涂装工艺与设备（涂装前处理除油除锈）.ppt

涂装工艺与设备,湖北汽车工业学院材料工程教研室李志辉45215166QQ.com1398691572763007,涂装工艺与设备,2,前处理的目的,前处理的目的：去除表面污物有机性污物各种加工油污、汗液、表面保护性油脂无机性污物灰尘、氧化皮、锈斑提高涂层与基材结合能力提高涂层表面质量,3,前处理的内容,前处理的内容：除氧化皮和锈脱脂消除机械污染物转化膜处理预涂,4,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力氧化皮、锈与涂料的结合力氧化皮、锈与基材的结合力新生表面与涂料之间的特殊作用力特殊处理之后与涂层之间的结合力打磨粗化化学覆膜（使用化学转化膜）特种防锈涂料（磷化底漆、锌黄底漆等）偶联剂处理硬质薄膜化涂层,前处理的作用,5,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能提高结合力有利于涂层防护能力的提高,前处理的作用,各除锈方法对涂层防护性的影响,注：样板涂两道底漆、两道面漆，经2年天然曝晒试验的结果,6,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能提高结合力有利于涂层防护能力的提高特殊处理层与涂层的协同作用,前处理的作用,磷化处理对电泳漆膜耐盐雾性影响,7,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力提高涂料的润湿性清洁表面改变极性增加过渡层,前处理的作用,8,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力提高涂料的润湿性增强涂层装饰性减小基材表面粗糙度表面处理层过渡改善涂料的流平性,前处理的作用,9,前处理的作用总结,提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力提高涂料的润湿性增强涂层装饰性,前处理的作用,10,前处理方法的选择依据,前处理方法的选择依据根据污物形式和程度选择根据工件使用环境选择根据涂料特性选择根据基材选择表面处理的技术经济性,P17表2-1工件材质、处理剂与处理方法的配套性,11,脱脂目的去除基材表面的有机性污染物油脂种类皂化油动植物油，主要存在于拉延油、抛光膏等产品中非皂化油矿物油，主要存在于润滑剂、防锈油等,12,前处理的作用总结,有机溶剂除油有机溶剂：乙醇、苯、二甲苯、丙酮等石油溶剂：汽油、煤油等卤代烃类溶剂：二氯甲烷、三氯乙烯等有机溶剂除油的特点：溶解力大，不受油污种类的限制，除油效率高挥发快，不易对工件产生腐蚀可室温进行，节省能源安全性较差，对环境造成较大危害除油不彻底,脱脂方法,13,前处理的作用总结,有机溶剂除油有机溶剂除油采用的方法手工擦拭浸洗法喷淋法蒸气法联合方法,脱脂方法,14,前处理的作用总结,碱液清洗主要依据皂化反应进行主要处理剂氢氧化钠：主要用于黑色金属；皂化力强，去污力强，不易清洗碳酸钠：可用于黑色金属和有色金属。水解后，易于润湿金属。皂化力弱，水洗性差硅酸钠：主要用于有色金属的处理也可用于黑色金属。皂化力较强，水解生成的物质具有较好的分散能力磷酸盐：与硅酸盐的作用差不多，但对环境污染较大特点成本低，无毒，不燃不爆，生产效率高，去油彻底，能耗较高对基材有一定的要求，对后续的前处理工序有一定影响,脱脂方法,15,前处理的作用总结,表面活性剂去油利用表面活性剂的表面活性作用，降低油污与金属之间界面张力，通过分散、乳化去除油污特点易溶于水，无刺激性气味，低毒安全性好除油范围广可以和多种其它化学物质组成复合清洗剂易发泡，对有些清洗设备是个限制,脱脂方法,16,前处理的作用总结,超声波清洗利用超声波的机械能对脱脂液产生周期性的振荡，形成大量的气泡，形成冲击波可以和其它清洗方法联合使用对形状复杂的工件清洗效率高可降低脱脂液浓度，脱脂工作温度，节能避免基材腐蚀,脱脂方法,17,前处理的作用总结,超临界CO2清洗CO2的临界条件：温度31；压力7.38MPa原理：在超临界状态下，CO2处于气液不分状态，即该体系即具有液体的高密度、强溶解性，又具有气体的低粘度、低表面张力和高扩散系数，超临界CO2可以直接溶解碳原子数在20以内的任何有机物加入适当的表面活性剂可以溶解或分散其它分子量较大的有机物和聚合物以及重金属超临界CO2清洗不燃不爆，对环境基本无污染是一种绿色清洗技术,脱脂方法,18,前处理的作用总结,脱脂中的清洗方法浸渍式适用于碱液清洗、表面活性剂清洗和超声波清洗要求有适当的搅拌，脱脂效率一般设备简单，适用面广占地面积大，处理时间长喷淋式适用于碱液清洗和部分表面活性剂清洗处理温度低时间短（一般为浸渍式的1/3-1/10）外表面清洗效果好，但形状复杂的工件的内部清洗效果较差设备较为复杂，维护工作量较大,19,前处理的作用总结,脱脂中的注意事项防治脱脂产生早生膜（初生氧化膜）注意水洗质量加强管理避免采用高温强碱脱脂液预喷湿采用预脱脂与脱脂的多级脱脂处理控制脱脂液的温度和浓度,20,钢铁表面氧化产物氧化物氧化亚铁（FeO，灰色）三氧化二铁（Fe2O3，赤色）水合三氧化二铁（Fe2O3nH2O，橙黄色）四氧化三铁（Fe3O4，蓝黑色）,21,除锈方法物理除锈手工铲锈机械除锈喷砂或喷丸火焰法激光法化学除锈酸洗除锈碱液除锈,Seeyou！,23,思考题,前处理的意义、作用及主要内容是什么？简要说明油污的主要类型及来源，主要的脱脂方法有哪些？被涂表面主要的无机性污染物有哪些类型？有哪些主要的除锈手段？前处理方法选择的依据。,24,润湿,25,润湿,杨氏方程,固相,液相,气相,s-g,s-l,l-g,接触角,26,表面活性剂,27,手工除锈与机械除锈,除锈工具,28,机械除锈,29,喷砂与喷丸,概念是用砂或丸，利用压缩空气或机械离心力为动力，将砂或丸喷在金属表面，靠冲击力和摩擦力来除锈的方法常用磨料,30,喷砂与喷丸,几种常见磨料用量的比较消耗1公斤的不锈钢丸相当于消耗17公斤的金钢砂相当于消耗100公斤的玻璃珠相当于消耗3-4公斤的普通钢丸相当于消耗3公斤的铝丸和锌丸,31,喷砂与喷丸,影响喷丸效果的因素空气压力磨料种类、尺寸与形状喷枪的口径磨料的投射角度投射速度速度与距离喷管的内径和长度,32,酸洗除锈,原理利用酸对腐蚀产物的溶解能力来去除金属表面的锈酸洗配方无机酸硫酸盐酸硝酸缓蚀剂含氮、氧、硫的无机或有机化合物,33,酸洗除锈,影响酸洗效果的因素温度时间推荐完整酸洗工艺酸洗除锈冷水中西冷水洗中和处理冷水冲