喷涂机器人技术将促涂装行业技术发展

  随着现代喷涂工艺的不断发展和完善，对喷涂机技术的改革也时刻进行着，而今自动化工业生产的要求逐渐提高，安全生产、环保生产等原则的不断贯彻，喷涂机器人的出现就成为了必然，而这种高科技的喷涂设备也能很好的迎合各种工件的这些要求。

  涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理是汽车涂装的四大要素，相互之间相辅相成，促进了涂装工艺和技术的进步与发展。21世纪被称为面向环境的新世纪，环境保护倍受全球关注，并已成为人类最迫切研究的课题。汽车及其零部件的涂装是汽车制造过程中能耗最高且产生三废最多的环节之一。因此，减少涂装公害、降低涂装成本、提高涂装质量一直是涂装技术发展的主题。

  新涂装材料的应用

  新涂装材料的应用是涂装技术进步的先导，在不断满足涂层性能要求的前提下，始终以应用可减少公害、降低涂装成本的材料为主要发展目标。

  由生物可降解性活性剂配制的脱脂剂、无镍磷化液、无亚硝酸盐磷化液、无铬钝化剂、低温脱脂剂(处理温度43℃)、性能与常规相同的低温(35℃)少渣(比常规低10%～30%)磷化液、无铅无锡阴极电泳涂料及低温固化(160℃10min)、低加热减量(4%以下)、低VOC挥发量(0.4%～0.8%)型阴极电泳涂料在欧美及日本已经推广应用多年。在北美和欧洲，可替代传统中涂的二次电泳涂料已经开始应用。

  在欧洲，有些汽车公司已经在近几年新建涂装线上全部采用水性涂料，VOC排放量已低于法规要求的35g/m2(德国TA-Luft，1995年)。从20世纪90年代开始，所有新建涂装线底漆全部采用了电泳底漆或粉末涂料，中涂采用水性涂料或高固体分材料，面漆采用水性底色加高固体分清漆。目前，粉末清漆已经开始应用于轿车的车身涂装。继粉末罩光漆工业化应用后，粉末金属底色也已经商业化。在北美，粉末中涂已经工业化应用多年，同时水性面漆底色近几年普及得非常快，高固体分中涂和面漆应用也相当普遍。欧美的紫外光(UV)固化涂料在汽车涂装中的应用技术已经接近成熟。日本也在积极开发和推广水性涂料、高固体分及超高固体分罩光漆。

  底盘类零件的涂装

  在发达国家，底盘类零件涂装普遍采用磷化、阴极电泳或粉末喷涂工艺，大总成一般是零件先进行电泳或粉末喷涂，然后装配，根据需要再对总成喷涂低温或室温固化面漆。由于阴极电泳和粉末涂层具有良好的机械性能，有些零件的机械加工可以在涂装后进行，这样可以避免零件在涂装前因加工时间长而锈蚀。车架、底盘类零件毛胚多是热轧板和铸件，成形前或涂装前多采用喷丸或喷砂处理，酸洗处理已经逐渐被淘汰。

  目前，我国的零部件涂装生产规模普遍较小，总体上相对落后。轿车及其他小型乘用车相对较好，载货车、客车、农用运输车的涂装工艺和使用的涂料水平都不高。

  新型涂装运输机

  国内目前车身涂装线前处理和电泳采用的典型运输机有推杆悬链、摆杆链和程控葫芦。它们各有优缺点，共同的缺点是都不能解决车身内部诸多空腔结构体内的有效排气问题，尤其是车顶盖内的气袋问题。这些部位不能得到磷化和电泳处理。新型的多功能穿梭机(Vario-Shuttle)和滚浸运输机(RoDip)诞生后，不仅解决了这些问题，而且继承了前述的运输机的所有优点。

  多功能穿梭机还具备在一条生产线上实现多品种不同工艺的功能，完全符合自动化柔性涂装生产的要求。这两种运输机在国内新建车身涂装线上已经开始应用。

  其他涂装设备结构和功能的改进

  在欧洲，涂装设备的结构材料以不锈钢为主，设备的电气线路均设计在设备结构中，取消了电气管路，设备的模块化设计和车间的立体分区布置，最大限度地保证涂装的高清洁度要求和安全防火要求。无外部风管及内部辐射强化对流的新一代烘干室，大幅度提高了热效率和烘干温度的均匀性。随着机器人技术的进步，车身自动涂装机逐渐被多自由度的喷涂机器人取代，喷涂和密封大量采用机器人自动操作，比涂装机更适应柔性化生产。机械化传动链条普遍采用非金属材料，大幅度降低传动噪音。

  涂装管理

  涂装管理包括涂装材料的订货、材料质量控制和施工过程的控制等方面。由于汽车涂装使用的材料品种繁多、在储运过程中易变质、工艺流程长、需要控制的参数多等原因，在汽车生产管理中其复杂程度最高。在汽车工业发达国家，汽车涂装材料的发展促进了汽车涂装技术的进步，为了降低涂装成本，供货方式也从单一的材料供货过渡为系统供货。系统供货方式始于20世纪90年代初，目前在欧美已经基本普及。世界各大汽车制造企业历来对涂装管理极为重视，由涂料厂商直接负责涂装生产的技术管理，使汽车生产厂的涂装管理大大简化，涂装一次合格率提高，生产成本降低。目前，这种管理方式在国内各汽车公司仍处于尝试阶段。

  近几年，部分有实力的涂装材料公司和涂装设备公司又推出了BOT服务模式，即汽车公司的涂装车间由涂装材料公司或涂装设备公司投资建设，并负责生产管理，根据汽车公司的整车生产计划进行涂装生产，供给汽车公司的是合格的涂膜。汽车公司只需制定技术标准的和验收监督涂装产品质量。这将成为涂装管理的一大发展趋势。

  我国汽车涂装技术与国际水平的差距在不断缩小，但发展仍不均衡，就涂装质量的保证而言，几大轿车生产企业已经达到国际水平，但综合比较仍有10年左右的差距，主要体现在清洁生产技术方面；就汽车涂装生产关键装备技术而言，我国可能在今后相当长的时间内主要依赖进口。预计我国在未来10～15年内，汽车涂装水平将全面与国际接轨，加快节省资源和环保技术的应用。