前处理电泳涂装技术.doc

涂装前处理生产线工艺设计主要原则 涂装前处理生产线工艺设计主要原则建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，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、投资规模、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、油桶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，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有好的配套性。1.2 全喷淋方式用泵将液体加压，并以0.10.2Mpa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，几何形状较复杂的工件，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酸洗除锈，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，全喷淋磷化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电泳漆前打底的前处理。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。目前在国内外，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刷涂到工件表面，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。对一般锈蚀及氧化皮工件，应选择中温酸洗，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。表面调整工序，通常不需加温，一般就是常温处理。低温或中温磷化，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膜。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使用说明书的处理时间要求。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 完全无锈工件预脱脂-脱脂-水清洗-表调-磷化-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，适合于各类冷轧板及机加工的无锈工件前处理，还可将表调剂加到脱脂槽内，减少一道表调工序。4.2 一般油污、锈蚀、氧化皮混合工件脱脂除锈“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（重油污除外）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、氧化皮类工件预脱脂-水清洗-脱脂除锈“二合一”-水清洗-中和-表调-磷化-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，槽体及加热管材料等。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，特别是有酸洗工艺时，酸洗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，严重影响磷化效果，造成工件挂灰、泛黄，不能形成完整的磷化膜，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，产生串槽现象，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。否则会造成串槽或者要在空中长时间沥干，产生二次生锈，影响磷化效果。5.4 磷化除渣对于任何一种磷化液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、离心除渣器、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玻璃钢、花岗岩、塑料，加热管只能选用铅锑合金管、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。前处理除油工艺分析 除油除锈二合一工艺通常用的除油、除锈液配方事项是互相消弱的，而不是相辅相成的，因此很难搞出合理的二合一或三合一工艺（包括磷化）配方。另外用金属洗净剂除油，更不能彻底除油。因为金属清洗剂除油效果差，一般只能是油脂浮到金属机体表面上，要除掉它，还需一种机械力，如没有这种外加机械力，就会造成除油不彻底。碱化学除油方法，碱液对动植物油去除效果很好，因其产生皂化反应。但对矿物油去除效果较差，为去除矿物油，还需加乳化剂。另外水洗质量对去油效果影响较大，一是水质，二是水温，三是要分级翻动，三项均良好，目的只有一个，就是用纯净水清洗油脂。最后一级最好用去离子水清洗。 表面处理前处理入门级基础知识问答 1、影响酸洗除锈的各种因素是什么？ 答：工业上常用硫酸、盐酸酸洗除锈，除锈的效果与钢材种类、锈蚀程度以及酸的种类、浓度、温度和时间有关。现把常用温度浓度对盐酸、硫酸酸洗的影响总结如下，见下表： 温度、浓度对盐酸、硫酸酸洗的影响 钢铁及氧化物在盐酸和硫酸中的溶解度不同。20时，每100g试件在10%的盐酸溶液中可溶解7.5g三氧化二铁，而在10%的硫酸溶液中只能溶解0.98g三氧化二铁。在相同温度、浓度下，盐酸对铁件的溶解度大于硫酸7倍以上。所以在钢铁表面除锈多用盐酸。盐酸除锈速度快、效率高、不产生氢脆、表面状态好，在配制洗液时又比硫酸安全、经济。常用钢材酸洗条件见下表： 酸洗方法酸浓度，% 酸洗温度，酸洗时间，min一般酸洗H2SO4 5-10%HCl 5-20% 60-8020-50 5-205-20 加热酸洗H2SO4 20-25%90 0.25-2 连续酸洗HCl 15-20%40-70 0.1-1 此外，无机酸和有机酸对钢铁的溶解能力也进行了比较，见下表： 无机酸和有机酸对钢铁的溶解能力比较： 酸种类（浓度1%）溶解铁的数量ppm酸种类（浓度1%）溶解铁的数量ppm HC1H2SO4H3SO47500057008500柠檬酸甲酸羟基乙酸440061003700HNO44400草酸6200HF14000 酒石酸3700乙二胺四乙酸（EDTA）不过用酸洗的办法危害工人身体健康，排放废液会造成工业污染，需要三废治理，酸洗后还很容易产生氧化皮锈层，如果钢铁设备长期暴露在空气中，会很快被腐蚀，人们正在寻求能替代此种方法的新工艺。 2、通常用的防锈水是用什么合成的？ 答：百公斤水里加入2-3%亚硝酸钠，搅拌均匀即可。不过，该工艺已相继被各国禁用，因其反应生成的亚硝酸是一种致癌物质。 3、常用钝化剂及钝化条件？ 答：化学清洗过程中，为了保证清洗表面被清洗液很好地润滑，提高清洗效率，通常在清洗液中加入表面活性剂，如OP类非离子型表面活化剂等。同时，为了保护设备不被腐蚀或减少腐蚀，必须加入适当的缓蚀剂。清洗完毕后，为了防止余液对设备的进一步腐蚀，应当用碱中和，然后再水洗，最后进行钝化处理。常用的钝化剂及钝化条件见下表：常用钝化剂及钝化条件序 号钝化液组成，%钝 化 条 件1NaH2PO40.25 Na2HPO40.25NaNO2 0.5水余量65 1小时2Na2CO3 1NaNO2 0.5水余量93 1小时3NaNO23甘油10水余量是一种增稠钝化剂，涂刷后保护钢铁设备4纤维素5 NaNO20.5-1三乙醇胺2-3水余量30-40但是，由于这种传统的工艺方法存在污染环境和危害身体健康的缺陷，必将被环保的新的工艺方法所替代。 4、磷化液的组成分析： - 磷化液主要含有：游离磷酸、一代金属磷酸盐和加速剂。磷化液中的酸性组分通常只含有游离磷酸，但有时也加入其他无机酸或有机酸以改善浸蚀金属的条件。一代金属磷酸盐主要有铁盐、锌盐、锰盐、铬盐等。一般来说，钢铁磷化处理用磷酸盐的选择遵循以下原则：漆前磷化可选用锌或碱金属磷酸盐；防锈磷化可选用锌、锰或铁的磷酸盐；冷变形加工前磷化主要选用锌磷酸盐；抗磨损磷化也选用锰磷酸盐；铝及其合金的磷化处理选用铬或锌的磷酸盐；锌及其合金的磷化处理主要选用锌磷酸盐。- 磷化膜加速剂主要有：1、氧化性加速剂：氯酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、过氧化氢、溴酸盐、碘酸盐、有机硝基化合物等；2、还原性加速剂：亚硫酸盐、连二亚硫酸盐、甲醛、苯甲醛、羟胺等；3、重金属盐加速剂，最常用的是铜和镍的盐类，其次是钼、钴、钨等的盐类。加速剂的类型和用量的选择都必须通过精心的试验才能确定。一般来说，低温磷化液的加速剂含量应高于高温磷化液的含量。例如，高温磷化液的亚硝酸钠含量为0.2-0.4g/L；而低温磷化液的含量则在0.9-1.2g/L时获得最佳的效果。其他加速剂如硝酸盐、氯酸盐也是如此。加速剂的浓度过高则会引起金属表面钝化而不能磷化。-另外，为了改善磷化膜结构，提高磷化效果，磷化液中还含有其他的添加剂，如氟化物、有机酸、络合剂、表面活性剂等。 -关于新型磷化液的开发，一直是我国表面处理研究人员的热门话题。5、关于不锈钢： -把能抵抗酸、碱、盐及其它化学药品腐蚀作用的合金钢统称为不锈钢。-不锈钢的主要化学成分是铁铬合金，铬使钢的耐腐蚀能力大为提高。在铬钢中加入镍、钼、钛、锰等其它金属时，可进一步改善其耐腐蚀性和工艺加工性能。不锈钢中铬的含量一般在12%以上。常见的不锈钢品种有两大类：一类是含铬在12%的铬不锈钢；另一类是含铬为16%-20%，含镍为8%-14%的铬镍不锈钢。后一类不锈钢耐腐蚀性能更好，机械加工性能也较优良，在化工设备制造领域用途很广。-铬镍不锈钢的典型代表是含铬18%，含镍8%的不锈钢，俗称18-8铬镍钢。但即使这种有优良耐腐蚀性的不锈钢也不是对所有化学药品都有抵抗能力。18-8铬镍钢和含铬量在11.5%-18%的不锈钢（马氏体钢）和含铬量在11.5%-27%不锈钢（低碳钢）对各种化学药品的耐腐蚀情况不同。-18-8铬镍钢有良好的耐腐蚀性能，这是因为它的表面有一层致密的氧化铬薄膜保护内部使其在通常的条件下不被腐蚀，但在高温条件下仍会受腐蚀，如在80以上的高温下，18-8铬镍钢会被60%的硫酸、醋酸和草酸所腐蚀。另外水溶液中含有氯离子等卤素离子时会对不锈钢的腐蚀起促进作用，如盐酸对不锈钢有强烈的腐蚀作用，次氯酸盐水溶液中的活性氯含量在200mgkg-1以上时会对不锈钢有显著的腐蚀作用，水溶液中活性氯含量在10mgkg-1时经过长时间接触也会使不锈钢表面稍变粗糙。食盐、氯化铵等含氯离子的水溶液也会对不锈钢造成腐蚀。另外，氯、溴等单质对不锈钢有强烈的腐蚀作用。-因此，在生产不锈钢酸洗剂时，绝不允许有腐蚀不锈钢的物质存在。装前处理生产线工艺设计主要原则 建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，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、投资规模、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、油桶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，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有好的配套性。 1.2 全喷淋方式 用泵将液体加压，并以0.10.2Mpa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，几何形状较复杂的工件，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酸洗除锈，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，全喷淋磷化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电泳漆前打底的前处理。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。目前在国内外，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刷涂到工件表面，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。 对一般锈蚀及氧化皮工件，应选择中温酸洗，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。 表面调整工序，通常不需加温，一般就是常温处理。 低温或中温磷化，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膜。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使用说明书的处理时间要求。 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 预脱脂-脱脂-水清洗-表调-磷化-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，适合于各类冷轧板及机加工的无锈工件前处理，还可将表调剂加到脱脂槽内，减少一道表调工序。 4.2 一般油污、锈蚀、氧化皮混合工件 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（重油污除外）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 预脱脂-水清洗-脱脂除锈“二合一”-水清洗-中和-表调-磷化-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，槽体及加热管材料等。 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，特别是有酸洗工艺时，酸洗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，严重影响磷化效果，造成工件挂灰、泛黄，不能形成完整的磷化膜，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，产生串槽现象，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。否则会造成串槽或者要在空中长时间沥干，产生二次生锈，影响磷化效果。 5.4 磷化除渣 对于任何一种磷化液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、离心除渣器、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玻璃钢、花岗岩、塑料，加热管只能选用铅锑合金管、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。涂装前处理生产线工艺设计主要原则 建立涂装前处理生产线，先要完成工艺设计，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、投资规模、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、油桶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，目前国外比较趋向于采用全浸泡方式，据称全浸泡磷化易形成含铁量较高的颗粒状结晶磷化膜，与阴极电泳具有好的配套性。 1.2 全喷淋方式 用泵将液体加压，并以0.10.2Mpa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，几何形状较复杂的工件，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酸洗除锈，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，全喷淋磷化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电泳漆前打底的前处理。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。目前在国内外，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刷涂到工件表面，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。 对一般锈蚀及氧化皮工件，应选择中温酸洗，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。 表面调整工序，通常不需加温，一般就是常温处理。 低温或中温磷化，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膜。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使用说明书的处理时间要求。 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 预脱脂-脱脂-水清洗-表调-磷化-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，适合于各类冷轧板及机加工的无锈工件前处理，还可将表调剂加到脱脂槽内，减少一道表调工序。 4.2 一般油污、锈蚀、氧化皮混合工件 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（重油污除外）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 预脱脂-水清洗-脱脂除锈“二合一”-水清洗-中和-表调-磷化-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，槽体及加热管材料等。 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，特别是有酸洗工艺时，酸洗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，严重影响磷化效果，造成工件挂灰、泛黄，不能形成完整的磷化膜，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，产生串槽现象，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。否则会造成串槽或者要在空中长时间沥干，产生二次生锈，影响磷化效果。 5.4 磷化除渣 对于任何一种磷化液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、离心除渣器、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玻璃钢、花岗岩、塑料，加热管只能选用铅锑合金管、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。涂装前准备工作与涂装中的注意事项 一、涂装前准备1、涂装前应检查所有的油漆品种、型号、规格是否符合施工技术条件的规定。质量不合格或变质的油漆不能使用。2、涂装前应对油漆的基本组成和性能以及施工方法进行了解，根据油漆各自的施工要求选择确定适当的涂装工具。3、由于油漆中各种成份的比重不同，一般油漆经过贮存后，会出现程度不同的沉淀。因此，在涂装前必须将油漆搅拌至完全均匀。如发现漆皮或颗粒，则应使用80120目筛网过滤。4、车间底漆、环氧沥青防锈漆、841环氧聚酰胺食品容器内壁涂料、846环氧沥青厚浆型防锈漆和聚氨酯面漆都是甲、乙两组份分装的两罐装涂料。使用前必须按规定的重量比混合均匀，如果混合比例错误，将会影响干燥性能和防锈性能。环氧型沥青厚浆型漆及聚氨酯漆属交联固化型，甲、乙两组份混合后需熟化30分钟方可使用，在20时放置12-20小时后即逐步胶化直至不能使用。因此，应按涂装面积计算使用最后再进行混合。5、一般油漆在出厂时已调节到适宜于施工的粘度，是不必进行稀释处理的。但在气温过高或过低的条件下，也可以添加适量的稀释剂以达到理想的涂装粘度，但稀释剂用量一般不应超过油漆本身重量的5%。二、涂装注意事项1、刷涂用漆刷涂装时，刷涂方向应取先上下后左右进行涂装，漆刷蘸漆不能过多以防滴落。涂装重防腐蚀涂料时漆刷距离不能拉得太大以免漆膜过薄。遇有表面粗糙、边缘、湾角和凸出等部分更应特别注意，最好先预涂一道。2、滚涂用滚筒涂装时，滚筒上所蘸的油漆应分布均匀。涂装时滚动速度要保持一定，不可太快。切忌过分用力压展滚筒。对于焊接、切痕等凸出部分，尤应小心处理，最好先预涂一道。3、高压无气喷涂这是最快的涂装方法，而且可以获得很厚的漆膜。因此，为了达到规定漆膜厚度，最好采用无气喷涂的施工方法。在实际涂装时应采用先上下后左右，或先左右后上下的纵横喷涂方法。使用无气喷涂需要更高的技巧，喷枪与被涂物面应维持在一个水平距离上，操作时要防止喷枪做远距离或弧形的挥动。4、漆膜厚度的控制本说明中所列出的每道漆膜厚度都是指无气高压喷涂的漆膜厚度为了使重防腐蚀涂料能够发挥其最佳的性能，足够的漆膜厚度是极其重要的。因此，必须严格困难固执漆膜的厚度。用漆刷或滚筒涂装得到的每道漆膜厚度较薄，其涂装道数至少要比高压无气喷涂的喷涂道数多一倍，才能达到所规定的厚度。施工时应按使用量进行涂装，经常使用漆膜测厚仪测定湿漆膜厚度，以控制干漆膜的厚度和保证涂层厚度的均匀。按被涂物体的大小确定厚度测量点的密度和分布，然后测定干漆膜厚度。漆膜厚度未达到要求处，必须进行补涂。5、不同类型的涂料间隔各有不同，在施工时应按每种涂料的各自要进行施工。特别要看着重指出的是环氧沥青厚浆型防锈漆、黄羊面漆，其涂装间隔时间不能超过说明中最长的间隔时间，否则将回影响漆膜层与层之间的附着力，造成漆膜的剥落。钢铁常温磷化技术的优势及应用范围 磷化膜的特色：与基体金属附着力强，结合牢固，致密多孔，对涂料吸附力强。因此，可作为常用涂料的基底，使磷化层与涂装层产生极强的结合力与抗腐蚀性能。在大气环境下，经后处理后，其抗腐蚀性能优于氧化发黑保护层。一般钢材冷挤压时，由于变形而引起升温可达300远在磷化膜的热界以下，因此，磷化膜的抗热粘附着好。冷挤压工艺中，在一定温度的条件下，磷化膜与润滑剂（皂液或乳化剂）发生化学反应，部分脂肪酸皂与磷化膜中磷酸锌Zn3(Po4)2反应，生成润滑性极强的脂肪酸锌Zn(RCOO) 2，从而加强了润滑作用。磷化膜对熔融金属无附着力，可用来防止零件粘附低熔点的熔融金属。可用于局部渗氮零件防止沾锡，还可用来避免压铸零件与模具的粘结，减少磨擦，避免或减少表面产生拉伤或裂痕纹，从而延长模具的使用寿命。磷化膜层还具有较高的电绝缘性能，可作为硅钢片的电绝缘层。经磷化处理后，钢铁的力学性能和磁性等基本保持不变。 常温磷化技术应用范围：1，常温磷化技术可广泛应用于管道、气瓶和形状复杂的钢铁零件内表面上，以及难以用电化学方法获得防护层的零件表面上得到保护膜层。如应用于汽车工业、齿轮、散热器、制动瓦片、接头、管腔件、螺杆、螺母等。石化工业、管道、各种阀门、泵壳、轴套、叶片等。2，五金、模具、机械制造工业，各种模具、五金装饰件，洗衣机壳、平板、量具、电风扇叶片、自行车零部件、缝纫机零部件等。3，兵器工业、轴承、枪炮、船上泵体、舰上金属件等。4，航空航天工业、轴承轴颈、活塞、起落件零件、座架、支柱等。5，涂装工业，增加有机涂层的结合力。 常温磷化技术的优势：磷化工艺按处理温度不同，有高温、中温、常温三种工艺。 高温磷化一般在9098下进行。溶液在高温下工作，挥发量大，成分变化快，磷化膜容易夹杂沉淀物，结晶粗细不均，而且能源耗费极大。中温磷化一般在 5070温度下进行，溶液成分比较复杂，能源耗费大。而常温在1545下进行，一般不需加热，节约能源，成本低，溶液稳定。成本低廉，每公斤浓缩液在56元左右，稀释后的工作液成本在035元公斤左右。溶液稳定，调整维护工作液简单方便，使用寿命长，工作液一般可处理工作达2000平方米吨，清槽周期长，并可大批量连续工业化生产。防锈磷化工艺的应用及工艺流程介绍 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磷酸亚铁溶液，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，如果加入硝酸盐或硝基胍促进剂可加快磷化成膜速度。通常处理温度80100，处理时间1020min，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，通常采用硝酸盐作为促进剂，处理温度8090，处理时间1015min，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磷酸锰悬浮液活化。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。 词解释(三) 26 脱色 decolorization 用脱色剂去除已着色的氧化膜上颜色的过程。27 喷丸 shot blasting 用硬而小的球，如金属丸喷射金属表面的过程，其作用是加压强化该表面，使之硬化或具有装饰的效果。28 喷砂 sand blasting 喷射砂粒流冲击制件表面而达到去污、除锈或粗化的过程。29 喷射清洗 spray rinsing 用喷射的细液流冲洗制件以提高清洗效果，并节约用水的清洗方法。30 超声波清洗 ultrasonic cleaning 用超声波作用于清洗溶液，以更有效地除去制件表面油污及其他杂质的方法。31 弱浸蚀 acid dipping 金属制件在电镀前浸入一定的溶液中，以除去表面上极薄的氧化膜并使表面活化的过程。32 强浸蚀 pickling 将金属制件浸在较高浓度和一定温度的浸蚀液中，以除去其上的氧化物和锈蚀物等的过程。33 缎面加212 satin finish 使制件表面成为漫反射层的处理过程。经过处理的表面具有缎面状非镜面闪烁光泽。34 滚光 barrel burnishing 将制件装在盛有磨料和滚光液的旋转容器中进行滚磨出光的过程。35 磨光 grinding 借助粘有磨料的磨轮对金属制件进行抛磨以提高制件表面平整度的机械加工过程。名词解释(二) 16 乳化除油 emulsion degreasing用含有有机溶剂、水和乳化剂的液体除去制件表面油污的过程。17 除氢 removal of hydrogen (de-embrittlement ) 金属制件在一定温度下加热或采用其他处理方法以驱除金属内部吸收氢的过程。 18 退火 annealing退火是一种热处理工艺，将镀件加热到一定的温度，保温一定时间后缓慢冷却的热处理工艺。退火处理可消除镀层中的吸收氢，减小镀层内应力，从而降低其脆性；也可以改变镀层的晶粒状态或相结构，以改善镀层的力学性质或使其具有一定的电性、磁性或其他性能。19 逆流漂洗 countercurrent rinsing制件的运行方向与清洗水流动方向相反的多道清洗过程。 20 封闭 sealing 在铝件阳极氧化后，为降低经阳极氧化形成氧化膜的孔隙率，经由在水溶液或蒸汽介质中进行的物理、化学处理。其目的在于增大阳极覆盖层的抗污能力及耐蚀性能，改善覆盖层着色的持久性或赋予别的所需要的性质。21 着色能力 dyeing power 染料在阳极氧化膜或镀层上的附着能力。22 退镀 stripping退除制件表面镀层的过程。23 热扩散 thermal diffusion加热处理镀件，使基体金属和沉积金属(一种或多种)扩散形成合金层的过程。24 热熔 hot melting 为了改善锡或锡铅合金等镀层的外观及化学稳定性，在比镀覆金属的熔点稍高的温度下加热处理镀件，使镀层表面熔化并重新结晶的过程。25 着色 colouring让有机或无机染料吸附在多孔的阳极氧化膜上使之呈现各种颜色的过程。名词解释(一) 1 镀前处理 preplating为使制件材质暴露出真实表面和消除内应力及其他特殊目的所需除去油污、氧化物及内应力等种种前置技术处理。2 镀后处理 postplating 为使镀件增强防护性能、装饰性及其他特殊目的而进行的(如钝化、热熔、封闭和除氢等等)电镀后置技术处理。3 化学抛光 chemical polishing 金属制件在一定的溶液中进行处理以获得平整、光亮表面的过程。4 化学除油 alkaline degreasing 借皂化和乳化作用在碱性溶液中清除制件表面油污的过程。5 电抛光 electropolishing 金属制件在合适的溶液中进行阳极极化处理以使表面平滑、光亮的过程。 6 电解除油 electrolytic degreasing 金属制件作为阳极或阴极在碱溶液中进行电解以清除制件表面油污的过程。7 电解浸蚀 electrolytic pickling 金属制件作为阳极或阴极在电解质溶液中进行电解以清除制件表面氧化物和锈蚀物的过程。8 浸亮 bright dipping 金属制件在溶液中短时间浸泡形成光亮表面的过程。9 机械抛光 mechanical polishing借助高速旋转的抹有抛光膏的抛光轮以提高金属制件表面平整和光亮程度的机械加工过程。10 有机溶剂除油 solvent degreasing 利用有机溶剂清除制件表面油污的过程。11 光亮浸蚀 bright pickling用化学或电化学方法除去金属制件表面的氧化物或其他化合物使之呈现光亮的过程。12 粗化 roughening 用机械法或化学法使制件表面得到微观粗糙，使之由憎液性变为亲液性，以提高镀层与制件表面之间的结合力的一种非导电材料化学镀前处理工艺。13 敏化 sensitization 将粗化处理过的非导电制件于敏化液中浸渍，使其表面吸附一层还原性物质，以便随后进行活化处理时，可在制件表面还原贵金属离子以形成活化层或催化膜，从而加速化学镀反应的过程。 14 汞齐化 amalgamation (blue dip)将铜或铜合金等金属制件浸在汞盐溶液中，使制件表面形成汞齐的过程。15 刷光 brushing 旋转的金属或非金属刷轮(或刷子)对制件表面进行加工以清除表面上残存的附着物，并使表面呈现一定光泽的过程。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磷酸亚铁溶液，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