1.本書前兩版已被奉為塗裝界BB的技術手冊。

2.本書作者王錫春先生是我國塗裝行業專業帶頭人，本手冊是他帶領的團隊半個多世紀以來收集的專業資料和工作經驗的總結。

3.本書D三版做了較大的修訂，增補了塗裝設計領域近年的新進展，補充了體現綠色塗裝理念的技術和設備。

4.本版增補了塗裝車間的繫統設計案例，大大增強實用性。

緒論

0.1工業塗裝及其工藝分析001

0.1.1工業塗裝命名（分類）001

0.1.2工業塗裝工藝分析002

0.2我國塗裝設備產業狀況003

0.3塗裝車間設計和建設中常見的問題及解決措施003

0.3.1環境保護問題003

0.3.2打磨、刮膩子工序問題004

0.3.3塗裝清潔度問題004

0.3.4塗料、槽液等的穩定性問題005

0.3.5塗裝線的經濟規模問題005

0.4塗裝車間設計006



D1章塗裝車間（線）的工藝設計

1.1塗裝工藝設計內容007

1.1.1塗裝車間（線）設計基礎資料007

1.1.2塗裝工藝設計過程008

1.1.3塗料的選用010

1.1.3.1塗料選用原則010

1.1.3.2選用塗料的方法010

1.1.4轎車車身塗裝車間各線的輸送速度計算和3C3B典型塗裝工藝流程實例012

1.2工藝設計中應樹立的新觀念016

1.3工藝平面布置圖設計017

1.3.1平面圖設計原則017

1.3.2平面布置的方式018

1.3.3工廠內的物流、人流線路019

1.3.4設備平面布置的注意點019

1.3.5繪制工藝平面布置圖例019

1.3.6工藝平面布置圖設計的評價方法021

1.4塗裝車間（線）工藝設計水平的評價022

1.5提高塗裝車間（線）工藝設計水平的措施023

1.5.1影響塗裝工藝設計水平的要素023

1.5.2塗裝工藝設計方面的差距024

1.5.3提高塗裝工藝設計水平的措施025

1.5.3.1工藝設計應有XJ的目標值（XJ性和可靠性）025

1.5.3.2關於年時基數（工作制）、生產能力、設備利用率等設計基礎資料的科學合理選定025

1.5.3.3塗裝工藝設計應重視塗裝車間的生產·經濟性（投資和運行塗裝成本）和經濟規模生產026

1.5.3.4塗裝車間的安全性和環保性027

1.5.3.5塗裝工藝設計（平面布置圖設計）的技巧027

1.5.3.6塗裝工藝設計應多方案比較和評審，擇優選用028

1.5.3.7應培養提高塗裝設計人員（團隊）的水平029

1.6工業塗裝工藝實例030

1.6.1汽車塗裝工藝實例030

1.6.2工業制品塗裝工藝實例031

1.6.3集裝箱塗裝032

1.6.4工程機械塗裝工藝技術的探討034

1.6.5鋁合金型材塗裝工藝037



D2章塗裝前處理工藝及設備設計

2.1塗裝前處理工藝和處理方式040

2.1.1塗裝前磷化處理工藝041

2.1.2環保型無磷塗裝前處理工藝（硅烷處理技術）046

2.1.3鋁及其合金塗裝前氧化處理工藝050

2.1.4塗裝前拋丸（噴砂）處理工藝052

2.1.5塑料件塗裝前處理工藝057

2.1.5.1概述057

2.1.5.2聚丙烯塑料表面活化處理058

2.1.5.3塑料件塗裝前處理工藝及裝備058

2.1.6火焰硅烷處理工藝（ITRO處理法）059

2.1.7塗裝前處理方式063

2.2連續式前處理噴淋區段的設計065

2.2.1噴嘴的種類及特征066

2.2.2噴淋處理時必要的能力067

2.2.3噴淋室068

2.2.4間室068

2.2.5噴淋泵069

2.2.6處理液槽069

2.2.7噴淋配管及噴嘴布置069

2.2.8前處理設備的供排風070

2.3浸漬式前處理槽的設計071

2.3.1浸用槽體071

2.3.2槽液循環攪拌繫統071

2.3.3加熱裝置072

2.4相關裝置073

2.4.1油水分離裝置077

2.4.2磷化除渣裝置078

2.4.3槽液濃度自動管理裝置080

2.5節水技術和清洗水循環再生利用技術080

2.5.1節水技術081

2.5.2清洗水循環再生利用技術083

2.6塗裝前處理設備的發展趨勢084



D3章電泳塗裝工藝及設備設計

3.1電泳塗裝085

3.1.1電泳塗裝主要特征086

3.1.2電泳塗裝局限性087

3.1.3陽J電泳塗裝和陰J電泳塗裝的比較087

3.1.4電泳塗裝工藝089

3.1.5陰J電泳塗裝的工藝條件089

3.2電泳塗裝專門用語091

3.2.1電泳塗裝工藝參數用語091

3.2.2電泳塗裝的泳透力093

3.2.3電泳槽液的穩定性和更新期096

3.2.4電泳塗裝的“L”效果、加熱減量、再溶解、濕膜電阻098

3.3電泳塗裝設備和附屬裝置的功能099

3.4電泳塗裝設備設計要點100

3.4.1電泳槽、備用槽100

3.4.2電泳槽液循環繫統和過濾裝置102

3.4.3熱交換器106

3.4.4超濾（UF）裝置107

3.4.5電泳用直流電源和陽J繫統107

3.4.6塗料補加裝置109

3.4.7電泳塗裝室109

3.4.8電泳後清洗設備110

3.4.9電泳塗裝設備設計實例111

3.5電泳塗膜弊病（缺陷）及其防治113

3.6電泳塗裝生產線設備管理要點118

3.7電泳塗料的發展動向119

3.8自泳塗裝及其設備設計要點121

3.8.1自沉積機理121

3.8.2自泳塗裝工藝流程122

3.8.3自泳塗裝設備設計要點123



D4章噴漆室及其相關設備設計

4.1噴漆室的功能和分類125

4.2噴漆室繫統中的設備及其組成127

4.2.1噴漆室本體131

4.2.2供風繫統132

4.2.3漆霧捕集和排風繫統133

4.2.4循環水繫統134

4.3噴漆室設計參數的選擇134

4.3.1噴漆室大小及布置134

4.3.2風速和供排風量的平衡136

4.3.3濕式噴漆室的總供水量計算137

4.3.4照明138

4.4相關裝備的設計要點139

4.4.1供風裝置139

4.4.2漆霧捕集裝置141

4.4.2.1干式漆霧捕集裝置（干式噴漆室）142

4.4.2.2干式漆霧捕集裝置的結構設計144

4.4.2.3對干式漆霧捕集裝置的標準組合件（）的技術要求148

4.4.2.4濕式漆霧捕集裝置148

4.4.3廢漆清除裝置149

4.4.4噴塗設備的材質150

4.4.5噴漆室繫統用過濾材料151

4.4.5.1空調供風繫統用過濾材料151

4.4.5.2干式噴漆室漆霧過濾材料的選用及案例154

4.5噴漆室的安全與環保措施158

4.6噴漆室設計、使用中的注意事項160

4.7完善噴漆室繫統設備應關注的課題161

4.8噴漆室節能、削減CO2排出量的技術動態162

4.8.1噴漆室節能減排的技術措施163

4.8.2噴漆室排風循環利用163

4.8.2.1傳統的噴漆室供/排風繫統165

4.8.2.2噴漆室排風循環利用的技術基礎166

4.8.2.3噴漆室排風循環利用實例（5個）168

4.8.2.4噴漆室排風循環利用技術小結174

4.8.3噴漆室空調采用熱泵大幅度消減CO2排放量的實例176

4.9油漆循環供漆繫統的設計與選型178

4.9.1油漆循環繫統概述178

4.9.2油漆循環方式的選擇179

4.9.3循環繫統內的設備選擇181

4.9.4油漆循環繫統的監控186

4.9.5油漆循環繫統（PCS）管路設計及質量控制189

4.9.6汽車水性漆供漆繫統與智能電動泵的應用191

4.9.7走珠式供漆繫統195

4.9.8結論197



D5章粉末塗裝工藝與設備設計

5.1粉末塗裝工藝方法198

5.2粉末塗裝的基本知識199

5.2.1粉末概述199

5.2.2設計時須知的粉末塗裝用語199

5.3粉末塗裝法及其設備構成200

5.3.1流動床浸漬法及其設備構成200

5.3.2靜電粉末噴塗法及其裝置構成201

5.3.3靜電粉末噴塗設備的設計實例208

5.3.4靜電流動床浸漬法210

5.3.5靜電粉末振蕩塗裝法211

5.4粉末塗裝的防火防爆212

5.5粉末塗裝應用實例212

5.5.1車廂“粉漆共線”生產線實例212

5.5.1.1車廂塗裝工藝現狀213

5.5.1.2車廂粉漆共線噴塗線的規劃設計213

5.5.1.3車廂塗裝自動輸送繫統設計214

5.5.1.4噴塗繫統及粉房設計216

5.5.1.5粉末噴塗創新點217

5.5.1.6經濟效益及社會效益219

5.5.1.7粉漆共線技術展望219

5.5.2MDF人造板的粉末塗裝220

5.5.2.1概述220

5.5.2.2MDF粉末塗裝技術原理220

5.5.2.3工藝流程222

5.5.2.4裝備設計方案223

5.5.2.5MDF板式家具粉末塗裝應用案例224

5.6粉末塗裝的前景226



D6章機器人靜電噴塗技術的規劃設計

6.1噴塗機器人的主要優點228

6.2專用術語229

6.3噴塗機器人的選用和配置232

6.3.1噴塗機器人的選型232

6.3.2噴具的噴塗流量233

6.3.3噴具相對工件的噴塗移動速度234

6.3.4噴塗器件的配置234

6.3.5噴塗機器人站的控制方式235

6.4噴漆機器人噴塗軌跡的設置235

6.5噴漆機器人離線編程技術236

6.6自動噴塗工藝和設備的新動向237

6.6.1底色漆噴塗工藝237

6.6.2新型旋杯繫統240

6.6.3換色閥繫統242

6.6.4機器人自動噴塗車身內表面的設備配置242

6.6.5自動噴塗降級模式244

6.6.6噴塗機器人繫統的數字化&智能化245

6.7噴塗施工自動化實例245



D7章固化(干燥)的基礎知識和塗裝用烘干室設計

7.1塗膜固化機理251

7.2烘干方面的專門用語252

7.3水分干燥及烘干室的設計257

7.3.1水分干燥的基礎知識257

7.3.2水分烘干室的設計程序258

7.3.3新型的水分烘干室259

7.4烘干室的組成及其功能259

7.4.1熱風式烘干室260

7.4.2輻射式烘干室264

7.4.3強冷室267

7.5塗膜烘干室的設計與計算268

7.5.1設計依據（必要條件）268

7.5.2烘干室實體尺寸的計算269

7.5.3烘干室的熱量計算270

7.5.4循環風量的計算270

7.5.5烘干室區域的劃分和排氣271

7.5.6烘干室設計和計算方法舉例272

7.6烘干室的維護保養274

7.7烘干室的節能減排技術措施274

7.7.1烘干時加熱方法多樣化，加熱方式復合化275

7.7.2烘干室加熱能源混合化276

7.7.3開發新的節能高效的塗膜固化技術276

7.8烘干室精益化設計276

7.8.1擇優選用烘干室的類型277

7.8.2烘干室緊湊化278

7.8.3烘干室的經濟規模279

7.8.4優化活用晾干室和烘干室升溫段設計及新風量計算279

7.8.5其他精益化措施279



D8章塗裝用機械化運輸設備的設計

8.1概述281

8.1.1塗裝生產中機械化運輸設備的作用和意義281

8.1.2塗裝生產中機械化運輸設備的選擇要點283

8.2架空運輸機284

8.2.1懸掛輸送機及其組成部分285

8.2.2積放式懸掛輸送機289

8.2.2.1積放式懸掛輸送機的結構特點及積放原理289

8.2.2.2積放式懸掛輸送機的主要部件294

8.2.3擺杆輸送機296

8.2.4全旋反向輸送機298

8.2.5多功能穿梭輸送機300

8.3地面輸送機301

8.3.1地面反向積放式輸送機301

8.3.1.1地面反向積放式輸送機的積放原理301

8.3.1.2地面反向積放式輸送機的主要部件302

8.3.2滑橇輸送機307

8.3.2.1滑橇輸送機繫統的及其作用307

8.3.2.2滑橇輸送機繫統設計參數的選擇320

8.3.3鱗板式地面輸送機321

8.3.4普通地面推式輸送機321

8.3.5特種地面輸送機322

8.3.6反向軌道輸送機322

8.4摩擦傳動輸送機324

8.4.1摩擦傳動輸送機的標準部件及結構特點324

8.4.2摩擦傳動輸送機運行原理326

8.4.3摩擦傳動輸送機的使用範圍及鏈條傳動326

8.5起重運輸設備326

8.5.1電動葫蘆326

8.5.2單梁起重機327

8.5.3自行葫蘆輸送機328

8.5.4前處理電泳專用起重機330

8.6弔具332

8.7機械化運輸設備的設計與計算335

8.7.1確定設計計算的原始資料335

8.7.2載荷小車組技術參數的確定335

8.7.3滑架與鏈條的選擇338

8.7.3.1垂直彎曲段與水平回轉段通過性校核339

8.7.3.2弔掛間距與彎軌半徑的選擇340

8.7.3.3垂直彎軌與水平彎軌的連接342

8.7.4輸送機生產率、鏈條速度及生產節拍的計算342

8.7.4.1鏈速的確定342

8.7.4.2升降裝置（含升降機）生產節拍的計算343

8.7.5輸送機繫統中載荷小車組（或滑橇）數量的確定345

8.7.6輸送機Z大牽引力及電機功率的計算346

8.8輸送機的維護與管理349

8.8.1潤滑油的選取及供油裝置349

8.8.2輸送繫統的保養簡介350

8.8.3輸送鏈的異常狀況350

8.9前處理、電泳塗裝用輸送設備的新進展350



D9章塗裝車間的電控設計

9.1概述355

9.2需求識別355

9.2.1業主需求355

9.2.2工藝設備需求355

9.2.3其他需求357

9.3總體方案357

9.3.1典型二層網絡方案357

9.3.2面向數字化管理的方案358

9.3.3經濟型方案359

9.3.4ProfiNet方案359

9.3.5其他方案360

9.4繫統劃分360

9.4.1需要考慮的因素360

9.4.2參考實例360

9.5統一技術措施361

件及材料選擇362

9.7原理設計363

9.7.1總則363

9.7.2前處理設備電控設計要則365

9.7.3電泳設備電控設計要則365

9.7.4噴漆室繫統設備電控設計要則366

9.7.5烘干設備電控設計要則366

9.7.6其他小型設備電控設計要則367

9.7.7滑橇輸送設備電控設計要則367

9.7.8積放鏈輸送繫統電控設計要則368

9.7.9程控行車輸送繫統電控設計要則368

9.7.10轉運車輸送繫統電控設計要則369

9.7.11垂直地面鏈等小型輸送繫統電控設計要則369

9.7.12自行葫蘆輸送繫統電控設計要則369

9.7.13識別繫統(AVI)370

9.7.14ZY控制室370

9.8控制櫃（箱、臺）布置372

9.9端子接線373

9.10外部管線373

9.11繫統操作使用說明書375

9.12軟件375

9.13智能化設計377

9.13.1非標設備電控繫統377

9.13.2中控繫統379

9.14電控繫統設計評價380

9.15參照標準380



D10章勞動量、動力、塗裝用材料的設計計算

10.1勞動量計算及操作人員確定381

10.1.1工時定額及專用工位數的計算381

10.1.2人員數量的計算383

10.1.3勞動量的計算384

10.2動力計算384

10.2.1水耗量的計算384

10.2.2電耗量的計算385

10.2.3蒸汽（熱水）、煤氣（天然氣）等耗量的計算385

10.2.4空調機熱損耗的計算389

10.2.5壓縮空氣耗量的計算389

10.2.6能源彙總390

10.3材料消耗計算、物流及輔助部門設計393

10.3.1材料消耗及廢料排放量計算393

10.3.2物流及輔助部門設計396

10.3.3工業塗裝線能源、塗裝材料消耗和環保狀況分析及評價案例397



D11章塗裝車間安全和環保設計

11.1概述403

11.2塗裝車間安全和環保專業用語404

11.2.1防火防爆404

11.2.2爆炸範圍407

11.2.3有機溶劑蒸氣的相對密度407

11.2.4粉塵爆炸407

11.2.5靜電和避雷407

11.2.6防苯中毒408

11.2.7高空和箱內塗裝作業的安全409

11.2.8防噪聲、防振動411

11.2.9塗裝公害“三廢”411

11.3塗裝車間的安全設計412

11.3.1土建、公用設施的安全設計412

11.3.2塗裝車間工藝設備的安全設計413

11.3.3塗裝車間安全管理設計414

11.4塗裝車間的環保（三廢處理）設計416

11.4.1廢氣處理設計417

11.4.2廢水處理設計424

11.4.3廢棄物處理設計427

11.4.4塗裝車間排水再利用循環技術428



D12章工藝概算及技術經濟指標

12.1工藝概算431

12.2技術經濟指標433

12.3能耗和環保指標435



D13章創建綠色塗裝車間

13.1綠色塗裝理念與綠色塗裝車間437

13.1.1綠色塗裝理念437

13.1.2綠色塗裝車間438

13.2水性塗料的特性及其塗裝技術441

13.2.1水的特性給水性塗裝帶來的難點443

13.2.2水性塗裝的關鍵條件447

13.2.3制約水性塗料發展的因素及水性塗料塗裝技術發展現狀450

13.2.4優化塗裝工藝，調整膜厚，減少塗料耗用量452

13.3提高塗裝效率（塗著效率）的措施453

13.3.1塗裝效率（塗著效率）及其增效措施453

13.3.2采用機器人全自動（智能化）靜電噴塗技術455

13.3.3依靠技術進步，加強管理，削減洗淨溶劑用量455

13.4節能減排、低碳化綠色塗裝工藝技術456

13.4.1塗裝前處理和電泳塗裝方面的節能減排工藝技術458

13.4.2在噴漆室方面的節能減排技術459

13.4.3在塗膜固化（烘干）方面的節能減排工藝技術460

13.4.4開發采用熱泵技術和可再生能源，削減CO2排放量463

13.5無害化綠色塗裝工藝技術463

13.5.1塗裝前處理方面464

13.5.2塗料方面465

13.5.3塗裝車間的廢棄物處理方面465

13.6加強科學管理，向塗裝管理要效益465

13.6.1抓好塗裝工藝及設備設計465

13.6.2全員開展塗裝零缺陷活動，創建零缺陷的汽車塗裝線——開展無顆粒化（廢止打磨作業）活動466

13.6.2.1塗膜顆粒缺陷弊病的分析466

13.6.2.2打磨作業的利弊分析467

13.6.2.3開展無顆粒化（廢止打磨作業）活動467

13.6.2.4塗裝管理是實現塗裝零缺陷化的另一半支柱473

13.6.3加強環保和塗裝材料管理474

13.6.4加強塗裝設備管理和生產現場管理474

13.6.5加強人員培訓，健全規章制度，提高企業的管理水平474



D14章塗裝車間(線)整體設計案例

14.1汽車車身的ZX環保型打底塗裝工藝設計方案475

14.1.1薄膜無磷環保型前處理工藝及材料應用狀況476

14.1.2環保型前處理電泳線應用實例479

14.1.3推廣應用注意事項481

14.2塗裝車間按SSC（小型、簡練、緊湊）理念設計案例481

14.2.1SSC理念概述482

14.2.2塗裝車間SSC的優勢482

14.2.3塗裝車間SSC具體實現方法探索483

14.2.4SSC理念的其他體現487

14.3微型面包車車身塗裝車間工藝設計優化案例488

14.3.1設計基礎資料488

14.3.2設計計算490

14.3.3依靠技術進步，精益優化設計，創建綠色塗裝車間490

14.3.4工藝流程491

14.3.5工藝平面設計493

14.3.6主要塗裝設備清單及說明496

14.3.7對廠房土建改動的建議500

14.3.8環保評估501

14.3.9五氣動能消耗503

14.3.10勞動量計算及操作人員確定503

14.3.11材料消耗計算504

14.4車身噴塗線和灌蠟線設計案例505

14.4.1中塗、面漆噴塗車間505

14.4.1.1工藝流程布局505

14.4.1.2干式噴漆室506

14.4.1.3直通式烘干室和級聯強冷室509

14.4.2灌蠟生產線511

14.4.2.1工藝流程布局511

14.4.2.2熱工設備511

14.4.2.3灌蠟機械和卡具512

14.4.2.4輸送設備512

14.4.2.5自動控制繫統513

14.4.3案例總結513

14.5乘用車車身塗裝車間擴初工藝設計案例513

14.5.1塗裝工藝流程514

14.5.2新設計塗裝車間采用的綠色塗裝工藝技術516

14.5.3工藝平面布置517

14.6汽車車身套色塗裝工藝設計探討519

14.6.1套色塗裝工藝分析519

14.6.2套色塗裝工藝設計案例519

14.7轎車車身塗裝更高效、自動化、智能化案例520

14.7.1新型滾浸式車身輸送繫統（RoDip E）521

14.7.2焊縫密封膠、車底塗料、中塗·面漆線全面采用機器人，實現無人化521

14.7.3采用EcoDryScrubber型干式噴漆室522

14.7.41次應用創新型EcoInCure烘干室522

14.7.5智能化的電控繫統522

14.7.6廢氣淨化523



參考文獻



附錄

附錄1各種黏度標準換算表525

附錄2各種細度換算表526

附錄3塗裝用的砂紙、砂布、水砂紙規格一覽表526

附錄4不同溫度下的露點溫度527

附錄5干濕球溫度計換算表528

附錄6水在不同溫度時的物理常數529

附錄7飽和水蒸氣的基本常數530

附錄8水的溫度與蒸汽壓力關繫530

附錄9每平方米液面每小時散熱量531

附錄10某些液體在0～100℃的平均比熱容C531

附錄11干空氣在P=101325Pa大氣壓時的物理常數531

附錄12塗裝與氣溫、濕度的關繫532

附錄13計量單位換算表533

附錄14法定計量單位表534

附錄15AQ 5201—2007《安全生產行業標準——塗裝工程安全設施驗收規範》537

附錄16ISO 146441潔淨室和潔淨區空氣潔淨度等級541

附錄17《機械工業工程設計基本術語標準》（塗裝部分用語）541



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