基于绿色制造的工程机械涂装工艺研究.doc

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1、基于绿色制造的工程机械涂装工艺研究刖H工程机械是机械行业一大分支，包括挖掘机械、铲十•运输机械、工程起重机械、机动工业车辆、压实机械、路面机械、桩工机械、混凝十•机械等。经过最近十几年的高速发展,工程机械已成为大规模化生产和使用的机电产品。在丁•稈机械制造过程屮，涂装是一道必不可少的T序，涂膜在T程机械产品的防锈保护、外光装饰等方面具有-

2、•分重要的意义。但是，T程机械结构庞大，且多是屮厚板材焊接的结构件，涂装用漆量大，烘干时间长，不仅是一项高能耗工艺，还是一项会对环境产生污染的工艺。在侣导绿色消费、绿色制造的今天，如何减少工程机械涂

3、装的能耗，如何减少或消除工程机械涂装的污染也应该引起行业的重视。1绿色制造的现状及发展趋势1.1绿色制造的发展现状及趋势20世纪以来，伴随工业的高速发展，全球出现的I•大环境污染事件［1］及I•大环境问题［2］给人类敲醍了警钟，带给了人类新的挑战和思考。制造业创造了60%〜80%的社会物质财富，但也成为最大的污染源从20世纪90年代起，保护环境、保持生态平衡逐渐成为人类普遍的共识，在全球范围内兴起了绿色制造的浪潮［4］。美国、加拿大、LI本及欧盟国家都已投入全球性的绿色制造行动，并确定了各具特色、具有环境意识的绿色产品标志。所谓绿色制

4、造，是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品在设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的報个产品生命周期屮，对环境的负影响嚴小，资源效率最高［5］。绿色制造涵盖了包括产品设计阶段、制造阶段、销伟阶段、使用阶段和废弃阶段的全生命周期［1］,完整的绿色制造体系如图1［5］。市场调研图1绿色制造体系Fig.1GreenManufacturingSystem随着全球绿色制造的兴起，国内学者也开始对绿色制造进行了大量的理论研究，许多企业开始了绿色制造的探索和实践，可持续的绿色发展理念己经深入人心。目前，绿色制造已经形成了完

5、整的理论体系和评价体系［6-7］,并在机械、机床、家电等行业推广绿色工艺，实现了节能降耗，减少了环境污染［8-10］o在国内，每年都会有以绿色发展、绿色制造为主题的技术交流研讨会，侣导绿色制造、绿色消费，促进绿色发展。近年来，绿色发展上升为许多国家的发展战略。在我国，专门出台了《绿色制造科技发展〃十二五〃专项规划》，并对资源节约型、环境友好型企业或产品在政策、资金、税收等方瓯都给予倾斜。在机电产品屮，轻量化设计、节能工艺、再制造等成为绿色制造的发展趋势。1.2绿色涂装的发展现状及趋势在绿色制造的侶导下，涂装也开始向着绿色材料、绿色工艺

6、的方向发展。在涂装工序十分重要的汽车行业，很早就注重采用环保性好的涂装材料和T艺。在客车涂装上，近年來不断追求高质量、高效率、低污染、低能耗、低成本的发展li标，实施涂装材料、涂装工艺、涂装设备三位一体的绿色涂装技术［11］。在轿车涂装上，绿色理念已经深入工艺，在21批纪以来，多项环境友好型涂装技术在轿车涂装屮得到应用［12-14］o在重型卡车上,屮国重汽经过反复实践，在〃H0W（T重卡实现了〃2C1B"涂装丁艺，除了可节省大量的燃气、电能、涂料及辅料费用外,还可减少40%以上的V0C排放量［15］。此外，汽车涂装还提出了加速涂料更新

7、换代，实现低碳化和无害化的理念［16-17］o为减少涂装对环境的污染，新技术、新材料、新工艺不断出现并得到应用。如涂装前处理采用抛丸替代喷砂工艺，不仅生产效率大大提高，还可以有效防止清理过稈屮粉尘外泄，使周围环境免遭粉尘的污染;又如电泳涂料、粉末涂料的出现，使传统溶剂型涂料的V0C排放问题得到破解;再如〃2C1B〃、“3C1B〃T艺的应用，降低了烘烤次数，能耗大大降低。顺应绿色制造发展，探索和采用节能环保T•艺已经成为涂装的发展趋势和方向。2工程机械涂装的能耗及污染分析2.1涂装工艺及设备工稈机械涂装根据工件板材厚度的不同，分为薄板件

8、和结构件。目前，薄板件采用磷化进行前处理，其T序包括脱脂、酸洗、屮和、表调、磷化等，设备包括各种液槽、输送设备、加热设备等;结构件采用抛（喷）丸进行前处理，设备包括抛丸清理室、输送设备、除尘设备等。在喷漆环节，工程机械无论是薄板件还是结构件，部是以溶剂型涂料喷涂为主，设备包括底漆喷漆室、底漆流平室、底漆烘干室、底漆强冷室、腻了烘干室、腻子打磨室、面漆喷漆室、面漆流平室、面漆烘干室、血漆强冷室及输送设备等。2.2涂装的能耗在工程机械涂装生产过程屮，不仅有水、电的消耗，还会有蒸汽或燃气、燃油等消耗。工程机械结构件涂装屮，前处理抛丸完全是机

9、械清理工艺，抛丸器、提升机、螺旋分离器、纵螺旋输送器、横螺旋输送器、丸料分离器、室体大门、上下线平车、悬挂输送机等设备运转完全依靠电力驱动。另外，用于环保处理的除尘风机也需要依靠电力运转。喷漆过程除了风机、水泵、输送小车