大型拖拉机底盘清洁生产涂装工艺装备

2017年02月24日 来源：e-works 作者：康惠春

关键字：拖拉机涂装工艺装备

目前汽车行业的驾驶室普遍采用机器人、静电喷涂等智能化、高效率的涂装工艺及设备；而农机行业目前仍采用传统人工空气喷涂溶剂漆等低效率、高污染、高危害的工艺及方法。

1、前言

目前汽车行业的驾驶室普遍采用机器人、静电喷涂等智能化、高效率的涂装工艺及设备；而农机行业目前仍采用传统人工空气喷涂溶剂漆等低效率、高污染、高危害的工艺及方法，主要存在以下问题：

传统人工空气喷涂效率低（上漆率30～40%），喷涂质量因人而异；

溶剂漆对环境污染严重（VOC50～70g/m2），易燃易爆的安全隐患大，对员工的身心健康不利；

漆膜一次喷涂厚度偏薄（30～40μm），生产效率较低；

底盘类涂装设备简陋，耗能大，自动化程度低，实现不了自动混线柔性生产和监控。

本项目参照HJ/T293-2006《清洁生产标准》和汽车涂装先进技术，结合中国一拖底盘零件特点，从涂装清洁生产的减少涂装公害、优化工艺、节能降耗、提高设备自动化程度、实现智能管控等方面进行集成研究，从大型拖拉机底盘的涂装源头探索实现绿色涂装的方法途径。

2、底盘清洁生产涂装工艺装备

2.1 底盘清洁涂装工艺

涂装线工艺设计规划时遵从涂装无害化原则，尽最大可能减少有害原料的使用以及有害物质的产生和排放。

2.1 工艺流程

2.1.1 简化底盘涂装工艺为1C1B

由于底盘是传动系、柴油机、车桥等装配的总成，大部分零件已经有底漆，涂膜外观要求没有覆盖件高。采用混气喷涂一次可喷30～40μm（湿膜60～80μm），代替空气喷涂的湿喷湿2C1B工艺，达到同样漆膜厚度不仅可省一道喷涂工序及设备投资，还可降低运行成本，达到节约投资和降低运行成本，降低CO2 排放。

2.1.2 采用低VOC的环保水性涂料

水性漆是以水为稀释剂、不含有机溶剂的涂料，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI等有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好，并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点。

采用水性漆涂装工艺可以从源头上对污染物进行控制，大幅减少涂装过程中的VOC排放，水性涂料的溶剂含量只有溶剂型涂料的1／7—1／10，是目前正被大力推广使用的环保型涂装工艺。我国汽车行业在06年颁布汽车涂装清洁生产标准以后，已有几十条改造或新建水性涂料工艺涂装线。

但是水性漆相对溶剂漆具有涂料分散性较差、表面张力较高、水分蒸发慢，对湿度较敏感，闪蒸时间长或需低温烘烤等特性。针对以上特性主要进行了以下集成研究开发：

1) 水份蒸发慢：水性漆的稀释剂水没有油漆的溶剂蒸发快，对温度、湿度要求较严，不能过快升温，容易产生气泡等漆膜弊病。对于高温(120℃以上)烘烤型水性漆，研究在喷漆室设置空调加热、加湿送风控制装置，流平后，面漆烘干前设置低温烘烤蒸发水分装置；而对于底盘类低温(80℃)快干水性漆工艺，只需控制喷漆室温湿度，通过实验把温度、湿度控制在一定范围内，促进水份蒸发，无需单独设置流平后的低温烘烤预烘干设备。

2) 腐蚀性大：水性漆的表面张力大于溶剂型涂料的表面张力，导电率高，导电性大，易出现电蚀反应，导致喷漆、烘干设备及输调漆设备、管路氧化、生锈，所以水性漆配套的供漆系统及喷漆室、流平室、烘干炉等均采用不锈钢或渗铝板等防腐措施，输调漆系统管路采用SUS 304及以上型材，保证系统可靠运行。

3) 除油要求高：水性漆遇油容易出现漆膜难以附着、脱皮、起皮等缺陷。在底盘涂装的脱脂和水洗均增加为2道，在预脱脂前、一次热水洗前增加预冲洗，在出口增加新鲜水冲洗等措施，而且脱脂剂也必须与水性漆配套。

4) 受剪切力影响大：水性漆在循环系统中会随剪切力的不同而出现不同的黏度和流速。研究应用低剪切的集中供漆系统，水泵、搅拌器等均采用低剪切装置，管道、接头均应光滑，避免死角和增加阻力。

5) 水性漆pH监控：水性漆的pH是保持体系稳定的重要因素，作为重点管理，涂装线设水性漆pH监控系统。

2.1.3 采用低浓度无污染、中底温环保脱脂剂

传统底盘涂装前处理的脱脂原先采用粉状碱性脱脂剂除油，其含有磷、氮等不能生物降解的成分，使用一定时间后，以生产废液的形式排放，污染水资源和土壤环境。

本项目研究采用优质的生物可降解的表面活性脱脂剂，替代APEO(烷基酚一乙氧基化合物)，以提高去油能力和水洗效果，减少漂洗水，降低COD排放。目前无磷、无氮脱脂剂基于降低废水处理负荷和减少海水富营养化的优势在国内得到了日益广泛的应用。

强碱性脱脂工艺，需要80℃的温度才能除去工件表面油污。为降低生产成本，采用推广中温55±5℃的新型环保脱脂剂，减少能源消耗，并从设备形式及结构上减少热量损失，节省能源，降低生产成本。

责任编辑：李欢