机械式停车设备表面处理工艺的探讨

精品文档 1欢迎下载 机械式停车设备机械式停车设备 表面处理工艺的探讨表面处理工艺的探讨 一 综述一 综述 二 钢铁表面预处理工艺二 钢铁表面预处理工艺 三 钢铁表面处理工艺三 钢铁表面处理工艺 四 结论四 结论 五 参考文献五 参考文献 精品文档 2欢迎下载 随着城市化进程的迅猛发展 随着人民生活水平的日益提高 城市 车辆飞速增长 居民拥有的私家车越来越多 又加之生活区 购物 区 公务区 景点区处在城市建筑密集的地段 车辆停放成了城市 的难题 据统计 目前我国共有轿车等几百万辆 这个数字还在随 着生活水平的提高与日俱增 而目前我国停车泊位只有几十万个 在土地资源紧缺的市区 大力发展城市立体停车设施是急待 解决的问题 从事停车行业研究的专家指出 解决城市停车难应该 充分利用地下空间发展地下停车场 特别是立体停车业 立体停车设备安装地域广泛 且制造材料 95 涉及钢铁材质 因此 钢铁的防锈 防蚀涂装质量成为决定立体停车设备全面质量 好坏的重要方面之一 产品外观质量不仅反映了产品防护 装饰性 能 而且也是构成产品价值的重要因素 立体停车设备防锈 防腐蚀涂装工艺一般可分为涂装前表面 处理工艺和防锈底漆涂装工艺 据英国英国帝国化学公司介绍 涂 层寿命受 3 方面因素制约 表面预处理占 60 涂装方式占 25 精品文档 3欢迎下载 涂料本身质量占 15 由此可知 立体停车设备防锈涂装质量在很 大程度上取决于表面预处理方式和涂装工艺的好坏 钢铁表面的预处理大致分为两种钢铁表面的预处理大致分为两种 化学方法和物理方法 化学方法和物理方法 化学预处理法工艺流程 除油 二道水洗 化学除锈 表 面调整 磷化 二道水洗 去离子水洗 钢铁表面处理工艺 其中除锈和磷化工艺通常合并为除锈磷化工艺 物理预处理法工艺流程 物理除锈 钢铁表面处理工艺 化学预处理法化学预处理法 低温除油工艺低温除油工艺 定义定义 传统碱性除油工艺通常将除油液温度加至 60 90 过程需大量能源 挥发的碱雾危害人体健康 除油效率低 除 油不彻底 废水处理费用高等问题 低温除油工艺 对钢铁工 件的除油可以在室温条件下进行 从而达到节能 降耗 减污 的目的 低温除油工艺特点 低温除油工艺特点 除油温度 20 或 10 20 时间 10min 或 30min 成本约 0 095 元 各项性能指标均达 到国家标准 化学除锈化学除锈 化学除锈定义 化学除锈定义 化学除锈是一种利用化学反应将金属表面氧化 物等有害介质去除的过程 精品文档 4欢迎下载 化学除锈磷化特点 化学除锈磷化特点 处理温度 45 50 能生成完整 均匀 附着力好 耐蚀性强的银灰色或灰黑色磷化膜 膜层致密 均 匀 防腐层未经任何封闭处理的试件 浸于 3 NaCl 溶液中 温度 25 2 浸泡 1 小时后 膜层完整 基体金属无腐蚀 经处理的产品放置于室内几个月不锈蚀 经优化的除锈磷化液不燃 不爆 无刺激性气味 操作安全 溶 液不会影响金属材质性能 不但能除去结构件表面的油污 氧化皮 和铁锈 而且又能生成具有防腐性的磷化膜 降低了生产成本 缩 短操作时间 提高了生产效率和经济效益 物理预处理法物理预处理法 物理除锈定义 物理除锈是一种利用物理作用将金属表面氧化 物等有害介质去除的过程 除锈的主要目的是去除不能牢固附 着于钢铁表面的氧化物 阻止钢铁的进一步腐蚀 对后续的涂 装良率及日后图层是否能有效保护钢铁极为重要 物理除锈方法 物理除锈方法可分为手工工具除锈 动力工 具除锈 喷射除锈和高压水除锈等方法 这些除锈方法在钢结 构表面所能达到的表面清耐高温漆洁度和表面粗糙度是大不相 同的 附表格 除锈方法 工具 劳动强生产效除锈效 可除去物 精品文档 5欢迎下载 度 率 果 手工除锈 钢丝刷 刮刀 铲刀 凿刀 铲锤和纱布等 简单工具和人 力 大 低 差 钢结构物表面的较疏松 的铁锈和与钢表面结合 不牢的氧化皮 动力工具 除锈 以电动机带动 或以压缩空气 驱动的除锈工 具 中 中 中 所有松散的氧化皮 锈 斑和其他有害介质 喷射除锈 喷射除锈设备 低 高 优 钢结构表面的铁锈 氧 化皮及其他污物 并使 刚接欧股表面获得一定 的表面粗糙度 高压水除 锈 高压水除锈设 备 低 高 优 钢结构表面的铁锈 氧 化皮及其他污物 物理除锈方法不仅能够去除钢铁表面的氧化物和其他有害介质 等 同时也可去除油脂等杂质 但清洁水平要低于化学预处理方法 由上表可知 因立体停车设备对除锈的精度要求为 Sa2 5 级标准 且零件表面积较大 其适用的除锈方法应为喷射除锈 喷射除锈可 分为喷砂除锈 抛丸除锈 喷砂除锈又可分为 干喷砂 湿喷砂 精品文档 6欢迎下载 真空喷砂等方法 较适用于薄板的表面预处理 抛丸除锈适用于较 厚钢板的表面预处理 立体停车行业的零配件具备表面积巨大 表面预处理要求精度 适中 钢板较厚的特点 因此通常选用抛丸除锈法达到除油除锈的 双重目的 钢铁表面预处理小结 钢铁表面预处理小结 综上所述 用于立体停车设备的钢铁表面的化学预处理方式宜 采用低温去油 除锈磷化的优化工艺 而物理与处理方式宜采用抛 丸工艺一次将表面处理完成 此两种预处理方式适用于后续对钢铁 各种不同的表面处理工艺 钢铁表面处理工艺分类 钢铁表面处理工艺分类 钢铁表面处理工艺有 喷漆烤漆 喷涂喷塑 热喷涂 电镀 热镀锌 发黑 电泳等 喷漆喷漆 定义 定义 用压缩空气将涂料喷成雾状涂在经过制备的基体表面 自然干燥的工艺 工艺流程 工艺流程 除油 除锈 表面调整 磷化 清洗 喷涂 干 燥 工艺特点 工艺特点 操作简单 实用 对设备要求不高 主要用于装 精品文档 7欢迎下载 饰面板饰面 漆面有纹路 不光滑 有桔皮现象 触摸有异感 烤漆烤漆 定义 在基材上打三遍底漆 四遍面漆 每上一遍漆 都送 入无尘衡温烤房烘烤的工艺 烤漆分为两大类 一类低温烤漆 固化温度为 140 180 另外一类就称为高温烤漆 其固化 温度为 280 400 工艺流程 除油 除锈 表面调整 磷化 清洗 干燥 打 磨 吹尘 喷涂 补漆 预热炉烘烤 主炉烘烤 工艺特点 涂膜具有优良的耐热和耐低温特性 可以在冷冻 温度下工作而不脆化 在高温下不融化 表面不沾水和油质 如粘有少量污垢 简单擦拭即可清除 在一定的负载下 具备 耐磨损和不粘附的双重优点 几乎不受药品侵蚀 可以保护零 件免于遭受任何种类的化学腐蚀 但对设备要求高 且固化温 度较高 能耗高 热喷涂热喷涂 定义 热喷涂是指一系列过程 在这些过程中 细微而分散的 金属或非金属的涂层材料 以一种熔化或半熔化状态 沉积到 一种经过制备的基体表面 形成某种喷涂沉积层 它是利用某 种热源 如电弧 等离子喷涂或燃烧火焰等 将粉末状或丝状 精品文档 8欢迎下载 的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态 然后借助焰留 本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面 沉积 而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术 工艺流程 除油 除锈 表面调整 磷化 干燥 制造热涂层 涂料封闭处理 喷砂抛丸 工艺特点 应用范围广 设备轻便 可现场施工 操作程序 少 涂层厚度可以控制 几十微米到几毫米 除喷焊外 对 基材加热温度较低 适用各种基体材料的零部件 但喷涂层与 基体结合强度较低 较脆 基体表面制备要求高 Sa3 0 以上 成本高 热喷涂外需加防腐涂层封闭 且防腐涂层需定期维护 电镀 以电镀锌为例 电镀 以电镀锌为例 定义 利用电解工艺 在制件表面形成均匀 致密 结合良好 的金属或合金沉积镀层的表面处理技术 是利用电解作用使金 属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止 腐蚀 提高耐磨性 导电性 反光性及增进美观等作用 工艺流程 磨光 抛光 上挂 除油 水洗 电解抛光或 化学抛光 酸洗活化 预镀 电镀 水洗 后处理 水洗 干燥 下挂 检验包装 精品文档 9欢迎下载 工艺特点 电镀应选择碱性锌酸盐镀锌 电流效率 90 优 化工艺 并以锌合金 如锌镍合金 铬合金等 代替镀单层锌 三价铬钝化代替六价铬钝化 如上述操作 可明显提高镀层的 韧性 抗腐蚀性和耐二次加工的能力 且具有综合成本降低 能源效率提高等优势 电镀时间 min 镀层厚度 m 7 13 60 1 22 电流密度 电流效率 100 热镀锌热镀锌 定义 热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌 是将除锈后的钢件浸 入 500 左右融化的锌液中 使钢构件表面附着锌层 从而起 到防腐的目的 是一种有效的金属防腐方式 主要用于各行业 的金属结构设施上 工艺流程 除油 除锈 水洗 浸溶剂 触媒 烘干 热镀锌 钝化 喷砂抛丸 工艺特点 热镀锌过程操作温度 450 470 镀锌时间 0 5 1 5 分钟 热镀锌层一般厚度为 65 100 m 镀膜洁白 钝化过程 可染色 如黑色 绿色等 镀锌具有成本低 抗腐蚀性好 美观和耐贮存的优点 发黑发黑 精品文档 10欢迎下载 定义 发黑又叫发蓝 工件在空气 水蒸气或化学药物的溶 液中在室温或加热到适当温度 在工件表面形成一层蓝色或黑 色氧化膜 以改善其耐蚀性和外观的表面处理工艺 工艺 化学除油 热水洗 冷水洗 酸洗 冷水洗 两次 氧化处理 回收 温水洗 冷水洗 浸肥皂水 干燥 浸油 发黑特点 以含碳量 0 4 0 7 为例 氧化过程处理温度 130 145 氧化处理时间 20 25 分钟 控制合适的氢氧化钠 亚硝酸钠和铁离子的含量 可生成蓝黑色致密氧化膜 表面无 花斑 未氧化斑点及锈迹等瑕疵 电泳涂漆 电泳 电泳涂漆 电泳 定义 在直流电场作用下带电荷的树脂粒子到达相反电极 通 过放电 或得到电子 析出不溶于水的漆膜沉积在被涂物表面 直到最后得到完全均匀的涂层为止 电泳涂漆工艺 除油 碱蚀 水洗 水洗 初回 水洗 阳 极氧化 水洗 水洗 电解着色 水洗 热纯水洗 高纯水洗 沥干 电泳涂漆 循环水系 沥干 烘烤固化 冷却 工艺特点 涂料几乎 100 得到利用 解决了有机溶剂污染的 问题 有效抵御腐蚀 光泽保持时间较长 电泳膜一般为透明 但也有彩色涂膜半透明技术 该技术对设备要求较高 精品文档 11欢迎下载 喷涂喷涂 定义 喷涂通过喷枪或碟式雾化器 借助于压力或离心力 分散成均匀而微细的雾滴 施涂于被涂物表面的涂装方法 工艺流程 除油 除锈 磷化 钝化 喷涂 固化 工艺特点 喷涂中的主要问题是高度分散的漆雾和挥发出来 的溶剂 既污染环境 不利于人体健康 又浪费涂料 造成经 济损失 喷涂作业生产效率高 适用于手工作业及工业自动化 生产 应用范围广主要有五金 塑胶 家私 军工 船舶等领 域 是现今应用最普遍的一种涂装方式 喷塑喷塑 定义 喷塑也就是我们常讲的静电粉末喷涂 它是利用静电发 生器使塑料粉末带电 吸附在铁板表面 然后经过 180 220 的烘烤 使粉末熔化黏附在金属表面 喷塑产品多用于户内使用 的箱体 漆膜呈现平光或哑光效果 喷塑粉主要有丙烯酸粉末 聚酯粉末等 工艺流程 除油 除锈 磷化 钝化 精品文档 12欢迎下载 静电喷涂 高温固化 抛丸处理 工艺特点 不需稀料 施工对环境无污染 对人体无毒害 涂层外 观质量优异 附着力及机械强度强 喷涂施工固化时间短 涂层耐 腐耐磨能力高出很多 不需底漆 施工简便 对工人技术要求低 成本低于喷漆工艺 有些施工场合已经明确提出必须使用静电喷塑 工艺处理 静电喷粉喷涂过程中不会出现喷漆工艺中常见的流淌现 象 对设备要求高 钢铁表面处理工艺的探讨结论 钢铁表面处理工艺的探讨结论 1 1 喷漆喷漆烤漆烤漆喷涂喷涂喷塑喷塑热喷涂热喷涂 电镀 锌 电镀 锌 热镀锌热镀锌发黑发黑电泳涂漆电泳涂漆 处理自然干 20 20 30min 20 30min 短 30 120min 5 10min 20 25min3min 精品文档 13欢迎下载 时间燥 30min 处理 温度 可自然 干燥或 高温烘 烤 需 140 400 烘烤 烘房内 固化温度 180 200 烘烤过程 需 180 220 烘烤 需加热至涂 料融化 约 1000 5000 不等 电镀锌的 能源消耗 要高于热 镀锌 热镀锌过 程需 450 470 高温 氧化过程 需 130 145 漆膜需要 在 160 180 固化 能耗 空压机 带动 动力能 耗极低 可自然 晾干 需多次高 温烘烤 能耗高 一次固化 能耗较高 静电喷涂 和固化过 程需高能 耗 需融化涂层 材料 能耗 高 电耗一般 能耗较高 能耗一 般 电泳及烘 烤固化过 程需高能 耗 涂层 原材 料特 性 油漆 底漆和面 漆 塑粉 粉末 主要 有丙烯酸 粉末 聚 酯粉末等 粉末或丝状 的金属或非 金属 含金属阳 离子的电 镀液和镀 层金属 锌溶液 酸性或碱 性溶液 水溶性涂 料 树脂粒 子 对基 体表 面要 求 要求较 低 不 需磷化 膜 因 底漆有 优良防 锈性能 要求较低 不需磷 化膜 因 底漆有优 良防锈性 能 打砂除锈 不能有油 污 要求高 需有磷 化膜 以 提高涂膜 的附着力 和耐腐蚀 能力 高 Sa3 0 以上 高 Sa3 0 以上 高 Sa3 0 以上 较高 基 体表面需 除油除锈 后干燥充 分 要求较高 可有磷 化膜 以 提高涂膜 的附着力 和耐腐蚀 能力 覆盖 率 较好 可均匀 覆盖点 面 但 多孔 多空隙 工件较 难处理 覆盖率 好 均匀 覆盖率好 均匀 覆盖率 好 均匀 不均匀 覆盖率好 均匀 不均匀 较好 优秀 可 均匀覆盖 每个点 面 孔 附着 力 中高强 中弱中高高高 精品文档 14欢迎下载 涂层 厚度 一次涂 装在 5 20 m 5 25 m 室内 50 100 m 室外 60 120 m 一次涂装 在 50 300 m 一次涂装在 10 200 m 一次涂装 小于 10 m 一次涂装 在 65 100 m 5 0 m 一次涂装 在 15 30 m 钢铁表面处理工艺的探讨结论 钢铁表面处理工艺的探讨结论 2 2 喷漆喷漆烤漆烤漆喷涂喷涂喷塑喷塑热喷涂热喷涂 电镀电镀 锌 锌 热镀锌热镀锌发黑发黑 电泳涂电泳涂 漆漆 耐磨程 度 涂层不耐 冲击 划 刻 在一定负 载下耐磨 损 不粘 附 耐冲 击划刻 耐磨性好 耐冲击性 较好 耐磨能力高 涂层可减 磨耐磨 但受冲击 易碎 锌合金镀 层韧度较 高 并耐 二次加工 不耐磨 不耐磨 涂层耐磨 且耐冲击 耐低温 冷冻下不 脆化 冷冻下不 脆化 50 50 450 受不同涂 层材料的 影响 不受温度 影响 不受温度 影响 不受温度 影响 不受温度 影响 耐高温 可承受短 时间 300 高 温 在 220 240 可正常使 用而不熔 化 可承受短 时间 300 高 温 在 220 240 可正常使 用而不熔 化 450 450 受不同涂 层材料的 影响 耐高温 耐高温 耐高温 不怕火烧 耐高温 防水性 能 普通优秀优秀优秀 受不同涂 层材料的 影响 优 优 一般 优 耐腐蚀 耐腐蚀能 力好 不受药 品侵蚀 耐化学腐 蚀 不受药品 侵蚀 耐 化学腐蚀 耐腐蚀能力 取决于磷化 膜好坏 需加防腐 涂层封闭 抗腐蚀 性能一般 锌合金镀 层要比单 层锌镀层 抗腐蚀 抗腐蚀 性能好 耐贮存 一般 耐腐蚀性 能好 精品文档 15欢迎下载 柔韧性好差差差好差中中 好 涂层是 否可修 补 是否否否是是否否 否 设备投 入 设备简单 设备要求 高 设备要求 高 设备要求高设备轻便 设备要求 高 设备简单 设备简单 设备要求 高 钢铁表面处理工艺的探讨结论 钢铁表面处理工艺的探讨结论 3 3 喷漆喷漆烤漆烤漆喷涂喷涂喷塑喷塑热喷涂热喷涂 电镀电镀 锌 锌 热镀锌热镀锌发黑发黑 电泳涂电泳涂 漆漆 环保评估 喷漆雾 状扩散 溶剂易 挥发 污染环 境危害 人体 喷漆雾 状扩散 溶剂易挥 发 污染 环境危害 人体 粉尘 无需稀料 无污染无 毒害 无 流淌现象 无需稀料 无污染无 毒害 无 流淌现象 产生毒性 较大的废 水 可引 起中毒致 死 镀锌液可 反复使用 但易产生 锌蒸汽和 刺激性气 体 有污 染 易污染 涂料 100 利用 无有机溶 剂污染 生产周期长长短短短长短短 中 操作难度中等复杂简单简单简单简单中等复杂简单 精品文档 16欢迎下载 外观效果 漆面通 常较粗 糙 漆 膜效果 与基体 预处理 效果相 关 较 易褪色 漆面光