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汽车涂装·涂料行业腾飞的40年

王锡春,宋 华

改革开放40年,我国汽车工业突飞猛进大发展,汽车年产销量翻了231倍(我国汽车年产量1977年12.5万辆,2017年汽车年产量2901.5万辆),尤其自20世纪90年代确定“以市场换技术、资金”走合资化发展轿车工业的政策后,世界汽车工业巨头来华建立合资汽车公司,促进轿车工业几次“井喷式”大发展(见图1)。2009年起我国已连续9年成为世界第一大汽车产销国,汽车工业成为我国国民经济的真正支柱产业。轿车进入寻常百姓的家庭,点缀城市和乡村,为建小康社会、实现现代文明、安居(动居)乐业,打下良好的基础。汽车产品不再是几十年一贯制,每年上市的新产品(车型)和色彩有几十种,面漆有各种色彩(金属闪光色、珠光色和各种本色),能赶上时尚潮流和适应个性化需要。

图1 2001~2017年我国汽车年销量与增长率

随着汽车工业的大发展,汽车涂装·涂料行业也获得腾飞;随着汽车产品的引进,国际著名的涂装材料公司也跟进,来华独资或合资建厂生产、供应及服务。如涂装前处理材料公司:帕卡、汉高、凯密特尔;汽车涂料公司:关西、PPG、杜邦(艾仕得)、巴斯夫、立邦等都来华设合资或独资公司,就地配套向合资汽车公司供应轿车用涂装材料,基本上是引进哪国的轿车产品,就配套选用哪国系列的涂装材料。合资汽车公司新的涂装车间(线)也都委托国外涂装设备公司来设计承建。如德国杜尔、艾斯曼、日本大气社、帕柯工业设备等涂装设备公司来华设分公司。

在改革开放40年中,我国汽车涂装技术及涂装材料实现3次更新换代(见表1),使我国的汽车涂装工艺水平和涂装质量及环保目标值均已与国际接轨;车身涂层的外观装饰性、耐腐蚀性和耐候性已达到国际水平,确保车身的使用寿命12年以上,涂装工艺设备也进入世界一流。

表1 改革开放40年中汽车车身涂装工艺3次更新换代一览表

1 改革开放40年中我国汽车涂装·涂料行业取得的重大科技进步(10大成果) [1-3]

1.1 汽车用涂料实现了三次更新换代,跟上了国际汽车用涂料的发展潮流

世界汽车工业近百年受生产方式、质量、法规驱动,所用涂料已进行了5次更新换代:油性天然树脂涂料→①硝基涂料(挥发干燥、快干,适应流水作业)→②单组分低固体分(LS)涂料(如醇酸树脂涂料,自干或低温烘干)→③MS优质合成树脂涂料(化学固化、烘烤,俗称烤漆,改善涂层的力学性能、耐候性和外观)→④、⑤低VOC型涂料(④HS涂料和⑤水性涂料,削减有机溶剂、降低VOC排放量),参见图2。

图2 全球车用(OEM)涂料涂装技术发展趋势

1986年前,我国卡车驾驶室及覆盖件采用阳极电泳涂料,加两道低氨基含量的醇酸树脂面漆(出口车用椰子油或合成脂肪酸的高氨基含量的氨基醇酸树脂涂料)。在“六五”期间,一汽、二汽、济汽3家联合从英国引进3条涂装线,沈阳和北京油漆厂为3条引进涂装线配套,分别从日本关西和奥地利斯托拉克引进了两套汽车涂料生产线(CED涂料、中涂和高氨基含量的氨基醇酸树脂涂料)。1986年投产后,车身涂层面貌焕然一新。

1990年前后,中国轿车工业起步,合资办厂,随着产品引进,世界几大汽车涂料公司配套供应装饰性较好的SB·MS型优质合成树脂中涂和面漆,采用两涂层面漆喷涂工艺(即底色漆BC+罩光涂料CC“湿碰湿”工艺,颜色有金属闪光色、本色)。

进入21世纪以来,在环保法规的驱动下,研究、开发采用低VOC型中涂、底色漆和罩光涂料(WB和SB·HS两体系)逐步替代SB·MS体系的中涂、面漆。当采用SB·HS中涂、底色漆和罩光漆在原有的中涂、面漆喷涂线上替代SB·MS中涂、面漆时,无需对生产线进行改造;但采用水性(WB)中涂和底色漆时,对喷漆室、喷涂环境(温度、湿度)、自动静电喷涂器和供漆系统要做较大改造,一般适合在建新喷涂线时采用。国内2004年开始采用水性中涂和水性底色漆,至今有几十条水性涂料喷涂线,尚未普及。

1.2 涂装前处理工艺及材料实现了一场“绿色革命”

研究开发成功环保型无磷涂装前处理转化膜新工艺,替代环保性差的涂装前处理磷化工艺。三元锌盐磷化处理是应用了半个多世纪的成熟的涂装前处理工艺,后来又有多方面改进(如低温化、低渣化、无需钝化等),尤其是与电泳涂装打底工艺配套良好。可是其环保性差,含有害的重金属离子(如Ni、Mn、Zn等)、磷、氮;沉渣多,50%的药品变成磷化渣被抛弃,资源利用率低、能耗高,排放的污水处理费用高,有些地区环保法规已下令禁用。

在环保法规的驱动下,10多年前就开发出环保型无磷转化膜处理工艺。如锆盐转化膜处理、硅烷转化膜处理或两者合一的转化膜处理工艺,并在汽车零部件、家用电器等金属件涂装(喷漆、喷粉、电泳涂装)前获得工业应用。可是,在轿车车身阴极电泳涂装前投产应用时发现与现用的第二代高泳透力电泳涂料配套的泳透力要比锌盐磷化处理的泳透力下降许多,使车身的隐蔽内腔表面泳涂质量变差,从而下马。直到近5年,经改进后新开发成功的第三代薄膜型超高泳透力电泳涂料配套,泳透力(四枚盒法G/A)可以达到0.8%(参见图3),超目标值,与锌盐磷化膜配套的相仿,才被多家汽车公司认可,获得投产应用,以替代锌盐磷化,国内也已有十几条车身涂装线应用。

图3 两种漆前转化膜与两代CED涂料配套对泳透力的影响

无磷转化膜处理工艺具有以下特点。

(1)无磷、无氮,无有害的重金属离子(如Ni、Mn、Zn等),环保性优异。

(2)处理过程不产生沉渣或沉渣大幅度减少(硅烷处理无渣,锆盐处理产生的渣量为磷化处理产生渣量的10%以下),除渣系统可简化。

(3)处理工艺简化,可省去表调和钝化工序,工艺流程缩短,与磷化设备相比,设备长度缩短,可节省投资。

(4)常温处理,无需加温,处理时间短(约为磷化处理时间的1/2),泵的数量减少和功率降低。

(5)薄膜型转化膜,膜厚为纳米级,为磷化膜厚度的1/20左右,Si—O—Me共价键分子间的结合力很强,膜超薄,完全可替代传统的磷化膜,资源利用率高。

(6)需控工艺参数少,控制简便,维护简单。

(7)可共线处理钢板、镀锌板、铝板、铜级铝合金、镁合金等多种底材。

(8)在喷涂粉末涂料或有机溶剂型涂料的场合,硅烷处理后的水洗工序可省略,仅烘干水分,冷却即可,在与电泳涂料配套的场合,可不烘干。

(9)与原有涂装工艺及设备相容,不需进行设备改造,仅需清洗,更换转化膜处理液,即可投产。

综合上述优点,该工艺节能、节水,材料消耗低,三废处理费用少,综合运行成本下降。

进入21世纪以来,环保型无磷转化膜处理工艺能成功地替代轿车车身阴极电泳前涂装的三元锌盐磷化处理工艺,可称上工业涂装前处理领域的一场“绿色革命”。

1.3 汽车车身采用阴极电泳(CED)打底,从零起步到普及采用,并取得更绿色化的更新换代的技术进步

1986年从英国引进的3条驾驶室CED涂装线投产,国内很快普及应用,几乎100%的汽车车身采用了CED涂装工艺。按电泳涂料泳透力来划分车身用CED涂料已更新换代了3次(参见表2),并开发采用新的泳透力测定法——四枚盒法(参见图4)。

表2 阴极电泳涂料的发展历程一览表

图4 阴极电泳涂装及四枚盒法的原理示意图

当初采用的第一代CED电泳涂料,泳透力比AED略高,含Pb、Sn,加热减量高;第二代高泳透力CED涂料与涂装前磷化处理配套有较高的泳透力,但与薄膜型无磷转化膜处理配套泳透力大幅度下降;第三代薄膜型超高泳透力CED涂料,与锌盐磷化膜和无磷转化膜膜配套都有高于目标值的泳透力(参见图5)。它的电沉积特性是泳涂到一定膜厚(湿膜电阻值)后,电泳涂膜就不再增厚。

图5 标准型CED涂料和薄膜型超高泳透力CED涂料的电沉积特性(巴斯夫资料)

某汽车合资公司新建轿车涂装线,采用环保薄膜型无磷转化膜前处理工艺和第三代薄膜型超高泳透力CED涂料打底工艺,车身各涂膜表面的膜厚均一性提高,外表面CED涂膜减薄,消除了超值膜厚,与第二代CED相比降低了CED涂料的消耗量20%左右(参见表3);同时降低了能耗和阳极液的补水量及排液量,降低CED涂装的综合成本10%左右。

表3 两代CED涂料的单车耗用量

该公司的膜厚工艺基准:外表面16~18μm、内表面13~15μm、隐蔽腔内表面8~14μm。

在电泳涂装设备方面也有较多创新性技术进步:如槽液循环搅拌由与车身前进方向同向改为逆向、供电方式等。

电泳涂装在汽车零部件(如车厢、车轮等部件)制造工业和其他工业领域也获得广泛应用,为适应各工业领域和各种金属件制品涂装要求,必将促使电泳涂料及其涂装工艺向功能化、个性化方向发展,CED涂料类别一览表见表4。

表4 CED涂料的类别一览表

1.4 开发采用旋转浸渍输送机,基本解决了轿车车身涂装前处理和电泳涂装过程中存在的问题

前处理和电泳线的输送方式为悬挂式(推杆悬链和摆杆链),它们的出入槽角度为30°和45°,存在的问题是处理面积达不到100%,有气孔、兜液和带液量大,造成处理的药品和清洗水耗量增大,上下坡使浸槽和整个设备长度增加。进入21世纪以来,采用旋转浸渍式(俗称滚浸式)输送机使汽车车身滚浸状态出入槽大于90°,消除了气泡,使车身的被处理面积达100%,带液量可由10~12L/台降到1~2L/台,节省处理药品和清洗水用量,设备长度和处理浸槽容量可缩短15%~20%,节省投资并降低了运行费用;车身外表面朝下,提高车身上表面的涂装质量。

以某轿车车身涂装工程(35台/h,挂距6m,链速v=3.5m/min)来对比4种输送车身方式的工艺特性和设备结构(见表5和图6)。

表5 前处理、电泳涂装常用4种输送方式的工艺特性和设备结构对比

图6 前处理和电泳涂装用的3种先进的输送机

旋转浸渍输送机的车身技术的特点和优点特别明显,它远远优于推杆链和摆杆链输送车身方式,具有处理槽液容量小、运转成本低、电泳涂层质量优、大大减少打磨工作量、材料利用率提高、节省清洗水用量、有利于环保等优点。

对比Rodip-3运输机和多功能穿梭运输机两种旋转浸渍输送机的输送车身方式,二者在技术上都很先进。多功能穿梭运输机具有单机调整车身在处理过程中运行模式的功能,柔性好(车顶朝上或朝下,不同的出入槽角度等均可按车身结构和工艺需要调整),但在处理槽液容积、运转成本、机电维修工作量和吊架对电泳电场的影响等方面与Rodip-3运输机相比有一定的差距。以电泳涂装工序为例,两者相比,Rodip-3运输机输送方式,初次投槽可以少投36m3槽液,槽液的更新周期可以缩短1/5,槽液的循环量可减少20%~25%,极间距缩短,电泳电压可适当降低,能源消耗降低,输送机的维修工作量小,可降低相对成本20%左右。另外,Rodip-3运输机还有一种单链单臂旋转型(称为Rodip-3+),适用于20台/h以下的前处理和阴极电泳线的车身输送。

从涂装工艺角度来衡量,旋转浸渍输送车身技术,消除了车身在前处理、电泳过程中现今所遇到的问题,可以说在技术、经济、环保等方面是当今较理想的先进实用技术。国内引进旋转浸渍输送技术,装备了多条轿车车身的前处理阴极电泳线,已投产应用。

1.5 提高汽车车身的密封性、舒适性和防蚀性

为提高汽车车身的密封性、舒适性和防蚀性,车身焊缝及所有缝隙增涂密封胶,车身底板增涂防声阻尼涂料和防声防震阻尼片,底板和门槛下表面喷涂抗石击涂料。普遍采用PVC系列的涂料(密封胶)和沥青热熔片。近年开发采用液态消音涂料LASD(liquid applied sound deadness)替代沥青热熔片(bitumen melt sheets)。传统工艺为隔音防声在车身内手工铺设或粘贴沥青热熔片,改用液态材料可在生产线上喷涂,能降重20%~30%,并增强声响舒适性,LASD工艺的发展前景如表6所示。

表6 防声消音材料的性能比较及发展趋向

1.6 开发成功“三湿”(3Wet)水性涂装工艺,并应用于轿车车身涂装

在环保法规和节能减排政策驱动下,开发研究汽车用水性涂料及其涂装工艺,来替代汽车用有机溶剂型涂料,研究成功了水性中涂和水性底色漆,水性罩光漆虽也开发出来了,但由于其外观装饰性和耐候性较SB清漆差,目前还是配套采用SB罩光清漆(1K或2K)。

在涂装工艺上,因水的特性(蒸发潜热大、挥发慢、表面张力高、易产生气泡且难消除、高导电性等)带来施工上的难题,对配套作业环境要求严格,即施工窗口(温度、湿度)窄、能耗大,相继获得解决。欧洲汽车工业从20世纪90年代开始采用水性中涂和水性底色漆替代SB中涂和底色漆,早已实现更新换代,并开发成功非紧凑型和紧凑型3C1B(三湿)涂装工艺(参见图7)。日本汽车工业稍晚些,我国汽车工业自2004年才开始采用,普及速度缓慢,近年在蓝天保卫战声势下,新建面漆喷涂线都采用水性涂料。

图7 最新汽车车身水性涂装工艺⑤

①—两道底色漆(BC1、BC2)均采用杯式(Bell/Bell)静电喷涂。

②—罩光清漆(CC)1K或2K型,喷涂1道或2道(1或2Coat)。

③—热风或室温闪干,前者靠热风强制脱水。

④—在无中涂工艺中,BC1采用具有中涂功能的底色漆(BCP),常用白、红、灰3种颜色。

⑤—下一代,低温烘干体系的3湿(3Wet)WB/2KCC。

1.7 涂装机器人替代人工涂装作业,实现轿车车身喷涂线无人化

1.7.1 涂装机器人

20世纪采用往复式自动静电喷涂汽车车身外表面,补喷和内表面喷涂还是手工喷涂,涂胶和喷车底涂料也都是手工作业。随着机器人喷涂技术的进步和智能化,进入21世纪,大量采用机器人替代手工喷涂作业。采用机器人杯式自动静电喷涂机替代往复式自动静电喷涂机,喷涂车身内表面,在喷涂过程中的门盖开启、关闭、擦净、膜厚检查等工序也都采用机械手实现自动化。例如年产15万台的轿车车身喷涂线,装备50~60台机器人(手)全自动作业,实现无人化(见图8、图9)。PVC线的粗、细密封涂胶、车底涂料、防声、抗击涂料的喷涂也都采用涂装机器人实现自动化作业。

图8 静止式机器人涂装车身内外表面的工位示意图

图9 内表面喷涂站照片

1.7.2 自动喷涂降级模式

近几年内新规划建造的涂装车间的自动化程序已大大提高,基本内外喷涂均由机器人自动喷涂。喷涂线上仅安排有限的检查修补工位。这样在某台机器人出现故障时,为保证生产产量不受大影响,许多厂家在规划时即考虑了降级模式。即当一台机器人出现故障,喷涂站其他的机器人完成所有的喷涂任务。图10为降级模式示意图,一站内的4台机器人喷涂范围以不同的颜色示意。当1台机器人故障时,其他3台承担全部喷涂工作,并重新分配喷涂区域,如相应的颜色所示。

图10 降级模式示意

一般常用的降级程序为降低输送链的链速,但保持降级喷涂时喷具的TCP与正常生产模式下的TCP相同,这样降级模式下喷涂参数与正常模式下参数完全一致,从而极大地减少调试工作量,并避免新颜色投入时的额外调试工作,即百分百地确保降级模式时的生产质量与正常模式下完全相同。

1.8 干式喷漆室替代湿式喷漆室和喷漆室排风循环利用是车身用大型喷漆室系统的两大革命性的科技进步

1.8.1 干式喷漆室替代湿式喷漆室

改革开放的前25年中引进或自主装备的车身涂装线,用的大型上供风下抽风的喷漆室均为湿式喷漆室。

干式喷漆室的技术进步:传统的观念,干式喷漆室因过滤器更换频繁,仅适用于小批量和单位时间喷漆量比较小的喷涂作业;汽车涂装的喷涂作业几乎都采用湿式喷漆室。它是借助添加涂料絮凝剂的循环水清洗喷漆室的排气,捕集漆雾。湿式上送风下抽风式喷漆室的漆雾捕集效果是相当不错的。可是现今从环保、节能减排、清洁生产、省资源、运行成本等方面来考虑,湿式喷漆室存在致命的缺点:能耗大,耗水和消耗多种药剂,漆雾混入水中由非危险废弃物成为危险废弃物,且成倍增加,需二次污水处理。欧美环保产业界认识到这一问题,要求开发新型漆雾分离(捕集)装置替代适用于大量流水喷涂作业的湿式喷漆室的水洗漆雾捕集装置,并开始限用水洗式漆雾捕集装置。

德国杜尔公司于2008年开发成功了干式漆雾分离(捕集)技术,艾森曼公司开发成功了静电除(吸附)漆雾技术,研制成的干式或半干式漆雾捕集装置在汽车车身涂装线上成功替代了水洗式漆雾捕集装置,引发了大型喷漆室的革命,改变了干式喷漆室原有的概念。

干式喷漆室的优缺点(与湿式喷漆室对比)如下。

在经济方面的优点:①运行成本低,不需凝聚剂,废水处理,耗电量少;②省劳力,不需要漆渣排出作业和水质检查;③投资低,设备造价低,且施工简单;④作业环境较好,噪声低;⑤维护成本低,运动部分仅需更换风机。

在环境方面的优点:①无需废水处理的必要,不需配置废水、漆渣处理设备;②因耗电少,不使用水,对环境影响小;③使用过的过滤材料(袋)有可能作为燃料再循环利用;④制定的操作规程易遵守;⑤几乎所有的涂料都适用;⑥不产生恶臭。

原来的干式喷漆室的缺点:①过滤器更换频繁;②作业场所污染。

随着干式喷漆室的技术进步,在国内外涂装界已形成湿式喷漆室转换为干式喷漆室的趋向。现将干式喷漆室的技术进步成果介绍如下,供参考。

干式漆雾捕集装置的捕集漆雾原理、结构和过滤材料有较大的技术改进。现今市场上推出的漆雾捕集装置有3种类型:以石灰石粉作滤材吸附漆雾;静电除漆雾(半干式);迷宫式过滤器与过滤袋(层)结合式。三者均有较大的过滤漆雾的容量,自动控制或不停产的情况下更换漆雾过滤箱。随着漆雾过滤材料和捕集装置结构改进,第3种机械式漆雾捕集装置发展前景看好(参见图11~图13)。

图11 E-Cude干式漆雾捕集装置

图12 漆雾过滤材料类型

图13 漆雾过滤(分离)材料类型及其过滤原理

1.8.2 喷漆室排风循环利用

喷漆室排风循环利用是喷漆室系统节能减排的主要途径。传统的喷漆室排风是一次性排放,不循环再生利用或利用很少,因空调冬季加温、夏季降温,能耗很大。在手工喷涂场合要考虑排气中VOC对人体的危害(要在卫生许可浓度以下),一般不循环利用(或手工喷涂段的排风循环利用于自动喷涂段)。当采用自动静电喷涂水性涂料场合,可充分利用喷漆室排风,采用湿式喷漆室时排风经除湿再循环利用,干式喷漆室排风可直接循环利用或经循环风空调装置,一般在循环利用过程中添加6%~20%的新鲜空调空气(参见图14、图15)。

图14 喷漆室排风循环利用及废气处理流程示意图

图15 供自动喷漆用的节能型喷漆室的供/排风及

1.9 塑料件涂装工艺的难点得到全面解决,可达到金属涂层制品的同色涂装效果(装饰性和耐久性)

改革开放前,以卡车为主的汽车工业,塑料件用量很少(或不涂装)。随着汽车工业的发展和塑料合成技术、合金化技术和成型技术的进步,为实现汽车轻量化(以塑代钢),塑料制品在汽车上的应用越来越多。现在,一辆轿车的塑料用量已超过150kg,占轿车质量的20%。为节能减排、汽车轻量化,以塑代钢是主要途径之一,外饰件塑料化(如保险杠、装饰条等),且要求涂装装饰和保护,其涂层的外观装饰性、耐久性应与金属车身涂装一样。

塑料件的表面能较金属底材低,涂层难附着;塑料件导电性能差,静电涂装困难;升降温慢,且不耐高温(≥120℃)。依靠技术进步,如开发新的塑料件涂装前处理工艺(如火焰处理、ITRO处理和干冰处理)、喷涂导电底漆和选用低温烘干体系的OEM汽车涂料等技术手段,解决了塑料件涂装的难题。

1.10 贯彻“清洁生产促进法”和树立“绿色涂装”理念,已初见成效

贯彻“清洁生产促进法”和树立“绿色涂装”理念(10个更少、2个更高、1个更低、6个高效),向管理要效益,创建绿色涂装车间,已初见成效。

涂装公害(VOC 、CO2、废水等)对大气和水源的污染随着工业发展越来越严重,雾霾天数增多、水质变差,直接影响人类的生存环境和健康。使人们清醒地认识到,涂装公害再不治理,后果十分严重。经普法教育,提高环保和法规意识,使创建绿色涂装车间有了动力。

为优质高产树立“前道工序为后道工序着想”的意识,提高工效。如提高和确保车身的质量(平整度和制作精度),消除涂装过程中的刮腻子和打磨工序,轿车车身已实现了不刮腻子的目标。

在由计划经济向市场经济转型中不断地提高经济观念,注意经济规模生产,加速物资和资金的周转。如以往靠增加备料来保生产,要求涂料的稳定性好,而牺牲涂料的固化性能和资金的周转。在涂装工艺设计时就按生产纲领选用输送方式和涂装工艺方法进行精益化设计,以满负荷生产为前提,克服“大马拉小车”现象。“放空”和“大马拉小车”的生产是最大的浪费。另外加强科学管理,提高涂装“一次合格率”,向管理要效率。

创新汽车涂装材料系统供货方式——CPU管理(Cost Per Unit),走涂料·涂装一体化之路。

在计划经济条件下,涂料一般按计划通过化工站供应或直供,汽车厂按消耗涂料的数量与供应商结算,消耗涂料越多,材料供应商越高兴。材料供应商不关心、不重视售后服务,也不设机构来开发研究涂装工艺技术,并认为涂装是分外事。2000年以后,借鉴国外先进汽车公司的管理经验,材料供应商直接参与涂装生产线管理,从材料的生产、运输开始,一直到汽车涂装结束,参与到涂装全过程中的各个环节之中,并保证涂装后的涂层质量达到标准要求。最终主机厂将按照通过报交的合格车身数×每辆车的涂装成本,与材料供货商结算费用,而不是以使用的涂料量×单价来结算。在涂装线招标时也是以每辆车的涂装成本进行招标。涂料是一种半成品,汽车厂需要的是涂层,要求涂料厂将“涂层”作为产品,以合格的涂层计算费用更合理。按合格的被涂物量计价(即称为CPU)后,涂料厂的售后服务比过去加强了,派驻技术服务人员(或地区团队)参加涂装生产线的调试和管理,个别涂装车间(或涂装线的某个工段)交由材料供应商承包或涂装专业公司来管理(包括涂装车间环境和设备的清洁工作),双方都关心涂装一次合格率,在保证涂层质量的基础上如何节省涂料,提高涂料的有效利用率,最大限度地减少涂料的浪费损失。走涂料·涂装一体化之路,涂装材料(涂料)专业(行业)与涂装专业(行业)融合一体,成为不可分割的整体,用系统工程的办法统筹研发,创新、发展,实现绿色涂装理念,适应和满足制造业和社会的需求,上下游企业走一条合作共赢之路。

“绿色涂装”理念逐步得到企业领导及工程技术人员的认可,近年新设计和建设的轿车车身涂装车间已按新的环保、节能减排的法规办理。如引进建成的涂装车间的效率评估达到国际先进水平(参见图16)。

图16 引进建成的某汽车公司涂装车间已达到的能耗环保水平

2 改革开放40年,汽车涂装·涂料行业学术平台、书籍、人才培养建设历程回顾

回忆往事,总结经验,很有趣味。改革开放40年,汽车涂装·涂料行业取得前述10大成就,欢欣鼓舞。还有以下作者亲身经历和参与的3件事也值得回味。

2.1 为汽车涂装·涂料专业的工程技术人员搭建技术交流平台,组建中国汽车工程学会涂装技术分会

由一汽、二汽涂装技术人员倡议,经中国汽车工程学会制造分会的批准,1984年10月在湖北十堰(二汽)召开首届汽车涂装代表(技术交流)会议,组建成立了汽车工程学会油漆组,开创了汽车涂装学术活动的平台。每两年召开一次全国性汽车涂装技术交流会,办得很活跃,得到相关行业和国内外厂商的支持。会议代表由首届50~60人,发展到现今每次500~600人,每次宣读交流和书面发表文章100多篇,已成为行业关注的、技术含量高、收费低、规模大的专业技术交流平台。组织机构也相应地得到增强。由当初的油漆学组,成长为汽车涂装专业委员会和中国汽车工程学会涂装技术分会。35年来在各省市召开技术交流会18次。

2.2 为涂装·涂料专业人员入门有图书和资料可读、有工作手册可参考,著书立说

20世纪80年代出版国内第一套《涂装技术》(共3册)专业书籍。1980年在长沙召开的中国化工学会涂料学会成立会议上组建了首届委员会,受涂料学会首届委员会的委托,由王锡春、姜英涛等委员编写《涂装技术》专业书籍,全套共3册(第一册《总论》,由王锡春、姜英涛主编,70万字;第二册《交通运输工具,机电产品涂装》,由王锡春、何鼎、蔡运露主编,40万字;第三册《建筑、石油化工,轻工产品涂装》,由徐小洪、王泳厚、姜英涛主编,47.8万字)。由化学工业出版社分别于1986年、1988年出版发行,推动了我国涂装技术的进步。

在近30年中,编辑出版了几套汽车涂装系列专著(见图17)。

图17 近30年编辑出版的汽车涂装系列专著

(1)王锡春主编,杨必暖、林鸣玉副主编,《最新汽车涂装技术》,83.5万字,机械工业出版社,1997年12月出版。

(2)吴涛、刘朝宗主编,《最新汽车涂装技术》,29万字,江西科学技术出版社,1997年12月出版(吉林工业大学车辆化工专业教材)。

(3)林鸣玉主编,《汽车涂装技术》(汽车制造技术丛书),42.6万字,北京理工大学出版社,1998年9月出版。

(4)王锡春、包启宇编著,《汽车修补涂装技术手册》,24.6万字,化学工业出版社,2001年2月出版。

《汽车修补涂装技术手册》(第2版),27.2万字,化学工业出版社,2010年5月出版。

(5)王锡春编著,《汽车涂装工艺技术》,54.5万字,化学工业出版社,2005年1月出版。

(6)王锡春主编,《涂装车间设计手册》,54.1万字,化学工业出版社,2008年7月出版,2009年8月和2011年2月两次印刷。

《涂装车间设计手册》(第2版),87万字,精装本,化学工业出版社,2013年3月出版。

《涂装车间设计手册》(第3版),已修订完,2019年出版。

(7)宋华主编,王锡春主审,《电泳涂装技术》,10万字,化学工业出版社,2009年3月出版。

(8)林鸣玉、王璐璐主编,《简明涂装工手册》,机械工业出版社,2011年8月出版。

2.3 联合办学,成立“车辆化工”专业,为汽车涂装·涂料行业培养人才

为适应汽车工业的高速发展,培养人才,吉林工业大学、中科院长春应化所和一汽工艺研究所经多次商讨,师资由3家有经验的专家、教授担任,成立“车辆化工”专业,为汽车涂装·涂料行业培养人才。可惜仅办了12届,就停办了。

3 结语

各汽车公司发展不平衡,有的汽车公司涂装车间的涂装公害十分严重,VOC排放量、能耗和水耗、污水排放量是国内、国际先进水平的几倍,必须引人关注。应努力全面实现降低VOC排放(老线<35g/m2,新线<20g/m2的标准)、降低投资、降低能耗和水耗、降低成本的综合效益。

回顾历史,总结经验教训,抓住机遇,响应国家号召,狠抓涂装公害治理,走涂装·涂料一体化之路,促进汽车涂装·涂料绿色化创新,转型升级,做强汽车涂装·涂料行业。

增强“清洁生产”“绿色涂装”“蓝天保卫战”等理念的宣传教育,提高执法守法的自觉性,动员涂装·涂料行业的员工全员行动起来,人人为创建友好的环境和碧水蓝天努力奋斗,做出贡献。

参考文献

[1]>王锡春,宋华.汽车涂装和OEM汽车涂料[M]//中国涂料工业协会.中国涂料工业100年.北京:化学工业出版社,2015.

[2]闫福成. 如何实现低投入、低运行费用下的VOC减排[R]. 2018-07.

[3]乌欣.汽车绿色涂装实践与应用[C]//第二届MF汽车材料与涂装技术峰会论文集.苏州:2018-11. AU7/irXWckQu43rDsl4FRLoeNBl2XK8MJH9+j16HnhCv/y0IuctKuou1E8zE4cPQ

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