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トヨタ自動車、新型塗装機開発 CO2削減に期待

高塗着効率で、自動車塗装のCO2削減に期待かかる

トヨタ自動車は、車体塗装工程で用いられていた従来のエアスプレーに代わる静電気を利用した新型塗装機(エアレス塗装機)を開発した。新型エアレス塗装機は、塗料を静電微粒化させ、静電気を帯びた粒子が車体に引き寄せられるように塗着できるというもの。これにより、微粒化された粒子の飛び散る量が大幅に減少し、従来は6070%程度に留まっていた塗着効率が95%にまで高まった。

エアで噴霧するために周囲に飛散する粒子が多い従来型の塗装機(出所:トヨタ自動車)

静電気により飛散する粒子を抑えた新型塗装機(出所:トヨタ自動車)

この高塗着効率を実現した静電微粒化技術とは、塗装機の先端にある塗料の吹き出し口を円筒型にし、その先端に約600本の特殊な溝を作るとともに円筒型ヘッドの回転で生じる遠心力により、塗料を溝に流れ込ませたうえで静電微粒化し、静電気で車体に塗着させる。同社によれば、世界初の技術になるという。

静電微粒化の原理(出所:トヨタ自動車)

また、近接塗装を行うと車体の凹凸により円筒型ヘッドと車体の距離が変動することで、電流が不安定となる課題があった。これに対しては、電流のばらつきを常時監視し電圧を自動制御することで、円筒型ヘッドと車体の距離を約10cmに保ちながら一定の電流での静電微粒化と静電塗装を可能にした。この技術で塗料粒子の大きさのばらつきを防ぎ、高品質塗装を実現している。

車体の凹凸に合わせ電圧を自動制御(出所:トヨタ自動車)

同社では、新型エアレス塗装機の導入により、グループ全体での塗装工程におけるCO2排出量の7%程度が削減できるうえ、未塗着塗料の回収装置の小型化によりラインのコンパクト化が可能としている。今後は高岡工場と堤工場に導入したうえで、他工場へも展開するとともに、グループ各社への導入や、外部への技術供与も検討するという。

自動車の各製造工程において塗装は最大のCO2排出源であり、塗装ラインでの排出抑制は喫緊の課題であった。新型塗装機の出現により、さらなる排出量削減と省エネルギー化実現に向けての期待がかかる。