模块四汽车车身涂装技术 知识点三涂装前表面处理..ppt

1、1,第三篇 汽车车身涂装技术,李新伟,2,1、什么是涂装？对于汽车，涂装有哪些作用？ 2、汽车涂膜一般由哪几层组成？ 3、涂装工艺的组成。 4、简述涂装三要素。 5、涂料的组成？ 6、底漆涂装的方式？底漆的类型？ 7、对面漆的要求？（列举三条）,温故而知新,去除白车身表面所附着的油脂、锈蚀、氧化皮、灰尘等异物，在金属表面生成一层不溶于水的磷酸盐薄膜。 增加金属表面与涂料层间的结合力，提高涂层的质量，延长涂层的使用寿命，为涂层提供一个良好的基底。,第十五章 涂装前表面处理,1、处理目的,15.1 漆前表面处理的目的及内容,2、处理内容,车身表面的主要污物有油污和铁锈。 若涂底漆前部不清除干净油污

2、，将影响涂装中涂层的干燥性，降低涂层的附着力，甚至在面漆喷涂后，还会出现脱落或起皮现象。因此，上漆前一定要先进行除油。 若涂层下存在铁锈，则会加速涂层下金属的腐蚀过程，形成底漆黄斑。铁锈与金属结合不牢，脱落时会导致涂层破坏。 须在涂漆前清楚的还有焊渣、其它弱碱等污物及由于加工条件和周围环境所引起的粘附性灰尘等，它们的存在，也直接影响涂层的附着力、保护性能和涂层的使用寿命。,15.1漆前表面处理的目的和内容,车身表面涂漆前，必须根据表面污物的性质及沾污程度、被涂金属的种类、制品光洁度以及最后涂层的作用来选择表面处理方法。 这些方法主要是去除表面的各种污物，以及在预先处理过的表面上进行特殊的化学处

3、理。具体来说，包括脱脂、除锈和磷化三大部分。其中除锈所使用的酸洗方法一般在板料冲压之前进行。,2、处理内容,15.1漆前表面处理的目的和内容,将车身制件金属表面的油脂除掉的过程称为脱脂。 根据油污的性质及沾污程度，工业上常用的脱脂可分为物理机械方法和物理化学方法两大类，借助于机械作用的脱脂，例如擦抹法、喷砂法和超声振荡法等都属于物理机械方法，这在汽车车身表面处理中用得较少。,15.2 脱脂清洗处理,1.碱液清洗脱脂 碱液清洗脱脂在车身制造中应用较为广泛，由于其方法简单，成本低廉，故在金属表面清洗脱脂法中占有优势。,15.2 脱脂清洗处理,皂化作用 在清洗动植物油脂时，强碱型清洗剂中的氢氧化钠易

4、与动植物油进行皂化反应，溶解分散在清洗液中。,(1)碱液脱脂的机理 碱液清洗脱脂法主要是通过皂化作用、乳化作用和分散作用来完成脱脂过程。,15.2 脱脂清洗处理,乳化作用 车身零部件表面上的油污大多数是以矿物油为基料的化合物，它们遇到碱类清洗剂时不能像脂肪酸一样起皂化作用，此时要借助于碱类清洗剂中的乳化剂，如碳酸钠、硅酸钠等，它们能促进工件表面上这些油液以微小颗粒散在水中而形成稳定的乳浊液，从而达到从金属表面上除去油污的目的。,15.2 脱脂清洗处理,分散作用 碱液清洗剂中的磷酸钠等还有分散作用，它能把工件表面上油污中的微小颗粒状固体污垢悬浮在清洗液中，阻止其凝结或重新沉积在工件表面上，从而达

5、到脱脂的目的。,15.2 脱脂清洗处理,（2）脱脂剂的选择 在选脱脂剂时，除了必须考虑其具有的皂化作用、乳化作用和分散作用外，还必须具有表面张力小、冲洗性好、热稳定性好、对金属没有腐蚀、无毒和成本低等特点。因为车身零部件表面上的油污情况比较复杂，很难有一种单独组分的脱脂剂能同时具备皂化、乳化和分散作用。使用的脱脂剂主要是由多种成分的碱类和几种表面活性剂共同组成的复合碱液清洗剂。,15.2 脱脂清洗处理,无机碱类 常用碱液清洗剂中的碱有以下几种： 氢氧化钠(NaOH)，是碱液清洗剂中的主要成分之一。在同一浓度的碱中pH值最大，皂化作用大，也最稳定，但冲洗性差，且对某些轻金属，如铝等还有一定的腐蚀

6、作用。过多使用氢氧化钠对后续磷化处理不利。 碳酸钠（NaC03），又称苏打，是一种低廉的中等强度的碱，皂化作用小，但有乳化作用，并可软化水。,15.2 脱脂清洗处理,表面活性剂 碱液清洗剂中还要加入各种具有去垢、湿润和乳化作用的表面活性剂，它们是脱脂剂的主要成分之一，能降低溶液表面张力，改善湿润功能，并能除去金属表面的油脂和脏物。 用于磷化前脱脂的表面活性剂，多数采用非离子型的，这种表面活性剂的特点是在水中不分解，也不受水的硬度影响，使槽液保持稳定，具有良好的脱脂效果。 在选择表面活性剂脱脂时，要注意工艺所要求的温度。温度上升时，表面活性剂会从溶液中沉淀下来，失去净化作用。,15.2 脱脂清洗

7、处理,2.脱脂工艺 一般制件表面脱脂的典型工艺是先碱液脱脂，再经一次洗涤和二次洗涤，最后烘干，去掉残留水分。 碱液脱脂的方法常有喷射式和浸渍脱脂或两者相结合。喷射的优点在于除碱液的化学作用外，还具有液流的撞击力，效果较显著。但对于某些形状较复杂的零件，液流喷射不到的部位则效果较差一些。喷射结合浸渍是比较理想的方法。 在汽车车身制造过程中，一些大型覆盖件在冲压成形后装配焊接需进行脱脂清洗，洗去大量的拉延油等，而在装配焊接后涂漆前再进行一次清洗。,15.2 脱脂清洗处理,漆前碱液清洗脱脂的有关工艺参数： 浓度 脱脂液浓度与脱脂方式有关。浸渍式脱脂液浓度应高于喷射式脱脂液浓度。浓度对脱脂效果影响很大

8、，浓度低，净化能力弱，浓度高，虽能提高脱脂效果和耐用性，但耗能高，同时水洗量也相应提高，因为脱脂后金属表面间的剩余物必须充分洗净。且在高浓度的溶液中，有许多脱脂剂起盐析作用而浮于溶液表面或下沉槽底，从而失去脱脂能力。所以浓度过高的脱脂液的脱脂效果，有时比低浓度的还差。 一般情况下，喷施脱脂液浓度为1，浸式脱脂液浓度为5比较适宜。,15.2 脱脂清洗处理,温度 脱脂液温度高，脱脂效果比较好。但在喷施脱脂条件下，液温太高，会产生蒸汽，同时，由于液温过高，工件表面干燥得快，造成水洗困难，能量消耗大，不经济。工作温度可在80左右。一般以7090为宜。 脱脂时间 喷施脱脂时间较浸式脱脂时间短。喷施脱脂在

9、0.51 min内，就会除去金属表面约90的油脂与污垢；浸式脱脂时间一般在310min。,15.2 脱脂清洗处理,喷洗压力 在喷施脱脂中，提高喷射压力，可以缩短净化时间。但对于易变形的工件，不允许采用高压喷射。如果采用浸式脱脂方式，也应强化脱脂液的流动，如加强循环搅拌等。 漆前表面处理用水，过去一般采用自来水。实践表明，水质对涂层影响很大。水中的杂质离子残留在涂层中将影响涂层的耐湿性，若带入电泳槽中，又将影响槽液的电导和电泳漆膜的质量。因此，对漆前最后一道工序的用水应严加控制，均采用去离子水。,15.2 脱脂清洗处理,1、表面调整 黑色金属经过脱脂后，要表面调整处理，以便磷化时，能促进磷化膜晶

10、核产生，从而缩短磷化膜的形成时间，使磷化膜薄而均匀、致密，达到降低原材料消耗量、提高防锈性能的目的。 2、磷化处理 用磷酸、锰、铁、锌、镉的磷酸盐溶液处理金属制品表面，使金属表面生成一层不溶于水的磷酸盐薄膜过程叫磷化处理。,15.3 金属表面磷化处理,磷化膜作为油漆涂层的基底，能显著提高涂层的耐腐蚀性，阻止腐蚀扩展，增强涂层与金属之间的附着力，延长涂层使用寿命。 一些大型覆盖件在漆前都进行磷化处理。,15.3 金属表面磷化处理,20,磷化处理方式可分为浸渍式、喷射式和电化学磷化； 根据其反应温度可分为高温、中温和低温磷化； 根据反应速度不同可分为正常磷化和快速磷化。 在车身涂装中应用较广的是喷

11、射式快速磷化处理。磷化膜的厚度在1.53m。,15.3 金属表面磷化处理,（1）磷化过程的机理 磷化膜是磷酸盐溶液与金属铁相互作用生成的。在含有金属磷酸二氢盐、氧化剂及各种添加剂的酸性磷化液中，磷酸二氢盐Me(H2 P04）2发生离解，产生金属离子和磷酸根H2 PO4（以Me代表锌、铁、锰离子）：,生成不溶于水的磷化膜，成分为正磷酸锌Zn3 (P04）2和磷酸锌铁FeZn2 (P04）2，覆盖在金属表面上，呈银灰色结晶。,15.3 金属表面磷化处理,（2）影响磷化的因素 总酸是反映磷化液浓度的一项指标。它是PO43-与H2 PO43-离子浓度的总和。 总酸过低时，磷化膜稀疏、发暗，甚至磷化不上

12、；总酸过高时，沉淀多，浪费材料，且对金属有一定的腐蚀作用。 磷化过程中，总酸会因消耗而下降，可用补充浓磷化液的方法来提高总酸。 磷化液中游离酸的作用是控制磷酸二氢盐的离解度，游离酸也有一定的规定。 如果游离酸过高，则膜薄，反应缓慢，且易引起制件表面酸蚀；若游离酸过低，将促使生成过多的磷化沉渣，表面产生粉末状沉渣。,15.3 金属表面磷化处理, 酸比是总酸与游离酸的比值。 酸比大的配方，其成膜速度快，磷化时间短，需要的温度也低。配方已定，控制好总酸的浓度，酸比也就在一定的范围内了。 温度的影响 温度过高，磷酸二氢锌的离解度大，成膜离子浓度大幅度提高，沉淀大量生成，结晶粗糙，且消耗了磷化液中的有效成分。温度过低，成膜离子浓度达不到要求，不能生成完整的磷化膜。所以某种配方，温度必须控制在一定范围内，例如TPY-431型磷化液要求的磷化温度是（35士3）。,15.3 金属表面磷化处理, 时间影响 时间过短，成膜量不足，不能形成致密的磷化膜，时间过长，结晶在已形成的膜上继续生长，表层形成较粗的疏松的厚膜。因此时间一般控制在13min。 磷化方式 磷化液与被处理表面的接触方式有浸渍、喷射和喷浸结合等。喷射磷化比浸渍磷化所需的时间短，生