近几年国家及地方政府相继颁布实施了一系列环保法律、法规，并强化了对违法企业停产整顿、限批、双罚乃至追究刑事责任等措施，从而有效促进了绿色制造和环保措施的实施。工程机械的涂装，也逐步实施了低 V O C 排放、低成本涂装、高涂层质量重大举措。传统溶剂型涂料的市场占比已逐步缩小，逐渐被水性涂料和粉末涂料所取代， “油改水”、 “油改粉”已是大势所趋。当前，工程机械油箱多数已完成溶剂型涂料涂装向水性涂料涂装的转变，实现低 V O C 排放。但是，水性涂料涂装的缺点及问题也逐渐暴露出来。本文通过使用粉末涂料对油箱进行涂装，解决了部分水性涂料涂装的不足，为“水改粉”积累了一些经验。

叙述了工程机械油箱水性涂料涂装的现状，分析了工程机械油箱“水改粉”涂装新工艺面临的问题点、技术难点和技术参数，介绍了工程机械油箱“水改粉”涂装新工艺的批量应用经验。

工程机械油箱“水改粉”涂装新工艺的研究应用，是在“绿色制造、节能高效”的目标指引下，工程机械环保涂装技术的又一次变革，将会大幅度提高涂层质量和生产效率，降低生产成本，且可省去“三废”治理设备和运行的高昂费用。工程机械油箱“水改粉”涂装新工艺发展潜力大，可推广性强，必将推动整个制造业的发展进步。

工程机械是机械行业的一个重要的分支，2019年，国内工程机械销量达到169万台，其中挖掘机械销量创纪录超23.5万台，装载机销量超过12万台，工业车辆销量突破60万台。涂装是工程机械产品生产的一道重要工序，大量的工程机械需要消耗大量的涂料。因此，工程机械成为工业涂装VOCs治理的重点行业，在国家、省、市的VOCSs治理文件中被单独列出。在有关VOCs治理政策法规的影响下，高VOCs涂料使用受限，用量将会缩减，低VOCs涂料将被推广应用。

VOCs的治理将会对工程机械涂装材料产生很大的影响。但是，由于工程机械零件、涂装设备、涂装工艺等特点，VOCs的治理对工程机械不同涂料的影响程度不同。

（1）传统溶剂型涂料是VOCs的治理的重点，受影响程度最大，被替代范围加大，被替代速度加快。

（2）水性涂料由于VOCs含量低，施工方式与传统溶剂型涂料也完全相同，不受工件结构、尺寸限制，因此推广应用范围会加大，推广应用速度会加快，会大范围替代现有溶剂型涂料。

（3）电泳涂料虽然在工程机械行业应用较早，工艺成熟，受工艺限制，影响较小，变化不大。

（4）粉末涂料在工程机械行业应用范围将有所扩大，但受工艺限制，无法大范围替代现有溶剂型涂料，变化不明显。

（5）高固体分涂料在不改变现有设备的情况下就可以使用，因此短期内会迅速替代少部分传统溶剂型涂料。但由于VOCs含量相对于其他类的低VOCs涂料仍然较高，应用范围不如水性涂料大。

（6）辐射固化涂料、天冬聚脲涂料在VOCs治理的影响下，在工程机械行业的应用研究会加快，但短期内推广应用范围不大。

为达到环保要求从源头控制减少涂装过程的VOCs排放，水性涂料作为4类低VOCs涂料在工程机械行业越来越广泛应用并成为发展方向之一。从安全环保、涂层性能、能源消耗、实施难易程度、综合成本及投资等方面综合分析，水性涂料具有不燃不爆，在储运、施工等过程无火灾危险，作业过程中对人体伤害小更加安全等优势。而水性涂料“湿碰湿”相比传统“两喷两烘”简化了工艺过程，取消了底漆烘干，节约了底漆烘干能源消耗费用，缩短涂装作业周期，提高了作业效率，降低生产成本。同时涂装生产线减短，生产单元需求面积相对减少。面对挖掘机等工程机械产品需求的持续增长和制造成本压力，水性涂料“湿碰湿”在节能减排方面具有较强的推广应用意义，可获得良好的经济效益。

粉末涂料对涂装施工人员技能要求一般，涂料的利用率甚至可达到98%，虽然烘烤温度较高，但是在薄板件应用中，单位面积的综合涂装成本远低于溶剂型涂料及水性涂料，有的粉末涂料涂装生产线成本只有溶剂型涂料/水性涂料的一半。当前在工程机械行业各大企业均有粉末涂装线，包括油箱、驾驶室、机罩等产品涂装。由于粉末喷涂在边、角、孔、洞、缝等位置容易出现膜层较薄的问题，工程机械行业还研发了“干碰干”的粉末涂料施工工艺。粉末涂料不仅环保，而且成本低，因此越来越受到欢迎，在工程机械基本形成一种理念：能用粉末涂料涂装的，不选择液体涂料涂装。由于许多工程机械钢结构件的板材较厚，考虑采用粉末涂料涂装进行烘烤需要消耗较多的能源，因此，目前工程机械行业粉末涂料涂装主要是薄板件或小件。但是，由于粉末涂料使用成本较低，一定程度上可以抵消烘烤能耗的成本增加，因此，粉末涂料与涂装在工程机械钢结构件上的应用仍在探索。现在，国内工程机械钢结构件粉末涂料涂装，主要应用在起重机臂架、挖机四大结构件（车架、平台、动臂、斗杆）等钢结构件产品上。本文论述了当前工程机械钢结构件粉末涂料涂装的主要难点以及钢结构件新粉末涂层体系研究进展。

近几年，粉末涂料涂装应用于工程机械行业的比例逐年增加，在环评法律法规和智能制造升级的双重要求下，粉末涂料涂装是最好的选择。粉末涂料的VOCs含量几乎为零，且不产生任何的废气、废渣、固体废物等，粉末涂料的利用率高达98%，剩下的2%还可以对外直接销售。此外，随着智能制造和数字化的冲击，涂装生产线急需升级改造，实现智能化、数字化。但是，多数原涂装生产线已使用十几年甚至更长时间，无改造价值。新建线，多数考虑粉末涂料涂装生产线，结构件一般用粉末涂料涂装，因化学前处理和水分烘干，导致前期生产线建设投资成本较高、后期运行成本和管理成本均高，且产生一定量的废水处理，所以，结构件新粉末涂料涂装（无化学前处理）是较佳的选择，钢结构件的新粉末涂层体系（抛丸+环氧底粉/环氧富锌底粉+预固化+聚酯面粉）将是国内涂装行业的革命创举，是未来发展的必然趋势。

依据GB 30981-2020,GB/T38597-2020及《重污染天气重点行业应急减排措施制定技术指南(2020年修订版)》,分析了工程机械用普通溶剂型涂料,高固体分溶剂型涂料,水性涂料在不同情况下VOC应满足的限值要求;从物料采购,设备投入,工艺能耗方面讨论了对上述3种涂料综合成本计算时需要考虑的具体条件和因素,并对3种涂料在物料成本,工艺成本,环保等方面的优劣势进行定性比较.

目前行业内大多厂家的涂装工艺设计只是根据经验或行业借鉴，各个厂家涂料涂层体系及涂料质量都有一定的差异性。随着涂料行业不断发展，涂料性能也在不断提升，单凭经验或相互借鉴，缺乏对涂料涂层体系最真实、系统的性能验证，或导致涂层涂装后不能满足客户要求的外观防护需求，或导致实际涂装标准远高于客户的需求而带来成本压力，这样均不利于公司的发展。本文介绍了依据大气腐蚀级别、防腐耐久性年限，如何科学地设计并验证满足客户需求的涂料、涂层配套体系。

通过对抛丸后喷漆、脱脂磷化后喷粉、脱脂磷化后电泳等不同涂层工艺的耐盐雾、色差等性能验证分析，指出了ISO12944—2017中C3大气腐蚀级别、5~15a中等耐久性年限的不同工艺的涂层配套要求。为行业涂装工艺设计提供参考意义，确保涂装工艺涂层质量的可靠性，切实满足客户对涂装外观防护的要求。

2022年上半年，国内工程机械行业市场需求下降，产品销量回落，行业运行呈下行态势。然而，通过对各品类不同角度的分析，又可以看到行业的一些发展特点。

#销量整体下滑

升降工作平台成唯一正增长品类

2022年1-6月：

挖掘机累计销量143094台，同比下降36.1%

装载机累计销量65280台，同比下降23.2%

推土机累计销量3365台，同比下降16.6%

平地机累计销量3611台，同比下降1.95%

汽车起重机累计销量15183台，同比下降59.1%

履带起重机累计销量1566台，同比下降39.1%

随车起重机累计销量10635台，同比下降35.2%

工业车辆累计销量553289台，同比下降1.75%

压路机累计销量8070台，同比下降35.2%

摊铺机累计销量802台，同比下降50.6%

升降工作平台累计销量99488台，同比增长19.5%

高空作业车累计销量1900台，同比下降5.43%

在协会公布的12种品类销量数据中可以发现：

一片下滑趋势中，升降工作平台成唯一同比正增长品类，且无论是销量还是增长幅度都不低。而与之同宗同源的高空作业车却没能抵御下滑趋势的冲击，高空作业车在1-3月一直保持销量增长，4-6月开始持续下滑，且直到6月才出现累计下滑的情况。

下滑趋势最严重的还要数汽车起重机和摊铺机，下降均超过50%。其中，汽车起重机1-6月累计销量15183台，同比下降59.1%；摊铺机1-6月累计销量802台，同比下降50.6%。也可以看出，下滑趋势主要与需求有关，与基础销量关系不大，并未产生销量基数高就下滑严重或基数低就下滑严重的规律。

销量下降较小的主要有平地机和工业车辆两大品类。其中，平地机1-6月累计销量3611台，同比下降1.95%。从单月销量来看，平地机销量的震荡过于频繁，3月单月开始下降，4月单月和累计均同比下降，5月单月和累计均同比增长，6月单月和累计均同比下降；工业车辆1-6月累计销量553289台，同比下降1.75%。之前，工业车辆一直与高空作业平台并列为销量不下降的品类，1-3月也的确如此，从4月开始工业车辆单月销量连续同比下滑，5月开始累计销量同比下滑。

随着用户需求的发展和工程机械行业自身的发展进步，外观造型越发重要，造型个性化、色彩多样化、外观靓丽化是工程机械涂装的重点方向。受环保政策影响，选择低VOCs或零VOCs涂料是工程机械涂料选择的发展方向。

为了降低成本，提高效率，多功能涂料以及零部件面漆化、集中专业化、涂料涂装一体化、2C1B工艺等将是工程机械现在乃至将来的发展方向。得益于自动化、数字化、智能化设备技术的发展和大规模的生产应用，以及人工成本的上涨，工程机械涂装也会向着自动化、数字化、智能化的方向发展，但是速度不会很快。

设备发展趋势

1前处理喷漆一体化

过去，前处理与喷漆分别为独立的生产线。为了减少上下件次数，可以将前处理、喷漆通过输送系统串联在一起，实现涂装过程一次上下件，同时减少上下件过程的磕碰，减少操作人员。随着环保治理的深入，内燃叉车的使用已经开始被限制，采用电动叉车投资费用又比较高，而且叉车需要驾驶人员，因此减少叉车使用和降低人工成本，将前处理与喷漆做成一体化的生产线是比较好的选择。

2自动化

自动化技术已经广泛应用于各行各业，在汽车、拖拉机等行业的涂装也广泛应用。但是由于自动化设备投资成本较高，且工程机械属于多品种小批量产品，导致了工程机械涂装实现自动化比较困难。随着自动化设备的发展及大规模的应用，成本有所下降，为工程机械涂装的自动化降低了投资门槛。此外，劳动力成本日益增加，也使得更多的企业考虑采用自动化的设备。工程机械的自动化主要有3个方向:一是上下料的自动化，采用机械手、自动化吊具等配合AutomatedGuidedVehicle（AGV）小车实现自动上下料；二是自动化输送，涂装前的产品和涂装后的产品都采用空中自动化输送线或底面AGV小车进行转运；三是喷涂自动化，采用机器人进行喷涂。目前，输送自动化已经大规模应用，机器人喷涂则需要一定的时间。

3数字化与智能化

ManufacturingExecutionSystem（MES）已经广泛用于制造型企业，国内工程机械主要企业也都采用了MES，实现自动排产、自动配送，适时采集生产、设备、质量等数据并进行统计分析，适时监控生产、设备等情况并对异常情况及时报警，取消了各种手工单据和人工信息传递，大大提高了生产管理水平。涂装生产线通过MES接收到生产工单，然后根据物料情况和交付时间进行自动排产。生产过程系统会适时监控喷漆室温度、喷漆室湿度、烘干室温度等参数，对涂装线的用电量、用水量、用气量、涂装产量、涂装质量合格率等数据进行采集，并进行自动统计分析，实现数字化生产。

数字化结合高度的自动化，可以实现生产的智能化。如，AGV小车会根据涂装线排产计划将涂装工件送至涂装线并自动上料，喷涂机器人能通过二维码或其他方式识别进入喷漆室的工件，并调用相应的喷涂程序，整个过程不需要人工干预，完全由智能化的设备完成。工程机械行业近年来加快了智能制造的步伐和投入。当然，工程机械多品种小批量的特点决定了其在涂装智能化上步伐快不了，但仍然是未来发展的方向。

工程机械生产工艺发展趋势

3、涂料涂装一体化

涂料与涂装是密不可分的。但是，过去涂料生产和涂料应用完全是分开的，当出现涂装质量问题时，往往相互推责。近年来，有学者提出了“涂料、涂装一体化”的发展思路。一些涂料生产企业不仅向工程机械提供涂料产品，还提供涂料施工服务。工程机械企业将需要涂装的零件交给外包方，外包方租用或利用工程机械企业的场地、设备，按照工程机械委托方的技术要求提供涂料，并按照工程机械委托方提供的质量标准对零件进行涂装。工程机械企业只对涂装质量进行监管，其他方面全部交由外包方。这些外包方往往是涂料生产企业，他们熟悉涂料性能，专业施工水平较高。目前这种涂料涂装一体化的承揽方式受到工程机械企业和涂料生产企业的欢迎，在未来一段时期内会普遍存在。

4、节能化

能源消耗不仅体现在成本上，还会增加碳排放量。传统的涂装工艺流程一般为:前处理→喷底漆→流平→烘干→强冷→刮腻子→烘干→强冷→打磨→喷面漆→流平→烘干→强冷→下线，整个涂装过程3次烘烤、3次强冷，能耗巨大。工程机械企业通过对板材表面质量的控制及生产、运输过程的防护，使材料表面缺陷及磕碰划伤基本消除，腻子刮涂大幅减少。一些企业对一些非重要外观件已经彻底取消刮腻子，不仅减少了人员、辅料，还减少了腻子烘烤、打磨需要的能耗。在取消腻子刮涂的基础上，涂装工艺也进一步优化，流程变为:前处理→喷底漆→流平→烘干→强冷→喷面漆→流平→烘干→强冷→下线，即典型2C2B工艺。工程机械结构件多为厚板件，烘烤过程吸收热量大，烘烤的能耗大。因此，从节能环保角度出发，完全可以优化为2C1B工艺，工艺流程为:前处理→喷底漆→流平（表干）→喷面漆→流平→烘干→强冷→下线，即采用“湿碰湿”工艺，喷涂底漆、面漆后统一进行烘烤。2C1B工艺减少了一次烘烤和强冷，大大降低了涂装生产的能耗，为企业节约大量的成本，已经在工程机械得到应用。今后新建的涂装线会首选2C1B工艺，因为目前即使是水性涂料也有的实现了“湿碰湿”施工工艺。