摘要：现如今，我国的汽车行业发展迅速，汽车涂装给我们带来”视觉盛宴”的同时，也带来了许多“后顾之忧”，在光鲜亮丽的外表背后还有许多废漆、废水、废渣需要处理。喷涂废漆处理方式有多种，如传统涂装AB剂后处理方式、生物药剂后处理方式以及电絮凝后处理方式等。文章着重对这几种后处理方式进行对比。
关键词：汽车涂装；后处理；传统AB剂；生化型药剂；电絮凝
引言
喷涂机器人在机器人工业应用领域中占有很重要的地位，尤其是汽车加工制造业，其对环境的要求程度、自动化集成度等在同等规模的机器人工程设计制作中都是最高的。其牵涉到的关联设备有机械化输送、供排风、温湿度、消防等，其自身控制参数有喷幅、转速、高压、流量等，其设计正在随着客户对于自动化程度要求的提高而不断提高。“连续、高效、安全”正在成为衡量机器人系统是否成熟和可以信赖的标准。其中，机器人系统的安全和防错技术是保证这一切的前提条件。
1涂装的基本概念
1.2.1涂装
涂装是将涂料涂在物体（物品）表面经过干燥成膜的工艺过程。
1.2.2涂装的功能
1）涂装的功能：保护作用、装饰作用和特种功能。2）防腐蚀功能指标：20世纪90年代以前汽车涂装重点研究的是防腐性，以后重点研究的是装饰性。德国大众的防腐蚀功能指标是3年无表面锈蚀，12年无穿孔锈蚀；美国防腐蚀功能指标是8年无结构锈蚀。
1.2.3涂料的组成
1）颜料：颜料不溶于水、油、溶剂，其作用是使涂层具有一定颜色、强韧性及耐久性，如锌铬酸盐、铝片、云母等。2）树脂：树脂是涂膜的主要成分，决定涂膜的性能，如环氧树脂、醇酸树脂、丙烯酸树脂等。3）溶剂：溶剂是用来溶解树脂、油脂，将涂料稀释到涂装的黏度，常用的溶剂包括醇类、酯类、醚类、酮类、烃类物质。4）添加剂：添加剂具有专门用途，如染料、杀菌剂、防锈剂、防火剂、干燥剂、消光剂等。
2汽车涂装喷涂后处理
2.1传统涂装后处理方法
漆雾凝聚剂又称为除漆剂、造渣剂、涂料絮凝剂，专门用于湿式喷漆系统捕捉过喷漆雾，防止漆雾粘附于设备管道及泵体内部，堵塞水路和气路，保证设备正常运行。漆雾凝聚剂通过对循环水中的油漆进行解粘和变性，将循环水中细微粒子、涂料颗粒、有机胶体粒子凝聚为多孔絮状、多孔块状或大径粒子，漂浮在水面，便于定期人工或刮渣机连续打捞，然后从循环水中去除，从而实现喷漆废水循环使用。当今在涂装行业中湿式后处理中应用最为普遍的是有机双剂型产品，其包括A、B双组分。分别起到除粘性和悬浮漆渣的作用，将所捕捉到的废漆在循环水槽里通过加入絮凝剂和凝聚剂以及片碱进行反应处理，处理后的漆渣通过刮渣机将其打捞处理并集中转移处理，效果较为显著。但是，因涂漆类型的不同、漆雾凝聚剂的配方、环保要求等因素，漆雾凝聚剂的解粘和上浮效果以及气味经常不尽如人意，存在较多弊端，如，漆渣很粘、上浮率低且散发出浓浓的气味，污染环境，影响人体健康。
2.2喷涂机器人对于加工件识别的安全和防错
对于待喷涂物品，一般在设计时都会考虑如何针对不同产品进行自动识别。如整车喷涂线，在车辆进入自动喷涂段前，机械化输送设备会在特定位置给机器人系统发送相关数据（如车型、颜色等），机器人可根据机械化输送设备所传送的数据进行自动喷涂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆考虑到机器人自身设备及车身的安全，机器人系统会在车辆进入待喷涂工位时通过光幕或超声波来扫描相应的特征点，并在设置好的数据库中比对，如果相符将使车辆进入喷涂工位，如不相符则停止车辆输送，报警提示操作人员核对信息。
2.3生物药剂后处理
生化型漆雾凝聚剂中的化学成分，与传统型漆雾凝聚的机理相似。1）脱粘成分通过润湿、渗透、分散作用将雾状油漆迅速分散成小颗粒物质。2）亲油基团包裹漆雾颗粒，亲水颗粒伸入溶液中，从而破坏涂漆的基本基团，降低了界面自由能，改变粒子的表面性质，防止粒子的聚集，从而达到消除粘性的目的。3）絮凝成分通过氢键、静电、范德华力的作用对漆颗粒有较强的吸附作用。高聚合度的线性分子在循环水中保持适当的伸展形状，把大量细小的颗粒吸附后团聚在一起，从而实现絮凝净化水质的效果。4）生物作用生物作用的基本原理是在化学成份的基础上通过每天都在自然发生的生物降解过程，将涂漆中的高分子聚合物先被活性微生物分解为小分子物质，最后分解为二氧化碳和水。利用天然的微生物把大部分复杂的有机分子转变为简单而无危害的物质。特点：生物成分利用微生物的作用，可以分解油漆中的有机化合物，有助于控制循环水中有机物的积累，从而降低了换水频率。该工艺还减少了漆渣中有机物的含量，从而大大降低了漆渣的产生量，提高了漆渣的质量。
2.4电絮凝后处理
通过电絮凝、吸附与脱附、气浮原理将油漆固体物质与油漆溶剂物质与水分离开来，清水回到循环池，漆渣通过控干管理，控制含水率。1）槽液对比（PH、色度、悬浮物、出水透明度、出水气味）处理后的槽液PH值、色度、悬浮物较原槽液均有大幅度改善，PH值明显提高，色度和悬浮物均大幅度降低。处理后水质透明度高，闻起来也无异味。2）漆渣对比（含水率、粘性、出渣量）电絮凝处理后的漆渣无粘性，但漆渣的含水率在没有控干或烘干的情况下较高，这涉及到稀泥行业处理技术，将作为另外课题专门研究。3）药剂量对比/药剂成本对比通过现场三个月对电絮凝后处理方式的验证，药剂成本较传统的AB剂处理降低约0.1元/车。药剂成本与产量和产能有关，需根据具体情况具体分析。
2.5喷涂机器人段室体的安全与防错
机器人系统一般分工作站和工作线，其统一的特点是要求工作区域相对封闭，机器人运行期间，只允许待加工件和辅助工装在其工作区域内。有些甚至通过安装在机器人臂上的检测装置来复核环境是否真实达到设计安全要求。同时为了确保工作区域的相对封闭，会对整个区域安装全封闭室体或半封闭围栏来保证人员及设备安全，并对需要进出人员的门、通道安装检测开关来确保安全。喷涂机器人在自动喷涂段区域工作，进入自动喷涂段区域的每一个人员进出门都会安装门磁（安全保护）开关，从而检测有无人员出入。并在与其他段（如手工段、检查补漆段等）相同的部位安装光幕保护，来保证其他工位人员或无关部件在机器人运行期间不会通过工件通道进入该区域（机器人喷涂区）。为了应对紧急情况，在室体的进出口以及操作台都会预留急停按钮，以便在意外情况发生时，第一时间任意按下一急停按钮，切断电源，系统停止运行。
结语
通过对比，传统AB剂型后处理、生化型后处理、电絮凝后处理几种后处理方式各有优点与长处，应目前整个国家和人们对生态环境保护的高度重视和积极推进，以及现实生活对绿色环境的迫切需求，减少污染物排放和美化环境迫在眉睫，涂装后处理一定将在环保方面有创新性的发展。与此同时，废漆和污水处理技术需要不断引进新技术，如微生物、电絮凝技术与传统技术的结合起来，达到很好的喷漆室循环水质、较少的沉渣量、较低的漆渣含水率、污水排放少甚至零排放的目标！
参考文献：
[1]王锡春.最新汽车涂装技术[M].北京：机械工业出版社，1998.
[2]吴涛.汽车涂装材料的现状与发展[J].上海化工，1989（9）：28-30.
[3]杨必暖.现代涂料与涂装[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，1998.
[4]陈纪民.汽车涂装技术[M].北京：人民交通出版社，2009.
论文作者:剡维勤
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
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