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李垚 - 粉末涂料在钢结构行业的应用-鸿翔筑能钢构.pdf

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1、鸿翔筑能科技 2024年4月26日目录 ONTENTS粉末涂层性能的验证1C粉末喷涂在鸿翔筑能钢构的应用2粉末喷涂与油漆喷涂的对比3粉末喷涂在钢结构行业的推广4公司简介浙江鸿翔筑能科技股份有限公司(简称鸿翔筑能科技)创始于1987年，公司总部位于“中国潮乡”浙江海宁，前身浙江鸿翔钢结构有限公司，经过三十余载砥砺前行，筑能科技以创新为引擎，科技为驱动，逐步发展成为一家钢结构建筑与建筑光伏能源一体化的高新技术企业。浙江鸿翔筑能钢构有限公司是其旗下的全资子公司，其总占地面积 150 亩，拥有传统生产线8条，智能制造生产线4条，年产能15万吨左右。自 2021 年起，公司开始向智能制造方向发展，努

2、力打造钢结构行业智能制造标杆。施工总承包贰级证书/专业承包壹级资质钢结构制造一级证书国家级高新技术企业中国建筑金属结构协会会员证智能建造技术创新示范基地智能制造工厂示范基地浙江省智能工厂（数字化车间）示范企业智能建造召集单位构筑未来节能为蓝钢结构装配式住宅构件数字化智能制造示范车间简介钢梁2#线钢柱线钢结构装配式住宅构件数字化智能制造示范车间简介通道通道通道通道钢梁1#线涂装线“示范车间”建设有：钢梁生产线2条钢柱生产线1条涂装生产线1条整个车间选配了日本神钢、川崎、瑞典ABB等国际顶尖机器人48套所有切割焊接烟尘均采用收集处理，达到国家一级排放标准智能化程度国

3、内同行业领先发明专利2项实用新型专利6项软件著作权20余项所有切割焊接工艺均由数字化驱动、自动化选配焊接一次合格率达98%以上人均生产效益提增5倍以上国内首个真正意义上实现钢结构智能制造的工厂粉末涂层性能验证 01热固性粉末涂料简介粉末涂料是以固体树脂和颜料、填料及助剂等组成的固体粉末状合成树脂涂料。和普通溶剂型涂料及水性涂料不同，它的分散介质不是溶剂和水，而是空气。它具有无溶剂污染，100%成膜，质地坚硬等特点。粉末涂料有热塑性和热固性两大类。热固性粉末涂料是以热固性合成树脂为成膜物质，在烘干过程中树脂先熔融，再经化学交联后固化成平整坚硬的涂膜。该种涂料形成的漆膜外观和各种机械

4、性能及耐腐蚀性均高于油漆漆膜性能。原材料利用率高，其过喷的粉末可回收利用，最高的利用率甚至能达99%以上。目前主要在工程机械、汽车零部件、家居装饰、医疗器械等领域应用较为广泛。在建筑钢结构产品上粉末涂料为何可以替代油漆就粉末涂料本身是否适用于建筑钢结构而言，需考虑2个方面粉末涂料本身的性能是否满足要求1粉末涂料与建筑用防火涂料之间的粘结强度是否达到标准2粉末涂料本身的性能是否满足要求建筑用钢结构防腐涂料性能相关标准中性盐雾试验说明：1、试验溶液：将氯化钠溶于符合 GB/T 6682 中规定的至少纯度为三级的水中量浓度为(505)g/L。氯化钠应是白色，质量分数99.5%，而且基本上不含铜和

5、镍，碘化钠的质量分数0.1%，试验溶液的 pH 值应调整至使试验箱内收集的雾液的 pH 值在6.5-7.2之间。超出范围时，可加入分析纯盐酸或碳酸氢钠溶液来进行调整。2、操作条件：盐雾箱内的温度应为(35士2)；对面积为 80 c的水平雾收集装置来说，在最小周期为 24 h测得的盐雾溶液的均收集速率应为1mL/h2.5mL/h。收集到的溶液的氯化钠浓度应为(5010)g/L,pH 值应为 6.57.2。p【行业标准建筑用钢结构防腐涂料】：对油漆产品的性能给出了面漆产品16项技术指标，底漆及中间产品12项技术指标p【国家标准色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护】：其中防腐最高要求是满足冷凝

6、实验720h，中性盐雾试验1440hp【国家标准色漆和清漆防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护】：对C1C5-M的防腐蚀等级进行了说明，以区别不同地区对构件不同的防腐要求序号项目检测标准建筑用钢结构防腐涂料技术指标普通底漆长效性底漆中间漆1耐水性按GB/T 1733-1993甲法规定进行。试板测试前除封边外，还需封背。将三块试板浸于GB6682规定的三级水中，如三块样板中有两块未出现起泡、掉粉、无明显失光、变色等涂膜病态现象，可评定为“无异常”。如出现以上涂膜病态现象，按GB/T 1766-2008进行描述。168h无异常2附着力（划格法）/级按GB/T 9286-1998规定进行13耐弯曲性/m

7、m按GB/T 6742-2007/ISO 1519:2002规定进行24耐冲击性/cm按GB/T 1732-2020规定进行305涂层耐温变性（5次循环）按JG/T 25-2017规定进行，做5次循环(23土2)水中浸泡18h，(-20土2)冷冻3h，(50土2)热烘3h为一次循环)。三块样板中至少应有两块样板未出现粉化、起鼓、开裂、剥落，无明显失光、变色等涂膜病态现象，可评定为“无异常。如出现以上涂膜病态现象，按GB/T 1766一2008进行描述。无异常6耐盐雾性按GB/T 1771-2007/ISO 9227:2017规定进行C1/C2/C3/C4/C5-I/C5/M不剥落、不出现红锈7

8、冷凝实验按GB/T 13893-2008/ISO 6270-1:2017规定进行C1/C2/C3/C4/C5-I/C5/M 建筑用钢结构粉末性能检测项目（7项）粉末涂料本身的性能是否满足要求说明：为充分调研在建筑用钢结构上粉末替代与油漆的可行性，根据油漆的性能指标，耗时3个月，对粉末性能进行测。粉末涂料本身的性能是否满足要求热固性粉末涂料性能第三方检测报告序号项目建筑用钢结构防腐涂料技术指标喷粉试件测试内容环氧聚酯混合型80m100m120m1耐水性168h无异常无异常无异常无异常2附着力（划格法）/级10003耐弯曲性/mm22224耐冲击性/cm3050cm冲击试验漆膜无异常50cm冲击

9、试验漆膜无异常50cm冲击试验漆膜无异常5涂层耐温变性（5次循环）无异常无异常无异常无异常6耐盐雾性C1/C2/C3/C4/C5-I/C5/M1500小时1500小时1500小时7冷凝实验C1/C2/C3/C4/C5-I/C5/M720小时720小时720小时热固性粉末涂料性能结论：热固性粉末涂料性能满足建筑用钢结构防腐涂料技术指标热固性粉末涂料性能检测结果粉末涂料与建筑用防火涂料之间的粘结强度是否达到标准钢结构防火涂料国家标准结论：防火涂料在粉末涂层表面的粘结强度为3Mpa0.2Mpa（国标），完全满足技术要求，远超标准；钢结构粉末涂料与防火涂料粘结强度测试结果粉末涂料与建筑用防火涂料之

10、间的粘结强度是否达到标准粉末喷涂在鸿翔筑能钢构的应用 02智能化涂装生产线简介设计、安装、调试、投产设计2021年7月-2022年3月安装2022年3月-2022年8月调试2022年8月-2023年4月投产2023年4月从研发设计到最后的顺利投产，共耗时21个月智能化涂装生产线主要对焊接完的钢构件进行表面处理和表面粉末喷涂，整线全长5 3 0 米，其设计采用节拍流水线生产作业方式，整线由 P L C 控制，并与 M E S、B I M 系统互联，自动化、智能化程度高，可实

11、现构件在各作业工序间的连续平稳输送等相关工艺要求，并可对生产线上的构件位置进行实时定位，同时实现 V O C 零排放，绿色环保，是国内首条自主研发的建筑钢结构粉末喷涂智能涂装生产线，整线技术水平处于国内先进（可兼容长度 1 3 m，截面 1 m 2 m（宽高），重量 4 t 的产品构件）。产能节拍方面，单个构件从开始到结束总用时只需 4 个小时，其产能效率是传统

12、油漆作业的 3 倍以上。智能化涂装生产线简介涂装生产线布局图简介p 智能化电气控制系统p 积放式悬挂输送系统p 抛丸除锈系统p 前处理喷淋式清洗系统p 水份烘干系统p 强冷系统p 自动喷粉系统p 催化红外系统p 粉末固化系统p 废气处理系统p 废水处理系统整条产线主要由上述11个系统组成积放链悬挂输送系统涂装生产线部分系统简介为提高生产效率，产线设计采用节拍流水线生产作业方式，故选用了积放链悬挂输送系统作为物流转运方式，由PLC控制，自动化程度高，可满足工件在各作业工序间的连续输送等工艺要求。前处理喷淋式清洗系统涂装生产线部分系统简介该系统自动与输送链配合运行，当工件到达前处

13、理清洗工位，喷淋系统自动启动喷淋（启动时间，阀门组合动作自动进行），喷淋完成，系统自动发送指令给输送系统允许工件离开，喷淋系统自动关闭喷淋。自动喷粉系统涂装生产线部分系统简介采用瑞士原装进口“金马”静电粉末喷涂系统，由 1 3 套自动喷枪、2 套手动喷枪、1 套构件检测系统、3 套往复机、1 套喷房回收系统、1 套供粉中心、1 套控制系统和 1 套防爆消防系统组成，其采用电子控制的方式调整空气的设定，并持续监测生产参数，可获得高质量

14、的喷涂效果。喷枪控制系统，可直接在手机 A P P 上对喷枪进行关联，随时检索涂层工艺、生产数据。技术先进、成熟、可靠，该系统通过自动感应光栅对构件尺寸进行识别，通过识别构件的尺寸来自动调整 1 3 把自动喷枪的运行程序，保证构件喷涂的完整性和均匀性，使整个自动喷粉系统更具柔性化和智能化。产品标签码构件编号涂装生产线部分系统简介智能信息化管理系统分三个层级：现场级、控制级、管理级，分别实现

15、设备现场操作、产线智能控制、生产调度运行管理工作。智能信息化管理系统现场级：实现设备现场操作构件涂装线上线手机APP端扫码构件涂装线下线PC端操作确认涂装生产线部分系统简介智能信息化管理系统控制级：产线智能控制采用集中管理分站控制模式，由主系统发出各项命令，分站接收命令并执行和反馈状态信息。涂装生产线部分系统简介智能信息化管理系统管理级：生产调度运行管理工作所有生产数据通过MES系统全部汇总至中控大屏，可通过中控大屏直接获取设备运行状态、产量、能耗、生产线在制品构件情况等所有信息成品构件成品构件成品构件粉末喷涂与油漆喷涂的对比 03粉末喷涂与油漆喷涂的对比生产工艺生产效率生产成本123生

16、产工艺对比油漆喷涂工艺构件摆放抛丸除锈转运屏蔽喷涂自然干燥喷涂自然干燥喷涂自然干燥成品一般情况下构件翻面2-3次注：喷涂受天气因素制约较明显自然干燥一个面，一般需要4-6小时粉末喷涂工艺生产工艺对比构件上件抛丸除锈前处理水洗水份烘干强冷降温屏蔽粉末喷涂加热固化成品下件注：喷涂不受天气因素制约，单根构件生产只需4小时左右粉末喷涂与油漆喷涂在环保上的差异生产工艺对比油漆喷涂工艺粉末喷涂工艺类型主要成分处理成本（万元/年）类型主要成分处理成本（万元/年）废气苯、甲苯、二甲苯、VOCs等*废气粉尘颗粒物、非甲烷总烃、有机废气*废料油漆废渣*废粉粉末涂料*/废水CODcr、NH3-N

17、*合计*合计*注：喷粉工艺可实现“零”VOCs排放，且其废气、废水的处理相对简单；油漆涂料废气处理催化燃烧天然气用量12m/h左右；上述数据仅供参考。粉末喷涂与油漆喷涂，环保费用可降低*万/年。粉末与油漆在储存上的差异生产工艺对比涂料类型油漆涂料粉末涂料存储方式按危化品要求存放，安全条件苛刻避免阳光直射，适当通风，单独存放，30以下，便于管理油漆存放粉末存放生产效率对比喷涂工艺单根构件生产工时（小时）8小时产量（t）用工数（人）占地面积（）粉末喷涂*3300油漆喷涂*注：产量计算的喷涂构件以H299*123*6*8*3000，重106kg的梁为例，按相同占地面积3300计算，数据为理论计算得出

18、，仅供参考。粉末喷涂人均每小时产能：*kg/(人小时)油漆喷涂人均每小时产能：底漆+面漆：*kg/(人小时)底漆+中间漆+面漆：*kg/(人小时)粉末喷涂（自动）产能是油漆喷涂（人工）的4-8倍；粉末喷涂（自动）效率是油漆喷涂（人工）的2-4倍。粉末喷涂与油漆喷涂生产效率对比科目涂料成本（元/t）能耗成本（元/t）人工成本（元/t）环保成本（元/t）合计（元/t）油漆涂料*（含天然气费用）*粉末涂料*注：上述计算数据以涂装下侧钢梁为例，按相同占地面积3300，油漆两道（环氧富锌底漆+环氧云铁中间漆）计算得出，均为理论计算成本，仅供参考。H299*123*6*8*3000，重106kg，涂装面积

19、3.4生产成本对比粉末喷涂与油漆喷涂生产成本对比粉末喷涂与油漆喷涂，单吨成本可下降35%左右。粉末喷涂的局限性对产品的标准化、统一性要求高装配式钢结构进行粉末喷涂的构件需结构相对统一、体积质量差异小，标准化程度高传统钢结构定制化程度高，每根构件结构不一样，体积质量大小差异大，标准化程度低粉末喷涂的局限性一次性设备成本投入大以目前鸿翔筑能钢构的现有传统油漆喷涂线和智能涂装生产线对比为例：智能涂装生产线设备成本远高于传统油漆喷涂线智能涂装生产线设备费用：1000万左右传统油漆喷涂线设备费用：300万左右粉末喷涂的局限性适合连续性生产，不适合间断性生产【前处理清洗工位】：升温到65，升温时

20、间30min【水份烘干工位】：升温到120，升温时间30min【粉末固化工位】：升温到200，升温时间45min 上述工位相关设备，单次升温共计能耗成本约2000元左右。故每次开线的固定成本需2000元左右（无论生产1根构件还是生产1000根构件，每次开线的固定成本一样）。智能涂装生产线相对于传统油漆喷涂线，因涉及到多个设备需提前加热升温，所以每次开线都会存在固定的时间损失和能耗损失，不宜间断性生产。粉末喷涂在钢结构行业的推广 04推广方向推广方向商务楼（海宁江潮汇商务中心）标准厂房（顺德大良标准钢结构厂房）学校（临沂第一实验小学西安路校区）医院（北京安贞医院钢结构工程）重钢别墅（新农村

21、自建房）高层住宅（正在运用中）重钢别墅标准厂房商务楼学校、医院等公共设施等标准化程度较高的装配式建筑。高层住宅（海宁市公共租赁住房项目）如何做好推广标准先行目前难点：建筑钢结构行业目前有油漆涂层标准，但无粉末涂层标准，也无先例，在项目推广上客户群体对粉末涂层的认知少导致认可度低，需向客户反复认证、解释和现场考察，导致市场推广阻力较大。如何突破难点标准先行是正路如何做好推广标准先行是正路 2023年9月5日【中涂协粉末涂料涂装分会】公众号发布了钢结构粉末涂装的文章。2024年1月5日【中国钢结构协会防火与防腐分会】公众号发布了建筑钢结构粉末涂装的先行者浙江鸿翔筑能科技股份有限公司的文

22、章协会先后2次走访了我司参观钢结构粉末涂装线，并对钢结构粉末喷涂技术进行了现场交流。目前由中国钢结构协会牵头的钢结构粉末防腐防火技术标准的团标已经在制定中。这是粉末涂装在钢结构应用领域一个重要的里程碑，标准先行是正路。希望通过本次论坛，可以联合行业内相关协会、企业、专家等各方面资源，一起协同推动钢结构粉末防腐防火行业标准的制定和钢结构行业的漆改粉进程，拓宽。钢结构产品标准化如何做好推广铁木辛柯隐式框架钢结构住宅体系，由宽钢管混凝土柱、窄翼缘H型钢梁、无隔板梁柱连接节点、抗侧力支撑或钢板剪力墙、装配式钢筋析架楼承板装配式内外墙板、装配式装修等组成，是一款工业化程度高、成本合理的装配式钢结构住宅产品。建造端联合设计端，共同推进建筑钢结构产品标准化进程THANKS2024年4月26日浙江鸿翔筑能科技股份有限公司浙江鸿翔筑能钢构有限公司浙江省海宁市欢迎各位领导、专家和行业同仁莅临我司参观指导企业微信视频号企业抖音视频号分享人微信号企业营销负责人微信号盛惠飞

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