工业中涂装工艺设计的问题及建议

目前，引进的高水平的涂装生产线和已注意到涂装洁净度重要性的设计人员（单位）设计的涂装生 产线，都采取了必要的防尘、除尘措施（设立带风浴的洁净间、静电除尘、供风和用水的净化设备等），在工艺设计中按高级洁净、洁净和一般洁净分区布置，确保 各工序都在专用设备中进行。清洁卫生管理也得到加强，有的公司为确保涂装车间的整洁，将涂装生产线清洁工作委托专业的清洁公司来做。

在工业涂装工艺设计时，必须充分重视涂装洁净度，采取必要措施实现之，确保产生尘埃、挥发性有机化合物(VOC)的工序一定在专用设备中进行，以确保涂层质量和作业人员的身体健康。

涂装洁净度的具体控制基准为涂装用自来水的水质≤200μS;磷化后、电泳后的最后一道水洗和湿打磨后用的纯水水质≤10μS；按工艺要求应严格控制各道 水洗用水的污染度。按不同等级涂装要求的供风清洁度提供净化过的空调风；涂装车间的厂房换气≥3次/h夏季≥3次/h;冬季为节能供排风量1次/h，其余 为循环风）。

5、改变生产方式，降低大型被涂件喷涂设备的投资和运行费用

大型被涂件（如大客车车箱、客车车箱、载货车车箱、工程机械、专用车车箱、集装箱等）的喷涂生产方式（除其中集装箱产量大、生产节拍小，已采用流水作业生产方式外）习惯于采用固定式喷涂（喷涂时工件不移动），且配置大型化的喷漆室。

喷漆室又宽又高，长度为在被涂物长度基础上增加2-3m。如12m长的大客车车箱选用喷漆室的尺寸L为15m，W为5-6m，H为8.0m；为27m左右 长的客车车箱设计喷漆室，其长度应为30m。这样大型喷漆室的造价约为5-6万元/m；每米长的喷漆室的供排风都需6000~9000m3/h，其耗能很 大。

在这种固定式喷涂生产场合，靠喷漆工走动（或靠三维升降工作平台）进行喷涂，有的企业采用机械手自动喷涂机和门式自动喷涂机，仍是被涂物静置卜而自动喷涂机走动。在这种大型喷漆室中只有2-4支喷涂枪工作，造成供、排风能源极大的浪费。

为降低运行成本，长春客车厂采用分段供、排风技术。将30m长喷漆室分为5个区段，借助供风阀和变频风机按程序承担机械手喷涂机行走的喷涂区段的供、排风。使喷漆室的供、排风量由20多万m3/h降到5-6万m3/h。设备投资仍然很大。

采用工业涂装的流水作业生产方式，固定喷涂工位，工件在喷涂过程中按工艺所需的速度向前移动。按每件被涂物的喷涂时间、生产节拍（链速）和喷涂定额时间 （每支枪喷2-13m2/min)来确定工位数；再按应设的工位、数来选定喷漆室的长度。在大型工件的两侧布置工位，如果是2-4个工位，则可选用6- 8m长度的喷漆室；如果是4-6个工位，则可选用8-10m长的喷漆室。在喷漆室进出口配置漆前准备室和所需长度的晾干室（它们的作用是除防尘外，在喷漆 室出人口形成风幕，防止喷涂漆雾串人车间；另外起缓冲作用）。漆前准备室和晾＋室需按溶剂的挥发量达到一定的换气次数（≥30次/h）。因结构简单其造价 约1万元/m左右。这种流水作业生产方式不仅能节省设备投资和运行成本，也能较大幅度地提高喷漆室和自动喷涂机的有效作业时间。

设 备的有效作业时间（或称设备的有效使用率）系指设备运转时间＝有效作业时间＋空运转时间。例如喷漆室启动运行后，有喷涂作业的时间为有效作业时间，无喷涂 作业的场合为空运转时间。在同一生产节拍中有效作业时间长，则设备的有效利用率就高。又如在有一定经济规模的汽车车身涂装线上装备的自动静电喷涂站 （ESTA），原用9个杯的往复式自动静电涂装机，现已被3-4台（3-4杯）机械手组成的自动静电喷涂站所取代，大幅度地提高了杯式静电喷枪的有效作业 时间，从而节省投资和运行成本。因此，在进行涂装工艺设计时，应在尽量提高设备的有效使用率的基础上计算选用设备（工位数、台数或长度）。

6、科学、合理地选用输送机系统是涂装工艺设计的关键

输送被涂物的机械设备是工业涂装线的重要组．成部分，它贯通连接各涂装线，是涂装生产线的动脉。它的类型、结构和被涂工件的装挂及输送方式等的选用，在涂装工艺设计中占十分重要位置。它直接影响工艺设计水平及其经济技术指标；直接影响涂装线的机械化和自动化程度。

输送设备的每一次革新都推动着涂装技术的进步，以汽车车身前处理和阴极电泳涂装线为例，由普通悬挂式输送链→悬挂式推杆积放链→摆杆式输送链→旋转浸渍式 输送机（以Rodip-3为代表）革新历程的每一步都使漆前处理、阴极电泳涂装工艺得到改进。涂装质量提高、设备长度缩短、被处理面积的百分比增加，尤其 是旋转浸渍输送技术投产应用，以全新的理念彻底解决了车身漆前处理和电泳涂装工艺中存在的问题。使被处理面积达到100%，消除了气包，克服磷化和电泳过 程中的“L”效应；使车身的外观水平面更平滑、减少打磨工作量；使漆前处理和电泳设备进一步缩短；使浸渍处理槽容积达到最小；沥水更干净，使车身的带液量 由传统输送方式的8-12L/台降到0.3L/台，提高材料利用率，降低了用水量和污水处理量。

在工业涂装领域中采用的地面输送机械的品种、类型更多。如普通的（水平或垂直）地面链、倒置式地面推杆积放链、滑撬输送机系统及其变型地面输送机械，需结合实际科学、合理地选用。

在车身涂装和塑料件涂装工艺中，应用滑撬输送技术在国内已得到认可。与地面反向积放链相比，具有较多的优越性。但在滑撬输送技术应用（作出的工艺平面布 置）中仍存在线路偏长、占地面积偏大、涂装车间空间利用率偏低、升降机和横向转移单元使用量偏多等情况导致投资增大。分析原因是设计人员对滑撬输送机的基 本单元的功能、特性研究不够，滑撬输送机系统的工艺布置技巧掌握不够，还留有采用地面输送链那种平铺的设计观念。在满足工艺需求的功能和生产能力的前提 下，滑撬输送机线路应尽可能短，各工序间应尽可能紧凑衔接；升降机和横向转移单元也应尽可能少用；以减少投资和故障点。

在研究收集德国公司设计的多条车身涂装线的平面布置图时发现，烘干室入口仍采用“II”型烘干室升降机结构，不采用风幕保温；烘干室出口采用直通式，风幕保温段，直接与强冷室连接。同时，可利用强冷室下部面积布置其他工序。

大客车车箱和专用车的罐、槽、底盘，其涂装采用抽屉式布置和地沟（深-0.3-0.5m）式横向转运车输送被涂物。转运车地沟占地面积大（约占≥1/3车 间面积），且破坏了车间的地平面，影响物流通道；不能构成正规的流水作业的喷涂生产线，有的喷漆室与烘干室不连接在一起，车箱从喷漆室运到烘干室要靠转运 车；抽屉式布置，使车箱往返进出喷漆室和烘干室，而不是一台接一台向前运行。因而增加了设备台数，降低了设备的有效使用率。

集装箱 产销量保持世界第一的中集集团的12m和6m长的集装箱涂装生产线的输送方式先进、实用、简便。它是在集装箱底四角上紧固4个(φ250mm左右的铁轮， 放置在双铁轨上，靠铁轨一侧轻型链牵引。可按工艺需要自动停止（脱钩），手工挂钩牵引前进；横向转移（转线）采用坦克式的平板链，全线都在0.0平面上、 无地沟。在大跨度的厂房内布置2-3条集装箱喷涂生产线。可以借鉴这种输送方式来改进大客车涂装的输送方式及平面布置。

7、涂装工艺设计必须符合安全、卫生、消防、环保的法规及标准要求

在涂装作业中火灾事故是重患，职业病（苯中毒、白血病，急性中毒等）危害严重。在工艺设计时，应尽可能推进涂装安全标准体系，杜绝燃、爆事故隐患，其基本控制要点如下。

a.选用涂装材、料与涂装工艺，应尽可能有利于职业安全健康和环境保护，限制、淘汰有严重危害性的涂装材料及涂装工艺。

b.工程设计应按所使用涂料的火灾危险分类，符合相关的耐火等级和厂房防爆、安全疏散的要求，合理划分并分别控制火灾、爆炸危险区域。

c.在可能的条件下，涂装作业场所应建独立厂房，或布置在厂房、车间的边跨，或顶层为宜。

d.所选用的建筑结构、构件及材料应达到防火、防爆等要求；按火灾、爆炸危险性分区分类进行工艺布置，采取必要的隔断、隔离设施，并注意防火间距和防火分割。

e.严格控制涂装设备的安全性能，所选用设计的涂装设备及输送设备应符合涂装安全作业标准及相应的设备安全技术规定，重点控制电气安全，还应具备必要的安全装置和警示。

f.操作区域的有害因素（温度、湿度、噪声、照明、有害物质等）的控制指标必须符合国家标准的强制性要求。

g.控制现场涂料的储存和输送，对涂料、溶剂、功能辅料实施危险化学品管理。

h.涂装车间必须采取通风防护技术措施；以局部通风为主，全面通风换气为辅，确保作业人员有良好的、卫生的作业环境。

i.采取必要的健康卫生保护措施，在现场设置应急卫生设施（如冲洗眼睛、洗手水池）。

J.对涂装三废（废水、废气和废渣）按国家和地区环保要求进行必要净化处理，配置必要的净化设施。

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