汽车涂装面临的新挑战及发展路径

汽车涂装面临的新挑战及发展路径

曹学凯

天津东椿大气涂装输送系统设备有限公司  天津市  300000

摘要：在汽车生产的四个主要工序中，涂装工序及其参数是非常复杂的，而且其自动化程度和控制水平都很高。在涂装生产中，一旦发生了问题，其原因分析与处理是比较困难的，并且会对整个生产体系产生很大的影响。与其它三大工艺相比，涂装厂的建造投资巨大，周期长，且在投产后的运作与管理上更为复杂。在车辆尺寸、质量、涂装区域及涂装标准等方面差别较小的情况下，制造柔性对涂装质量、成本及效率的影响基本不显著。当车辆尺寸、质量、涂装区域及涂装标准等有较大差别时，采用柔性镀膜技术将会带来成本、效率甚至质量的损失。

关键词：汽车涂装；挑战；发展

车用涂料在汽车行业的发展中起着举足轻重的作用，为国内外众多汽车厂商所重视。要大力发展节能、环保的汽车涂料，持续加大对汽车涂料生产技术的研究与推广力度，促进其向集团化、国际化发展。因此，对汽车用涂层的耐石震、耐候性及装饰效果进行了研究，并对其品质及性能进行了改进，对环保及降低制造成本起到了积极的作用。

1汽车涂装面临的新挑战

1.1客户的个性化需求与即时交付

中国的汽车产业以个位数增长已经变成了常态，出现了产能过剩，产业整体已经进入了转型和调整的发展期。以往采用的预测-计划生产模式，在车型种类和交货期上均不能很好地满足客户的要求。“个性化定制”、“按单生产”、“及时交货”等是现代企业生产模式变革的新趋势。为实现高效率的喷涂，现有的喷涂工艺方式需依据客户需求（车型、工艺、涂料体系、颜色和图案等）进行相应调整。

1.2国家的节能环保要求

节能环保，持续降低涂装资源占用与消耗，提高涂装质量与效率，降低生产成本，已成为涂装技术发展的主要驱动力。汽车涂装行业的先进程度，主要体现在节能、环保、资源利用率等方面。在汽车的设计，制造，使用，报废，回收等方面，也要有更多的规范和更多的要求。同时，由于客户个性化的要求和快速的研发周期，使得其在节能、环保和资源利用率方面的应用变得更加困难，给汽车涂装行业带来了严峻的挑战。从中国当前的情况来看，尚无成熟的经验可以参考，这已成为一个世界性的普遍问题。

1.3产品的开发周期加快

汽车是一种重要的运输工具，其质量轻、能耗低、使用成本低是世界各国对汽车的普遍需求，相应的法律法规也日趋健全与严格。不管是改善常规车辆的燃料效率，还是推广使用电动车，一个普遍的问题就是车辆的质量必须进一步下降。为适应消费者日益增加的新需求，多产品、短开发周期已经成为各大汽车厂商的策略选择。

采用轻质的材料，并对零部件进行优化，是实现车辆轻质化的重要技术途径。目前，全铝制、碳素制车体的技术已相当成熟，且已进入商用阶段，但因成本原因仍未普及。欧洲的调查显示，在汽车工业中，减轻重量的可接受费用为每千克2至10欧元。而中国所能承受的费用将不会比欧洲更高。为此，《新能源汽车节能与发展规划2.0》提出了“多目标、多材质、多功能、多用途”的概念。车体使用了不同的材质和不同的复合材料。由于各车型的性能差别较大，使用一种喷涂方法难以达到高品质、高效率的柔性制造的要求。

以模块化、平台为基础进行产品设计，是目前国际上普遍采用的一种先进理念。在汽车上，模块化、部件化涂装所占的比重将不断提高，涂装的管理也将日益复杂化。新汽车的生命周期是汽车市场竞争能力的一个重要指标。新一代轿车的制造从原来的约36个月缩短至24个月。如今，这一过程被缩减至15个月。为缩短涂装过程验证与生产线搭建时间，需要在产品设计阶段提升工艺验证。如果不这样做，不但不能缩短涂料的制造时间，而且由于初期的确认不充分，会造成延迟，造成重复延迟。

2汽车涂装的发展路径

2.1汽车涂装产品的升级换代加快

新一代电泳涂层技术具有超高穿透力、超高外观效果（超低膜粗糙度）、与新膜预处理技术的良好兼容性、适用于各种新型车身材料和边缘保护性能。降低碳排放、减重是当前汽车发展的主要方向，特别是新能源汽车，它要求更低的车体重量。这就导致了在材质与设计上的巨大改变，更多的白色汽车采用了多种材质，如冷轧钢板，镀锌钢板，以及铝钢板。

由于汽车板件的厚度越小，其增强体的结构就越复杂，其特点是内部凹槽结构越多，内壁面积越大。新的汽车工厂在产品设计上具有弹性，多款车型共用同一涂装生产线。新型汽车在使用过程中，其涂层的品质将会提高，这就给电泳涂层带来更大的挑战。在降低对环境的冲击，改善其性能上，电泳涂层已经有了长足的进步。目前，我国乘用车市场上普遍使用的劣质环保电泳涂层已经被淘汰，而在此基础上，电泳涂层的熔池中溶剂的含量也明显减少，从而减少了VOC的排放。

2.2汽车涂装向绿色环保方向发展

喷漆室的供、排风量比较大，特别是涂漆后，对送风温、湿度的要求比较高。要达到这个目的，就必须耗费巨大的能量。原送至喷漆间的空调风，经喷漆间及喷油回用水处理系统后，再由喷漆间直接排出。近年来，许多涂料厂都开始对喷涂室内的空气进行循环利用，特别是适合于水基喷涂室内的空气。通过漆雾的净化和过滤，得到的 VOCs含量很低。该技术可将人工工作区排放到无人工区域（如机械喷淋、匀浆室）中进行再利用，降低空调系统对空调的消耗，达到节能减排的目的。

2.3汽车涂装将加强对洁净室的防护

由于洁净室内设备较多，若洁净室内洁净度不够，很容易让洁净室内的设备、壁板、底板等表面携带纤维和油灰。而清洁洁净室大多是使用普通棉布拖把进行保洁，普通棉布拖把容易残留纤维，极大可能造成2次污染，从而增加纤维和油灰的含量。首先通过更换保洁工具，将原来使用的棉布拖把更换成海绵拖把，避免 2 次污染；其次，可提高抹布标准，洁净室墙体和设备用无纤维擦净布进行擦拭；最后，可提升保洁质量，在正常保洁后，增加吸尘器对洁净室地面和设备无“死角”的吸尘一遍，且尽量做到每周两次。保洁后，由工作人员使用强光手电筒照射法检查清洁度。

2.4汽车涂装生产线向柔性化方向发展

目前，大部分涂料生产线已经建成并投入使用，涂料的生产工艺、产品已基本定型，涂料色彩的选择弹性较大。在同一种白体底板上，该工艺能够达到智能化喷涂的要求。当白体主体材料种类繁多，且制造技术无法普遍应用时，需要对其制造工艺及型号进行改进。要么是停产，要么是重新修建一条新的涂料生产线，而这些都是需要时间的。

涂料生产线具有多工序、多车型、多生产能力等特点，能够更好的实现智能化涂料，更好的适应未来发展的需要。当前，针对车身不同材质的材料及工艺，模块化喷油站，以及智能交通AGV，已形成或将要采用的一系列创新性技术，以提升喷油线的灵活性。利用新技术和矩阵布局，来实现涂装车间的工艺灵活性、操作灵活性、机械化输送灵活性、产能灵活性，以满足智能涂装的功能需求。

3结语

总体来说，汽车产品开发的趋势越来越复杂和多样化。个性化、高品质的生产模式将会是未来的发展趋势，对汽车涂装行业提出了新的挑战；智能化涂料是一种很好的解决方案，它将是一种新的发展方向；虽然智能涂装已经具备了实现的条件，但是，要取得成功，还需要有对基础涂装技术进行标准化和在线积累，对涂装工厂的流程进行灵活性的提升，对关键的智能涂装技术进行突破，对产业利益相关者进行协同应用的创新。

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