苏晓卫

谈涂装水性漆工艺升级改造方案

苏晓卫

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

随着我国工业化的高速发展，我国也面临着严重的环境污染问题，国家相继颁布了一系列法规。针对汽车涂装过程产生的大风量废气，要求做到源头控制和治理减排，近年来各主机厂积极响应环保政策，开展涂装水性漆工艺升级改造，文章通过对一条溶剂型涂装生产线按照B1B2、3C2B、3C1B三种水性漆工艺方案进行比对分析，选定方案实施改造后的效果，阐述水性漆工艺升级改造思路。

水性面漆；涂装工艺；升级改造

1 背景及现状

我国2012年之前建设的汽车涂装生产线，油漆材料主要使用的是传统溶剂型面漆，在环保、安全、质量等方面远落后于当前主流的水性漆工艺，废气排放已不能满足《挥发性有机物排放控制标准》（DB61/T1061-2019），同时设备长期高负荷的运转，老化严重，故障率高，设备运行、维修费用逐年攀升，影响生产节拍及高端驾驶室外观质量。

2 改造必要性

环保方面，法律法规要求实施原料替代工程、工艺技术改造工程、回收及综合治理工程，要求各企业确保按标准要求稳定达标排放。

质量方面，溶剂型生产线通常采用自然风，漆膜性能质量方面受到制约，通过对喷漆室增加恒温恒湿改造，提高过程控制能力。

安全方面，原有喷淋消防系统主要为二氧化碳灭火，存在设计不足及风险，需要进行开式高压细水雾升级改造。

通过对涂装水性漆工艺升级改造，使生产线在环保、安全、质量方面得到提升，以符合国家法律法规，提高企业产品的市场竞争力。

3 水性漆工艺改造方案

面漆线根据油漆材料可分为传统溶剂型面漆线和水性面漆线，近年国家环保政策愈趋严格，法律法规要求实施原料替代工程、工艺技术改造工程、回收及综合治理工程，同时国务院2012年9月27日批复实施的《重点区域大气污染“十二五”规划》（环发【2012】130号）针对涂料及涂装行业提出把VOC污染控制作为建设项目环境影响评价的重要内容，采取严格的污染控制措施：新建机动车制造涂装项目，水性涂料等低VOC含量涂料占总涂料使用量比例不低于80%。

传统溶剂型面漆线排放标准已经不能满足环保标准，须对喷漆全区域采用转轮吸附浓缩+RTO废气处理工艺实现废气排放达标，因总排风量较大，造成设备投资费用高、占地面积大、运行维护成本高。水性漆工艺中涂、银底、色漆使用水溶剂取代有机溶剂，是从源头上减少VOCs排放量最有效措施，水性漆工艺应用后废气处理量下降，水性漆工艺在国内外已得到普遍应用。为确保涂装废气排放长期满足环保标准，本方案采用水性漆工艺方案。

目前水性漆工艺主要有：B1B2水性工艺，3C2B水性工艺、3C1B水性工艺。三种改造方案如下：

3.1 方案一：A线B1B2水性面漆线，B线水性实色面漆线

B1B2水性面漆工艺须要对色漆进行预烘干，目前原有的面漆A线长度不足，喷漆室须在原基础上延长约15.5m（考虑中控室搬迁），线体延长约6.6m。A、B线施工主要包含：擦净室、喷漆室（含气封）、流平室（增加风幕）、热闪干（含气封、冷却）、空调、离线打磨室、机器人、输调漆、输送、电控等。

A线工艺布局包括：擦净、气封、BC1外喷、气封、BC2内喷、BC2外喷、补漆、气封、热闪干、气封、冷却、气封、清漆内喷、清漆外喷、补漆、流平，较原有增加热闪干工艺（含气封、冷却）；B线为水性实色漆喷涂线，B线工艺布局保持不变，同时根据水性漆特性要求配套公用、消防系统。

3.2 方案二：3C2B水性面漆线

3C2B水性面漆工艺要求面漆喷涂前须喷涂水性中涂漆并进行烘干，即驾驶室在B线喷涂中涂漆后才可进入面漆A线喷涂水性色漆、清漆。

A、B线体主要包含：擦净室、喷漆室（含气封）、流平室（增加风幕）、热闪干（含气封、冷却）、空调、机器人、输调漆、输送、电控等，同时对配套的公用、消防系统进行恢复。

3.3 方案三：A线3C1B水性面漆线，B线水性实色面漆线

面漆A线采用3C1B水性面漆工艺，B线水性实色面漆线。须延长面漆A线喷漆室约30m（中控室、卫生间须搬迁），线体延长约18.5m。其中线体主要包含：擦净室、喷漆室（含气封）、流平室（增加风幕）、热闪干（含气封、冷却）、空调、离线打磨室、机器人、输调漆、输送、电控等，同时根据水性漆特性要求配套公用、消防系统。

工艺布局包括：擦净、气封、中涂、气封、热闪干、气封、银底内喷、银底外喷、补漆、气封、热闪干、气封、冷却、气封、清漆内喷、清漆外喷、补漆、流平，较原有增加中涂喷涂、中涂热闪干（含气封、冷却）、银底热闪干（含气封、冷却）工艺。

4 方案对比

4.1 水性漆工艺方案

表1 水性漆工艺方案对比

表2 水性漆改造内容对比

4.2 水性漆改造内容（表2）

4.3 水性漆油漆费用

表3 三种水性漆工艺油漆费用对比

注：单车成本需考虑金属漆、实色漆占比；表中数据统计仅为面漆油漆成本；油漆成本以厂家报价为准，此表不体现油漆价格。

4.4 水性漆预算费用对比

水性漆工艺升级改造内容及费用主要涉及擦净室、喷漆室、流平室、热闪干、空调、离线打磨室、机器人、输调漆、输送、电控、废气处理、公用配套、消防系统、安全、环保、职业危害“三评”、外围工程、车间公用配套、不可预估费及拆除、土建、地坪、高压水枪、精修排风、烘干炉恢复、保洁等，方案一投资预算y万元，方案二0.87y万元，方案三1.02y万元。

4.5 水性漆费用对比（表4）

5 方案选择

因方案一、方案三水性漆工艺涉及工艺布局变化，新建文式喷漆室须对二楼地面建筑进行改造，影响房屋结构承重，存在安全风险；同时改造周期长，影响企业产能；另结合冲压、装焊外观板材过程控制现状，最终选择3C2B水性工艺方案实施改造。

表4 三种水性漆工艺费用与现有工艺对比

表5 方案优缺点对比

6 结论

本企业通过3C2B水性漆工艺升级改造，目前涂装线在环保、安全、漆膜质量等方面领先同行业，驾驶室漆膜DOI值、光泽度、色差均得到显著提升，VOCs废气含量远低于环保标准，驾驶室回炉率处于历史最低水平，实现了水性漆升级改造设定的工艺目标、安全目标、环保目标、智能化目标、质量目标。

由此可见水性漆工艺方案各有优劣，针对不同的水性漆工艺，企业在水性漆工艺升级改造时需从生产现状、产品质量、改造周期、投入成本、运行成本等多方面进行分析论证，选择适合本企业的水性漆工艺方案才可实现升级改造目标。

Talking about the Upgrading and Reforming Scheme of the Coating Water-based Paint

Su Xiaowei

（Shaanxi Heavy Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200）

With the rapid development of my country's industrialization, my country is also facing serious environmental pollution problems, the country has promulgated a series of regulations. In view of the large air volume exhaust produced by the automotive coating process, it is required to achieve source control and control emission reduction. In recent years, various OEMs have actively responded to environmental protection policies and carried out upgrades and transformations of the coating water-based paint process. In this paper, through a solvent-based coating production line B1B2, 3C2B, 3C1B three water-based paint process schemes were compared and analyzed, the effects of the selected schemes after the implementation of the transformation were explained, and the ideas of upgrading and transformation of the water-based paint crafts were explained.

Water-based topcoat; Painting process; Upgrade

10.16638/j.cnki.1671-7988.2021.02.051

U445.58+5

A

1671-7988(2021)02-158-03

U445.58+5

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1671-7988(2021)02-158-03

苏晓卫（1984.11-），男，高级工程师，本科，技术主任，就职于陕西重型汽车有限公司，陕重汽涂装专业科技带头人，从事驾驶室涂装工艺、质量提升工作。