项目涂装工艺采用水性漆喷涂的报告

精品资料XXXX项目涂装工艺采用水性漆喷涂的报告汽车零部件制造有限公司XXXX年7月30日可编辑精品资料项目涂装工艺采用水性漆的报告为落实大连保税区政府相关指示精神， XXXX公司提出采用水溶性漆的要求，经过认真的研究分析，现将研究分析情况汇报如下：采用水溶性漆方案，涂装车间原有的中涂、面漆线的涂装工艺设计（涂料、施工环境、设备、管理）、在项目投资、生产线运行成本（能耗）、采购体系、三废环保处理等发生了很大的变化。一、水性漆的工艺简述水性漆与传统溶剂型漆一样，基本成分包括溶剂、树脂、颜料和添加剂等。水性中涂漆施工固体分较高，一般为 50％～60％。喷漆室内的温度和湿度必须严格控制，喷漆室的温度在 23℃～28℃，相对湿度70％±5％，基材或车身温度应保持在喷漆室条件下的露点以上。温度和湿度会影响到水性漆膜的颜色、金属闪光效果、漆膜粗糙度、色匀性和防流挂性等。水性漆的预烘干温度一般为 70±10℃，烘干时间5min，加热挥发要求漆膜固体分含量达到80％以上。1、水性漆的喷涂工艺要求较高，与一般溶剂型漆喷涂工艺不同。水性漆属于聚合物分散性漆，颜料分散性不好。水性漆中分散粒子的稳定性较差，对剪切力、热、PH值比较敏感，这对水性漆的运输、制造、喷涂设备提出更高的要求，并且在北方，要求避免受寒受冻，防止因为寒冷破坏漆中的粒子。表面张力大，喷涂过程中必须加强管理，否则涂装时易产生下列缺可编辑精品资料陷和漆膜弊病：a．易流挂；b．展平性不好；c．易产生缩孔、针孔；d．不易深入被涂物表面的小细缝中。蒸发热和热容值高，受温度、湿度的影响大，要求喷涂中设置中间加热区，使水强制挥发出去，在喷涂清漆前必须把90%的水从水性底漆涂层中除掉(防止在最终烘烤时沸腾的水穿过清漆挥发出来)以获得最佳的漆膜外观，从而避免水性底漆被清漆返溶。喷漆室的相对湿度和温度必须控制在一定范围内，以确保喷漆雾化过程中适量的水挥发掉，并且使水和有机溶剂在涂膜中保持适当平衡。导电性好，当采用静电喷涂时有特殊要求。腐蚀性大，因而对容器、输送管路、喷漆室体等易受潮部位有腐蚀性，需用不锈钢或塑料制品。2、水性漆的施工工艺涂装工艺体系是：阴极电泳漆 +水性中涂漆 +水性底色漆 +水性（高固体份）罩光清漆。与溶剂型漆不同，水性中涂烘干时需增加红外线升温和保温过程，水性底漆喷涂后增加加热挥发过程。一般的水性漆施工工艺如下：喷涂水性涂漆。中涂烘干，工艺参数如下：挥发：室内条件下5min；红外线升温：2-3min，70±10℃(车身)；红外线保温：3～5min，70±10℃(车身)；循环热空气升温：约5min，165-175℃(车身)；循环热空气保温：15min，165～175%(车身)；冷却：车身温度冷却到小于 35℃。可编辑精品资料喷涂水性底色漆。(4)加热挥发，工艺参数如下：挥发：室内条件下 1.5min：升温：红外线，1.5min，70±10%(车身)；保温：循环热空气，2.5min，70±10%(车身)；冷却：车身温度冷却到小于35%(约2min)。在加热挥发区必须确保水性漆中90%以上的水分挥发掉。喷双组分清漆。面漆烘干。工艺参数如下：挥发：室内条件下3min；升温：红外线，10min，125±20℃(车身)；保温：循环热空气，20min，125±10℃(车身)；冷却：车身温度冷却到小于 35℃。二、原材料、设备投资方面1.水性漆材料成本分析我公司生产纲领为 3万台/年，每年中涂、面漆用水性漆 375吨，油漆材料成本可能比溶剂型漆增加约 20％～30％。2.喷漆室室内的温度和湿度必须严格控制，施工区域内温度波动不超过1℃，相对湿度波动不超过±5%，基材或车身温度应保持在喷漆室条件下的露点以上。温度和湿度会影响到水性漆膜的颜色、金属闪光效果、漆膜粗糙度、色匀性、防流挂性、结构形态能，同时还将影响到电极的污染(应用静电喷涂时)。最佳喷漆室条件如下： 温度：23±1℃；相对湿度：65%±5%。中涂喷漆室下降风速： 手工区0.45m／s，静电喷涂区0.30m／s，挥发区 0.20m／s，底漆喷漆室的下降风速： 手工区 0.45m／s，静电喷涂区0.30m／s，可编辑精品资料空气自动喷涂区 0.50m/s，挥发区0.30m/s。由于水性漆的腐蚀性较大，与水性漆溶剂直接接触的设备需要采用不锈钢或塑料制品，因此设备投资比溶剂型漆的设备增加约 10%。喷漆室室体壁板一般静压层以下都采用不锈钢材质， 静压层以上部分不与溶剂直接接触可不采用不锈钢材质， 喷漆室排风风管、下部循环水槽、水管等均采用不锈钢材质。由于采用水性漆时，喷漆室内的温度和湿度必须控制在很小的范围内， 因此采用水性漆的难点，如何保证喷漆室的温度、湿度条件。目前采用水性漆工艺，必须加强生产管理和人员培训。3.烘干室和预烘干室内壁板、风管等一般采用不锈钢材质。由于产生的水蒸气量大，要特别注意除湿。水性漆中的水性稀释剂不易挥发，不能湿碰湿，水性漆喷涂后需要增加预烘干工序，且预烘干后车身需要冷却才能进入清漆喷涂工位，自然风在较短的时间内很难将车身冷却下来，因此，这里的冷却工位需要空调送风系统增加制冷功能，这些都增加了车间的能源消耗。水性漆涂装能耗较溶剂漆增加了约 5%。加热闪干的通道为八角形，能够最大化地利用热效率，确保热空气垂直喷到车身表面，从而可以适当减少满足脱水率前提下的工艺时间，减少工艺长度。温度和湿度均可调整。最常见的调整湿度的办法就是在循环空气中加人新鲜空气。在干燥的冬季，只需很少的新鲜空气（ 5%）置换即可，而在湿热的季节（>27℃和80%的相对湿度），可能需要非常大的新鲜空气置换量。还有另外一个可选的办法是对循环空气除湿。可编辑精品资料调漆室及输漆系统调漆室应尽可能靠近喷漆室。调漆室要有温度调节，以保证施工时最佳的油漆温度（20～25℃）。调漆室要有足够的水性漆库存空间。当将水性漆从外送往调漆室时，需在调漆室存放足够的时间，以将水性漆升温到施工温度。输调漆系统与水性漆溶剂直接接触的多数都采用不锈钢材料。调漆罐必须用不锈钢，内表面要尽可能光洁，容器尺寸要尽可能小。尽量减少容器中的空气交换来保持漆面上空气的湿度，避免油漆可能在器壁和搅拌器轴上干结，因此漆罐必须保持密封。容器中油漆液面不能低于回管，避免搅拌时产生气泡。输漆管路系统采用大直径循环管道，避免系统高压。管路需采用不锈钢或塑性材料，系统中其它的受潮部分也应为不锈钢制品。所有部件，尤其是焊接接头等，必须经过钝化处理。应避免使用含硅树脂、两性电解质等材料用于密封的衬垫、阀门、活塞等，这些材料会导致油漆缩孔。输调漆所有部件的选择必须符合水性漆使用要求，如稳压器、四通阀和管接头等部件；输调漆的供漆泵适用于水性漆使用要求（材质、输出压力和流量等）；搅拌器选用电动变频搅拌器保证对涂料较低的剪切力，选用低剪切的搅拌桨叶；所有管路系统均采用 SUS316材质，并尽量采用焊接方式，从而影响日后水性漆的循环稳定性以及涂装质量。输漆系统一般设有两道过滤，金属漆的前道过滤器规格为 100～150μm，单色漆为46～60μm。后道过滤均可采用 100～150μm的过滤器。可编辑精品资料油漆及调漆用纯水保温装置：能够很好地保温，严格控制油漆及纯水温度。5.、水性漆的喷涂设备： 水性漆可用空气喷枪、静电空气喷枪或高速旋杯、机器人进行施工。雾化方面的基本情况 (如油漆液滴的分散、沉积、喷涂效率等 )和溶剂型金属底漆大致相同。但水性漆对流量和漆雾变化更加敏感，如有不当，容易导致漆膜发花和针孔 。因此需增加工艺控制内容，如流体环路控制、雾化空气控制、瞬时触发控制和喷枪目标距离环路控制。水性漆静电喷涂设备采用外、内部荷电方式，避免高压电危险。由于水性漆干后不能重新溶解，对泵和喷枪等及时清洗，要用特殊的清洗溶剂和增加换色次数，以确保设备内部清洁。水性漆的运输及库存水性漆对温度很敏感，水性漆运输和贮存时有较高要求。温度控制在 +5℃到30℃，在冬季和夏季运输过程中需有加热或冷却装置， 为此必须使用控热的卡车或运载装置，在仓库和调漆室内需有空调。 因水性漆中含水，故会使传统油漆运输设备产生腐蚀，不仅损坏设备，而且将影响油漆的流变特性。水性漆贮存稳定性仅 3个月，对运输和贮存又有较高要求。因水性漆中含水，故会使传统油漆运输设备产生腐蚀，不仅损坏设备，而且油漆本身易受 3价离子如 Fe3＋的影响，这些离子将影响油漆的流变特性。因此，要求所有接触到水性漆的设备需用不锈钢或塑料制品。三、运行成本析1．能耗分析可编辑精品资料水性漆的能耗与溶剂型漆存在 3个方面不同：喷漆室温湿度调节，中间加热挥发，排风净化过程。综合来看，采用水性漆的能耗较大。（1）喷漆室温度、湿度调节。水性漆喷漆室的温度最佳控制在 23±1℃，相对湿度控制在 65％±5％。温度、湿度调节需要消耗额外的能量，能耗大小取决于外部天气条件。（2）中间加热挥发。金属底漆涂覆后的中间挥发过程中， 由于蒸发时间不能任意延长，因此需设置中间加热区（ 以红外辐射和热空气的形式 ），为此能耗增加。（3）加大纯水的用量，增加设备功率 800KW,一个变电所。2．设备成本分析（1）中涂、色漆、面漆需增加 6套机器人喷涂。（2）调漆间增加制冷机组。（3）烘干室增加除湿功能。按同样规模建造一个水性漆的油漆车间， 其设备投资比溶剂型漆的油漆车间增加约20％。综上所述，使用水性漆需增加的主要内容及投资，见下表：序号 设备名称或改造项目 投资预算（万元） 备注1 面漆线预烘段增加烘干设备 400 热流平增加天然气50m3/h，电50KW/h2 空调系统改造 80 增加表冷段改为恒温恒湿，制冷量共计3300KW可编辑精品资料加温加湿需要软化水8m3/h3增加电控系统200变电所位置已经预留新增变压器4增加制冷站系统（3台700含车间内管线，不含站1100KW的制冷机组房土建费用5集中供漆系统及机器人喷漆800中涂2色，面漆8色、系统罩光2套、溶剂2套，液压输送6增加纯水装置1207增加工件流平冷却系统808增大水溶性漆蓄凝系统2609增加水溶性漆仓储系统5010加大嗅化锂制冷热媒系统5011增加工业通风防腐系统50合计2790四、结论1、水性漆性能与传统溶剂型漆相比大不相同，采用水性漆工艺必须严格控制工艺参数，对设备及运输储存均有特殊要求，还需要高质量的生产管理和人员