以节能和降耗为本的“绿色”汽车涂装技术

限公司总裁Reiner Schmid 2010-11-08 点击(580) 作者:撰文／彭 斐 来源: 文字大小:[大][中][小] 在整个汽车生产的过程中，涂装加工是能源最密集的生产过程。据统计，一个大型涂装厂的能耗相当于一个五万人口的城市及其商业区的能耗。杜尔作为一个在全球涂装行业上处于领先地位的企业，多年来一直以降低产品的实际单位成本为目标，研究节能型工厂的方案，并提出“绿色涂装车间”的口号，开发出一种能源和消耗最优化的涂装车间模式。近日，本刊记者采访了杜尔涂装系统工程(上海)有限公司总裁Reiner Schmid。

记者：车身涂装是汽车制造过程中工艺流程最长、产生三废排放最多的环节之一。因此，“绿色”的汽车涂装解决方案是长期以来汽车制造企业和装备供应商不懈追求的目标。您认为，“绿色”的汽车涂装解决方案主要体现在汽车涂装过程中的哪几个方面？作为世界著名的涂装装备供应商，杜尔的汽车涂装技术发展的核心理念是什么？

Reiner Schmid：汽车制造中的四大工艺(冲压、焊接、涂装和总装)中，有60%~70%的能源消耗在涂装车间上，因此，杜尔多年来一直坚持为喷涂系统研发可持续性解决方案：将最新研究成果融入绿色涂装车间，以树立新的标准。在节约能源、水和材料的同时做到减少废料废气的排放。

绿色涂装车间是一个模块化的概念，杜尔可以调整和优化喷涂工艺过程中所有与环境有关的方面：更小的设备占地面积则意味着所需的物料减少；面漆喷房中机器人旋杯更加高效则油漆量也相应减少；相对于传统的湿式分离，干式分离则因为无需水或化学凝结剂减少了废水的排放和材料的浪费；另外，有效的排气净化系统，减少CO2和挥发性有机化合物的排放……

我们的理念是在汽车涂装生产中提高质量和效率，同时减少单车成本，将可持续性发展和生态兼容性作为所有研发的核心宗旨。为此我们开发了各种创新技

术，如：

1.RoDip旋转浸涂技术：绿色涂装车间从预处理工序起就采用节能技术，杜尔开发了RoDip旋转浸涂工艺。在浸涂过程中，整个车身可以在浸涂池内旋转，避免了涂料的溢流和滴落。采用RoDip技术在建设投资、材料、人员、设备维护和能耗方面都能减少开支，从而大幅度降低了单位成本—CPU(costs per unit)。

RoDip技术的应用还大大节约了空间，由于车体可以在浸涂池内进行360°旋转，不需要入口和出口的斜坡，大大缩短了浸涂池的长度。由于缩小了浸涂池的容积，也就减少了涂料的用量。不仅可以降低成本，而且能使涂料更好地在池内进行循环，提高了涂料加热的效率。这样不但节能超过了35%，而且减少了废水的排放和处理量。采用这项技术还可以减少对工件的污染和防止表面产生流挂和坑洼，不仅提高了产品质量，而且减少了对工件进行修整和抛光的工作量，降低了人力成本。

2.不沾附喷涂物的干法分离工艺：无论是人工还是机器人喷涂，在涂装生产中避免不了过喷，杜尔采用EcoDryScrubber不沾附喷涂物干法分离工艺，能使涂装生产进一步靠近“绿色”的目标。这项工艺与传统的湿法分离工艺相比较，仅以涂装站的生产过程进行计算，其节能效果可以达到60%，如果按汽车涂装的整个过程计算可以节能30%。

EcoDryScrubber工艺的主要特点是涂装站内的空气是循环流动的，能带走干的不沾附喷涂物颗粒。由于该系统空气循环使用的比例可高达95%，所以喷涂过程就很容易保持稳定的温度(23℃)和湿度条件(65%相对湿度)，与传统的涂装站相比大大减少了空气处理的量。与一般的湿法分离工艺相比，干法分离不沾附喷涂物时不再使用清洁水。此外，由于这种工艺大幅度降低了CO2和喷涂物颗粒的排放，还具有很好的环保特点。

与环保有关的另一个特点是干法分离工艺中采用石灰石粉作为结合剂，当石灰石粉使用饱和后，不需要作任何处理就能直接应用于其它生产过程，如用于水泥制造或烟气脱硫。而湿法分离产生的涂料污泥则是一种对环境有害的废弃物，必须设法进行处理后才能排放。

杜尔是在汽车喷涂领域唯一可以提供全车间的供应商，具备所有的工艺技术。这会对整个项目有好处，避免了接口的问题，保证整个工艺流程相兼容。我们自己开发软件包，有自己专门的涂装生产线管理系统。有些公司的主要业务模式是先采购，随后提供整合和安装，这样在复杂的涂装线里，就会出现匹配不一致

的问题，而杜尔不用采购，可以自己生产全部设备，我们将其称之为

“Turn-Key”(交钥匙)的服务，这就意味着，我们的客户只需转动钥匙，就能立刻进行生产，这是非常方便的。如果采用杜尔各方面的先进技术，综合应用下很容易减少50%~60%的废料废气的排放。

记者：目前国内外在汽车涂装技术的应用方面有什么区别或差距？中国汽车厂在涂装生产中有哪些方面需要改善？

Reiner Schmid：近十几年来，由于涂装材料的进步，在车身涂层体系设计上也有性的进展，在满足环保法规的同时，也提高了生产效率，降低了涂装成本。这里列举一种典型的新涂装体系：一体化涂装工艺(3c1b概念)。采用与面漆同色的功能层(15mm)替代中涂，功能层与面漆底色间不需烘干、取消中涂线。

“绿色”的汽车涂装是当今国内和国际的汽车制造业发展的趋势。汽车涂装三废中最突出的就是有机挥发物(VOC)的排放，目前国内还没有出台VOC排放的法规，大部分的汽车涂装线基本没有应用环保型中涂和面漆，有的尚处于试验研究阶段，VOC排放只能达到120g/m2的水平，中国建议对汽车涂装的VOC排放在40g/m2以内。而国外的一些汽车工业发达国家和地区已纷纷出台VOC排放的法规，并制定相应的实施计划。欧洲对VOC排放的法规非常严格，特别是汽车制造业，要求VOC排放必须控制在35g/m2以内，一些现代化先进制造工艺甚至能达到15g/m2。因此，中国汽车厂在涂装生产中要达到国外的先进水平，首先是法规的出台。如果国家相应的环保法规一旦出台，汽车行业必须积极响应，今后的方向逐渐从溶剂型涂料发展到水性涂料和粉末涂料，这将是对我国汽车涂装行业的一次严峻考验。

记者：在应对汽车工业对轻量、柔性、环保、优质、低成本等方面的挑战，杜尔涂装有哪些创新解决方案？这些新技术在中国的应用情况如何？

Reiner Schmid：杜尔在涂装方面有许多创新解决方案，除了应用了RoDip旋转浸涂工艺和EcoDryScrubber不粘附喷涂物干法分离工艺，杜尔在提高涂料的利用率也有先进的技术，如EcoPurge LCC换色系统，能使涂装过程中变换油漆颜色时减少油漆的损耗，而且缩短换色的时间。此外杜尔公司还生产一种EcoBell2 高速旋转雾化器。这种雾化器内部装有一个6色高速油漆转换装置，每次换色时油漆的损耗仅为4ml左右，而一般雾化器换色时油漆损耗会高达40~50ml。而且这种雾化器的换色时间仅为6s，有的车间由此节约的时间相当于提高了5%的生产能力。

在降低劳动力方面，杜尔采用机器人提高自动化程度，可以有效地降低人力成本和材料成本。虽然中国人口众多，很容易找到劳动力，但先进的自动化技术可以保证加工定位的高精确度和高重复精度，提高供料量的精准性和工作的同步性，这样也能节约材料的成本。除此之外，机器人更能适应工厂中恶劣的环境。以大众某条生产线为例，全部应用机器人，这样对环境就没有了要求，补充新鲜空气的要求降低，这也意味着更容易实现整个空气循环利用，循环利用率可达80%~90%，而人工喷涂的循环利用率只能达到40%~50%。

我们对工艺和初级规划有数十年经验，因此可以给客户提供一个优质解决方案，保证速度和效率。目前在中国，一汽集团、上汽集团和奇瑞等已逐步开始使用杜尔的新技术，我们相信绿色涂装车间必然代表了未来涂装工艺发展的趋势，会有越来越多的汽车制造商采用我们的新技术。

记者：杜尔在中国汽车工业领域的服务情况和未来发展的目标？

Reiner Schmid：杜尔集团主要为汽车制造业提供相关产品、系统以及各种服务。我们的产品和服务覆盖汽车产业的各个重要阶段。作为系统供应商，我们规划并建造喷涂车间和总装车间设备，此外，还为发动机产品、传输系统提供清洗及过滤系统，并为汽车部套提供动平衡系统，杜尔旗下另一家全资子公司——上海申克机械有限公司主要的业务有汽车组装和测试设备，包括轮毂的动平衡检测。

杜尔涂装除了喷涂车身外，在汽车保险杠涂装上也有业务。日产公司将把花都地区的第三条生产线委托给杜尔公司。该生产线的年设计产能为24万套保险杠，预计于2011年10月投入生产。

其实早在25年前杜尔就已经在中国开展业务，直到1997年5月，杜尔涂装系统工程(上海)有限公司正式成立，设立了杜尔在华的第一个法人实体。在2010年底，杜尔集团在中国共有员工队伍将达到500人，在上海的青浦也有我们的工厂。

2009年的金融危机不但没有减少杜尔的产能，我们的车间还扩建了一倍。预计在

2011年底，我们的产能还要再翻一倍。从2004年开始，杜尔的业务逐步向澳大利亚、美国、南非、印度、摩洛哥和欧洲等国家开展出口业务，并计划继续在未来进步拓展海外市场。