末涂裝相關(guān)行業(yè)的快速發(fā)展。 5.1 汽車粉末涂料技術(shù)的發(fā)展 首先，汽車涂裝需要的高性能粉末涂料會在短時期內(nèi)快速發(fā)展。理論上，因為樹脂的分子量不受限制，粉末涂料可以做出性能更加優(yōu)越的產(chǎn)品。汽車涂裝的高要求，會極大地推動高端粉末涂料的多樣化發(fā)展。 其次，研發(fā)新的粉末涂裝工藝成果累累。比如，我們率先開發(fā)的兩涂一烤汽車涂裝新工藝，會得到進一步完善和廣泛應(yīng)用。在汽車涂裝上做兩涂一烤，可以解決以下問題：將底涂和面涂合二為一，既有底涂的附著力和抗腐蝕功能，又有面涂的顏色和耐候功能；原來需要打白底再涂裝的兩涂兩烤的鮮艷色，今后可以用兩涂一烤完成；對需要罩高光透明涂層的金屬涂層，用“底粉+金屬粉+透明粉”的三涂一烤工藝一次完成。相信還有更多的適合粉末涂裝的新工藝新涂料品種將被開發(fā)和應(yīng)用。 5.2 對涂裝設(shè)備技術(shù)的需求 全面實現(xiàn)汽車粉末涂裝需要的不僅是新的粉末涂料技術(shù)，還對粉末涂裝設(shè)備的相關(guān)技術(shù)提出挑戰(zhàn)。汽車涂裝對高品質(zhì)的要求，都是對傳統(tǒng)技術(shù)的挑戰(zhàn)也是技術(shù)進步的好機會。根據(jù)汽車涂裝的苛刻要求，提出了一些新的技術(shù)研發(fā)想法。 5.2.1 快速清洗和換色設(shè)備的開發(fā) 用傳統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備進行汽車粉末涂裝，設(shè)備的清洗換色是個問題。根據(jù)具體情況研發(fā)設(shè)計出一套能夠簡易清洗并快速換色的系統(tǒng)，滿足汽車涂裝的要求。還設(shè)計了配置兩套并聯(lián)的涂裝設(shè)備，一套進行涂裝使用，另一套做清洗換色，二套交替使用，換色不耽誤生產(chǎn)。 5.2.2 全上粉噴槍的研發(fā) 為了解決粉末涂裝回收設(shè)備的清洗問題，我們提出全上粉噴槍的研發(fā)課題，讓所有噴出的粉末全部噴到工件上。這樣，汽車涂裝的效率會更高。 5.2.3 專噴死角噴槍的研發(fā) 粉末涂裝還特別需要能夠克服靜電法拉第籠效應(yīng)的噴死角的噴槍，讓死角的噴涂不再成為不可能的工作。這既是涂裝工程師夢寐以求的好事，又是汽車涂裝必須解決的問題。 我們發(fā)現(xiàn)，針對粉末靜電噴涂的相關(guān)研發(fā)，是一個不很成熟的領(lǐng)域，公開發(fā)表的相關(guān)文獻不多。研究內(nèi)容屬于高壓靜電的理論和空氣動力學(xué)的交叉學(xué)科，很多研發(fā)成果關(guān)系到商業(yè)產(chǎn)品的應(yīng)用，公開發(fā)表也很少。希望行業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者認(rèn)識到這件事的重要性，大家都積極地參與進一步測試和應(yīng)用試驗，也許有機會發(fā)展成為一個對涂裝有價值的涂裝設(shè)備產(chǎn)品。 5.3 關(guān)于“油改水”及水性涂料 水性涂料是值得推薦使用的環(huán)保型涂料，與粉末涂料相比各有優(yōu)缺點。遇到廢氣排放問題，客戶做油改水的決定比做油改粉容易，因為油改水需要的設(shè)備改動不大，投資很小。而粉末涂裝需要建立全新的涂裝設(shè)備。遺憾的是，目前水性涂料的技術(shù)還不夠成熟，絕大多數(shù)涂料的VOC含量還比較高，而且性能也不夠穩(wěn)定、不夠好。即使從發(fā)展的最終結(jié)果評估，水性涂料的成本也比較高，性能沒有粉末好，甚至不如油性涂料。水性涂裝最大的問題還是廢氣和廢渣的處理很困難。 總結(jié)各個行業(yè)的水性涂料應(yīng)用結(jié)果，的確大量地減少了有機溶劑的排放，但隨之產(chǎn)生的副作用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于預(yù)期。特別是后期制作環(huán)保設(shè)備的投資巨大，總費用大大超過新上一套粉末涂裝設(shè)備的投資；最難接受的是，廢氣、廢渣和廢水的環(huán)保處理費用太高，影響產(chǎn)品競爭力。水性涂裝的整體運行費用，不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能與粉末涂裝相比，比油性涂裝的費用也高很多，也就是說，目前采用水性涂裝減少溶劑揮發(fā)的好處，并不能抵消水性涂裝帶來的弊病和額外的費用。實際上，很多成功進行了油改水的客戶現(xiàn)在不得不進行“水改粉”，既是綜合考慮的結(jié)果，也是環(huán)保的必然選擇。集裝箱涂裝和一些自行車涂裝都走了先做油改水，后又改粉的的彎路。 從環(huán)保、涂層性能、涂裝成本等最主要的因素考慮，水性涂料是在粉末涂料無法實施涂裝的情況下的適合選擇，如木材家具、水泥、低溫會融化的塑膠部件等適合水性涂裝。對粉末涂裝最終可以完成的涂裝，水性涂裝只是發(fā)展過程中的權(quán)宜方法。因為平整度、厚度和金屬效果不再是妨礙實現(xiàn)高裝飾涂層的限制因素，汽車涂裝的未來一定是粉末涂裝。水性涂料很可能只是一個階段性產(chǎn)品。 6 對汽車車身粉體涂裝的預(yù)測 大量的技術(shù)進步以及其他行業(yè)油改粉的成功案例，讓汽車涂裝的油改粉進入了倒計時�，F(xiàn)在妨礙汽車粉末涂裝的最大的障礙，不是相關(guān)技術(shù)的進一步完善，而是很多新技術(shù)無法滿足汽車涂裝生產(chǎn)高度的穩(wěn)定性和可靠性要求。無論是我們繼續(xù)等待，直到自行車、輪轂等高品質(zhì)粉末涂裝逐漸積累起豐富的經(jīng)驗，還是有敢為人先地由汽車廠出面來組織各個供應(yīng)商加快研發(fā)速度，汽車整車的粉末涂裝已經(jīng)指日可待。下面是對涂料和涂裝設(shè)備技術(shù)未來發(fā)展的一些看法。 6.1 關(guān)于粉末涂層質(zhì)量和品種 隨著汽車粉末涂裝的市場需求明朗，可以預(yù)測到，高端粉末涂料的品種會快速增加，粉末涂裝的汽車涂層質(zhì)量會明顯提升。具體表現(xiàn)在汽車涂層的平整度和鮮艷度不會因為是粉末涂裝而降低，而更具金屬質(zhì)感、更有特色的涂層會不斷出現(xiàn)；涂層的抗劃傷性能大大提升而同時抗沖擊性能、抗腐蝕性能和耐候性能也顯著提升。粉末涂裝的汽車一定是具有更高涂層質(zhì)量。 6.2 關(guān)于粉末涂裝設(shè)備和涂裝工藝 6.2.1 關(guān)于烘烤爐 催化燃?xì)饧t外加熱技術(shù)最近發(fā)展很快。中長波紅外線對涂層固化效率很高，用于粉末涂料的固化是非常好的選擇。有案例證明比現(xiàn)有熱風(fēng)加熱耗能減少高達75%。這種紅外加熱器可以根據(jù)汽車形狀而動態(tài)配置，逐漸發(fā)展為智能控制，實現(xiàn)近距離定量快速加熱固化。不僅能耗大幅度下降，效率也會大大提高。 6.2.2 關(guān)于噴粉槍 噴粉槍也需要與電器自動化的機器手配合，在出粉量、氣流靜電電壓和距離等多個參數(shù)上實現(xiàn)智能控制。而且，根據(jù)需要開發(fā)不同種類的噴槍。有安裝在靈活的機器手上專門做前補噴涂的“死角噴槍”，主要噴涂靜電法拉第籠效應(yīng)較強的死角位置；也有噴涂大面積的“全上粉噴槍”，噴出的粉末幾乎全部被吸附到工件上。每把噴槍均有自動調(diào)節(jié)噴涂參數(shù)的智能功能，根據(jù)設(shè)置的膜厚噴涂適量的粉末確保均勻優(yōu)質(zhì)的涂層。所有噴槍及連接管道都具有自動快速吹洗功能，在換色時快速完成自動清洗。 7 結(jié)語 超細(xì)粉技術(shù)和全綁定金屬粉技術(shù)的發(fā)明和工業(yè)應(yīng)用，解決了妨礙汽車涂裝油改粉的平整度、厚度和金屬效果的三大難題，奠定了汽車整車涂裝油改粉的技術(shù)基礎(chǔ)。汽車整車涂裝的油改粉已經(jīng)進入倒計時。但要成功實現(xiàn)是一個系統(tǒng)的技術(shù)工作，需要加強和完善包括粉末涂料技術(shù)和涂裝設(shè)備技術(shù)在內(nèi)的一系列協(xié)作創(chuàng)新，工作量大、涉及范圍廣，需要整個行業(yè)的共同努力。強勁的市場需求是挑戰(zhàn)更是機會，加強技術(shù)交流，整車廠牽頭，跨行業(yè)的合作，現(xiàn)在是積極實現(xiàn)創(chuàng)新價值的最佳時機。 （詳情見《現(xiàn)代涂料與涂裝》2019-10） |
