烘房汽车油漆固化流程模拟
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烘房汽车油漆固化流程模拟当制造商正努力把汽车制造得更坚实、更轻便,以符合美国新出台的汽车碰撞标准和燃油标准(对燃料节省的要求更高)时,他们也面临着来自涂装车间的艰巨挑战。
添加加固部件,并使用泡沫插件、特殊的粘合剂和减震材料,确实改善了车身设计,但这些质量大、热容量高的材料也增加了涂装的难度。
简介当制造商正努力把汽车制造得更坚实、更轻便,以符合美国新出台的汽车碰撞标准和燃油标准(对燃料节省的要求更高)时,他们也面临着来自涂装车间的艰巨挑战。
添加加固部件,并使用泡沫插件、特殊的粘合剂和减震材料,确实改善了车身设计,但这些质量大、热容量高的材料也增加了涂装的难度。
新车型发布前,几乎每一个汽车制造商都会关心同样的问题,即是否能在现有的或新的烘房里使油漆得到适当的固化,以及如何对现有的烘房进行改造,以满足油漆固化的需求。
缓解这些担忧,需要找到方法能精确预测烘房里车身的温度。
全球领先的涂装系统供应商杜尔(Dürr Systems)采用计算机流体动力学(CFD)模拟技术,能完全模拟汽车的烘房。
经过几年的开发,杜尔已能对实车进行完整的烘烤模拟,并具有相当好的精确度。
计算机烘房模拟是通过商业化的CFD软件、ANSYS FLUENT和杜尔自主开发的用户自定义功能(UDF)代码来进行的。
CFD模拟不仅能检索到车身上任何一点的温度-时间曲线,用于油漆固化评估,还能在烘房里提供一个可见的数字化气流和温度场,以便工程师能在生产制造前改进设计。
与实验室的烘房测试相比,CFD 模拟不需要有真正的烘房和样车,而且可以在车辆设计的早期进行。
这就使制造商有机会完善用于生产的新车身设计,并在新车型发布前有更多的时间改进现有的烘房。
固化要求与流程固化漆膜本身很简单。
基本要求是,先对湿漆膜进行加热,然后根据给定的油漆固化窗口把温度保持一定的时间。
然而,当湿漆膜在车身上时,要满足这一要求就困难多了,因为汽车各部件的温度会决定油漆的温度。
汽车烤漆喷涂底漆工艺流程汽车烤漆喷涂底漆可是个很有趣的过程呢!一、准备工作。
咱得先把要喷漆的汽车表面处理好。
这就像是给汽车的表面来个大扫除,把那些灰尘啊、油污啊,统统都弄掉。
要是有锈迹的话,那也得除锈,就像给汽车的皮肤祛痘痘一样,可不能让锈迹在底漆下面捣乱。
这时候,砂纸就派上用场啦,可以把表面打磨得滑溜溜的。
而且啊,周围的环境也要弄得干净整洁,不能有太多灰尘在旁边捣乱,不然底漆喷上去就像在灰尘堆里做蛋糕,肯定不好看。
二、底漆的选择。
底漆的种类那可不少呢。
我们得根据汽车的材质、使用环境这些来挑选合适的底漆。
比如说,如果汽车经常在海边跑,那就要选那种比较耐腐蚀的底漆,就像给汽车穿上一件防水又防锈的小外套。
要是在城市里开的车,那可能对耐磨损的要求就更高一点。
这就像我们选衣服,不同的场合要穿不同的衣服一样。
而且啊,底漆的颜色有时候也有讲究,有些颜色可能和上面的漆层搭配起来更好看,就像我们搭配衣服的颜色一样,要时尚又协调。
三、喷涂设备的准备。
喷枪可是喷涂底漆的关键家伙。
在开始喷漆之前,要把喷枪检查好,看看有没有堵塞的地方。
就像检查我们的笔有没有墨水一样,如果喷枪堵住了,那底漆可就不能顺利地喷到汽车上啦。
而且啊,喷枪的压力也要调整好,压力太大了,底漆就会喷得不均匀,像被调皮的小孩乱画了一样;压力太小呢,底漆又可能喷不上去,就像力气小的人推不动重物一样。
还要准备好空气压缩机,给喷枪提供稳定的气源,这就像给喷枪找了个可靠的动力伙伴。
四、底漆的喷涂。
开始喷底漆的时候啊,要保持喷枪和汽车表面的距离合适。
这个距离可不好把握,就像我们投篮一样,太近了,底漆会堆在一起,形成流痕,就像小水滴流下来的痕迹一样,可难看了;太远了呢,底漆又会喷得太薄,起不到很好的保护作用。
一般来说呢,这个距离在15 - 20厘米左右比较合适。
然后呢,喷枪要以均匀的速度移动,不能忽快忽慢的,就像我们走路一样,要稳稳当当的。
这样喷出来的底漆才会均匀又好看。
第1篇一、施工准备1. 工具准备:喷涂设备、油漆、稀释剂、清洁剂、砂纸、毛刷、刮刀、砂轮、气泵、排风设备、消防器材等。
2. 环境准备:施工场地要求通风良好,温度适宜,湿度控制在一定范围内,避免油漆未干时受潮。
3. 人员准备:施工人员需具备一定的油漆喷涂技能,熟悉各种油漆的性能和施工方法,并穿戴好劳动保护用品。
二、施工步骤1. 汽车清洗:将汽车清洗干净,去除表面的污垢、油渍、锈迹等,确保施工表面干燥、平整。
2. 打磨处理:使用砂纸对汽车漆面进行打磨,去除漆面划痕、凹坑等缺陷,提高漆面附着力。
3. 喷涂底漆:根据汽车车架、骨架等部位的具体要求,选择合适的底漆进行喷涂。
喷涂前,将底漆搅拌均匀,调整施工粘度。
喷涂过程中,注意喷枪与被涂部位的距离和角度,确保涂层均匀。
4. 中涂漆喷涂:底漆干燥后,进行中涂漆喷涂。
中涂漆的选择应根据汽车漆面的要求确定。
喷涂方法同底漆。
5. 面漆喷涂:中涂漆干燥后,进行面漆喷涂。
面漆的选择应根据汽车的颜色和光泽要求确定。
喷涂方法同底漆和中涂漆。
6. 干燥固化:喷涂完成后,将汽车放置在通风良好的地方,待油漆完全干燥固化。
干燥时间根据油漆种类和施工环境而定。
7. 检查验收:油漆干燥固化后,对汽车漆面进行检查,确保涂层均匀、无气泡、无划痕等缺陷。
三、注意事项1. 施工过程中,注意保持施工现场的清洁,避免灰尘、杂物等污染漆面。
2. 施工人员需穿戴好劳动保护用品,如口罩、手套、防护眼镜等,防止油漆对身体的伤害。
3. 喷涂过程中,注意喷枪与被涂部位的距离和角度,确保涂层均匀。
4. 施工环境要求通风良好,温度适宜,湿度控制在一定范围内。
5. 施工过程中,注意消防安全,避免火灾事故的发生。
6. 施工完成后,对汽车进行全面的检查,确保油漆质量符合要求。
四、总结汽车油漆施工程序包括施工准备、施工步骤、注意事项等环节。
施工过程中,需严格按照操作规程进行,确保汽车漆面的质量。
同时,注重施工环境、人员安全等方面,提高施工效率,保证施工质量。
汽车烤漆工艺流程
汽车烤漆工艺流程一般分为以下几个步骤:
1. 预处理:将车身表面进行清洗和处理,以去除旧漆、污垢、油脂和其他杂质,并磨砂处理获得光滑表面。
2. 喷涂底漆:在车身表面涂上一层底漆,以保护金属表面免受腐蚀,并提供可靠的基础涂层。
3. 喷涂面漆:在底漆表面喷涂一到多层漆,以获得所需的颜色和光泽度。
4. 干燥和固化:将喷漆的车身放入烤箱中,以温度和时间控制乾燥和固化。
5. 抛光:使用抛光机和磨皮液将汽车表面削平和打磨,以获得平滑、反光和耐用的表面。
需要注意的是,不同汽车的烤漆工艺流程可能存在差异,并且其技术细节和要求会随着时间和技术进步而变化。
特种车喷漆烘干室一、工艺技术参数生产工艺流程全部装配完后整车涂装。
喷涂环氧底漆40~50mm →干燥(65~80℃下60~40min)→刮腻子→腻子干燥(65~80℃下60~40min)→打磨(湿打麿)→喷涂聚氨脂中途漆(40~50mm)→干燥(60~80℃下60~40min)→打磨(湿打麿)→喷涂丙稀酸聚氨脂漆(30~40min)→干燥(60~80℃下60~40min)1、整车参数1)整车最大外形尺寸及整车重量(空载)A、最长QDZ5300ZL;S长×宽×高=9555×2500×3370(mm)整车重量14.9TB、最宽QFY140长×宽×高=5420×2610×2040(mm)整车重量18.5TC、最高QDZ5110JGKC17长×宽×高=8900×2420×3570(mm)整车重量9.41T2)整车最小外形尺寸及整车重量(空载)A、最短QDZ5041TQY长×宽×高=4300×1860×2100(mm)整车重量3.2TB、最窄QDZ5041TQY长×宽×高=4300×1860×2100(mm)整车重量3.2TC、最低QDZ5050TQY长×宽×高=4680×2380×1500(mm)整车重量4.5T2、生产纲领全年工作254天每周5天单班工作制度时最低生产特种车300台/年二、喷烘两用干式喷漆室简介(一)设备设计原则及主要技术参数本设备用于喷漆/烤漆作业,在同一房内完成。
本设计采用干式结构,上送风、下吸风方式,作业区平均风速V=0.4m/s,大于溶剂挥发速度0.2m/s,使漆雾和溶剂能有效排净,烤漆工作时采用国际先进的高红外快速加热技术,高强度定向辐射工件,由里到外干燥腻子和漆膜,加热时间短,效率高,漆雾过滤采用G2漆雾过滤布和活性碳吸附二次过滤,可有效地过滤掉漆雾,排放的气体符合环保要求。
干式移动喷漆房操作规程
《干式移动喷漆房操作规程》
一、设备说明
1.1、干式移动喷漆房是用于汽车喷漆等工艺的设备,具有加热、过滤、照明等功能。
1.2、操作人员需了解移动喷漆房的基本结构和工作原理,熟悉操作面板和控制装置。
二、安全操作
2.1、操作人员需穿戴相关防护用品,包括防尘口罩、手套、护目镜等。
2.2、在操作过程中,不得吸烟,禁止火种和易燃物品进入喷漆房内。
2.3、操作人员需严格按照操作规程操作设备,如有异常情况应及时报告。
三、操作流程
3.1、开启喷漆房通风设备,确保室内空气流通。
3.2、按照工艺要求进行喷漆准备工作,包括车身表面处理、底漆喷涂等。
3.3、调整喷漆房温度和湿度,保证喷漆效果。
3.4、进行喷漆作业,注意喷漆压力、距离和速度的控制。
3.5、喷漆结束后,关闭喷漆房通风设备,清洁喷漆设备,及时清理喷漆房内的废料和污垢。
四、设备维护
4.1、定期对喷漆房进行清洁和消毒,保持设备的卫生和工作环境。
4.2、保养喷漆房设备,定期检查通风系统、过滤器等部件,确保设备正常运转。
4.3、做好设备的安全防护工作,防止发生火灾和化学品泄漏等意外情况。
五、注意事项
5.1、操作人员需通过相关培训,取得相应的操作证书后方可操作设备。
5.2、喷漆房内严禁使用易燃易爆药品,保持车间环境整洁卫生。
5.3、定期进行安全检查和应急演练,提高操作员的安全意识和应对突发事件的能力。
通过以上《干式移动喷漆房操作规程》,可以有效规范操作流程,提高喷漆效率和质量,确保操作人员和设备的安全。
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1. 前处理。
检查并清除待喷涂表面上的油污、灰尘、锈蚀等杂质。
烘房汽车油漆固化流程模拟当制造商正努力把汽车制造得更坚实、更轻便,以符合美国新出台的汽车碰撞标准和燃油标准(对燃料节省的要求更高)时,他们也面临着来自涂装车间的艰巨挑战。
添加加固部件,并使用泡沫插件、特殊的粘合剂和减震材料,确实改善了车身设计,但这些质量大、热容量高的材料也增加了涂装的难度。
简介当制造商正努力把汽车制造得更坚实、更轻便,以符合美国新出台的汽车碰撞标准和燃油标准(对燃料节省的要求更高)时,他们也面临着来自涂装车间的艰巨挑战。
添加加固部件,并使用泡沫插件、特殊的粘合剂和减震材料,确实改善了车身设计,但这些质量大、热容量高的材料也增加了涂装的难度。
新车型发布前,几乎每一个汽车制造商都会关心同样的问题,即是否能在现有的或新的烘房里使油漆得到适当的固化,以及如何对现有的烘房进行改造,以满足油漆固化的需求。
缓解这些担忧,需要找到方法能精确预测烘房里车身的温度。
全球领先的涂装系统供应商杜尔(Dürr Systems)采用计算机流体动力学(CFD)模拟技术,能完全模拟汽车的烘房。
经过几年的开发,杜尔已能对实车进行完整的烘烤模拟,并具有相当好的精确度。
计算机烘房模拟是通过商业化的CFD软件、ANSYS FLUENT和杜尔自主开发的用户自定义功能(UDF)代码来进行的。
CFD模拟不仅能检索到车身上任何一点的温度-时间曲线,用于油漆固化评估,还能在烘房里提供一个可见的数字化气流和温度场,以便工程师能在生产制造前改进设计。
与实验室的烘房测试相比,CFD 模拟不需要有真正的烘房和样车,而且可以在车辆设计的早期进行。
这就使制造商有机会完善用于生产的新车身设计,并在新车型发布前有更多的时间改进现有的烘房。
固化要求与流程固化漆膜本身很简单。
基本要求是,先对湿漆膜进行加热,然后根据给定的油漆固化窗口把温度保持一定的时间。
然而,当湿漆膜在车身上时,要满足这一要求就困难多了,因为汽车各部件的温度会决定油漆的温度。
对车身上的漆膜进行固化,实际上成了对整个车身的烘烤。
从固化窗口掉出的任何部件都将对喷涂质量产生不良影响,将影响涂层的外观或物理性能。
因此,在烘房中对车身进行均匀加热是烘烤过程的目标之一。
除了油漆固化,新的涂层技术(如三湿工艺)和各种车身材料的使用,也要求加热要统一、缓慢,以避免热容量高的材料出现热膨胀和油漆固化的问题。
汽车油漆固化是在类似隧道的烘房中进行的,由高温气体对车身进行加热。
烘房一般包括三部分:加热区、维持区和冷却区。
这几部分的目标分别是:把汽车加热到固化温度,使车身温度得以保持,以及在固化过程结束后对车身进行冷却。
由于车身在烘房内的移动速度是恒定的,保证每一部分都能实现其目标就变得非常重要,要求时间要掌握好,尤其是加热区。
通常,油漆固化评估的一个关键核查点是,烘房能否在加热区末端使汽车所有部件都达到指定的固化温度范围。
模拟的挑战汽车烘烤过程是一个车身和烘房进行相对运动的三维瞬态共轭热传递过程。
模拟这一过程需要克服几个难题。
第一,模型要具备烘房极其广泛的维度范围。
烘房一般有几百米长,而一些汽车零部件的空气喷嘴可能小得只有几英寸。
第二,汽车零部件的许多细节必须保留,以便于计算温度。
这是因为金属的温度取决于零部件的质量、形状和与其他部件的连接状况。
保留这些细节可能会导致模型中元件数量的大幅增加。
这使得车身的构建和简化变得非常棘手和耗时。
第三,固化过程中,车身由传送链一个接一个地运送到烘房。
要模拟整个烘房中排列的一长列车身不现实。
第四,无论是否有辐射区,都必须要考虑烘房墙壁与车身之间的热辐射。
对辐射模型求解,需要密集的计算资源。
为了克服这些技术难题,杜尔开发了一系列有关烘房和车身的几何简化、网格参数设置、求解策略与模型建立等的方法和途径。
这些方法结合杜尔自行开发的UDF,使模拟更切实可行,并能实现良好的模拟精度。
CFD模型烘房模拟的一个主要假设是忽略车身上的湿漆膜,因为这层膜非常薄。
用白车身模拟大大简化了固化过程的物理模型,尽管涂有湿漆的车身也能被模拟。
烘房模拟项目的一个例子,是在后来由杜尔制造、安装的一个新的电涂层烘房上进行的。
这是一个对流烘房,由一个倾斜区、两个预热区、两个前维持区、三个加热区、三个维持区和三个冷却区(或冷却器)构成。
烘房总长325.6米,车辆的传送速度为0.096米/秒。
在这个项目中,OEM对加热和冷却过程都很感兴趣。
加热过程有两个阶段:冷却区的强对流冷却和涂装车间建筑中的自然对流冷却。
后一种冷却是在车辆从冷却器的出口到工具移除甲板的过程中进行的。
OEM担心车身到达夹具移除甲板时温度是否能足够低。
为了实现这一目标,我们把模拟分成了两个模型:加热模型和冷却模型。
加热模型包括最开始的7个区域,加热时间为30.5分钟,冷却模型是从冷却区到夹具移除甲板。
冷却区的冷却时间是13.9分钟,此外,建筑中还有14.55分钟的冷却时间。
该项目的模型中没有维持区,因为把车身加热到要求的温度后再使车身保持这一温度相对容易。
客户对维持区的效果没有疑虑。
因为这项模拟在烘房设计的初期就开始了,所以模拟是以初步的工程设计和设计操作条件为基础的。
图1是模拟的烘房加热区的信息和操作条件。
斜面侧面斜面过滤器预热1 预热 2 预维持1 预维持2空气密封加热1 加热2 加热3空气输入的位置A B 1 2 3 4 C 5 6 7 气体温度(F)80 338 248 248 248 248 338 357 383 410气体体积800 5,000 30,000 30,000 30,000 30,000 4,140 30,000 30,000 30,000 (acfm)区域长度(米)7 24 21 30 25 5 21 18 22 图1 –模拟中采用的烘房初步设计和操作条件。
烘房模拟一般包括烘房几何模型生成、汽车几何模型建成、对计算域进行网格设计和划分及模型构建。
在模型的预处理中,会使用ANSYS的产品ICEM-CFD来创建和编辑几何模型,以及对计算域进行网格设计和划分。
车身完成后,原来的零部件大约98%会在模型中保留,而且会从车身原始几何模型的100多个零部件中创造出300多个新的零部件。
通过ANSYS FLUENT,我们应用了滑动网格技术来模拟汽车和烘房之间的相对运动。
整个计算域被分成了两个子域:移动部分和静止部分。
烘房假定为静止部分,车身假定为移动部分。
尽管加热和冷却过程只模拟一个车身,但也采用UDF(用户自定义功能),考虑了多个车身的效果。
模拟结果与验证所有关于烘房气流、烘房与汽车之间的热辐射、车身内的热传导以及空气与车身之间热对流的控制方程式,可以通过在每个时间段单独计算而同时求解。
求解过程中,计算出的车身温度和流场数据每5秒钟保存一次。
图2-4是一些结果。
图2——用电涂层烘房对车身烘烤。
车身上的颜色代表的是车身的温度,曲线代表的是从烘房侧壁不同的喷嘴出来的空气路径。
图3——在烘房、冷却器和涂装建筑中不同的加热和冷却阶段CFD软件给出的车身即时温度。
图4——CFD在烘烤过程中能随时定位温度较热或较冷的区域。
这有助于杜尔优化烘房喷嘴的布局,也能告知汽车制造商哪些区域可能会有问题,需要在烘房测试时重点关注。
在这个项目中,加热区末端的目标固化温度是170 ~ 190oC。
然而,根据烘房初期设计得到的模拟结果表明,车身多个区域的温度是低于最低温度需求的。
图4中,可能低于烘烤温度的区域标示为最低温度区。
结果表明,车身下部得不到充分的加热。
借助这些数据,杜尔工程师对空气喷嘴最初的布局做了修改,把更多的喷嘴移到了车身下部,一些喷嘴面向摇杆区,喷嘴与车身之间的距离也更近了。
随后在实验室进行的测试证明,这些改动的效果很显著。
CFD验证要通过烘房测试和CFD结果与测试结果的比对来完成。
这项测试是在杜尔的实验用烘房在样车的车身上进行的。
烘房约100英尺长,有三个区域。
它可以配置与CFD模拟烘房相同的设计,并在同样的条件下运行。
然而,由于测试烘房的长度有限,为了模拟真实烘房中的单向运动,车身必须来回移动。
图5——杜尔比蒂希海姆-比辛根测试中心的测试烘房杜尔设在密歇根州普利茅斯市的实验室中的汽车烘干测试烘房用于CFD模拟验证。
烘房可以根据客户需要进行各种汽车烘烤测试。
烘房测试方面,一辆样车上连接了47个DataPaq探头,来记录车身温度在烘房中的变化过程(即:温度与加热时间的变化曲线)。
对车身相同位置的CFD模拟和测试所形成的加热曲线对比后发现,CFD模拟的结果是23个测量点未能达到固化温度的要求,而测试结果显示的是21个点未达到要求。
在加热区末端,所有测量位置的最大绝对误差为9oC 或16oF。
图6显示的是对一些选定部分加热曲线的对比。
图6——选定的某些汽车区域在电子涂层烘房加热区中的车身温度历史记录对比(车身温度对烘烤时间)。
实线和虚线分别代表CFD模拟和实验室测试的结果。
比较表明,CFD模拟与测试的结果很一致。
结论与益处这项模拟通过烘房的初始设计成功预测出了新车可能存在的固化问题。
模拟提供了一些关键信息,如加热曲线,以及车身上最冷区域和最热区域的位置等,能帮助杜尔及时修改烘房设计,并最终圆满完成这一项目。
比照烘房测试,模拟在加热区的末端有最大9oC 的误差。
由于这一误差,工程师很难对汽车某个部分的固化问题进行精确评估,但模拟能就一般情况进行很好的预测。
模拟是在两个戴尔Precision工作站、共计8个CPU上进行的。
因为可以进行高性能计算(HPC),所以保持更多车身的细节,对烘房少进行一些简化,将使模拟更为精确。
CFD模拟提供了一个虚拟的制造平台,工程师能够在这一平台上想象汽车固化流程,评估可能存在的固化问题,并优化烘房的设计。
此外,计算结果——车身的温度,也能用来进行热应力分析,预测某些部分开裂和车身变形的问题。
CFD模拟能在每个时间点对对流和辐射方程式同时求解,所以这一方法无需实验数据来校准车身表面的传热系数。
它能直接应用于所有新的烘房和车型。
►公司简介杜尔公司是一个国际领先的提供机械和工厂成套设备的集团公司。
全公司80%的销售额来自汽车工业,此外在航空工业、机械工程、化工和制药业都拥有先进的生产和环保技术。
杜尔集团公司的主营业务分成四个部分:涂装与总装系统部设计、建造涂装车间以及总装车间,主要应用于汽车和航空制造业;应用技术部提供机器人自动喷漆、粘合、密封产品;测量与加工系统部生产的设备和系统则应用于平衡和清洗工序、发动机及传动系统的制造和汽车总装,同时也应用于其它领域;第四部门——清洁技术系统部,致力于净化废气、提高能效。
目前杜尔公司已经在全世界23个国家建立了52个经营网点,员工总数约为7800人。
2012年杜尔集团的销售额达到了24亿欧元。
杜尔集团在中国的第一笔定单可追溯至1983年同大众公司的合作。