气处理装置投资和运行的费用。d. 对中涂和面漆烘干，也都
6、采用A型结构的烘干室，以降低热损失和减少占地面积。在中涂和面漆烘干室的升温段除采用热风对流加热外，还结合使用红外线辅助烘干，以降低升温时间，并减少车身湿膜沾染灰尘的可能性，从而减少打磨所需的人力和能耗。使用废气焚烧炉，直接燃烧中涂和面漆烘干时产生的有机废气，余热综合利用。e. 引进带高速静电旋杯的自动喷涂机来进行中涂和面漆的喷涂，以减少人为因素，确保涂层质量的稳定，从而降低返修率。由于使用高转速静电旋杯式喷涂，涂料在高离心力的作用下能雾化成极小的液滴，加之电场力的作用，涂装时涂着效率可达90%。而一般传统的手工空气喷涂法涂着效率仅为3040%，因此可显著地节省涂料。而且采用自动静电喷涂代替人工
7、喷涂，因为喷漆室喷涂区平均风速由0.5M/S降低到0.200.3M/S，空调的耗能量由此减少将近一半。 f. 为保持调配好的涂料粘度和温度的相对恒定，在调输漆罐外面设有保温夹套。夏天用冷冻水，冬天使用温水进行热交换控温，用以保证喷涂质量，防止由于温差大产生流挂、桔皮大、厚度不均等质量问题，而导致返工。4 改进和完善我公司长沙涂装车间自动喷涂线用的空调机组为节能考虑，原设计只有蒸汽加热单元及干蒸汽喷雾加湿单元，而无降温、除湿单元。夏季时因喷漆室环境温度高，车身漆膜产生起泡等不良；而秋季时因喷漆室环境干燥，漆膜出现花斑、条纹等不良。因为以上二个方面的原因，在夏秋两季生产时，车身面漆漆膜返工修补率相
8、当高。这样不仅没有实现节能的初衷，相反还浪费了大量的能源和人力物力。并且还严重影响生产节拍，使涂装车间成为整车生产四大工艺中的瓶颈。为保证自动喷涂线温湿度要求，使其一年四季都能满足自动静电喷涂生产所要求的温湿度条件：温度（2228）、湿度（60%RH75%RH）。根据原有设备和生产实际情况，经仔细分析和研究后，对自动喷涂线用空调机组作了如下改造： a. 增加制冷盘管，作为在高温高湿条件下（如夏季）降温降湿用的单元。b. 增加湿膜加湿器，作为在高温低湿条件下（如秋季）降温加湿用的单元。因湿膜加湿器只需洁净的自来水循环使用，故节能效果显著，运行费用低廉。c. 配套加装温湿度传感器和自动控制系统，对
9、喷漆室空调机组的调温、调湿进行自动控制。但并不是将其改造成恒温恒湿系统，以使空调系统能经济运行。在这次空调机组改造中，虽然我们为其增加了夏季降温除湿的功能，但并未新增冷冻主机来提供冷媒。原因是长沙涂装车间原有一台空调主机，为焊缝胶密封、打磨、过检修饰等人工密集的工位的空调机组提供冷媒，以使夏季工人工作时不会闷热。经过实际的生产运行我们发现，由于上述工位都位于一楼地面，夏季时较为阴凉。在对工人工作环境影响不大的前提下，可以将原空调主机改为主要向自动喷涂线用空调机组提供冷媒。这样不仅减少了设备投资，而且在为自动喷涂线降温除湿时，没有增加任何新的能耗。5 设备的维修保养汽车涂装线以非标设备居多，建造
10、时一定要严格把控好质量关。一旦设备发生故障时，要及时进行维修，避免因设备非正常运转，而造成对生产、能耗的影响。长沙涂装车间电泳烘干室的废气焚烧余热利用系统运行三年后，因烟气泄漏等原因导致升温慢。冬季时从室温升温到工作温度长达3小时以上，不仅浪费能源，还严重影响生产进度，并且泄漏出来的烟气也影响员工的身体健康。为此利用春节长假期间，对废气焚烧余热利用系统进行了停产大修。解决了系统中管道连接处密封破损等问题，更换了老化的保温岩棉。维修后的电泳烘干室冬季升温到工作温度只需一个半小时，达到了设计要求。汽车涂装工艺复杂，热工设备众多。在设备投入运行后，严格按规程进行维护保养，对充分发挥设备效率，延长设备
11、的使用寿命，降低设备的能耗，无疑是大有裨益。a. 定期清洗前处理、电泳线上的板式换热器，以保证其换热效率。b. 对各烘干室的风机作开机前检查。及时调紧三角皮带，以免因其松动而影响高温空气的有效传送。c. 定期检查各烘干室高温过滤器的前后压差。当发现因压差值超标而导致升温慢时，因及时更换过滤器。d. 组合式空调机组内制冷/加热盘管每年使用前，应对其翅片进行清洗除尘，以确保良好的空气流动性和最佳传热效果。e. 对空调系统制冷或加热管道的内壁每年都进行除垢处理，以确保良好的传热性能。f. 定期检查组合式空调机组的风机三角皮带和空气过滤器的压差计。当发现异常时，及时调紧三角皮带或更换空气过滤器，以免影响对调温、调湿、除尘处理后空气的有效传送。参考文件：1 王锡春最新汽车涂装技术M北京：机械工业出版社，1998,3
从实际应用浅谈汽车涂装的节能与降低成本
