噴涂前處理講義

1、噴涂前處理講義第1頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二表面處理技術(shù)的現(xiàn)狀近年來，金屬表面處理技術(shù)獲得了迅速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。在表面處理技術(shù)及工程中，前處理占有極為重要的地位，他不僅作為表面處理前的一種預(yù)處理工序不可或缺，而且與后續(xù)表面處理的成敗密切相關(guān)。 除油、除銹、磷化、防銹等基體前處理是為金屬涂層技術(shù)、金屬防護(hù)技術(shù)做準(zhǔn)備的，基體前處理質(zhì)量對(duì)此后涂層制備和金屬的使用有很大的影響。例如，對(duì)有磷化和無磷化處理的同一涂層進(jìn)行鹽霧試驗(yàn)，其結(jié)果是防腐蝕能力相差大約一倍。第2頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二可見除油、除銹、防銹、磷化等前處理對(duì)涂層的防

2、銹能力和金屬的防護(hù)能力起著至關(guān)重要的作用。 基體前處理的目的：一是增加涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度既加大附著力，二是增加涂層的功能如防腐蝕、防磨損及潤(rùn)滑等特殊功能。 隨著金屬加工業(yè)、鐵路制造業(yè)、汽車行業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)各種金屬制品及鐵路、汽車零部件產(chǎn)品的質(zhì)量有了更高要求，通過長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，一些簡(jiǎn)單、簡(jiǎn)易的前處理方式，已經(jīng)不能滿足金屬加工及涂裝的基本要求。第3頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二只有采用標(biāo)準(zhǔn)的前處理生產(chǎn)工藝，才能使鋼鐵表面形成一層標(biāo)準(zhǔn)的磷酸鹽膜和防護(hù)膜，以滿足金屬加工和涂裝處理的質(zhì)量要求。因此，選用低成本、低能耗、高品質(zhì)的金屬前處理產(chǎn)品，是企業(yè)保證涂裝質(zhì)量和防護(hù)質(zhì)

3、量穩(wěn)定與否的重要因素。 鋼鐵表面前處理工藝的必然： 鋼鐵表面在軋制或應(yīng)用過程中，其表面有不同程度的油脂、氧化皮或鐵銹等雜質(zhì)的存在，在進(jìn)行加工和涂裝處理前，需對(duì)其進(jìn)行清除處理，然后才能作為商品進(jìn)行銷售。如果不這樣做就會(huì)第4頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二嚴(yán)重地影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量和使用壽命，失去產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力。如果鋼鐵表面未經(jīng)處理就進(jìn)行涂裝，其涂層內(nèi)的氧化皮、鐵銹或油脂被涂層所掩蓋，不久就會(huì)出現(xiàn)涂層脫落等現(xiàn)象，使所銷售的產(chǎn)品呈現(xiàn)出銹跡斑斑的外觀，失去了產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)能力，因此鋼鐵表面進(jìn)行前處理的必然性已引起廣大企業(yè)的極大重視。第5頁，共26頁，2022年，5月20日，9

4、點(diǎn)19分，星期二前處理的定義 表面預(yù)處理在涂裝前把物體表面附著的各種異物(油污、銹蝕、灰塵等)去除，且生成轉(zhuǎn)化膜，提供適合于涂裝要求的良好基底，保證涂膜具有良好的附著力和耐蝕性的過程，統(tǒng)稱為表面預(yù)(前)處理。第6頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二噴涂工序的工藝流程 領(lǐng)料上掛熱水洗預(yù)脫脂主脫脂 水洗1水洗2表調(diào)磷化水洗3 水洗4吹水烘干噴前檢噴粉 噴后檢固化全檢包裝入庫 打磨報(bào)廢第7頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二1、上掛工件： 在上掛工件時(shí)對(duì)沖壓半成品進(jìn)行組合上掛，同時(shí)對(duì)沖壓半成品外觀實(shí)施檢查。為確保達(dá)到預(yù)期效果，上掛工件時(shí)應(yīng)重點(diǎn)檢查和操作要點(diǎn)：

5、a、檢查沖壓半成品基材情況，如變形、破損、毛刺、分層、表面精度等級(jí)、表面油劑、污物、缺料和開裂等； b、沖壓件表面鍍鋅層質(zhì)量，要求表面潔凈，不允許存在氧化和顏色（如是否有黑褐色等）、霉斑、鋅花形狀（如凹凸）不正常等現(xiàn)象； c、要求工件懸掛穩(wěn)定、牢固，不易脫落； d、盡量將工件正面對(duì)槍手方向，工件之間的距離要確保工件在整個(gè)線體運(yùn)行過程中不相互碰撞 一、相關(guān)前處理處理工藝規(guī)程：第8頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二2、預(yù)脫脂 在溫度為40-65脫脂液中12min噴淋，以達(dá)到部分脫除沖壓半成品表面油脂的作用，減輕主脫脂的原材料的消耗。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保

6、達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)監(jiān)控要點(diǎn)： a、每小時(shí)檢查漕液堿度； b、每小時(shí)檢查漂洗性能、脫脂效果； c、每小時(shí)檢查噴淋溫度和壓力； d、通常每12 個(gè)月?lián)Q槽液一次。第9頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 在溫度40-65脫脂液中噴淋23min ，以達(dá)到全部脫除沖壓半成品表面油脂的作用。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)：a、每2小時(shí)檢查漕液的堿度；b、每小時(shí)檢查噴淋溫度和壓力； 3、主脫脂 通過常溫工業(yè)用自來水0.51min噴淋，以達(dá)到部分去除工件表面粘附的脫脂液的作用。 噴淋壓力為0.08-0.12 MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該

7、工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、適量的補(bǔ)充水，以降低槽內(nèi)水洗液的濃度，補(bǔ)充水來自水洗2的溢流水； b、每小時(shí)檢查回流槽的PH值，要求PH控制在79之間。 4、水洗1第10頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 通過常溫工業(yè)用自來水0.51min噴淋，以達(dá)到基本去除工件表面粘附的脫脂液的作用。且溢流至水洗1液槽內(nèi)，以降低自來水的消耗。 噴淋壓力為0.08-0.12 MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，在該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、適量的補(bǔ)充水，以降低槽內(nèi)水洗液的濃度，補(bǔ)充水來自自來水直噴的噴淋水 b、每小時(shí)檢查水槽的PH值，要求PH控制在77.5之間 c、工件表面水膜要求連續(xù)，無脫脂劑（表面活性

8、劑）殘留。5、水洗2 通過常溫自來水進(jìn)行噴淋，以達(dá)到全部去除工件表面粘附的脫脂液的作用。且回流至水洗2液槽內(nèi)，以降低自來水的消耗。 噴淋壓力為0.08-0.12 MPa。6、自來水直噴 第11頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 通過常溫表調(diào)液0.51min噴淋，以達(dá)到在工件表面快速均勻的分布晶核，以便磷酸鹽晶體快速形成。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、每小時(shí)檢查漕液的PH值， PH為89.0之間，PH值小于7時(shí)應(yīng)考慮更換藥劑； b、每小時(shí)檢查噴淋溫度和壓力； c、每班添加藥劑量不少于1kg； d、通常每周清洗槽體一次，并

9、更換藥劑；7、表調(diào) 第12頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 通過3555(具體溫度根據(jù)使用磷化液種類確定)磷化液35min中噴淋，以達(dá)到工件表面形成均勻磷化膜的作用。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、每小時(shí)檢查漕液的總酸度（TA）、游離酸度（FA）； b、每小時(shí)檢查噴淋溫度和壓力； c、每周將槽液抽入高位沉淀槽內(nèi)進(jìn)行沉淀；為了防止鋁離子中毒，槽液老化，建議磷化槽6個(gè)月?lián)Q一次磷化槽； d、磷化膜一般呈灰白色。磷化后的工件磷化膜層應(yīng)結(jié)晶致密、連續(xù)、均勻，磷化后的工件允許以下缺陷： a)、由于局部的熱處理、焊接以及表面加工狀態(tài)

10、的不同而造成的顏色和結(jié)晶不均勻； b)、在焊接氣孔和夾渣處無磷化膜；8、磷化 第13頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 e、磷化或后工件不允許以下缺陷: a)、梳松的磷化膜； b)、銹蝕或銹斑； c)、局部無磷化膜（焊接氣孔和夾渣處除外）； d)、表面掛灰嚴(yán)重。 8、磷化 第14頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 通過常溫自來水0.51min噴淋，以達(dá)到部分去除工件表面粘附的磷化液的作用。 噴淋壓力為0.08-0.1MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)； a、適量的補(bǔ)充水，以降低槽內(nèi)水洗液的濃度，補(bǔ)充水來自水洗4的溢流水； b、每小時(shí)檢查回

11、流槽的PH值，要求PH控制在5.07.0之間。9、水洗310、水洗4 通過常溫自來水0.51min噴淋，以達(dá)到基本去除工件表面粘附的磷化液的作用。且溢流至水洗3液槽內(nèi)，以降低自來水的消耗。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、適量的補(bǔ)充水，以降低槽內(nèi)水洗液的濃度，補(bǔ)充水來自新鮮純水直噴的噴淋水； b、每小時(shí)檢查回流槽的PH值，要求PH控制在6.07.0之間。第15頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 通過常溫新鮮純水（去離子水）進(jìn)行噴淋，以達(dá)到全部去除工件表面粘附的磷化液的作用，同時(shí)達(dá)到全部置換工件表面離子水，減輕金屬離子的殘留

12、。且回流至水洗4液槽內(nèi)，以降低自來水的消耗。 噴淋壓力為0.08-0.12MPa，單排噴淋。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： 純水的電導(dǎo)率不大于15S/cm。11、純水直噴 通過經(jīng)除油、除水、去粉塵后的工業(yè)用壓縮空氣吹掃，以達(dá)到基本去除工件表面粘附的水份的作用，以降低烘干時(shí)的能源消耗。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、吹水后工作表面不得有明顯的積水； b、工件表面的水膜連續(xù)，否則為脫脂不良； 12、吹水第16頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二 磷化膜在經(jīng)過120170下烘干1012min，使磷化膜失去結(jié)晶水從而造成磷化膜孔隙率的可能性降低，以提高磷化層

13、與涂膜的附著力，提高涂層的耐蝕性和耐水性。為確保達(dá)到預(yù)期效果，在該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)： a、工件表面不得有水跡和未除盡的油漬； b、工件表面不得有銹跡或氧化斑點(diǎn)。13、脫水烘干14、噴前檢 烘干后的工件經(jīng)噴前檢，送至噴房進(jìn)行噴涂。為確保達(dá)到預(yù)期效果，該工位重點(diǎn)檢查要點(diǎn)：工件表面磷化膜均勻、細(xì)致；無掛灰和磷化不良現(xiàn)象。第17頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二15.噴粉 工件通過輸送鏈進(jìn)入噴粉房的噴槍位置準(zhǔn)備噴涂作業(yè)。靜電發(fā)生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負(fù)極)，該高壓靜電使從噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周圍空氣電離(帶負(fù)電荷)。工件經(jīng)過掛具

14、通過輸送鏈接地(接地極)，這樣就在噴槍和工件之間形成一個(gè)電場(chǎng)占粉末在電場(chǎng)力和壓縮空氣壓力的雙重推動(dòng)下到達(dá)工件表面，依靠靜電吸引在工件表面形成一層均勻的涂層。第18頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二噴粉易出現(xiàn)的不良：1.涂層雜質(zhì) 主要來源于噴粉環(huán)境中的雜質(zhì)和 固化爐內(nèi)雜質(zhì)；2.縮孔 主要由于除油不干凈或者除油后 水洗不干凈；3.針孔 主要由于噴槍電壓過高或者涂層 過厚；4.氣泡 主要由于工件沒有完全烘干或者 有氧化現(xiàn)象。第19頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二16.固化 工件的固化溫度為：180210，固化時(shí)間為1525min。時(shí)間過長(zhǎng)容易引起色差（顏

15、色）加深，時(shí)間過短則容易導(dǎo)致涂層附著力不夠。固化溫度的高低也會(huì)引起工件表面顏色的變化以及涂層附著力的變化第20頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二二、前處理基本定義 1、噴淋式表面前處理： 應(yīng)用噴射方式從被涂工件表面去除各種污垢，如脫脂、除銹，經(jīng)清洗后，對(duì)工件表面進(jìn)行各種化學(xué)處理（表調(diào)、磷化），以提高涂膜的耐腐蝕和涂膜與工件表面的附著力，以保證涂膜的理化性能和產(chǎn)品的質(zhì)量。 2、表面活性劑脫脂劑: 利用表面活性劑的表面張力低、浸透濕潤(rùn)性好和乳化力強(qiáng)等特性來洗凈金屬表面油污的脫脂工藝。 3、表面活性劑: 是一種能顯著降低接觸表面（界面）張力并具有吸附性能的物質(zhì)，從結(jié)構(gòu)看，所有表

16、面活性劑都是由極性的親水基和非極性的親油基兩部分組成。親水基團(tuán)能與水分子親和，而親油基團(tuán)能使油親和，因此它們是兩親分子，具有親水、親油的性質(zhì)，能起乳化、分散和增溶等作用。第21頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二4、脫脂原理 使用堿式除油，通過皂化作用來使工件表面的有無溶解到槽液 中。脫脂槽的堿度范圍為：1832點(diǎn)（槽液溫度每升高10度，除油 效率提高1倍）。 5、表面調(diào)整 把表面轉(zhuǎn)化為能在以后的工序中得到成功處理的適當(dāng)狀態(tài)的過程。 6、磷化 利用含磷酸或含磷酸鹽的溶液在基底金屬表面形成一種不溶性磷酸鹽膜的過程。 7、磷化處理 將金屬表面通過化學(xué)反應(yīng)生成一層非金屬的、不導(dǎo)電

17、的、多孔連續(xù)的磷酸鹽薄膜。磷化劑的主要成份為酸式磷酸鹽，這些酸式磷酸鹽在溶于水后，分解產(chǎn)生游離磷酸，與工件表面金屬起化學(xué)反應(yīng)，生成磷酸鹽沉淀在工件表面。形成磷化膜。第22頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二9、磷化膜作用 a、磷化膜為磷酸鹽的結(jié)晶堆積，具有多孔性和不光滑的表面，涂料可以滲入到這些孔隙中，因而能顯著提高涂膜的附著力。 b、磷化膜能使金屬表面由優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)變?yōu)椴涣紝?dǎo)體，從而提高涂層的耐蝕性和耐水性。10、促進(jìn)劑 a、在磷化處理中使用的催化劑稱為促進(jìn)劑，在磷化過程中主要是去極化作用。 b、磷化反應(yīng)中產(chǎn)生的氫氣被吸附在待磷化金屬表面，從而阻止磷化膜結(jié)晶的形成，為加速磷

18、化反應(yīng)速度，縮短磷化處理時(shí)間，須滴加促進(jìn)劑（通常為亞硝酸鈉）以去除氫氣。亞硝酸鈉分解產(chǎn)生NO2，使氫氣經(jīng)氧化反應(yīng)生成水。第23頁，共26頁，2022年，5月20日，9點(diǎn)19分，星期二前處理槽液的檢測(cè)脫脂：（18-32） 1：取槽液10ml置于50ml錐形瓶中 2：加入50ml水搖勻 3：向錐形瓶?jī)?nèi)滴入3-4滴酚酞指示劑，搖勻 4：用0.1N的硫酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定，當(dāng)?shù)味ㄖ翢o色時(shí)消耗硫酸的 毫升數(shù)量 即為當(dāng)前槽液的堿度磷化總酸的測(cè)量：（18-32） 1：取磷化槽液10ml置于50ml錐形瓶中 2：加入50ml水搖勻 3：向錐形瓶中滴入3-4滴酚酞指示劑，搖勻 4：用0.1N的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定，當(dāng)?shù)味ㄖ恋t色時(shí)消耗 氫氧化鈉的毫升數(shù)量即為當(dāng)前磷化槽液的總酸第24頁，共26頁，2