
丰田汽车公司(以下、丰田)研发出了一种采用静电而不使用空气的新型车漆喷涂机(无气车漆喷涂机),以取代传统汽车车身喷漆过程中采用的空气喷雾式车漆喷涂机。这次研发的无气车漆喷涂机使用的是世界全新技术,喷涂效率(喷涂的车漆量与实际附着在车身上的车漆量之比)——超过95%,为全球最高,因为一般的涂装效率约为60%~70%。
通过导入新型无气喷涂机,有望将丰田集团涂装工序的CO2排放量减少7%左右。此外,因为位于喷漆室底部(喷涂区)的未附着涂料的收集装置可以做的更小型化,今后涂装生产线也可能会变得更加小型化。
丰田正在推进实现“工厂二氧化碳零排放挑战”(Plant Zero CO2 Emissions Challenge)的计划,该计划是丰田于2015年公布的“丰田2050环境挑战”(Toyota Environmental Challenge 2050)的目标之一。作为该计划的一部分,丰田研发了无气车漆喷涂机。目前已经在丰田的高冈(Takaoka)和堤(Tsutsumi)工厂导入完成、今后也会陆续向其他工厂展开的同时,也在考虑整个集团公司的导入以及集团外部的技术提供。
关于喷涂机的特点
传统的空气喷雾式喷涂机主要是通过空气动力将涂料微粒化,微粒化的粒子通过空气的流动附着在车体上。但是从车体反弹的空气会把涂料的粒子吹散,所以喷涂的附着率只有约60%至70%。相比之下,新型无气车漆喷涂机用电将涂料微粒化(静电微粒化),带上静电的粒子会被车身“吸附”附着在车上面。因为静电微粒化以及静电涂装技术,可以大幅减少粒子的飞散量,从而实现更高的附着率。
老型空气式喷涂机
飞散粒子多
新型静电无气喷涂机
飞散粒子少
实现高喷涂率的新技术
1) 最适合喷涂机头部的圆柱形回转头可以将喷涂量调整至最佳。
静电微粒化技术一般应用于喷出极少量液体的美容器具等,而丰田将该技术应用于车身喷漆上。具体而言,该喷涂机的喷头是圆柱形的,大约有600个特殊的凹槽,旋转可产生离心力,让车漆流入凹槽并通过静电微粒化,从而开发除了全球首款利用静电将涂料的粒子附着在车体上的技术。

2)电流控制高度精确,使得近距离喷涂成为可能
由于车身不平整,该圆柱形喷头与车身的距离不一,导致电流不稳定。不过,该款无空车漆喷涂机能够随时监控电流的变化,并自动控制电压,让圆柱形喷头与车身之间保持大约10厘米的距离,在一定的电流下实现静电微粒化和静电喷涂,从而防止车漆颗粒大小不一,最终实现高质量喷涂。

以上文章翻译自丰田官网

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