涂装工艺及车间设计手册

内容简介

《涂装工艺及车间设计手册》共6篇39章，主要内容包括涂料、涂装工艺、涂料涂膜检测及测试仪器、涂装设备、搬运及输送机械设备、节能减排技术、安全技术和职业卫生、三废治理、建筑和公用工程、涂装车间工艺设计等。全面系统地介绍了涂装车间工艺设计的内容、方法及相关知识。手册以涂装工艺、涂装设备、搬运及输送机械设备、涂装车间工艺设计为主线，对涂装作业过程各个环节所涉及的基本问题和关键问题逐一进行了详尽的介绍。手册内容先进全面，覆盖面广，实用性强，提供了大量的实用数据及图表，以供读者查阅。2100433B

本书是一部阐述新理念、总结新技术的实用涂装车间设计手册，系统介绍了涂装车间的工艺设计，前处理、电泳、喷漆室、粉末涂装、喷涂机器人和烘干室等涂装设备设计，机械化输送设备设计，电控设计和环保安全设计。新版以第二版为基础，对各章进行了全面修订，滚动充实近5年开发应用的绿色涂装工艺技术，全面阐明“绿色涂装”理念。为使读者了解涂装车间设计全流程需要考虑的方方面面，增编了第14章“涂装车间（线）整体设计案例”。本手册是主编和参编人员半个多世纪以来收集的专业资料和工作经验的总结，可作为涂装设备和涂装车间设计的工作指南。

本手册可作为从事汽车、轨道车辆、摩托车、农机、工程机械、轻工、家用电器、建材和其他工业涂装专业人员，涂装车间设计人员和涂装设备及输送设备制造厂商专业人员的工具书；可作为涂装现场工程技术人员、涂装工和涂装材料公司科研及销售服务人员的参考读物；也可作为涂装专业培训班和大专院校的教材。

《21世纪普通高等教育规划教材:涂装工艺及装备》可作为高分子材料专业或其他化学化工专业涂料工程方向的教材，也可作为相关专业研究生的主要参考书。

绪论

01工业涂装的概况1

02工业涂装工艺实例2

03我国涂装设备产业状况4

04涂装车间设计5

附件0-1集装箱涂装6

附件0-2工程机械涂装工艺技术的探讨9

附件0-3铝合金型材涂装工艺12

第1章 涂装车间（线）的工艺设计

11涂装工艺设计内容15

12工艺设计中应树立的新观念17

13工艺平面布置图设计18

131平面图设计原则18

132平面布置的方式19

133工场内的物流、人流线路20

134设备平面布置的注意点20

135绘制工艺平面布置图例20

136工艺平面布置图设计的评价方法22

14涂装车间（线）工艺设计水平的评价23

15提高涂装车间（线）工艺设计水平的措施24

附件1-1涂装车间（线）设计基础资料26

附件1-2轿车车身涂装车间各线的输送速度计算和3C3B典型涂装工艺流程实例28

附件1-3谈汽车车身涂装工艺设计的先进·可靠性、环保·安全性和生产·经济性——如何提高涂装工艺设计水平31

第2章 涂装前处理设备（装置）设计

21涂装前处理工艺和处理方式38

211涂装前磷化处理工艺39

212新一代环保型无磷涂装前处理工艺（硅氧烷处理技术）44

213铝及其合金涂装前氧化处理工艺46

214涂装前抛丸（喷砂）处理工艺51

215塑料件涂装前处理工艺53

22连续式前处理喷淋区段的设计56

221喷嘴的种类及特征56

222喷淋处理时必要的能力57

223喷淋室57

224间室58

225喷淋泵58

226处理液槽58

227喷淋配管及喷嘴布置59

228前处理设备的供排风60

23浸渍式前处理槽的设计60

231浸用槽体60

232槽液循环搅拌系统61

233加热装置61

24相关装置62

241油水分离装置63

242磷化除渣装置64

243槽液浓度自动管理装置66

25节水技术和清洗水循环再生利用技术66

251节水技术67

252清洗水循环再生利用技术69

26涂装前处理设备的发展趋势70

附件2-1前处理车身用先进的旋转浸渍输送机71

附件2-2可调球形喷嘴和三种喷头的流量数据及喷流图形73

附件2-3国内目前涂装前处理工艺已采用的各种分离、过滤装置（器）的流程图和照片75

附件2-4硅烷在涂装前处理工艺中的神奇应用79

附件2-5硅烷技术在涂装过程中的实际应用及管理88

第3章 电泳涂装设备设计

31电泳涂装92

311电泳涂装主要特征93

312电泳涂装局限性93

313阳极电泳涂装和阴极电泳涂装的比较94

314电泳涂装工艺95

315阴极电泳涂装的工艺条件97

32电泳涂装方面的专门用语98

321电泳涂装专业用语98

322电泳涂膜弊病（缺陷）102

33电泳涂装设备和附属装置的功能103

34电泳涂装设备设计要点104

341电泳槽、备用槽104

342电泳槽液循环系统和过滤装置106

343热交换器108

344超滤（UF）装置108

345电泳用直流电源和阳极系统109

346涂料补加装置110

347电泳涂装室111

348电泳后清洗设备111

349电泳涂装设备设计例113

35电泳涂装生产线设备管理要点115

36自泳涂装及其设备设计要点116

361自沉积机理117

362自泳涂装工艺流程117

363自泳涂装设备设计要点118

附件3-1日本的电泳槽液逆向流循环方式121

附件3-2谈阴极电泳涂装工艺设备的精益优化设计123

附件3-3电泳涂膜弊病（缺陷）及其防治133

附件3-4关于电泳涂装的新循环装置的采用业绩138

第4章 喷漆室及其相关设备设计

41喷漆室的功能和分类146

42喷漆室系统中的设备及其组成148

421喷漆室本体152

422供风系统153

423漆雾捕集和排风系统154

424循环水系统155

43喷漆室设计参数的选择155

431喷漆室大小及布置155

432风速和供排风量的平衡157

433湿式喷漆室的总供水量计算158

434照明159

44相关装备的设计要点160

441供风装置160

442漆雾捕集装置162

443废漆清除装置164

444喷涂设备的材质164

45喷漆室的安全与环保措施165

46喷漆室设计、使用中的注意事项166

47喷漆室系统设备的课题167

48喷漆室节能、削减CO2排出量的技术动态168

481喷漆室节能减排的技术措施169

482喷漆室排风循环利用169

49油漆循环供漆系统的设计与选型171

491油漆循环系统概述172

492油漆循环方式的选择172

493循环系统内的设备选择175

494油漆循环系统的监控180

495结论182

附件4-1喷漆室系统用过滤材料183

附件4-2干式喷漆室的技术进步187

附件4-3油漆循环系统（PCS）管路设计及质量控制196

附件4-4汽车水性漆供漆系统与智能电动泵的应用199

附件4-5汽车厂喷漆室空调采用热泵CO2排出量大幅度削减204

第5章 粉末涂料设备设计

51粉末涂料的涂装方法207

52粉末涂装的基本知识208

521粉末概述208

522设计时须知的粉末涂装用语208

53粉末涂装法及其设备构成209

531流动床浸渍法及其设备构成209

532静电粉末喷涂法及其装置构成209

533静电粉末喷涂设备的设计实例215

534静电流动床浸渍法217

535静电粉末振荡涂装法218

54粉末涂装的防火防爆219

55粉末涂装的前景220

附件5-1智能型供粉中心的特性介绍221

第6章 机器人静电喷涂技术的规划设计

61喷涂机器人的主要优点223

62专用术语224

63喷涂机器人的选用和配置227

631喷涂机器人的选型227

632喷具的喷涂流量228

633喷具相对工件的喷涂移动速度229

634喷涂相关的元器件的配置229

635喷漆机器人站的控制方式230

64喷漆机器人喷涂轨迹的设置231

65喷漆机器人离线编程技术231

66自动喷涂工艺和设备的新动向231

附件6-1标准喷涂机器人系统的特性介绍237

附件6-2金属及珠光底色漆的100%旋杯喷漆工艺的探讨240

附件6-3喷涂施工自动化243

第7章 固化（干燥）的基础知识和涂装用烘干室设计

71涂膜固化机理249

72烘干方面的专门用语250

73水分干燥及烘干室的设计255

731水分干燥的基础知识255

732水分烘干室的设计程序256

733新型的水分烘干室257

74烘干室的组成及其功能258

741热风式烘干室258

742辐射式烘干室262

743强冷室265

75涂膜烘干室的设计与计算266

751设计依据（必要条件）266

752烘干室实体尺寸的计算267

753烘干室的热量计算268

754循环风量的计算269

755烘干室区域的划分和排气269

756烘干室设计和计算方法举例270

76烘干室的维护保养272

77烘干室的节能减排技术措施272

771烘干时加热方法多样化，加热方式复合化273

772烘干室加热能源混合化274

773烘干室精益化设计274

774开发新的节能高效的涂膜固化技术275

第8章 涂装用机械化运输设备的设计

81概述276

811涂装生产中机械化运输设备的作用和意义276

812涂装生产中机械化运输设备的选择要点278

82架空运输机279

821悬挂输送机及其组成部分280

822积放式悬挂输送机284

823摆杆输送机292

824全旋反向输送机293

825多功能穿梭输送机295

83地面输送机296

831地面反向积放式输送机296

832滑橇输送机302

833鳞板式地面输送机316

834普通地面推式输送机316

835特种地面输送机317

836反向轨道输送机317

84摩擦传动输送机319

841摩擦传动输送机的标准部件及结构特点319

842摩擦传动输送机运行原理321

843摩擦传动输送机的使用范围及链条传动321

85起重运输设备321

851电动葫芦321

852单梁起重机322

853自行葫芦输送机323

854前处理电泳专用起重机325

86吊具327

87机械化运输设备的设计与计算330

871确定设计计算的原始资料330

872载荷小车组技术参数的确定330

873滑架与链条的选择333

874输送机生产率、链条速度及生产节拍的计算337

875输送机系统中载荷小车组（或滑橇）数量的确定340

876输送机最大牵引力及电机功率的计算341

88输送机的维护与管理344

881润滑油的选取及供油装置344

882输送系统的保养简介345

883输送链的异常状况345

附件8-1前处理、电泳涂装用输送设备的新进展346

第9章 涂料车间的电控设计

91概述352

92需求识别352

921业主需求352

922工艺设备需求352

923其他需求353

93总体方案354

931典型二层网络方案354

932面向数字化管理方案355

933经济型方案355

934ProfiNet方案356

935其他方案357

94系统划分357

941需要考虑的因素357

942参考实例357

95统一技术措施358

96元件及材料选择359

97原理设计360

971总则360

972前处理设备电控设计要则362

973电泳设备电控设计要则362

974喷漆室系统设备电控设计要则363

975烘干设备电控设计要则363

976其他小型设备电控设计要则364

977滑橇输送设备电控设计要则364

978积放链输送系统电控设计要则365

979程控行车输送系统电控设计要则366

9710转运车输送系统电控设计要则366

9711垂直地面链等小型输送系统电控设计要则366

9712自行葫芦输送系统电控设计要则367

9713识别系统设计要则367

9714中央控制室367

98控制柜（箱、台）布置369

99端子接线370

910外部管线370

911系统操作使用说明书372

912软件372

913电控系统设计评价374

914参照标准374

第10章 劳动量、动力、涂装用材料的设计计算

101劳动量计算及操作人员确定375

1011工时定额及专用工位数的计算375

1012人员数量的计算377

1013劳动量的计算377

102动力计算378

1021水耗量的计算378

1022电耗量的计算379

1023蒸汽（热水）、煤气（天然气）等耗量的计算379

1024空调机热损耗的计算383

1025压缩空气耗量的计算383

1026能源汇总383

103材料消耗计算、物流及辅助部门设计385

1031材料消耗及废料排放量计算385

1032物流及辅助部门设计387

附件10-1喷枪和各种气动工具的耗气量及工作气压389

附件10-2暖通和各种动力汇总资料格式390

附件10-3汽车车身涂装生产材料定额392

第11章 涂装车间安全和环保设计

111概述393

112涂装车间安全和环保专业用语394

1121防火防爆394

1122爆炸范围395

1123有机溶剂蒸气的相对密度395

1124粉尘爆炸395

1125静电和避雷395

1126防苯中毒396

1127高空和箱内涂装作业的安全397

1128防噪声、防振动399

1129涂装公害“三废”399

113涂装车间的安全设计400

1131土建、公用设施的安全设计400

1132涂装车间工艺设备的安全设计402

1133涂装车间安全管理设计402

114涂装车间的环保（三废处理）设计404

1141废气处理设计405

1142废水处理设计410

1143废弃物处理设计412

1144涂装车间排水再利用循环技术414

附件11-1涂料用有机溶剂的特性417

附件11-2车间空气中有害物质的最高容许浓度419

附件11-3德国艾森曼公司的废气净化设备424

附件11-4GB 8979—1996《污水综合排放标准》427

附件11-5一般有机溶剂型工业涂装线的环境负荷典型案例分析429

第12章 工艺概算及技术经济指标

121工艺概算434

122技术经济指标434

123能耗和环保指标436

附件12-1涂装设备估价办法437

附件12-2HJ/T 293—2006《清洁生产标准——汽车制造业（涂装）》439

附件12-3轿车车身涂装线的能源消耗及CO2排出量的计算例441

附件12-4日本丰田汽车公司涂装规划项目的2010年目标443

第13章 创建绿色涂装车间

131低VOC化绿色涂装工艺技术446

1311加速工业涂料更新换代，采用VOC含量低的涂料448

1312提高涂装效率（涂着效率）、提高涂料的有效利用率，降低涂料损失449

1313优化涂装工艺，调整膜厚，减少涂料耗用量451

1314依靠技术进步，加强管理，削减洗净溶剂用量452

1315焚烧处理453

132节能减排、低碳化绿色涂装工艺技术453

1321涂装前处理和电泳涂装方面的节能减排工艺技术455

1322在喷漆室方面的节能减排技术456

1323在涂膜固化（烘干）方面的节能减排工艺技术457

1324开发采用热泵技术和可再生能源，削减CO2排放量458

133无害化绿色涂装工艺技术459

1331涂装前处理方面459

1332在涂料方面460

1333涂装车间的废弃物处理方面460

134加强科学管理，向涂装管理要效益460

附件13-1汽车用水性涂料的特征及其涂装技术462

附件13-2汽车涂装采用热泵技术和削减CO2排放量效果472

附件13-3汽车涂料中有害物质限量481

附件13-4创建零涂装缺陷的汽车涂装线484

附件13-5绿色涂装车间Eco"para" label-module="para">

附录

附录1各种黏度标准换算表497

附录2各种细度换算表497

附录3涂装用的砂纸、砂布、水砂纸规格一览表498

附录4不同温度下的露点温度498

附录5干湿球温度计换算表（相对湿度， %）499

附录6水在不同温度时的物理常数500

附录7饱和水蒸气的基本常数501

附录8水的温度与蒸汽压力关系(0～100℃)501

附录9每平方米液面每小时散热量502

附录10某些液体在0～100℃的平均比热容C502

附录11干空气在P=101325Pa大气压时的物理常数502

附录12涂装与气温、湿度的关系503

附录13计量单位换算表504

附录14法定计量单位表505

附录15AQ 5201—2007《安全生产行业标准——涂装工程安全设施验收规范》508

附录16ISO 14644—1洁净室和洁净区空气洁净度等级512

附录17《机械工业工程设计基本术语标准》（涂装部分用语）513 2100433B