024浅谈涂装车间动能成本控制

浅谈涂装车间动能成本控制

张国忠（奇瑞汽车有限公司芜湖241009）

【摘要】本文围绕涂装工艺、涂装材料、涂装设备浅谈涂装动能成本控制。【关键词】工艺材料设备动能成本

随着轿车市场竞争的日益加剧，提高质量、降低成本是适应市场竞争的重要手段。涂装成本占整车制造成本中可控制成本的比例较大，降低涂装制造成本已成为各大厂商成本控制的重点。动能成本一般占整个涂装制造成本（不含设备和厂房折旧）的25%左右，涂装一辆车动能成本年平均约260元/车。本文主要从涂装工艺、涂装材料、涂装设备的角度，浅谈涂装车间的动能成本控制。一、涂装工艺

选择不同的涂装工艺，对涂装动能成本影响很大。涂装工艺设计取决于油漆车身的产品定义和质量要求。常见的较完整的涂装工艺流程如图1 所示。

前处理－电泳－电泳烘干－强冷－粗密封－底板防护－细密封－PVC烘干－PVC强冷－电泳打磨－中涂人工擦净－鸵鸟毛自动擦净机擦净－人工喷中涂（内表面）－自动涂装机喷中涂(外表面)－检查补漆－晾干－

中涂烘干－中涂强冷－中涂打磨－面漆人工擦净－鸵鸟毛自动擦净机擦净－人工喷色漆（内表面）－自动涂装机喷色漆(外表面)－空气站自动喷金属漆(外表面)－检查补漆－晾

干－人工喷清漆（内表面）－自动涂装机喷清漆(外表面)－检查补漆－面漆烘干－面漆

强冷－修饰－检查－装饰－喷蜡－送总装车间。图 1 涂装工艺流程图

关于涂层结构目前概括起来主要有四种：豪华型涂层结构（电泳18~20μm+中涂30~35μm+色漆18~25μm+清漆35~45μm）、普通型涂层结构（电泳18~20μm+中涂30~35μm+面漆35~45μm）、经济型涂层结构（电泳18~20μm+高效中涂25~35μm+清漆35~45μm）、节约型涂层结构（电泳18~20μm+面漆40~60μm）。针对四种不同的涂层结构，电泳打磨后工艺差别较大，对设备的运行费用影响很大，比如取消中涂线运行（适合于经济型和节约型涂层结构），动能消耗每辆车年平均可节约60元/车左右。

另外，目前还有下列一些新工艺应用于工业生产：

1、中涂打磨后设水洗和烘干

中涂打磨后，通过毛刷辊和喷淋水洗进一步洗净车身内外表面的灰尘和污物。然后，通过烘干去除车身内外表面残留的水份。目前，国内有两条涂装线采用了此工艺，综合效益有待验证。

2、3C1B（三喷一烘）工艺

3C1B工艺就是通常所说的湿喷湿三喷一烘工艺，三道涂层一次烘干，可节约两次烘干能耗。3C1B工艺在轿车车身涂装方面应用较少，在汽车用塑料件（如保险杆等）涂装方面应用广泛。

3、双电泳涂层工艺

采用两次电泳工艺，用第二层电泳涂层代替中涂，电泳相对中涂喷漆合格率高，材料利用率高，不需给中涂喷漆室供排风，可节约部分能耗。

4、取消钝化工艺

目前欧美体系大多采用钝化工艺（有铬钝化或无铬钝化），日韩系大多不采用钝化工艺。若不采用钝化工艺，不仅可减少设备投资和钝化材料费用，还可减少设备运行费用。

5、取消PVC烘干工艺

电泳打磨设在PVC线之前，完成粗密封、车底PVC、细密封后不烘干，直接进入中涂线。

6、两道中涂或两道清漆工艺

有些汽车厂中涂或清漆设两站湿碰湿喷涂，增加中涂或清漆涂层膜厚，提高漆膜相

关性能。

7、灌蜡工艺

国内大部分汽车厂家采用喷注蜡工艺，也有少数厂家采用灌蜡工艺，灌蜡能耗相对较高。

二、涂装材料

质量和成本的双重压力，使得材料供应商在确保质量的前提下，不仅要考虑涂装材料本身的成本，还要考虑主机厂的综合施工成本，推动了成本节约技术在涂料开发及应用方面的进一步发展。对于油漆材料，工艺温度和工艺时间是影响动能消耗的最主要因素。目前国内使用较多的低能耗材料主要有下列几种：

1、低温少渣磷化液

低温少渣磷化液磷化膜性能与常规磷化液相同，工艺温度为35℃，渣少，比常规低25%左右；磷化液在同等条件下升温时间会缩短，相应能耗会降低。

2、低密度低烘烤阴极电泳涂料

目前国际上低温固化、低加热减量、低VOC挥发量型阴极电泳涂料已被广泛使用，烘干时间短，烘干温度低，目前常见的为160℃（10min），但有车身钢板厂家建议涂装过程中应设一工序温度达170℃，有利于车身钢板钢化和整体强度提升，若是必须的，电泳烘干温度定为170℃较为合适。

3、与中涂一道烘干的PVC材料

目前这种材料在国际上已开始使用，国内也有少数厂家使用，上海通用新厂就采用这种材料，取消PVC烘干室，每台车可节约15元左右。

4、低烘烤、烘干时间短的中涂面漆材料

这种中涂面漆材料开发应用的速度较快，目前已被广泛使用。目前PPG、BASF、DUPONT、KANSAI等都可提供这种涂料。

5、适合于湿喷湿的材料

这种材料3C1B工艺广泛采用，取消一道烘干可大大降低能耗。

6、快干底漆涂料

这种涂料在塑料件涂装中应用较广泛，快干塑料件底漆喷涂不需烘烤，表干后可直接喷涂色漆。三、涂装设备

涂装设备的规划、设计、选型、运行程序编制等对动能消耗影响甚大。

1、从规划上要考虑当地的能源供给现状和

发展趋势：

能源种类的选择对涂装来讲主要是热源，目前主要有电、油、空混液化气、天然气、蒸汽等，使用这些热源的设备主要有空调送风系统、烘干室、工艺加热或制冷设备等。规划时一定要结合当地的能源条件进行动能成本分析。如奇瑞汽车有限公司涂装二车间在选择烘干室的热源时，结合当时的状况及西气东输项目进度，认真地进行了相关成本分析，选择了热值与天然气相当的空混液化气，要求燃烧器满足可直接切换成天然气的要求，现已完成了直接切换，不需增加任何费用；切换后，单车动能费用下降25元，相对电约下降30~35元/车。

2、选择节能型、热能回收型的设备

涂装设备绝大数在生产过程中连续运行，选择节能型设备非常重要。涂装生产过程中热能消耗较大，若能回收再利用，将可节约部分动能。下面举例说明：

⑴前处理、电泳换热器应选择换热效率高、换热面积合适的，对满足槽液温度要求而消耗的热质量影响较大。

⑵大型涂装线前处理、电泳机械化运输方式主要有四种类型：积放式推杆链输送机（Power＆Free Chain）、摆杆链式输送机（Chain Pendulum Conveyor）、全旋反向浸渍输送系统（RODIP System）、多功能穿梭机(VarioShuttle)。积放式推杆链输送机出入槽角度为30°，摆杆链式输送机出入槽角度为45°，相对于全旋反向浸渍输送系统、多功能穿梭机，摆杆链式输送机浸槽长度约长30%，体积约大20%；积放式推杆链输送机比摆杆链式输送机浸槽长度约长10%，体积约大10%。槽体体积不仅影响化学品材料的消耗，还影响泵等设备的运行成本。

⑶涂装车间对照度的要求非常高，用于照明的电耗较大，选用节能型灯具非常必要。另外不同工位或区域的照明合理分块控制对节约用电也非常重要。