涂装前处理学习.pptx
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1、1涂装过程的动画演示涂装过程的动画演示1号行车:上件热水洗(1min)预脱脂(3min)脱脂(3min)2号行车:水洗(1min)表调(1min)磷化(3min)3号行车:水洗(1min)水洗(1min)水洗(1min)空停(1min)电泳(3min)4号行车:UF1(1min)UF2(1min)纯水洗(1min)下件 进入烘房第1页/共51页2江西五十铃皮卡车涂装生产线前处理工艺流程江西五十铃皮卡车涂装生产线前处理工艺流程 手工预清理洪流冲洗(4050,喷)预脱脂(5060,喷)脱脂(5060,浸)第一水洗(喷)第二水洗(浸)表面调整(浸)磷化(4050,180s,浸)第三水洗(喷)第四水洗
2、(浸)第一纯水洗(喷)第二纯水洗(浸)沥水新鲜纯水洗(喷)沥水(阴极电泳)第2页/共51页3第一节第一节 前处理的意义前处理的意义吸附的气体或蒸汽层吸附的气体或蒸汽层油污尘土层油污尘土层锈蚀或氧化层锈蚀或氧化层机械加工变形层机械加工变形层基体金属基体金属金属表面的构成:第一节第一节 前处理的意义前处理的意义第3页/共51页4 涂装各因素对涂膜质量的影响前处理的内容及意义前处理的内容及意义第一节第一节 前处理的意义前处理的意义第4页/共51页5金属一般前处理工艺如下:可根据工件材质及其表面状态(如锈蚀、油污程度和表面光洁度等)、涂料品种和使用环境等,选择最适合的表面处理方法。前处理的内容前处理的
3、内容第一节第一节 前处理的意义前处理的意义水洗水洗(酸洗除锈)(酸洗除锈)水洗水洗表调表调磷化(或磷化(或氧化)氧化)水洗水洗(钝化)(钝化)水洗水洗干燥干燥脱脂脱脂纯水洗纯水洗(P252,表7-2)第5页/共51页6经吹砂、砂纸打磨、酸洗、表面化成处理(形成磷化膜或氧化膜)等方法进行适当粗化来提高涂层与基体的附着力。不同加工方法所形成的比表面积前处理意义前处理意义第一节第一节 前处理的意义前处理的意义第6页/共51页7多孔性的氧化膜或磷化膜等化学转化膜能将金属由导体变成不良导体或绝缘体,增强涂层的抗蚀能力。通过前处理提高涂料对基材表面的润湿性。固气=液固+液气COS。若固气液固,COS为正值
4、(1COS0),则900,液体能润湿固体;反之,COS0,900,为不润湿。依靠前处理提高涂层的装饰性。第一节第一节 前处理的意义前处理的意义液气液气液固固气o固第7页/共51页8涂装前处理除油以有机溶剂除油为辅化学除油(带有表面活性剂的碱性水基清洗除油)为主。适用于自动化大规模生产。一、表面活性剂的选择(P21)临界胶束浓度CMC指表面活性剂形成胶束的最低浓度。第二节第二节 除除 油油非非 极极 性性基基 团团(憎憎 水水基)基)极极性性基基团团(亲亲水基)水基)表面活性剂的定向吸附和胶束作用示意图 第二节第二节 除油除油第8页/共51页9 HLB值亲油亲水平衡值。对应值为0-20,亲油性最
5、高的为0,亲水性最高的为20。在选择非离子型表活时,HLB值是一项重要参数。表面活性剂HLBHLB值与用途的关系第二节第二节 除油除油第9页/共51页10非活的HLB值经验计算公式:非活的HLB值=(亲水基部分的分子量/表活的分子量)20 HLB法的加和性举例:一种HLB值等于12.3性能最佳的洗涤剂,可用下列物质配制:选用20%司本65(HLB=2.1,亲油性强)和80%吐温60(HLB=14.9,亲水性强),混合后的表面活性物质 HLB=0.2X2.1+0.8X14.9=12.3。第二节第二节 除油除油第10页/共51页11表面活性剂使用注意事项:(1)温度 表活在浊点以上温度使用,效果降
6、低。(2)使用方法(3)一般选用非离子型表面活性剂 除油效果检查:采用水膜连续性检查。第二节第二节 除油除油第11页/共51页121、工件材质状况2、油污种类和数量3、脱脂工艺条件4、脱脂剂的配套性二、脱脂方法和脱脂剂的选择(参考教材P17)三、脱脂剂的应用发展趋势1、采用无磷能生物降解的环保型脱脂剂2、发展低温和常温脱脂剂 3、低泡脱脂剂第二节第二节 除油除油第12页/共51页13 第三节第三节 除除 锈锈除锈方法:一、机械法(也叫物理除锈)手工除锈借助于风动或电动工具除锈喷丸(沙)除锈利用冲击力除锈 喷砂除锈喷砂除锈除锈砂轮除锈砂轮抛丸除锈机抛丸除锈机第三节第三节 除锈除锈第13页/共51
7、页14 涂装前处理要严格控制工序间的间隔时间;考虑酸洗带来的负面效果,尽量以防锈基材代替除锈处理。二、化学法(广泛采用)(P28)酸洗液好坏的衡量:处理效果 对环境的污染程度、可操作性处理成本酸洗液第三节第三节 除锈除锈第14页/共51页15 第四节第四节 表表 调调P34,P38表调也称表调调整(即活化处理),是金属在磷化前的预处理工序,其目的是利用表面调整改变金属表面的微观状态,使之更有利于后续形核和磷化成膜的质量。表调的方式既有抛丸、喷沙、砂纸轻度擦拭等机械法,也可用酸洗增加有效表面积的化学法,还包括物理化学吸附法(表调通常指此法,采用胶体磷酸钛盐调整剂)。第四节第四节 表调表调第15页
8、/共51页16 胶体钛表面调整剂的配方胶体钛表面调整剂的配方(P38P38,仅供参考),仅供参考)1、K2TiF6 适量 2、(TiO)SO4 5%Na2HPO4 1g/L Na2HPO4 55%Na5P3O10 3g/L Na4P2O7 15%H2O 余量 NaHCO3 10%H2O 15%第四节第四节 表调表调第16页/共51页17磷化膜结构照片磷化膜结构照片(表调对磷化膜的影响和作用表调对磷化膜的影响和作用)图2-1 未表调的磷化膜SEM形貌(100 x)图2-2 表调后的磷化膜SEM形貌(100 x)图2-3 未表调的磷化膜SEM形貌(10000 x)图2-4 表调后的磷化膜SEM形貌
9、(10000 x)表面调整成分表面调整成分磷化膜结晶磷化膜结晶表调是在磷化之前对工件表调是在磷化之前对工件表面进行处理的一道重要表面进行处理的一道重要工序,它使工件表面吸附工序,它使工件表面吸附大量胶体钛结晶点,再以大量胶体钛结晶点,再以此为核心反应生成磷酸盐此为核心反应生成磷酸盐转化膜。转化膜。第17页/共51页18表调的作用通过胶体活化作用使金属表面物理化学性能均匀化;增加表面活性中心,增加形核率,细化晶粒,提高磷化膜的致密性与均匀性;大大缩短磷化时间;改善磷化膜的附着性,提高耐蚀性。表调的适应对象经过了强碱除油或强酸除锈的金属件磷化、有色金属磷化、大批量处理工件磷化等场合。第四节第四节
10、表调表调第18页/共51页19注意事项:严格控制脱脂后的水洗质量。经过钛盐表调后的零件都必须立即进入磷化槽磷化,期间不需进行水洗。表面调整一般在常温下进行,处理时间一般在1min左右。采用胶钛进行表面调整时,pH值最好控制在89之间。第四节第四节 表调表调第19页/共51页20第五节第五节 磷磷 化化一、磷化处理的应用、定义及分类二、磷化剂成分三、磷化膜形成机理及成膜规律四、磷化膜质量检验五、影响磷化的因素六、磷化的后处理水洗、钝 化、干 燥七、涂装前处理工艺流程第五节第五节 磷化磷化第20页/共51页21一、磷化处理的应用、定义和分类一、磷化处理的应用、定义和分类 返回第五节第五节 磷化磷化
11、磷化技术工业用途比例分布图磷化膜的用途主要由磷化膜的种类和厚度所决定。厚膜常常用作单独防护、电绝缘、耐磨、冷成型等。薄膜主要用于工序间的防护及油漆和粉末等有机膜的基底。第21页/共51页22能提高涂膜的附着力能提高涂膜的附着力漆前漆前磷化磷化作用作用 能提高涂层的耐蚀性能提高涂层的耐蚀性能提高涂层装饰性能提高涂层装饰性封闭封闭处理处理钝化处理钝化处理浸润滑油浸润滑油涂涂 漆漆第五节第五节 磷化磷化第22页/共51页23 磷化定义 所谓磷化处理,是将金属工件浸入含Zn2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Na+等磷酸盐溶液中进行化学处理,在金属表面得到由主盐金属或基底金属自身转化并形成的难溶于水的
12、磷酸盐膜或磷酸盐和氧化物组成的表面膜的处理过程,简称磷化(或化成)。磷化样品磷化样品第五节第五节 磷化磷化第23页/共51页24按按磷磷化化成成膜膜物物质质分分类类:锌系(耐蚀性好,涂装磷化中应用最广)、锌钙系、锌锰系、锰系(马日夫盐,属厚膜磷化,主要用作防锈)、铁系、碱金属铁系(含渣量少,用于耐蚀性要求一般的室内涂装产品)、有机聚合物复合磷酸盐等。按按膜膜重重分分类类:次轻量级(用作较大形变钢铁工件的涂装底层或耐蚀性要求较低的涂装底层)、轻量级(用作涂装底层)、次重量级(可用作基本不发生形变钢铁工件的涂装底层)、重量级(不适应作涂装底层,用于防腐蚀与冷加工)。按按温温度度分分类类:室温磷化(
13、530,自动生产线上难以普及)、低温磷化(3050现代涂装大量采用)、中温磷化(5070,不适用于电泳及静电粉末喷涂的底层)、高温磷化(80以上,这种磷化膜常用于冷作、耐膜、润滑、绝缘等)。第五节第五节 磷化磷化按按促促进进剂剂类类型型分分类类:硝酸盐型、亚硝酸盐型、氯酸盐型、有机氮化物型、钼酸盐型等主要类型。磷化分类磷化分类(P34)第24页/共51页25按磷化膜的用途分类(1)防护-装饰涂层底层,一般要求膜重为0.53g/m2。(2)防腐蚀涂层,用于钢铁工件防腐蚀磷化层,可采用Zn系、Mn系、Zn-Mn系磷化膜,膜重必须大于10g/m2,磷化膜须涂防锈油、防锈脂之类防锈剂。(3)冷加工润滑
14、用磷化层,Zn系磷化膜有助于冷加工成型,单位面积膜重依使用目的而定。(4)减摩润滑用磷化膜,Mn系磷化膜有助于降低摩擦系数。(5)电绝缘用磷化膜,变压器、电机用硅钢片经磷化处理可提高绝缘性能,一般选用Zn系磷化,膜重l20g/m2,击穿电压240380V,经磷化后再涂绝缘漆,可提高至1000V,不影响其磁性能。第五节第五节 磷化磷化第25页/共51页26按磷化膜结晶形态分类(1)结晶型磷化膜。磷化膜中不仅有酸根离子,而且有主盐金属离子(如Zn2+、Ca2+、Mn2+等)直接参与成膜反应。这种磷化处理剂称为成膜型处理剂即主盐中的金属离子参与成膜。(2)无定型磷化膜(转化膜),在磷化过程中主盐金属
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