我国喷涂设备和涂装技术的研究现状及发展趋势分析

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• 自动喷涂设备及涂装技术的开发与应用

  彭军1、薛纯真2、杨育农1

  摘要：本文回顾了自动喷涂设备和涂装技术的发展和应用喷涂生产线定制，介绍了我国喷涂设备和涂装技术的研究现状，指出了我国目前涂装技术水平的不足，提出自动喷涂在涂料行业未来的发展趋势，喷涂过程自动化技术的研究对于推动喷涂过程以机器代人的实施具有非常重要的社会、环境和经济意义。

  关键词：自动喷涂；喷涂设备；涂层技术；发展趋势

  0 前言

  涂料是指用保护层或装饰层覆盖金属和非金属表面，是涂料行业表面处理工艺的重要组成部分。涂装产品通过最终在被涂物表面形成的涂膜来体现其应用价值，因此涂装质量直接影响涂装产品的外观质量和应用水平。油漆产品的外观质量不仅反映油漆本身的防护功能和装饰性能，也是构成产品价值的重要因素。随着工业技术的发展，涂装已经从人工操作发展到工业自动化，自动化程度越来越高，

  1 发展状况

  我国涂料生产线的发展经历了从手工到生产线，再到自动化生产线的发展过程。涂装工艺可简单概括为预处理喷涂、干燥或固化、三废处理。我国的涂料工业真正起源于1950年代引进苏联技术。一些受援项目开始建设涂装生产线，但这些生产线一般采用钢板焊接坡口和钢结构喷涂干燥室相结合的方式。采用电动手动悬挂工件（很少使用悬挂输送机）。当时的酸洗槽是内​​衬铅的普通钢板。随着时代的发展，有内衬玻璃纤维增​​强塑料或全玻璃纤维增​​强塑料的罐。1960年代以来，由于轻工业的发展，自行车制造行业首先出现了机械化生产线和自动化生产线，以及在原有坦克线生产的基础上增加程控小车形成的程控线. 这些主要出现在上海和天津，当时我国涂料行业的主要任务还是防腐。但是，随着我国经济的发展和国外绘画技术的发展，通过技术的引进和国外技术的交流，我国的绘画技术得到了迅速的发展。在自动化镀膜生产方面，静电喷涂和电泳涂装技术的推广应用，粉末喷涂技术的发展和推广，特别是在我国家电行业、日用五金、钢制家具、铝部件、电器产品、汽车行业等方面得到了蓬勃发展该领域在涂装行业取得明显进展，智能喷涂机器人也出现在涂装生产线上。目前我国的涂料生产线估计有几千条喷涂生产线定制，进口的大型涂料生产线几乎占了一半。家电行业、日用五金、钢制家具、铝件、电器产品、汽车行业等领域的蓬勃发展，涂装行业取得明显进展，涂装生产线也出现了智能喷涂机器人。目前我国的涂料生产线估计有几千条，进口的大型涂料生产线几乎占了一半。家电行业、日用五金、钢制家具、铝件、电器产品、汽车行业等领域的蓬勃发展，涂装行业取得明显进展，涂装生产线也出现了智能喷涂机器人。目前我国的涂料生产线估计有几千条，进口的大型涂料生产线几乎占了一半。

  2 技术进步

  从我国现有涂料生产线来看，主要问题如下。一是我国在涂装设备的研发上投入不多，很少有先进成熟的涂装设备占据市场。即便是国内自建的涂装生产线，生产线上的一些关键技术和设备也主要靠进口。. 二是我国部分基础元器件和控制元器件质量不达标，经不起长期考验。因此，尽管生产线设计先进，但设备并没有足够的保障。同时，国内对生产线的投资相对盲目，无法按需选择设备。以上诸多问题，导致我国涂料生产线水平不够高，还有很多需要改进和完善的地方。事实上，我国设计制造的一些涂装生产线是结合我国国情的，技术装备水平并不逊色于国外一些生产线，但往往受到元器件可靠性和使用寿命的困扰.

  我国部分涂装生产线由于一次性投资的限制，对安全问题重视不够，导致大量涂装生产线不符合涂装作业的安全规定。防火防爆隐患多。如何做到全面防护，推动涂装生产线向有利于工人健康、保障安全的方向发展，我们不够重视。操作人员缺乏涂装知识，不按操作规程操作，不按工艺条件操作，忽视操作环境，不注重环保，制造水平粗糙。国内产业布局分散，企业规模普遍较小，综合实力较弱，很大程度上依赖人工操作，因此制造工艺粗糙，技术落后，设备外观差，直接影响业绩设备的指标和可靠性。也导致国内涂料生产线价格偏低。

  3 发展方向

  我国的涂装生产线设备自1970年代以来，特别是改革开放后，一直在不断发展，但国内涂装设备基本处于“自发”状态，设备不适应市场需求，很多关键的喷涂设备还有更多要进口。目前，我国涂料生产线数千条，每年也投资新生产线数百条。每年在全国的投资约10亿元。其中，国外相关企业和合资企业占比30%~40%。我国有数千家涂装设备厂，产品种类现在几乎涵盖了涂装行业的各个环节。我国的发展前景" s涂料生产线很吸引人，但发展中确实存在很多问题。解决我国涂料行业存在的问题，首先要从培养相关技术人才入手。重视涂装专业人员的培养是提高国产涂装设备技术含量的关键。高等学校要根据市场需求开设相关专业，加强涂装技术人员专业培训，提高专业技能和技术素质，加强涂装生产线技术研发投入，淘汰涂装生产线制造企业优胜劣汰。行业管理体系。由于涂料生产线在国民经济中的比重及其作用的重要性，要制造必要的舆论，引起国家职能部门和行业管理部门的足够重视，进行必要的宏观规划和专业指导，对行业发展给予必要的支持。尽快建立全国涂料行业信息网络，提高涂料质量，加强技术交流，组织协调引进项目参观、研讨、吸收创新，共同推进涂料设备国产化。此外，要加强涂装安全技术管理，执行涂装作业安全规程相关标准，建议实施涂装生产线设计制造许可制度，完善和完善安全防护措施，确保生产安全、人员安全，满足环保要求。积极对原有落后的涂装生产线进行技术改造，将涂装生产线设备的非标设计生产转变为标准化、系列化设计生产，提高涂装生产线设备的技术水平和生产水平。采用新技术、新设备、新材料，积极采取节能措施，采取在线检测，推广计算机在涂装生产线中的应用，提高生产线的机械化、自动化水平，提高涂装工件的防腐和装饰质量，保证涂装质量。安装在生产线上的设备的质量。市场需要深思熟虑的规划、营销和服务。要做到管理科学、技术先进、服务优良，涂料行业的设计制造单位必须加强合作，一心一意，更好地为用户服务。设计一条结构紧凑、可靠性高、效率高、噪音低、能耗低、维护要求低、使用寿命长的涂装生产线，用合格的涂装生产线涂装优良、合格、符合防腐要求的涂料而装饰是我国涂料行业发展的最终目标。要不断研发涂装设备，保证涂装生产线技术的不断提高，为我国涂装工业的发展做出应有的贡献。，符合防腐、装饰要求的合格涂料是我国涂料工业发展的最终目标。要不断研发涂装设备，保证涂装生产线技术的不断提高，为我国涂装工业的发展做出应有的贡献。，符合防腐、装饰要求的合格涂料是我国涂料工业发展的最终目标。

  4 未来趋势

  1950年代以来，以美国、德国、日本为主的世界工业强国相继开始在工业生产线上应用简易工业机器人设备。目的是节省人工成本，提高生产效率。随着计算机技术和机械制造技术的飞速发展，这些国家已经建立了完整的工业机器人产业体系，在工业机器人关键技术领域取得了领先优势。尤其是在新一轮科技革命和全球竞争的背景下，各国纷纷将机器人产业提升到国家战略层面，加大扶持力度，力争在工业机器人核心技术领域继续保持领先地位。

  进入21世纪以来，我国人口结构逐渐老龄化，劳动力成本快速上升，我国制造业长期依赖的人口红利逐渐消失。同时，随着全球化进程的不断推进，印度、越南等国的制造业也开始崛起，我国的劳动力成本与这些国家相比不再具有优势。因此，我国制造业面临着巨大的产业升级压力。以制造业为主体，建立先进的新型制造业体系迫在眉睫。面对新形势，制造业面临的挑战与机遇并存。可以预见，工业机器人将成为我国制造业升级的重要基础。因此，自动喷涂机器人行业的技术发展和产业形势具有重要的社会意义。

  随着人们对环境保护和安全健康的日益重视，安全生产已成为社会共识。要在安全环保的基础上进一步提高产品质量和生产效率，需要加大喷涂工艺优化的投入，研究更合理的喷涂喷嘴操作装置设计，从而大幅度减少操作人员，节省油漆用量，提高漆面质量稳定性，提高产品生产效率。同时，由于喷房无需操作人员，也避免了传统喷涂中的安全隐患和劳动力不可控性。因此，喷涂的工业化生产变得更加安全，

  喷涂机器人的出现代表着工业自动化水平的提高。喷涂机器人的应用需要相应的产品设计开发、制造生产，以及相应的企业管理水平。目前，我国的中小民营企业还没有达到这个水平。使用机器人进行喷涂作业，不符合我国目前的工业水平。国产品牌主要是非标定制型自动喷涂机进行生产，功能单一，使用常规自动喷头。换色、清洗等问题没有很好的解决办法。设备一般体积大、质量大，以及喷涂作业对周围环境和操作人员的影响很大。国外只有少数几家公司拥有全封闭小型喷涂设备，但都有自己的局限性，比如换色清洗、表面喷涂等问题都没有很好的解决。实验室、无尘车间等对环境和使用功能要求更严格的小型自动喷雾器还有一定的市场差距。

  面对制造业向智能化发展的大趋势，涂料行业也必须走在智能化的前沿。为满足国家工业4.0和节能环保的要求，研制一种基于高精度、高- 结合智能控制系统的高效工业机器人。该自动喷涂装置可以改善施工环境，提高喷涂质量，减少资源消耗，降低企业生产成本，帮助企业提高喷涂生产效率和自动化水平，节能减排，减少环境污染，具有显着的社会效益。因此，智能自动喷涂设备在涂料行业节能减排方面潜力巨大，不仅为未来贡献力量，也为我国涂料行业“话语权”的发展和提升赢得了机遇。