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摘要:介绍了钢铁件、铝合金等工件涂装前表面处理工艺,分析了前处理工艺对涂装效果的影响。
关键词:涂装工艺;前处理;涂层;钢铁;铝合金;塑料
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引言
工件表面处理合格后,经干燥除去水分,即可进入涂装 ( 阴极电泳前不一定干燥除去水分 ) 。
1 涂装前处理工艺
根据工件材质不同如铜、铁、铝及铝合金或塑料等,其前处理工艺条件是有区别的。
1 . 1 钢铁件前处理工艺
钢铁表面的预处理一般包括除油、除锈、磷化等工艺过程,具体为:脱脂 → 二道水洗 → 表调处理 → 磷 化 → 二道水洗 →
去离子水洗。
1 . 1 . 1
脱脂
碱性溶液除油一般在钢铁槽中进行,温度为 50 ~ 80 ℃ 之间,除油次数取决于产量和油污程度,一般为 1 ~ 2
次,对于大批量的零件可采用压力喷射的施 工工艺。
1 . 1 . 2
水洗
1 . 1 . 3
表面调整
表面调整剂主要有两类:一种是酸性表调剂,如草酸,另一种是胶体钛。两者应用都非常普及,两者兼备有除轻锈的作用,在磷化前处理中是否选用表调工序和选用哪一种表调剂视由工艺和磷化膜的要求决定的。
一 般原则是涂漆前打底磷化、快速低温磷化需要表调。如果工件在进入磷化槽时,已经二次生锈,{zh0}采用酸性表调,但酸性表调只适合于
> / 50 ℃ 的中温磷化。一般中温锌钙系不表调也行,铁系不需要表 调。
1 . 1 . 4
磷化
磷化处理基本方法有浸入法和喷淋法两种,磷化质量虽然在很大程度上取决于除油、除锈的质量,但喷淋法对于提高磷化质量也是一种有效的工艺手段,并且能缩短工艺时间,但存在如下缺点:①
由于飞溅容易腐蚀设备;②工序间容易生锈;③结晶粗大。浸入法的优点有:①只要液体能达到的地方都能实现处理目标;②易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜,与阴极电泳具有良好的配套性。浸入法的缺点有:①没有冲刷辅助作用;②处理速度慢。
目前在国外汽车行业一般采用喷浸相结合的工艺。磷化一般按成分、温度或厚度进行分类:①按溶液成分分类:锌系、锌钙系、锌铁系、锌锰系、铁系等;②按处理溶液的温度分类:高温磷化
(80 ~ 90 ℃ ) 、中温磷化 (50 ~ 70 ℃ ) 、低温磷化 (30 ~ 50 ℃ ) 、室温磷化 ( 节能 )
;③按磷化膜厚度分类:厚型磷化: σ ≥ 10μm ,膜质量/ >7 . 5 g / m 2(
适合于冷挤压、防锈浸油、电绝缘 ) ;中厚型磷化: 5 μ m< σ
<10 μ m ,膜质量 4 . 3 ~ 7 . 5 g / m 2( 适用于手工喷漆 ) ;薄型磷化:
1 1μm<σ<4μm ,膜质量 1 . 1 ~ 4 . 3 g / m
2( 适用于电泳涂漆、静电喷涂、粉末喷涂 ) ;特薄型磷化: 0 . 3μ m
<σ<1μm ,膜质量 0 . 3 ~ 1 . 1 g / m 2(
适用于高装饰性电泳底漆 ) 。
1 . 2
铝及铝合金表面处理工艺
铝及铝合金表面处理工艺与钢铁件的表现处理 有以下不同。
(1) 除油:碱洗的目的主要是去除铝合金表面沾附的油污。常用的碱洗液配方由 Na2 CO 3、 Na 3PO 4、 Na 2 SiO3
和添加剂组成,主要用浸洗和喷洗,也可用电解清洗和超声波清洗。
(2)
去除氧化膜:铝材表面自然形成的氧化膜是不均匀非连续薄膜,在涂装前必须彻底xx,对于轧制的铝合金制件可用铬酸、硫酸、氢氟酸的混合液来去除表面氧化膜,而压铸件则以硝酸为主。
(3)
化学转化:转化处理的目的是使铝合金表面形成致密而均匀的连续薄膜。这一工序的作用相当于钢铁件表面处理工艺中的磷化工序,但其溶液不同,铝及铝合金的转化膜以铬酸/盐酸、磷酸/盐酸和氟氢酸为基础,转化膜质量通常为
2 . 5 g / m2 ,转化膜形成后,必须用清水清洗,然后用热风干燥,以增强膜 层的硬度。
1 . 3
塑料件的表面处理工艺
脱脂:塑料表面有油污时必须除油和脱脂。脱脂方法与金属类似,可用碱性水洗溶液、表面活性剂等。静电除尘:大多数塑料是绝缘体,容易产生静电而吸附灰尘,因此对大批量生产的零件,常用压缩空气通过静电发生装置,进行静电除尘。
湿润和粗化:铬酸、硫酸混合液处理法,是比较方便的传统方法,它能使塑料表面的湿润性明显提高。用有机溶剂浸渍塑料能除去塑料表面的各种非晶态部分,使其粗糙化或具有多化性,提高涂料的附着力。
2 涂装工艺
一般情况下,喷漆工艺能获得较好的外观质量。喷漆涂层具有较好的光泽、色泽及耐候性,通常用于汽车外涂层、摩托车油箱等外观要求较高的场合。对于防腐要求较高的场合,如摩托车车架、放在厨房中的冰箱等一般采用喷粉工艺。电泳工艺一般运用于耐盐雾试验、耐冲击性等要求比较高的场合并且充当底漆的作用。当然象汽车雨刮器、xx门锁等只需一道电泳漆就能满足要求。有时对一种产品三种工艺都能适用,这由各方面的综合因素而定。
三种工艺各有利弊,在设备投资方面电泳设备一次性投资大,而且关键设备主要依赖于进口;喷粉设备一次性投资最少,但由于粉末烘烧温度高,所以设备
( 能耗 ) 运行费用高。目前在国外已经研制出流平性较好而固化温度又低的粉末涂料和防腐性能可以 与粉末涂料相貔美的油漆。
3 结语
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