涂装设备设计应用手册
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

2.12 涂装工艺平面布置图设计的技巧

工艺平面布置图设计是涂装车间工艺设计的最关键项,可有人认为是“画方块”的简单工作,实际上是涉及专业知识面广、技术含量高的设计工作。优秀的、经济可行的工艺平面布置图必定出自对每道工序都有所研究且琢磨透的,对每台设备的功能和立体空间都非常了解,对车间生产物流、维修安全、节能环保、生活办公、土建公用等全面熟习,且熟知工艺平布置技巧的工艺设计人员之手。

现将汽车车身涂装车间工艺平面布置技巧总结归纳如下,供读者参考。

① 现代化的大型汽车车身涂装车间普遍采用多层立体分区布置方式,单层平面分区布置方式仅在车身长度>7.0m(升降不便的场合)和旧厂房改造无法多层化的场合才采用。

多层立体分区布置方式占地面积少,厂房空间利用率高,喷漆室无地下工程,物流和作业环境较合理先进。人工密集的作业(涂密封胶工序,打磨作业、检查修饰线等)、洁净度要求稍低的作业布置在一层;环境洁净度要求高的喷涂作业(洁净间)布置在二层;烘干室布置在二层或三层;空调供风设备布置在三层或房顶(厂房的总高度不应大于24m),实现分区(洁净区、一般作业区、高温区等)集中布置。

② 前处理设备、电泳及后清洗设备、喷漆室(手工和自动喷涂区段)、烘干室应力求直线布置。前处理线和阴极电泳线一般布置在边跨,前处理线与阴极电泳线平行布置较好,可提高输送线路的有效利用率,且可避免在电泳槽旁布置电泳烘干室。这样,不仅可节省投资,且减少了徒劳无效的线路。

③ 基于现今高装饰性的汽车车身面漆喷涂采用底色漆+罩光工艺,尤其在采用水性底色漆场合,水性底色漆喷涂后需预干燥(使涂膜中90%以上的水分挥发掉),才能罩光,因此面漆喷涂线很长。现今典型的面漆喷涂线工艺布置是底色喷涂段与罩光喷涂段平行布置,使喷涂区域长度大幅度缩短;使底色段与罩光段之间的横向转移段成为冷却(晾干)段。这样的布置使喷漆室集中于洁净区段中,有利于供排风和供漆管路的布置。

④ 各线、各工序(工位)之间应紧密衔接,布置紧凑,力求消除或减少无效的输送。电泳、PVC、中涂和面漆烘干后设置的跑空线路仅供停产(下班后)的“跑空”和缓冲储存车身用,平时不运作。按需可设几个离线工位。

⑤ 在烘干室中输送车身宜选用积放式输送方式,以达到烘干室紧凑化、节能减排的目的。采用滑橇积放式输送车身与推杆式地面链输送,烘干室长度约能缩短20%。烘干室长度控制在120m左右为宜,若短了,辅助设备与有效段之比较大,不经济;若长了,链速超过3.5m/min,故障偏多。

⑥ 转变生产方式,提高设备有效利用率,降低碳排放。

以大客车车身涂装车间的工艺平面布置为例,习惯采用抽屉式布置,每道工序间车身的转移都要靠横向转移车,这种“作坊式”生产方式存在的不足之处是:喷涂后漆膜未干或擦净后的车身在转移过程中会产生污染;车身进出喷漆室或烘干室等设备占用时间长,设备空运转;使用转移车频率高。如选用流水式与抽屉式结合的平面布置生产(即漆前准备-喷漆-烘干等工序布置呈流水式喷涂线,其他工序仍为单工位)方式,则可消除上述不足之处。在流水式喷涂线上车身出入喷漆室和烘干室占用时间很短(仅转移一个工位),设备有效利用率可大幅度提高,减少了污染。某单班年产5000台客车车身涂装车间按抽屉式布置的生产方式,原设计配置喷漆室9台,烘干室12台, 按流水式布置则可减少喷漆室2台和烘干室4台,即可节省设备投资20%以上,明显地提高了设备有效利用率,降低了碳排放。

⑦ 喷漆室的排气集中高空排放,可减轻对周围环境的污染。起初,喷漆室的排气都是单个独立排放。为减轻排气对厂区及周围地区的污染,要求高空排放,排放高度随喷漆室排气中VOC浓度的增大而增高。现今新建涂装车间的喷漆室排气都选用大烟囱集中排放,烟囱高度高达40~60m。为有利于排放集中,在工艺平面布置设计时,喷漆室宜相对集中布置。

高空排放仅对周围环境污染有所减轻,但对环境的污染量未变;要减少VOC排放量,还是要靠选用环保型涂料(如水性涂料)和提高涂装效率等技术措施来实现。

⑧ 涂装工艺设计应多方案比较和评审,择优选用。

涂装工艺设计是根据产量、产品的涂装标准、客户的要求、投资及涂装车间所在地的状况(如气候条件、能源状况、物流和当地的环保、消防法规)等选择涂装工艺、涂装材料、涂装设备及输送设备、自动化程度等,编写工艺设计说明书和设计工艺平面布置图,编写设备清单(设备委托设计、采购招标书)的,是一项技术含量很高的工作。随上述各种因素的变化,工艺设计人员的经验及知识面的不同,可产生多个设计方案,尤其是工艺平面布置的规划设计图如何选优,直接关系到涂装车间的经济性和安全性。

评审内容包括所设计涂装车间(线)的可靠性、先进性(工艺水平)、环保安全性、经济性和合理性等。从输送链的有效利用率,面积(占地和生产面积)和厂房空间的有效利用率、分区布置(洁净区、高温区)状况,人流和物流是否畅通等方面评价涂装工艺平面布置图设计的优劣。