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500217:《塗裝車間設計手冊(第二版)》

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《塗裝車間設計手冊(第二版)》

500217《塗裝車間設計手冊(第二版)》F157580封面

書代號:F157580  

ISBN:15758

ISBN(全):978-7-122-15758-4

定價:150.00

出版日期:2013-03

開本:16

重量:1230

 

作者:王錫春 主編

 

讀者對象:可供塗裝專業人員、塗裝車間設計人員、塗裝設備制造廠商以及大專院校師生參考

 

第二版前言

   《塗裝車間設計手冊》于2008年7月由化學工業出版社正式出版以來,市場發行銷售良好,已于2009年8月和2011年2月又進行了兩次印刷。2011年國內外塗裝界引入了“綠色塗裝”理念,號召創建環保型、節能低碳型的“綠色塗裝車間”。在近5年中,爲適應環保和節能減排的社會需求,世界塗裝·塗料業界開發應用了不少低VOC化、低碳化、無害化的綠色塗裝新材料、新工藝技術和新設備。與時俱進,急需充實、補充、更新手冊內容。

     經與化學工業出版社商定于2012年內完成修訂、出版《塗裝車間設計手冊》(第二版)。修訂工作以第一版爲基礎,重新編寫緒論,增加第13章“創建綠色塗裝車間”的內容,對各章進行全面審定,增補最新的技術進步內容,第二版爲87萬字。

   爲擴大專業面和使手冊內容更充實,特邀請陳慕祖、徐洪洲、邝演滌、徐紅璘、付崇法、包彩紅等專家參加編寫和提供了環保型非磷酸鹽表面處理工藝、抛丸(噴砂)處理、工程機械塗裝、鋁合金塗裝、水性塗裝、全自動噴塗等專業內容資料。爲使讀者獲得更全面的信息以及聯系方便,第二版繼續刊登與手冊內容相對應、相關聯的企業信息資料。

   再次對提供信息資料的公司,對在修訂過程中給予幫助和支持的單位和專家深表謝意。望同行多提寶貴意見、批評指正、共同探討。

                           王錫春2012年1月

 

第一版前言

   自20世紀80年代以來,我國每年新建、改造和引進工業塗裝線上百條。爲適應工業産品的高質量、高裝飾性和低成本的要求,適應建設環境友好型、節能型社會的時代要求,塗裝材料的更新換代日益加速,工業塗裝技術的進步日新月異。作者從事塗裝專業工作50多年,尤其在近30年中有機會主持、組織和參與了上百條塗裝線的設計、建設、評審、現場診斷以及國內和國際招評標會議,並參觀和考察了國內外多個行業的塗裝生産線,有機會閱讀和鑽研了大量的有關塗裝車間(線)設計方面的專業資料。總的感受是,我國與工業先進國家的塗裝線相比,在工藝、設備的設計方面,差距較大,國內工藝設計和設備設計的模式有的幾乎是幾十年不變,照抄照搬的較多,缺少研究改進、開拓創新的精神;節能和環保觀念差,對經濟規模及塗裝線的經濟性缺乏研究;工藝和設備的設計受傳統觀念和習慣的影響較大;另外國內缺少系統、全面地介紹塗裝車間設計方面的專業資料,而在國外公司,有關這方面的資料又都是專利技術。

    爲提高我國塗裝車間(線)的設計水平,本人著手編寫了本手冊。邀請祝南章、吳濤、解威、王育哲專家分別編寫了第8章、第10章、第9章、第6章,徐洪洲、趙光麟、蔣小平、孫東、王一建等專家提供了有關經驗資料,並請塗裝工藝設計專家馬汝成、李文剛和塗裝設備專家馮亞雄對全書進行了校審。

    本手冊是本人繼《塗裝技術》(1986)、《最新汽車塗裝技術》(1997)、《汽車修補塗料塗裝手冊》(2000)、《汽車塗裝工藝技術》(2005)後組織編寫的第五本專著。本書共12章,內容更專業化、系統化和實用化,書中引述了專門用語,設計經典數據和當今專業動態。望本手冊的內容能推動我國工業塗裝技術的進步;對各專業領域塗裝專業人員和設備設計人員有所幫助。本手冊也可作爲塗裝設備制造人員、塗裝材料應用部門技術人員的參考讀物;還可作爲大專院校和專業培訓班的教材。

    自2007年10月在南京召開的全國汽車塗裝技術交流會上內部發行本手冊(初稿)後,樂惠明、沈立、楊必暖、蔡傑、楊明寬、秦永進、孫承熙等專家和很多讀者反饋了手冊中的差錯和寶貴的經驗數據,並有30多家塗裝設備及配套件設計、制造廠商提供了信息資料,使正式出版的該手冊的內容更充實和更確切。

    本手冊在成稿過程中,得到了中國第一汽車集團公司技術中心材料部表面防護研究室和機械工業第九設計院等單位的協助,在此對本手冊出版過程中給予幫助和支持的有關單位和同志深表謝意。

    望同行多提寶貴意見,批評指正,共同探討。

                                王錫春2008年1月

 

目錄:

緒論

01工業塗裝的概況1

02工業塗裝工藝實例2

03我國塗裝設備産業狀況4

04塗裝車間設計5

附件0-1集裝箱塗裝6

附件0-2工程機械塗裝工藝技術的探討9

附件0-3鋁合金型材塗裝工藝12

 

第1章 塗裝車間(線)的工藝設計

11塗裝工藝設計內容15

12工藝設計中應樹立的新觀念17

13工藝平面布置圖設計18

131平面圖設計原則18

132平面布置的方式19

133工場內的物流、人流線路20

134設備平面布置的注意點20

135繪制工藝平面布置圖例20

136工藝平面布置圖設計的評價方法22

14塗裝車間(線)工藝設計水平的評價23

15提高塗裝車間(線)工藝設計水平的措施24

附件1-1塗裝車間(線)設計基礎資料26

附件1-2轎車車身塗裝車間各線的輸送速度計算和3C3B典型塗裝工藝流程實例28

附件1-3談汽車車身塗裝工藝設計的先進·可靠性、環保·安全性和生産·經濟性——如何提高塗裝工藝設計水平31

 

第2章  塗裝前處理設備(裝置)設計

21塗裝前處理工藝和處理方式38

211塗裝前磷化處理工藝39

212新一代環保型無磷塗裝前處理工藝(硅氧烷處理技術)44

213鋁及其合金塗裝前氧化處理工藝46

214塗裝前抛丸(噴砂)處理工藝51

215塑料件塗裝前處理工藝53

22連續式前處理噴淋區段的設計56

221噴嘴的種類及特征56

222噴淋處理時必要的能力57

223噴淋室57

224間室58

225噴淋泵58

226處理液槽58

227噴淋配管及噴嘴布置59

228前處理設備的供排風60

23浸漬式前處理槽的設計60

231浸用槽體60

232槽液循環攪拌系統61

233加熱裝置61

24相關裝置62

241油水分離裝置63

242磷化除渣裝置64

243槽液濃度自動管理裝置66

25節水技術和清洗水循環再生利用技術66

251節水技術67

252清洗水循環再生利用技術69

26塗裝前處理設備的發展趨勢70

附件2-1前處理車身用先進的旋轉浸漬輸送機71

附件2-2可調球形噴嘴和三種噴頭的流量數據及噴流圖形73

附件2-3國內目前塗裝前處理工藝已采用的各種分離、過濾裝置(器)的流程圖和照片75

附件2-4硅烷在塗裝前處理工藝中的神奇應用79

附件2-5硅烷技術在塗裝過程中的實際應用及管理88

 

第3章 電泳塗裝設備設計

31電泳塗裝92

311電泳塗裝主要特征93

312電泳塗裝局限性93

313陽極電泳塗裝和陰極電泳塗裝的比較94

314電泳塗裝工藝95

315陰極電泳塗裝的工藝條件97

32電泳塗裝方面的專門用語98

321電泳塗裝專業用語98

322電泳塗膜弊病(缺陷)102

33電泳塗裝設備和附屬裝置的功能103

34電泳塗裝設備設計要點104

341電泳槽、備用槽104

342電泳槽液循環系統和過濾裝置106

343熱交換器108

344超濾(UF)裝置108

345電泳用直流電源和陽極系統109

346塗料補加裝置110

347電泳塗裝室111

348電泳後清洗設備111

349電泳塗裝設備設計例113

35電泳塗裝生産線設備管理要點115

36自泳塗裝及其設備設計要點116

361自沉積機理117

362自泳塗裝工藝流程117

363自泳塗裝設備設計要點118

附件3-1日本的電泳槽液逆向流循環方式121

附件3-2談陰極電泳塗裝工藝設備的精益優化設計123

附件3-3電泳塗膜弊病(缺陷)及其防治133

附件3-4關于電泳塗裝的新循環裝置的采用業績138

 

第4章 噴漆室及其相關設備設計

41噴漆室的功能和分類146

42噴漆室系統中的設備及其組成148

421噴漆室本體152

422供風系統153

423漆霧捕集和排風系統154

424循環水系統155

43噴漆室設計參數的選擇155

431噴漆室大小及布置155

432風速和供排風量的平衡157

433濕式噴漆室的總供水量計算158

434照明159

44相關裝備的設計要點160

441供風裝置160

442漆霧捕集裝置162

443廢漆清除裝置164

444噴塗設備的材質164

45噴漆室的安全與環保措施165

46噴漆室設計、使用中的注意事項166

47噴漆室系統設備的課題167

48噴漆室節能、削減CO2排出量的技術動態168

481噴漆室節能減排的技術措施169

482噴漆室排風循環利用169

49油漆循環供漆系統的設計與選型171

491油漆循環系統概述172

492油漆循環方式的選擇172

493循環系統內的設備選擇175

494油漆循環系統的監控180

495結論182

附件4-1噴漆室系統用過濾材料183

附件4-2幹式噴漆室的技術進步187

附件4-3油漆循環系統(PCS)管路設計及質量控制196

附件4-4汽車水性漆供漆系統與智能電動泵的應用199

附件4-5汽車廠噴漆室空調采用熱泵CO2排出量大幅度削減204

 

第5章 粉末塗料設備設計

51粉末塗料的塗裝方法207

52粉末塗裝的基本知識208

521粉末概述208

522設計時須知的粉末塗裝用語208

53粉末塗裝法及其設備構成209

531流動床浸漬法及其設備構成209

532靜電粉末噴塗法及其裝置構成209

533靜電粉末噴塗設備的設計實例215

534靜電流動床浸漬法217

535靜電粉末振蕩塗裝法218

54粉末塗裝的防火防爆219

55粉末塗裝的前景220

附件5-1智能型供粉中心的特性介紹221

 

第6章 機器人靜電噴塗技術的規劃設計

61噴塗機器人的主要優點223

62專用術語224

63噴塗機器人的選用和配置227

631噴塗機器人的選型227

632噴具的噴塗流量228

633噴具相對工件的噴塗移動速度229

634噴塗相關的元器件的配置229

635噴漆機器人站的控制方式230

64噴漆機器人噴塗軌迹的設置231

65噴漆機器人離線編程技術231

66自動噴塗工藝和設備的新動向231

附件6-1標准噴塗機器人系統的特性介紹237

附件6-2金屬及珠光底色漆的100%旋杯噴漆工藝的探討240

附件6-3噴塗施工自動化243

 

第7章 固化(幹燥)的基礎知識和塗裝用烘幹室設計

71塗膜固化機理249

72烘幹方面的專門用語250

73水分幹燥及烘幹室的設計255

731水分幹燥的基礎知識255

732水分烘幹室的設計程序256

733新型的水分烘幹室257

74烘幹室的組成及其功能258

741熱風式烘幹室258

742輻射式烘幹室262

743強冷室265

75塗膜烘幹室的設計與計算266

751設計依據(必要條件)266

752烘幹室實體尺寸的計算267

753烘幹室的熱量計算268

754循環風量的計算269

755烘幹室區域的劃分和排氣269

756烘幹室設計和計算方法舉例270

76烘幹室的維護保養272

77烘幹室的節能減排技術措施272

771烘幹時加熱方法多樣化,加熱方式複合化273

772烘幹室加熱能源混合化274

773烘幹室精益化設計274

774開發新的節能高效的塗膜固化技術275

 

第8章 塗裝用機械化運輸設備的設計

81概述276

811塗裝生産中機械化運輸設備的作用和意義276

812塗裝生産中機械化運輸設備的選擇要點278

82架空運輸機279

821懸挂輸送機及其組成部分280

822積放式懸挂輸送機284

823擺杆輸送機292

824全旋反向輸送機293

825多功能穿梭輸送機295

83地面輸送機296

831地面反向積放式輸送機296

832滑橇輸送機302

833鱗板式地面輸送機316

834普通地面推式輸送機316

835特種地面輸送機317

836反向軌道輸送機317

84摩擦傳動輸送機319

841摩擦傳動輸送機的標准部件及結構特點319

842摩擦傳動輸送機運行原理321

843摩擦傳動輸送機的使用範圍及鏈條傳動321

85起重運輸設備321

851電動葫蘆321

852單梁起重機322

853自行葫蘆輸送機323

854前處理電泳專用起重機325

86吊具327

87機械化運輸設備的設計與計算330

871確定設計計算的原始資料330

872載荷小車組技術參數的確定330

873滑架與鏈條的選擇333

874輸送機生産率、鏈條速度及生産節拍的計算337

875輸送機系統中載荷小車組(或滑橇)數量的確定340

876輸送機最大牽引力及電機功率的計算341

88輸送機的維護與管理344

881潤滑油的選取及供油裝置344

882輸送系統的保養簡介345

883輸送鏈的異常狀況345

附件8-1前處理、電泳塗裝用輸送設備的新進展346

 

第9章 塗料車間的電控設計

91概述352

92需求識別352

921業主需求352

922工藝設備需求352

923其他需求353

93總體方案354

931典型二層網絡方案354

932面向數字化管理方案355

933經濟型方案355

934ProfiNet方案356

935其他方案357

94系統劃分357

941需要考慮的因素357

942參考實例357

95統一技術措施358

96元件及材料選擇359

97原理設計360

971總則360

972前處理設備電控設計要則362

973電泳設備電控設計要則362

974噴漆室系統設備電控設計要則363

975烘幹設備電控設計要則363

976其他小型設備電控設計要則364

977滑橇輸送設備電控設計要則364

978積放鏈輸送系統電控設計要則365

979程控行車輸送系統電控設計要則366

9710轉運車輸送系統電控設計要則366

9711垂直地面鏈等小型輸送系統電控設計要則366

9712自行葫蘆輸送系統電控設計要則367

9713識別系統設計要則367

9714中央控制室367

98控制櫃(箱、台)布置369

99端子接線370

910外部管線370

911系統操作使用說明書372

912軟件372

913電控系統設計評價374

914參照標准374

 

第10章 勞動量、動力、塗裝用材料的設計計算

101勞動量計算及操作人員確定375

1011工時定額及專用工位數的計算375

1012人員數量的計算377

1013勞動量的計算377

102動力計算378

1021水耗量的計算378

1022電耗量的計算379

1023蒸汽(熱水)、煤氣(天然氣)等耗量的計算379

1024空調機熱損耗的計算383

1025壓縮空氣耗量的計算383

1026能源彙總383

103材料消耗計算、物流及輔助部門設計385

1031材料消耗及廢料排放量計算385

1032物流及輔助部門設計387

附件10-1噴槍和各種氣動工具的耗氣量及工作氣壓389

附件10-2暖通和各種動力彙總資料格式390

附件10-3汽車車身塗裝生産材料定額392

 

 

第11章 塗裝車間安全和環保設計

111概述393

112塗裝車間安全和環保專業用語394

1121防火防爆394

1122爆炸範圍395

1123有機溶劑蒸氣的相對密度395

1124粉塵爆炸395

1125靜電和避雷395

1126防苯中毒396

1127高空和箱內塗裝作業的安全397

1128防噪聲、防振動399

1129塗裝公害“三廢”399

113塗裝車間的安全設計400

1131土建、公用設施的安全設計400

1132塗裝車間工藝設備的安全設計402

1133塗裝車間安全管理設計402

114塗裝車間的環保(三廢處理)設計404

1141廢氣處理設計405

1142廢水處理設計410

1143廢棄物處理設計412

1144塗裝車間排水再利用循環技術414

附件11-1塗料用有機溶劑的特性417

附件11-2車間空氣中有害物質的最高容許濃度419

附件11-3德國艾森曼公司的廢氣淨化設備424

附件11-4GB 8979—1996《汙水綜合排放標准》427

附件11-5一般有機溶劑型工業塗裝線的環境負荷典型案例分析429

 

第12章 工藝概算及技術經濟指標

121工藝概算434

122技術經濟指標434

123能耗和環保指標436

附件12-1塗裝設備估價辦法437

附件12-2HJ/T 293—2006《清潔生産標准——汽車制造業(塗裝)》439

附件12-3轎車車身塗裝線的能源消耗及CO2排出量的計算例441

附件12-4日本豐田汽車公司塗裝規劃項目的2010年目標443

 

第13章 創建綠色塗裝車間

131低VOC化綠色塗裝工藝技術446

1311加速工業塗料更新換代,采用VOC含量低的塗料448

1312提高塗裝效率(塗著效率)、提高塗料的有效利用率,降低塗料損失449

1313優化塗裝工藝,調整膜厚,減少塗料耗用量451

1314依靠技術進步,加強管理,削減洗淨溶劑用量452

1315焚燒處理453

132節能減排、低碳化綠色塗裝工藝技術453

1321塗裝前處理和電泳塗裝方面的節能減排工藝技術455

1322在噴漆室方面的節能減排技術456

1323在塗膜固化(烘幹)方面的節能減排工藝技術457

1324開發采用熱泵技術和可再生能源,削減CO2排放量458

133無害化綠色塗裝工藝技術459

1331塗裝前處理方面459

1332在塗料方面460

1333塗裝車間的廢棄物處理方面460

134加強科學管理,向塗裝管理要效益460

附件13-1汽車用水性塗料的特征及其塗裝技術462

附件13-2汽車塗裝采用熱泵技術和削減CO2排放量效果472

附件13-3汽車塗料中有害物質限量481

附件13-4創建零塗裝缺陷的汽車塗裝線484

附件13-5綠色塗裝車間Eco⊕Paintshop492

 

附錄

附錄1各種黏度標准換算表497

附錄2各種細度換算表497

附錄3塗裝用的砂紙、砂布、水砂紙規格一覽表498

附錄4不同溫度下的露點溫度498

附錄5幹濕球溫度計換算表(相對濕度, %)499

附錄6水在不同溫度時的物理常數500

附錄7飽和水蒸氣的基本常數501

附錄8水的溫度與蒸汽壓力關系(0~100℃)501

附錄9每平方米液面每小時散熱量502

附錄10某些液體在0~100℃的平均比熱容C502

附錄11幹空氣在P=101325Pa大氣壓時的物理常數502

附錄12塗裝與氣溫、濕度的關系503

附錄13計量單位換算表504

附錄14法定計量單位表505

附錄15AQ 5201—2007《安全生産行業標准——塗裝工程安全設施驗收規範》508

附錄16ISO 14644—1潔淨室和潔淨區空氣潔淨度等級512

附錄17《機械工業工程設計基本術語標准》(塗裝部分用語)513

 

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