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涂装车间动能成本控制的简要介绍

2016-06-27 点击数:275
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,而降低涂装中的动能成本是一条行之有效的途径。

    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。

    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。

    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18~20mm+中涂30~35mm+色漆18~25mm+清漆35~45mm)、普通型涂层结构(电泳18~20mm+中涂30~35mm+面漆35~45mm)、经济型涂层结构(电泳18~20mm+高效中涂25~35mm+清漆35~45mm)、节约型涂层结构(电泳18~20mm+面漆40~60mm)。针对四种不同的涂层结构,电泳打磨后的工艺差别较大,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),每辆车年平均动能消耗可节约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:

    □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。

    □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。

    □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。

    □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。

    □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。

    □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。

    □灌蜡工艺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,但这种工艺能耗相对较高。

    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:

    □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。

    □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。

    □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,每台车的成本可节约15元左右。

    □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。

    □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。

    □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。

    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,相对使用电能,其成本大约下降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&freechain)、摆杆链式输送机(chainpendulumconveyor)、全旋反向浸渍输送系统(rodipsystem)、多功能穿梭机(varioshuttle)。
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