涂装酸洗磷化 涂装加工膜是不是涂层啊?

涂装前处理磷化生产线 - 行业设备
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首页 >企业商讯涂装前处理磷化生产线涂装前处理磷化生产线
1 防锈磷化工艺&
磷化工艺的早期应用是防锈,钢铁件经磷化处理形成一层磷化膜,起到防锈作用。经过磷化防锈处理的工件防锈期可达几个月甚至几年(对涂油工件而言),广泛用于工序间、运输、包装贮存及使用过程中的防锈,防锈磷化主要有铁系磷化、锌系磷化、锰系磷化三大品种。&
铁系磷化的主体槽液成分是亚铁溶液,不含氧化类促进剂,并且有高游离酸度。这种铁系磷化处理温度高于95℃,处理时间长达30min以上,磷化膜重大于10g/m2,并且有除锈和磷化双重功能。这种高温铁系磷化由于磷化速度太慢,现在应用很少。&
锰系磷化用作防锈磷化具有最佳性能,磷化膜微观结构呈颗粒密堆集状,是应用最为广泛的防锈磷化。加与不加促进剂均可,如果加入盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常处理温度80~100℃,处理时间10~20min,膜重在7.5克/m2以上。
锌系磷化也是广泛应用的一种防锈磷化,通常采用盐作为促进剂,处理温度80~90℃,处理时间10~15min,磷化膜重大于7.5g/m2,磷化膜微观结构一般是针片紧密堆集型。&
防锈磷化一般工艺流程:&
除油除锈--水清洗--表面调整活化--磷化--水清洗--铬酸盐处理--烘干--涂油脂或染色处理&
通过强碱强酸处理过的工件会导致磷化膜粗化现象,采用表面调整活化可细化晶粒。锌系磷化可采用草酸、胶体钛表调。锰系磷化可采用不溶性锰悬浮液活化。铁系磷化一般不需要调整活化处理。磷化后的工件经铬酸盐封闭可大幅度提高防锈性,如再经过涂油或染色处理可将防锈性提高几位甚至几十倍。&
2 耐磨减摩润滑磷化工艺&
对于发动机活塞环、齿轮、制冷压缩机一类工件,它不仅承受一次载荷,而且还有运动摩擦,要求工件能减摩、耐摩。锰系磷化膜具有较高的硬度和热稳定性,能耐磨损,磷化膜具有较好的减摩润滑作用。因此,广泛应用于活塞环,轴承支座,压缩机等零部件。这类耐磨减摩磷化处理温度70~100℃,处理时间10~20min,磷化膜重大于7.5g/m2。&
在冷加工行业如:接管、拉丝、挤压、深拉延等工序,要求磷化膜提供减摩润滑性能,一般采用锌系磷化,一是锌系磷化膜皂化后形成润滑性很好的硬脂酸锌层,二是锌系磷化操作温度比较低,可在40、60或90℃条件下进行磷化处理,磷化时间4~10min,有时甚至几十秒钟即可,磷化膜重量要求≥3g/m2便可。工艺流程是:&
耐磨减摩磷化减摩润滑磷化(冷加工)&
除油除锈除油除锈&
水清洗 水清洗&
锰系系磷化&
水清洗 水清洗&
干燥 皂化(硬脂酸钠)&
涂润滑油脂干燥&
3 漆前磷化工艺&
涂装底漆前的磷化处理,将提高漆膜与基体金属的附着力,提高整个涂层系统的耐腐蚀能力;提供工序间保护以免形成二次生锈。因此漆前磷化的首要问题是磷化膜必须与底漆有优良的配套性,而磷化膜本身的防锈性是次要的,磷化膜细致密实、膜薄。当磷化膜粗厚时,会对漆膜的综合性能产生负效应。磷化体系与工艺的选定主要由:工件材质、油锈程度、几何形状;磷化与涂漆的时间间隔;底漆品种和施工方式以及相关场地设备条件决定。&
一般来说,低碳钢较高碳钢容易进行磷化处理,磷化成膜性能好些。对于有锈(氧化皮)工件必须经过酸洗工序,而酸洗后的工件将给磷化带来很多麻烦,如工序间生锈泛黄,残留酸液的清除,磷化膜出现粗化等。酸洗后的工件在进行锌系、锌锰系磷化前一般要进行表面调整处理。&
在间歇式的生产场合,由于受条件限制,磷化工件必须存放一段时间后才能涂漆,因此要求磷化膜本身具有较好的防锈性。如果存放期在10天以上,一般应采用中温磷化,如中温锌系、中温锌锰系、中温锌钙系等,磷化膜的厚度最好应在2.0&
~4.5g/m2之间。磷化后的工件应立即烘干,不宜自然凉干,以免在夹缝、焊接处形成锈蚀。如果存放期只有3~5天,可用低温锌系、轻铁系磷化,烘干效果会好于自然凉干。&
3.1 单室喷淋磷化工艺&
整个前处理工艺只有一个喷室,在喷室的下面有多个贮液槽体,不同的处理液喷淋工件后流回各自的槽体中。例如首先喷淋脱脂液,待脱脂液流回脱脂槽后,关闭阀门;然后喷淋水洗,水洗完成后关闭水洗阀门;下一步再喷淋磷化液,这种单室处理方法可实行如下几种工艺流程:&
脱脂--磷化“二合一”(轻铁系)--水清洗--(铬封闭)--出件。&
脱脂--水清洗--磷化--水清洗--(铬封闭)--出件&
脱脂--水清洗--表面调整--磷化--水清洗--(铬封闭)--出件&
这种磷化工艺一般不提倡安排酸洗工序,以免造成设备腐蚀或产生工序间锈蚀。单室工艺设备少占用场地小,简便易行,但浪费较大,仅适合于批量少的间歇式生产场合。与此相似的另一种方法,采用外围小容量罐体盛处理液,通过泵与管道抽液后与热水混合后喷淋在工件上达到脱脂、磷化效果,喷淋后液不回收,这种方法更简单,但浪费更大。&
3.2多室“标准”工位磷化工艺:&
①预脱脂 50~70℃ 1~2min&
②脱脂 50~70℃ 2~4min&
③水清洗1~2道 常温 0.5~1.0min&
④表面调整 常温 0.5~1.0min&
⑤磷化 35~60℃ 2~6min&
⑥水清洗<2道常温 0.5~1.0min&
⑦去离子水洗 常温 0.5~1.0min&
⑧铬酸盐处理 40~70℃ 0.5~1.0min&
⑨烘干 低于180℃&
处理方式可采用全喷淋、全浸泡、喷淋-浸泡结合三种方式。对家用电器行业一般采用全喷淋方式,它效率高,整个前处理只需要十几分钟即可完成,节省场地设备。汽车行业流行采用喷淋-浸泡相结合的方式。&
表面调整工序并非必须,表调剂加到脱脂槽内也可达到相同效果。磷化后的去离子水洗必不可少。磷化后的铬酸盐处理,可提高整个涂层系统的耐腐蚀性能),但由于铬的环境污染问题,因此应慎使用。&
除非有足够的理由,酸洗工序一般不采用喷淋处理方式,喷淋会带来设备腐蚀以及工件工序间生锈等一系列问题。其他各工序均可采用全喷淋或喷-浸相结合的施工方式。&
对于混合件(无锈工件、有锈、氧化皮工件同时混合处理),采用脱脂除锈“二合一”代替分步脱脂除锈的方法已经应用有几十年的历史,同样可获满意效果。对于酸洗和脱脂除锈“二合一”一般采用非挥发性的无机酸较适宜。&
磷化(Ⅳ)--磷化工艺(2)&
在磷化工序中,由于各个磷化液生产厂家和就应用厂家基于不同的性能要求,涉及不同配方的磷化液在磷化工艺中应用。但规模商品化应用的也仅只有几大主要类型,如轻铁系、锌系、锰系、锌钙系,所采用的的促进剂基本都是钼酸盐、盐、亚盐、氯酸盐、有机硝硝基化合物等。磷化处理温度通常为常温型5~30℃,低温型35~45℃,中温型50~70℃。&
在磷化配方中,大家也许还经常可见到“三合一”、“四合一”,即除油除锈磷化钝化综合处理剂,由于这类几合一处理剂,在国内外都不提倡采用。镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究_图文_百度文库
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镁合金磷化工艺及磷化膜性能的研究
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你可能喜欢金属涂层技术 金属防护技术 钢铁表面前处理工艺 - 五金
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金属涂层技术 金属防护技术 钢铁表面前处理工艺
金属表面处理技术近年来,金属表面处理技术获得了迅速发展,已广泛应用于众多领域。在表面处理技术及工程中,前处理占有极为重要的地位,它不仅作为表面处理前的一种“预处理工序”不可或缺,而且与后续表面处理的成败密切相关。
&&&&&&&除油、除锈、磷化、防锈等基体前处理是为金属涂层技术、金属防护技术做准备的,基体前处理质量对此后涂层制备和金属的使用有很大的影响。例如,对有磷化和无磷化处理的同一涂层进行盐雾试验,其结果是防腐蚀能力相差大约一倍。可见除油、除锈、防锈、磷化等前处理对涂层的防锈能力和金属的防护能力起着至关重要的作用。
&&&&&&基体前处理的目的:一是增加涂层与基体的结合强度既加大附着力,二是增加涂层的功能如防腐蚀、防磨损及润滑等特殊功能。随着金属加工业、铁路制造业、汽车行业的飞速发展,对生产各种金属制品及铁路、汽车零部件产品的质量有了更高要求,通过长期的实践证明,一些简单、简易的前处理方式,已经不能满足金属加工及涂装的基本要求。只有采用标准的前处理生产工艺,才能使钢铁表面形成一层标准的盐膜和防护膜,以满足金属加工和涂装处理的质量要求。因此,选用低成本、低能耗、高品质的金属前处理产品,是企业保证涂装质量和防护质量稳定与否的重要因素。&
&&&&&&1、钢铁表面前处理工艺的必然钢铁表面在轧制或应用过程中,其表面有不同程度的油脂、氧化皮或铁锈等杂质的存在,在进行加工和涂装处理前,需对其进行清除处理,然后才能作为商品进行销售。如果不这样做就会严重地影响产品的外观质量和使用寿命,失去产品的竞争能力。如果钢铁表面未经处理就进行涂装,其涂层内的氧化皮、铁锈或油脂被涂层所掩盖,不久就会出现涂层脱落等现象,使所销售的产品呈现出锈迹斑斑的外观,失去了产品在市场上的竞争能力,因此钢铁表面进行前处理的必然性已引起广大企业的极大重视。&&&&&&&&&&&&2、钢铁表面的除油处理:我们了解到常用的除油方法有:溶剂除油、电化学除油、化学除油及表面活性剂除油和手工除油及机械除油等。不同的除油方法具有不同的除油特点。溶剂除油是利用有机溶剂与油污结构上的相似性,使油污溶解于有机溶剂中,达到除油的目的;电化学除油一般是以稀碱液为电解液,以工件为电极,进行电解处理,利用电解时在电极表面析出的气体,将油污强行从工件表面脱离;化学除油是利用碱与油污发生皂化反应进行除油;表面活性剂除油是利用其乳化、增溶、润湿、分散等作用达到除油的目的。机械
和手工除油是不言而喻的。在现代除油技术中,往往是采用几种物质的协同作用,来达到最佳的除油效果。适用于钢铁制品在电镀、发黑、磷化前及金属加工过程中的除油清洗处理。
&&&&&&3、钢铁表面的除锈处理:钢铁制品在加工过程中,其表面的氧化皮和铁锈必须进行化学清洗处理,使钢铁制品露出钢铁基体,更有效地提高电镀、磷化、氧化(发黑发蓝)、拉伸、压延、轧制、防锈等处理效果。化学除锈最常用的方法是除锈,因为除锈速度快且可在常温下进行,所以应用广泛。但是,在实际操作中,除锈存在“过腐蚀”和“氢脆”现象,产生大量酸雾,造成环境污染和社会公害。除锈添加剂同混合使用,具有如下特点:在常温状态下,除锈速度快,除锈效果好;具有渗透、溶解、分散、削离氧化皮和铁锈的功能;质量好,除锈质量达到或超过瑞典除锈标准,Sa三级、西德Be级;缓蚀抑雾效果好,由于溶剂中多种添加剂的协同效应,使钢铁在除锈过程中,不会产生过腐蚀和氢脆现象,酸雾标准小于国家规定的浓度,有利于除锈的后处理;成本低,除锈成本仅为0.15元/㎡左右,一吨溶液经反复使用,可处理一级锈蚀的工件约㎡,为喷沙除锈的1/10,酸洗除锈的1/2;应用面广,能适用各种尺寸、各种构件复杂的钢铁制品;改善工作环境和条件,降低劳动强度,不危害操作人员的身体健康,不消耗能源。
&&&&&4、钢铁表面的磷化处理:
&&&&&4.1磷化概述磷化是常用的前处理技术,原理上应属于化学转化膜处理。工程上应用主要但有色金属如铝、锌件也可应用磷化。
&&&&&4.2磷化原理工件(钢铁或铝、锌件)浸入磷化液(某些酸式盐为主的溶液),在表面沉积形成不溶于水的结晶型盐转化膜的过程,称之为磷化。把金属放入含有锰、铁、锌的盐溶液中进行化学处理,使金属表面生成一层难溶于水的盐保护膜的方法,叫做金属的盐处理。磷化膜层为微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性、不粘附熔融金属(Sn、Al、Zn)性及较高的电绝缘性等。&
&&&&&4.3磷化分类按处理温度分:高温型(75-100℃,能耗大,磷化物沉积多,形成的磷化膜厚度达10-30g/㎡)、中温型(50-75℃,处理时间5-15min,磷化膜厚度达1-8g/㎡)、低温型(30-50℃)和常温型(10-30℃,节省能源,使用方便,除加氧化剂外还加促进剂,能耗小,但溶液配制较复杂,膜厚度达0.2-7g/㎡)。按磷化液成分分:锌系磷化、xin钙系磷化、xin锰系磷化、铁系磷化、锰系磷化和复合磷化等。按磷化处理方法分:化学磷化、电化学磷化。按磷化膜质量分:重量级(膜重7.5g/㎡以上)、次重量级(膜重4.6-7.5g/㎡)、轻量级(膜重1.1-4.5g/㎡)和次轻量级(膜重0.2-1g/㎡)。按施工方法分:浸渍磷化、喷淋磷化和刷涂磷化。
&&&&&4.4磷化作用及用途涂装前磷化的作用:增强涂装膜层(如涂料涂层)与工件间结合力;提高涂装后工件表面涂层的耐蚀性;提高装饰性。非涂装磷化的作用:提高工件的耐磨性,令工件在机加工过程中具有润滑性;经适当的后处理,可提高工件的耐磨性。磷化用途:磷化膜主要用作涂料的底层、金属冷加工时的润滑层、金属表面保护层以及用作电机硅钢片的绝缘处理、压铸模具的防粘处理等。被广泛应用于汽车、船舶、航空航天、机械制造及家电等工业生产中。
&&&&&4.5磷化的必要性钢铁表面涂装前处理工艺指脱脂(除油)、除锈、表调、磷化。然而由于工件表面的状况不同,则生产工艺也有所不同,有的工艺中没有脱脂或没有除锈工序,有的工艺则没有表面调整工序,但磷化工序是绝不可缺少的。在涂装处理过程中,如果不清除油脂、氧化皮和锈层,不进行磷化处理,直接进行涂漆和静电喷涂,就会使钢铁表面的涂层产生脱落,失去了涂装的意义。目前,国内外的金属加工业、薄板加工业、石油行业及汽车、自行车、高低压开关柜、防盗门、铁路等制造业普遍采用的是中、高温磷化,存在着操作不方便、能源和材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。为解决以上问题,常温磷化已成为国
际磷化行业的必然和研究课题。常温磷化不仅可以有效地降低能源消耗,还可以解决操作不方便、材料消耗大、调整频繁、成膜不均、成本高等问题。
&&&&&&5、钢铁表面的发黑处理传统的发黑方法是碱性氧化发黑。碱性氧化发黑通常是采用高温和亚盐作为氧化剂,使钢铁零部件在极浓的碱性氧化液中进行加热氧化,使零件表面形成一层蓝色至黑色的Fe3O4保护性氧化薄膜。这种高温氧化剂因工件在发黑时受热不均及温度过高,使溶液含量变化较快,经常造成发黑膜不均等现象。所以人们渴望寻求常温发黑工艺,达到节省能源、降低成本、操作简便、发黑膜均匀等目的。常温发黑剂剂调整剂有效的解决了上述问题,达到所要求的目的。&
&&&&&&6、钢铁表面的防锈处理:钢铁的防锈处理通常分为工序间防锈、工艺性防锈及最终防锈三种方法和要求。工序间防锈处理一般采用水基型防锈,脱水防锈等防锈方式,防锈时间短,能满足工序间的防锈要求。工艺性防锈处理有钝化防锈、磷化防锈、脱水防锈油等,是因工艺要求的不同而不同。最终防锈处理是以油性防锈为主。因为防锈油脂不易挥发,所以它的防锈时间较长。我国钢铁防锈工艺发展还处于初级阶段,人们对防锈的意识或防锈方法缺乏了解,采用的防锈工艺和产品还是一些传统的概念。随着我国工业技术的迅速发展,防锈问题逐渐成为人们关心的主题,磷化产品、钝化产品、发黑产品、水基防锈剂、脱水防锈油、硬膜防锈剂和切削防锈液等系列产品涂装前处理_百度百科
涂装前处理
涂装前消除被涂物表面上的各种油污(如润滑油、、油脂、汗渍等)和尘埃,使被涂面洁净的清洗工序是涂装前处理工艺必不可少的工序;洁净的被涂面(是否)进行何种化学处理(或称处理)或机械加工处理(如处理等),根据被涂物的底材及表面状态,涂装工艺要求选用。[1]
涂装前处理环节
-水洗-表调--水洗--
涂装前处理包括脱脂(除油)、除锈、磷化三个部分。磷化是中心环节,除油和除锈是磷化之前的准备工序,因此在生产实践中,既要把磷化工作作为重点,又要从磷化质量的要求出发,抓好除油和除锈工作,尤其要注意它们之间的相互影响。
优质的只有在彻底去除了油物、锈、等异物的工件表面上形成。因为残留在工件表面的油污、、氧化皮等会严重阻碍磷化膜的生长。此外还会影响涂层的、干燥性能、和耐蚀性能,彻底去除这些异物是的必要条件。
和除锈是磷化之前的两道基本工序,相对而言,油比锈的危害性大,而且有油的工件会直接影响除锈速度,所以,除锈应在除油的基础上进行,但对于油少锈多的工件也可以将除油与除锈两道基本工序合二为一,在一个槽中同时完成除油除锈工序,可缩短生产线,降低设备投入、厂房投资费用,但处理质量不如分槽好,对此要求不高的情况下可以采用。采用此工序后,也应选择酸性药剂和配套使用。除锈仍采用盐酸,盐酸除锈速度快,除锈干净彻底,对氧化皮也有很好的去除功能,且又是常温使用,弊病是盐酸除锈较大,有害健康,环境污染严重。
随着工业的发展,环境保护和劳动条件的改善已成为人们共同关心的问题。因此,在选择药剂时应考虑环境保护的需要。所以选择除油剂时要求配制简单,能力强,不含常温下难清洗的氢氧化钠,,OP等成分,常温下易水洗,不含毒性物质,不产生有害气体,劳动条件好。选择除锈剂时要求内含促进剂,缓蚀剂和抑制剂,能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和,能较好的抑制酸雾。尤其值得重视的是酸雾抑制,除锈过程中产生的,不仅腐蚀设备和厂房,污染环境,而且可引起人们牙齿腐蚀,牙结膜发红,流泪,疼痛,咽喉干燥,咳嗽等症状,所以有效抑制酸雾,不但是环保的需要,还是出于对职工身体健康考虑的需要。
考虑上述要求,经筛选,除油和采用了公司的XH-16C除油除锈添加剂与验算配制而成,常温下使用,处理时间10-30min,它能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和,能较好的抑制酸雾。
配方:XH-16C 4%+HCL(35%)60%+H2O
除油除锈后的水洗,虽然属于涂装前的辅助工序,但同样需引起足够的重视。除油除锈后工件表面易附着某些非离子及CL-等。这些残留物质若清洗不彻底,就可能引起变薄,产生线状缺陷,甚至不上。因此要提高除油除锈后的水洗质量,需经过多次漂洗、两道水洗、时间1-2min,并经常更换清水,保证清水在5-7值之间。
所谓,是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理,发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法,所生成的膜称为。磷化膜的主要目的是增加涂膜,提高涂层。磷化的方法有多种,按磷化时的温度来分,可分为高温磷化(90-98℃),中温磷化(60-75℃),低温磷化(35-55℃)和常温磷化。
为提供良好的涂装基底,要求磷化膜厚度适宜,结晶致密细小。
中、高温,虽然磷化速度快,磷化膜耐蚀性好,但磷化膜结晶粗大,重,液面挥发快,槽液不稳定,沉渣多,而低、常温磷化工艺所形成的磷化膜结晶细致,厚度适宜,膜间很少夹杂沉渣物,吸漆量少,涂层好,可大大改善涂层的、柔韧性、等,更能满足涂层对的要求。值得注意的是,过去一直认为磷化膜厚,涂装后涂层的耐蚀性高,磷化膜本身在整个涂装体系中并不单独承担多大的耐蚀作用,它主要起到使具有强,而整个涂层系统的耐蚀力则主要取决于漆膜的耐蚀力以及漆膜与磷化膜的优良配合所形成的强。
一般由主盐、和所组成。过去使用的磷化液,大多采用()作促进剂,效果十分明显,但在NaNO2在磷化液中有很大危害:一是影响磷化液的稳定性,NaNO2在酸性条件下极不稳定,在极短的时间内就分解了。因此,不得不经常添加。NaNO2的这种特性,往往引起磷化液的主盐不稳定,磷化液沉淀较多,严重,槽液控制困难,质量不稳定;二是NaNO2是世界公认的致癌物质,长期接触危害人体健康,环境污染严重。解决的方法:一是减少NaNO2的用量;二是寻找替代物。
配方:XH-1B 4%+H2O
的技术,在北美和欧洲国家被广泛应用,采用钝化技术是基于磷化膜自身特点决定的,磷化膜较薄,一般在1-4g/m2,最大不超过10g/m2,其自由孔隙面积大,膜本身的耐蚀力有限。有的甚至在干燥过程中就迅速生黄锈,后进行一次钝化,可以是磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化,或生成钝化层,对磷化膜可以起到填充、,使磷化膜稳定于大气之中。
磷化膜的干燥
对进行干燥处理,可起到两个方面的作用,一方面是为下道工序涂漆作准备,以除去磷化膜表面的水分,另一方面是进一步提高涂装后膜的耐蚀性。
建立涂装前处理生产线,先要完成,然后才能进行非标设备的设计、制造和安装。因此工艺设计是建立生产线的基础,正确、合理的路线对生产操作及产品质量将会产生良好的影响。
工艺设计的内容
主要包括:处理方法,处理时间,工艺流程等。
1 处理方式 工件处理方式,是指工件以何种方式与槽液接触达到化学预处理之目的,包括全浸泡式、全喷淋式、喷淋浸泡组合式、刷涂式等。它主要取决于工件的几何尺寸及形状、场地面积、、生产量等因素的影响。例如几何尺寸复杂的工件,不适合于喷淋方式;油箱、类工件在液体中不易沉入,因而不适合于浸泡方式。
1.1 全浸泡方式 将工件完全浸泡在槽液中,待处理一段时间后取出,完成除油或除锈磷化等目标的一种常见处理方式,工件的几何形状繁简各异,只要液体能够到达的地方,都能实现处理目标,这是浸泡方式的独特优点,是喷淋、刷涂所不能比拟的。其不足之处,是没有机械冲刷的辅助使用,因此处理速度相对较慢,处理时间较长,特别是象连续悬挂输送工件时,除工件在槽内运行时间外,还有工件上下坡时间,因而使设备增长,场地面积和投资增大。仅对磷化而言,国外比较趋向于采用全浸泡方式,据称全浸泡易形成含铁量较高的颗粒状结晶,与具有好的配套性。
1.2 全喷淋方式用泵将液体加压,并以0.1~0.2Mpa的压力使液体形成雾状,喷射在工件上达到处理效果。由于喷淋时有机械冲刷和液体更新使用,因此处理速度加快、时间缩短。生产线长度缩短,相应节首了场地、设备、不足之处是,较复杂的工件,像内腔、拐角处等液体不易到达,处理效果不好,因此只适合于处理几何形状简单的工件。喷淋方式也不太适合于除锈,它会带来设备腐蚀、工序间生锈等一系列问题,因此在选择喷淋酸洗时必须十分慎重。据报道,全喷淋易形成结晶枝状粗大、含铁量较低的磷化膜,国外不提倡作为阴极前打底的前处理。全喷淋方式主要应用于家用电器、零部件类的粉末涂装、静电涂漆、阳极电泳等。
1.3 喷淋-浸泡结合式 喷淋-浸泡结合式,一般是在某道工序时,工件先是喷淋,然后入槽浸泡,出槽后再喷淋,所有的喷淋、浸泡均是同一槽液。这种结合方式即保留了喷淋的高效率,提高处理速度,又具有浸泡过程,使工件所有部位均可得到有效处理。因此喷淋-浸泡结合式前处理即能在较短时间内完成处理工序,设备占用场地也相对较少,同时又可获得满意的处理效果。在国内外,对于前处理要求较高的汽车行业,一般都趋向于采取喷淋-浸泡结合方式。
1.4 刷涂方式 直接将处理液通过手工到工件表面,来达到化学处理的目的,这种方式一般不易获得很好的处理效果,在工厂应用较少。对于某些大型、形状较简单的工件,可以考虑用这种方式。
2 处理温度 从节省能源、改善劳动环境、降低生产成本、化学反应速度、处理时间和生产速度要求出发,在生产应用中普遍采用的是低温或中温前处理工艺。 工件除有液态油污外,还有少量固态油脂,在低温下,固态油脂很难去除,因此脱脂温度不管是浸泡还是喷淋均应选择中温范围。如果只有液态油脂,选用低温脱脂完全可以达到要求。
对一般锈蚀及工件,应选择中温,方可保证在10min内彻底除掉锈蚀物及氧化皮。除非有足够的理由,一般不选择低温或不加温酸洗除锈,低温酸洗仅限于如:工件锈蚀很少、无氧化皮;除锈时间不受限制;允许采用盐酸酸洗等情况。 工序,通常不需加温,一般就是常温处理。 低温或中温,磷化速度都没有明显的差别,都可在较短的时间内快速形成。磷化后的工件,如果要求有较长的工序间存放时间,变应该选择中温磷化,才会有较好的防锈效果。 整个前处理过程,都可采用常温不加温洗方式,如果最后一道水洗是热水烫干,其水温应在80℃以上。
3 处理时间 处理方式、处理温度一旦选定,处理时间应根据工件的油污、锈蚀程度来定。一般可参考前处理药剂的处理时间要求。
4 工艺流程 根据工件油污、锈蚀程度以及底漆要求,分为不同的工艺流程。
4.1 完全无锈工件--脱脂--水清洗--表调----水清洗--烘干(电泳底漆时可不干燥,直接进入电泳槽)。这是标准的四工位流程,应用面广,适合于各类及的无锈工件前处理,还可将加到脱脂槽内,减少一道表调工序。
4.2 一般油污、锈蚀、混合工件 脱脂除锈“二合一”--水清洗--中和--表调--磷化--水清洗--烘干(或直接电泳)。这套工艺是国内应用最为广泛的流程,适合各类工件(污除外)的前处理;如果采用中温磷化,还可省掉表调工序,简单的板型工件,也可省掉中和工序,成为标准带锈件的四工位工艺。
4.3 重油污、锈蚀、氧化皮类工件 --水清洗--脱脂除锈“二合一”--水清洗--中和--表调----水清洗--烘干(或直接进入电泳槽)。对于重油污的工件,首先应进行预脱脂,除去大部分的油脂,以保证在下一步脱脂除锈“二合一”处理后,得到完全洁净的金属表面。
5 几点注意事项 在工艺设计中有些小地方应该十分注意,即使有些是与设备设计有关的,如果考虑不周,将会对生产线的运行及工人操作产生很多不利的影响,如工序间隔时间,溢流水洗,磷化除渣,工件的工艺孔,槽体及材料等。
5.1 工序间隔时间 各个工序间的间隔时间如果太长,会造成工件在运行过程中二次生锈,特别是有时,后工件极易在空气中氧化生锈泛绿,最好设有工序间水膜保护,可减少生锈。生锈泛黄泛绿的工件,严重影响效果,造成工件、泛黄,不能形成完整的,所以应尽量缩短工序间的间隔时间。工序间的间隔时间若太短,工件存水处的水,不能完全有效的沥干,产生现象,特别在喷淋方式时,会产生相互喷射飞溅串槽,使槽液成分不易控制,甚至槽液遭到破坏。因此在考虑工序间隔时,应根据工件几何尺寸、形状选择一个恰当的工序间隔时间。
5.2 溢流水清洗 提倡溢流水洗,以保证工件充分清洗干净,减少串槽现象。溢流时应该从底部进水,对角线上部开溢流孔溢流。
5.3 工件工艺孔 对于某些管形件或易形成死角存水的工件,必须选择适当的位置钻好工艺孔,保证水能在较短的时间内充分流尽。否则会造成或者要在空中长时间沥干,产生二次生锈,影响效果。
5.4 磷化除渣 对于任何一种都会或多或少产生沉渣(轻铁系彩色磷化沉渣很少),应在工艺予设计时注明设有磷化除渣装置,特别是喷淋磷化时,除渣装置必不可少,典型的除渣装置有:斜板沉淀器、高位沉淀塔、离心、纸布袋滤渣等都可供选择。
5.5 槽体及加热管材料 虽然对于槽体加热管材料的选择不是工艺设计的内容,如果在工艺设计时不予提醒,可能会造成设备设计人员的疏忽,而影响整个生产线的运行。对于硫酸、盐酸酸洗时,其槽体材料只能选用、花岗岩、塑料,只能选用管、陶瓷管,而不能选用不锈钢材料。如果是采用磷酸酸洗,其槽体及加热管材料均可选用不锈钢材料,当然玻璃钢、塑料、花岗岩均可。
前处理具体分类
前处理即涂装前对工件表面之氧化皮、铁锈、油脂、尘土等污垢物进行彻底清洗的工序,使涂装粉体与金属表面结合牢固、附着力强、从而使产品获得高品质,延长产品的使用寿命。
前处理的一般流程
脱脂----水洗----表调----皮膜----水洗(根据工件特性灵活调整)。
前处理分为:喷雾式、浸液式、潜泳式三种形式,视工件及具体生产要求选择处理方式。
喷雾式处理方式是利用喷淋原理,使药液连续不断的作用于工件表面,工作连续性强,效率高,适合大批量的作业要求,处理效果好,适合于较大管件,长件及结构较为简单的物品,且一般采用架高结构,节省地面空间。
潜泳式处理方法是通过吊空链传送,让工件以浸入泳池,在药液池中进行处理的方法,适合各种复杂形状的物件处理,效果好且节省药水用量
浸液式处理法是利用天车将工件吊浸于药液池中,通过物理及化学方式,完成对工件表面的处理。适合于表面复杂,生锈严重的工件脱脂、皮膜槽设置气管,对处理液进行搅拌视工件的具体情况,可在药液槽内设加热装置,提高处理效率设置简单,成本低涂装系列本公司可根据现场实地为客户设计生产,制造安装与售后一条龙服务。整厂涂装设备,整厂输出,粉体自动、手动房、液体Disk喷房、喷漆台、、金属自动前处理,密封炉、、烘干炉、水切炉、悬吊等系列隧道炉设备采用国外先进技术设计制造,结构先进、拆装简便、外形美观。选用国内新型、性强、选用选技术,加热元件布置合理,能源消耗低。采用热风循环,使炉内温度更均匀,确保烘烤品质量。电控柜采用先进数显自动控温系统,在常温-200c之间可任意调节,反应灵敏,工作可靠。可根据用户产品要求,设计制造各种非标及通过式流水线
涂装前处理设备的发展趋势
1、设备紧凑化。在确保工艺技术要求、产能、通过性的前提下,处理室(前处理通道)和处理液槽体应尽可能紧凑。
2、通过精益优化设计,降低设备装机动率,削减能耗和CO2排放量。
3、采用计算机控制技术,提高前处理设备的自动化、智能化水平。如工艺参数(工况)、记录,自动监控、加料调整,预警和显示等。
4完善节水技术、清洗水再生回收利用和综合利用技术,提高水的利用率和削减单位处理面积(或件)的耗水量,实现。如采用PT-RO、技术回收清洗水再利用技术,排风中的水汽(水雾)回收装置等。
5、改进优化被处理件的装挂方式和输送方式,使设备紧凑化。如增大工件出入槽的角度或旋转进出槽,使结构复杂的工件(如汽车车身)内外表面100%处理完善,并使其在工序间带液(水)量尽可能少,削减前处理药品和水的消耗量。
6、涂装前处理设备作业环境苛刻,一直处在水和蒸汽中,设备已被腐蚀。腰包用10~20年。在设计处理前设备时就应选用耐蚀性材料(如优质及、塑料件等)和加强设备结构上的方式措施。
7、涂装前处理槽液的加热采用(装置)代替小锅炉。[1]
王锡春.涂装车间设计手册.北京:化学工业出版社,2013.1

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