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前处理之涂装前处理概述与流程

2020-09-12 14:14:57

概述

        涂装前处理包括脱脂(除油)、除锈、磷化三个部分。磷化是中心环节,除油和除锈是磷化之前的准备工序,因此在生产实践中,既要把磷化工作作为重点,又要从磷化质量的要求出发,抓好除油和除锈工作,尤其要注意它们之间的相互影响。涂装前处理的目的,是为了有效地解决涂层和基材的结合力和耐候性问题。因此涂装前处理对有复杂的防锈防腐目标的涂装项目特别必要和重要。



前处理液的主要功能如下:

        A.生成的前处理膜,本身与基材必须具备很好的结合力和耐侯性。可避免除油除锈后的带水工件,在干燥过程中生成浮锈,以保证涂层的结合力和耐侯性。

        B.前处理膜同时还需具备增强涂层的结合力和耐侯性的功能。我司膜层因还能与涂层表面发生螯合交联反应,其增强特性大大优于磷化膜。

        C.前处理膜的耐酸碱腐蚀性强弱,不是最主要的考察内容。因为涂装工艺的耐酸碱腐蚀性能力,主要是由耐酸碱腐蚀性极强的有机树脂来完成。


喷涂设备

前处理的主要检测指标如下:

        A.盐雾实验和点滴实验:目的是检测膜层抗纵向腐蚀的能力。因为该指标对确定前处理膜层的防腐能力非常重要,因此被广泛地使用。

        B.划格法或划叉法的盐雾实验和硫酸铜点滴实验:目的是检测前处理膜层抗横向腐蚀的能力。因为该指标对涂层结合力和耐久性非常重要,因此被广泛地使用。


        无论涂装设备是作为前处理膜层,还是与涂层同时被检验,我司产品均大大好于磷化。涂装前最基本要求通常是:被涂装的表面必需是干燥和干净的。因此,要求前处理膜层必须具有相当的防锈性能,以适应涂装前的干燥和转序工艺。


        现有的最普及的解决“被涂装表面干燥和干净”的前处理方法是磷化,即通过磷化形成一层磷化膜,经干燥后,在磷化膜上做涂装。磷化是形成磷化膜的过程,磷化过程使用的产品叫磷化液。磷化液是酸性的,因此磷化过程就难免有很多的缺陷,如:产生大量的沉渣、气体、酸雾等,生产环境恶劣。

        我司喷漆设备涂装前处理液是中性的,处理过程无沉渣、气体、酸雾产生,无毒、安全、环保;通过SGS国际环保认证,符合欧盟RoHS指令;使用简单,和原有磷化工艺基本一致,不需要增加任何设备;还可用于铸铁涂装前处理。我司前处理膜的导电性很好,

因此,在电泳涂装和喷粉上的效果极好;在喷漆、喷塑上,效果也比磷化好很多。



涂装前处理环节

        涂装前处理包括脱脂(除油)、除锈、磷化三个部分。磷化是中心环节,除油和除锈是磷化之前的准备工序,因此在生产实践中,既要把磷化工作作为重点,又要从磷化质量的要求出发,抓好除油和除锈工作,尤其要注意它们之间的相互影响。


        脱脂除锈


        优质的磷化膜只有在彻底去除了油物、锈、氧化皮等异物的工件表面上形成。因为残留在工件表面的油污、锈蚀、氧化皮等会严重阻碍磷化膜的生长。此外还会影响涂层的附着力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性能,彻底去除这些异物是磷化的必要条件。


        除油和 除锈是磷化之前的两道基本工序,相对而言,油比锈的危害性大,而且有油的工件会直接影响除锈速度,所以,除锈应在除油的基础上进行,但对于油少锈多的工件 也可以将除油与除锈两道基本工序合二为一,在一个槽中同时完成除油除锈工序,可缩短生产线,降低设备投入、厂房投资费用,但处理质量不如分槽好,对此要求 不高的情况下可以采用。采用此工序后,除油剂也应选择酸性药剂和除锈剂配套使用。除锈仍采用盐酸,盐酸除锈速度快,除锈干净彻底,对氧化皮也有很好的去除 功能,且又是常温使用,弊病是盐酸除锈酸雾较大,有害健康,环境污染严重。

        随着工业的发展,环境保护和劳动条件的改善已成为人们共同关心的问题。因此,在选择药剂时应考虑环境保护的需要。所以选择除油剂时要求配制简单,去污能力强,不含常温下难清洗的氢氧化钠,硅酸盐,OP乳化剂等成分,常温下易水洗,不含毒性物质,不产生有害气体,劳动条件好。选择除锈剂时要求内含促进剂,缓蚀剂和抑制剂,能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和氢脆,能较好的抑制酸雾。尤其值得重视的是酸雾抑制,酸洗除锈过程中产生的酸雾,不仅腐蚀设备和厂房,污染环境,而且可引起人们牙齿腐蚀,牙结膜发红,流泪,疼痛,咽喉干燥,咳嗽等症状,所以有效抑制酸雾,不但是环保的需要,还是出于对职工身体健康考虑的需要。

        考虑上述要求,经筛选,除油和除锈剂采用了磷化公司的XH-16C除油除锈添加剂与验算配制而成,常温下使用,处理时间10-30min,它能提高除锈速度,防止工件产生过腐蚀和氢脆,能较好的抑制酸雾。


        水洗

        除油除锈后的水洗,虽然属于涂装前的辅助工序,但同样需引起足够的重视。除油除锈后工件表面易附着某些非离子表面活性剂及CL-等。这些残留物质若清洗不彻底,就可能引起磷化膜变薄,产生线状缺陷,甚至磷化不上。因此要提高除油除锈后的水洗质量,需经过多次漂洗、两道水洗、时间1-2min,并经常更换清水,保证清水PH值在5-7值之间。


        磷化

        所谓磷化,是指把金属工件经过含有磷酸二氢盐的酸性溶液处理,发生化学反应而在其表面生成一层稳定的不溶性磷酸盐膜层的方法,所生成的膜称为磷化膜。磷化膜的主要目的是增加涂膜附着力,提高涂层耐蚀性。磷化的方法有多种,按磷化时的温度来分,可分为高温磷化(90-98℃),中温磷化(60-75℃),低温磷化(35-55℃)和常温磷化。

        为提供良好的涂装基底,要求磷化膜厚度适宜,结晶致密细小。

        中、高温磷化工艺, 虽然磷化速度快,磷化膜耐蚀性好,但磷化膜结晶粗大,挂灰重,液面挥发快,槽液不稳定,沉渣多,而低、常温磷化工艺所形成的磷化膜结晶细致,厚度适宜,膜 间很少夹杂沉渣物,吸漆量少,涂层光泽度好,可大大改善涂层的附着力、柔韧性、抗冲击性等,更能满足涂层对磷化膜的要求。值得注意的是,过去一直认为磷化 膜厚,涂装后涂层的耐蚀性高,磷化膜本身在整个涂装体系中并不单独承担多大的耐蚀作用,它主要起到使漆膜具有强粘附性,而整个涂层系统的耐蚀力则主要取决 于漆膜的耐蚀力以及漆膜与磷化膜的优良配合所形成的强粘附力。

        磷化液一般由主盐、促进剂和中和剂所组成。过去使用的磷化液,大多采用亚硝酸钠(NaNO2) 作促进剂,效果十分明显,但在NaNO2在磷化液中有很大危害:一是影响磷化液的稳定性,NaNO2在酸性条件下极不稳定,在极短的时间内就分解了。因 此,不得不经常添加。NaNO2的这种特性,往往引起磷化液的主盐不稳定,磷化液沉淀较多,磷化膜挂灰严重,槽液控制困难,磷化质量不稳定;二是 NaNO2是世界公认的致癌物质,长期接触危害人体健康,环境污染严重。解决的方法:一是减少NaNO2的用量;二是寻找替代物。


        钝化

        磷化膜的钝化技术,在北美和欧洲国 家被广泛应用,采用钝化技术是基于磷化膜自身特点决定的,磷化膜较薄,一般在1-4g/m2,不超过10g/m2,其自由孔隙面积大,膜本身的耐蚀力 有限。有的甚至在干燥过程中就迅速生黄锈,磷化后进行一次钝化封闭处理,可以是磷化膜孔隙中暴露的金属进一步氧化,或生成钝化层,对磷化膜可以起到填充、 氧化作用,使磷化膜稳定于大气之中。


        磷化膜的干燥


        对磷化膜进行干燥处理,可起到两个方面的作用,一方面是为下道工序涂漆作准备,以除去磷化膜表面的水分,另一方面是进一步提高涂装后膜的耐蚀性。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。


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