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前處理之涂裝前處理概述與流程

2020-09-12 14:14:57

概述

        涂裝前處理包括脫脂(除油)、除銹、磷化三個部分。磷化是中心環節,除油和除銹是磷化之前的準備工序,因此在生產實踐中,既要把磷化工作作為重點,又要從磷化質量的要求出發,抓好除油和除銹工作,尤其要注意它們之間的相互影響。涂裝前處理的目的,是為了有效地解決涂層和基材的結合力和耐候性問題。因此涂裝前處理對有復雜的防銹防腐目標的涂裝項目特別必要和重要。



前處理液的主要功能如下:

        A.生成的前處理膜,本身與基材必須具備很好的結合力和耐侯性??杀苊獬统P后的帶水工件,在干燥過程中生成浮銹,以保證涂層的結合力和耐侯性。

        B.前處理膜同時還需具備增強涂層的結合力和耐侯性的功能。我司膜層因還能與涂層表面發生螯合交聯反應,其增強特性大大優于磷化膜。

        C.前處理膜的耐酸堿腐蝕性強弱,不是最主要的考察內容。因為涂裝工藝的耐酸堿腐蝕性能力,主要是由耐酸堿腐蝕性極強的有機樹脂來完成。


噴涂設備

前處理的主要檢測指標如下:

        A.鹽霧實驗和點滴實驗:目的是檢測膜層抗縱向腐蝕的能力。因為該指標對確定前處理膜層的防腐能力非常重要,因此被廣泛地使用。

        B.劃格法或劃叉法的鹽霧實驗和硫酸銅點滴實驗:目的是檢測前處理膜層抗橫向腐蝕的能力。因為該指標對涂層結合力和耐久性非常重要,因此被廣泛地使用。


        無論涂裝設備是作為前處理膜層,還是與涂層同時被檢驗,我司產品均大大好于磷化。涂裝前最基本要求通常是:被涂裝的表面必需是干燥和干凈的。因此,要求前處理膜層必須具有相當的防銹性能,以適應涂裝前的干燥和轉序工藝。


        現有的最普及的解決“被涂裝表面干燥和干凈”的前處理方法是磷化,即通過磷化形成一層磷化膜,經干燥后,在磷化膜上做涂裝。磷化是形成磷化膜的過程,磷化過程使用的產品叫磷化液。磷化液是酸性的,因此磷化過程就難免有很多的缺陷,如:產生大量的沉渣、氣體、酸霧等,生產環境惡劣。

        我司噴漆設備涂裝前處理液是中性的,處理過程無沉渣、氣體、酸霧產生,無毒、安全、環保;通過SGS國際環保認證,符合歐盟RoHS指令;使用簡單,和原有磷化工藝基本一致,不需要增加任何設備;還可用于鑄鐵涂裝前處理。我司前處理膜的導電性很好,

因此,在電泳涂裝和噴粉上的效果極好;在噴漆、噴塑上,效果也比磷化好很多。



涂裝前處理環節

        涂裝前處理包括脫脂(除油)、除銹、磷化三個部分。磷化是中心環節,除油和除銹是磷化之前的準備工序,因此在生產實踐中,既要把磷化工作作為重點,又要從磷化質量的要求出發,抓好除油和除銹工作,尤其要注意它們之間的相互影響。


        脫脂除銹


        優質的磷化膜只有在徹底去除了油物、銹、氧化皮等異物的工件表面上形成。因為殘留在工件表面的油污、銹蝕、氧化皮等會嚴重阻礙磷化膜的生長。此外還會影響涂層的附著力、干燥性能、裝飾性能和耐蝕性能,徹底去除這些異物是磷化的必要條件。


        除油和 除銹是磷化之前的兩道基本工序,相對而言,油比銹的危害性大,而且有油的工件會直接影響除銹速度,所以,除銹應在除油的基礎上進行,但對于油少銹多的工件 也可以將除油與除銹兩道基本工序合二為一,在一個槽中同時完成除油除銹工序,可縮短生產線,降低設備投入、廠房投資費用,但處理質量不如分槽好,對此要求 不高的情況下可以采用。采用此工序后,除油劑也應選擇酸性藥劑和除銹劑配套使用。除銹仍采用鹽酸,鹽酸除銹速度快,除銹干凈徹底,對氧化皮也有很好的去除 功能,且又是常溫使用,弊病是鹽酸除銹酸霧較大,有害健康,環境污染嚴重。

        隨著工業的發展,環境保護和勞動條件的改善已成為人們共同關心的問題。因此,在選擇藥劑時應考慮環境保護的需要。所以選擇除油劑時要求配制簡單,去污能力強,不含常溫下難清洗的氫氧化鈉,硅酸鹽,OP乳化劑等成分,常溫下易水洗,不含毒性物質,不產生有害氣體,勞動條件好。選擇除銹劑時要求內含促進劑,緩蝕劑和抑制劑,能提高除銹速度,防止工件產生過腐蝕和氫脆,能較好的抑制酸霧。尤其值得重視的是酸霧抑制,酸洗除銹過程中產生的酸霧,不僅腐蝕設備和廠房,污染環境,而且可引起人們牙齒腐蝕,牙結膜發紅,流淚,疼痛,咽喉干燥,咳嗽等癥狀,所以有效抑制酸霧,不但是環保的需要,還是出于對職工身體健康考慮的需要。

        考慮上述要求,經篩選,除油和除銹劑采用了磷化公司的XH-16C除油除銹添加劑與驗算配制而成,常溫下使用,處理時間10-30min,它能提高除銹速度,防止工件產生過腐蝕和氫脆,能較好的抑制酸霧。


        水洗

        除油除銹后的水洗,雖然屬于涂裝前的輔助工序,但同樣需引起足夠的重視。除油除銹后工件表面易附著某些非離子表面活性劑及CL-等。這些殘留物質若清洗不徹底,就可能引起磷化膜變薄,產生線狀缺陷,甚至磷化不上。因此要提高除油除銹后的水洗質量,需經過多次漂洗、兩道水洗、時間1-2min,并經常更換清水,保證清水PH值在5-7值之間。


        磷化

        所謂磷化,是指把金屬工件經過含有磷酸二氫鹽的酸性溶液處理,發生化學反應而在其表面生成一層穩定的不溶性磷酸鹽膜層的方法,所生成的膜稱為磷化膜。磷化膜的主要目的是增加涂膜附著力,提高涂層耐蝕性。磷化的方法有多種,按磷化時的溫度來分,可分為高溫磷化(90-98℃),中溫磷化(60-75℃),低溫磷化(35-55℃)和常溫磷化。

        為提供良好的涂裝基底,要求磷化膜厚度適宜,結晶致密細小。

        中、高溫磷化工藝, 雖然磷化速度快,磷化膜耐蝕性好,但磷化膜結晶粗大,掛灰重,液面揮發快,槽液不穩定,沉渣多,而低、常溫磷化工藝所形成的磷化膜結晶細致,厚度適宜,膜 間很少夾雜沉渣物,吸漆量少,涂層光澤度好,可大大改善涂層的附著力、柔韌性、抗沖擊性等,更能滿足涂層對磷化膜的要求。值得注意的是,過去一直認為磷化 膜厚,涂裝后涂層的耐蝕性高,磷化膜本身在整個涂裝體系中并不單獨承擔多大的耐蝕作用,它主要起到使漆膜具有強粘附性,而整個涂層系統的耐蝕力則主要取決 于漆膜的耐蝕力以及漆膜與磷化膜的優良配合所形成的強粘附力。

        磷化液一般由主鹽、促進劑和中和劑所組成。過去使用的磷化液,大多采用亞硝酸鈉(NaNO2) 作促進劑,效果十分明顯,但在NaNO2在磷化液中有很大危害:一是影響磷化液的穩定性,NaNO2在酸性條件下極不穩定,在極短的時間內就分解了。因 此,不得不經常添加。NaNO2的這種特性,往往引起磷化液的主鹽不穩定,磷化液沉淀較多,磷化膜掛灰嚴重,槽液控制困難,磷化質量不穩定;二是 NaNO2是世界公認的致癌物質,長期接觸危害人體健康,環境污染嚴重。解決的方法:一是減少NaNO2的用量;二是尋找替代物。


        鈍化

        磷化膜的鈍化技術,在北美和歐洲國 家被廣泛應用,采用鈍化技術是基于磷化膜自身特點決定的,磷化膜較薄,一般在1-4g/m2,不超過10g/m2,其自由孔隙面積大,膜本身的耐蝕力 有限。有的甚至在干燥過程中就迅速生黃銹,磷化后進行一次鈍化封閉處理,可以是磷化膜孔隙中暴露的金屬進一步氧化,或生成鈍化層,對磷化膜可以起到填充、 氧化作用,使磷化膜穩定于大氣之中。


        磷化膜的干燥


        對磷化膜進行干燥處理,可起到兩個方面的作用,一方面是為下道工序涂漆作準備,以除去磷化膜表面的水分,另一方面是進一步提高涂裝后膜的耐蝕性。建立涂裝前處理生產線,先要完成工藝設計,然后才能進行非標設備的設計、制造和安裝。因此工藝設計是建立生產線的基礎,正確、合理的路線對生產操作及產品質量將會產生良好的影響。


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