电泳涂装表面处理工艺的研究及探讨

电泳涂装和其它涂装方式一样，在涂装前涂件必须要进行表面处理，表面处理是涂装前必须要进行的一项重要工作，不同的涂装方法，不同的材质及其表面状态，所要求的表面处理工艺和方法均不尽相同，不仅不同的表面处理工艺和处理质量严重地影响涂装质量，而且表面处理成本产生较大的影响，所以，我们在进行技术设计时，必须根据涂装方法，涂件的材质及其表面状态，尽可能地选择针对性强，处理效果好而且较低廉的表面处理工艺和方法。
　　1　电泳涂装前处理的目的。
　　电泳涂装前表面处理的目的主要是：清除涂膜与涂件表面的障碍，排除影响二者结合的因素如油污，锈渍，氧化皮及其它杂质，为电泳涂装提供如下良好条件：
　　导电良好，平整度高的表面。
　　有一个均匀，细致，膜厚1~3μm，导电仍良好的保护膜（磷化膜）该膜不仅可以防止预涂件在电沉积前不返锈，而且可以提高涂膜的附着力及其质量。
　　预涂件表面洁净度极高，。不污染电泳槽液。
　　涂件表面仍湿润，以利于电沉积。
　　2　电泳涂装表面处理工艺的选择：
　　根据电泳涂装的质量要求，构成其表面处理工序的主要有五个。脱脂除锈-水洗-表调-磷化-水洗。脱脂除锈是表面处理工艺中最为重要的一道工序，不仅是因为该工序的处理成本是整个表面处理工艺中最大的工序，对整个涂装成本的影响可谓举足轻重，据有关用户计算，脱脂除锈工序的处理成本约占整个表面处理成本1/2~1/3，占涂装总成本1/6~1/4，同时，还由于脱脂除锈工序的处理质量得到了保证，后面几道工序的处理质量就比较容易获得保证。
　　2.1　选择的原则
　　a.所选择的工艺和方法能满足电泳涂装如上述对表面处理质量的整体要求：
　　b.能同时满足如下条件的均可优先考虑：
　　投资少，处理成本低。
　　能与涂装线形成流水作业，以提高其自动化程序
　　安全，污染少，可操作性强。
　　2.2　除锈方法的分类及功能
　　除锈有很多方法，大致可分为四类
　　手工处理，机械处理，化学处旦，超声波处理，手工除锈
　　最常见的是人们手用一些简易的工具，如钢丝刷，砂轮等将工件表面的焊渣，浮锈等手工清除。
　　鉴于手工处理的局限性和“不彻底”性，质量的无法保证，效率的低下等问题，决定了它不能担当处理质量要求高，处理量大的电泳涂装除锈作业的主要任务。
　　物理除锈
　　物理除锈即机械除锈，凡用机械的方法将工件表面的锈鉵或其它杂清除。
　　实践证明：物理除锈可满足电泳涂装对表面处理质量的基本要求，即可将工件表面的锈鉵（油污）和其它清除干净，而且还可以获得导电良好的表面，但由于它存在两个最明显的缺陷而限制了它在电泳涂装中的应用，处理后的工件表面往往都比较粗糙，不仅增加涂料单耗，而且点沉积后难以获得较为平整光滑的涂膜处观。
　　物理除锈后至上涂装线前中间过滤的孩儿措施如果跟不上，工件表面往往容易出现“二次返锈“。
　　化学除锈
　　化学除锈就是人们演说的酸洗。
　　酸洗液好坏的稳定，不仅要看它的处理效果，如除油除锈的彻底程序，速度的快慢等。而且还要看它对环境的污染大小，可操作性，同时还要看它的处理成本。
　　酸洗液构成和作用原理
　　酸洗液一般是由无机酸加上定量的缓鉵剂，抑制剂或者表面活性剂等涂加剂制成的，它们的性能和处理效果不仅取决地其中起主导作用的酸种类和性能，而且还取决于这种酸与其中添加剂的成份及其在水中的含量和之间的配比。酸洗原理中最重要的一点是酸与铁作用时产生氢气，使金属基体表面的氧化皮机械的剥落，氢气既有使基体表面氧化皮剥落的正面作用，同时过量的氢气又有腐鉵金属的品格，导致金属表面充氢，使金属变脆的负面影响，为了减轻“氢脆“对基体的损伤，在酸中加入合适的缓鉵剂，缓鉵剂能在金属基体表面形成一层分子膜，以阻碍酸的进一步作用，从而达到缓蚀的目的，抑制剂则有抑制氢气的掸发比而起到减轻酸雾挥发的作用，在酸液中加入一定量的表面活性剂，可使洗液具有除油除锈的双重作用。
酸洗法的优缺点
　优点
　　酸洗后所获得的表面较为平整，光滑，人仅可以降低涂料单耗，而且可以提高对表面平整度要求较高的电泳涂装的外观质量；酸洗时洗液浸透到工件的每个角落，使锈鉵、油污得到比较全面和彻底的清洗，只要选择好了洗液及其相关参数得到良好的控制，处理质量就比较容易获得保证。
　　一般酸洗液价格都不算很贵，对降低处理成本有利。
　　酸洗法对电泳涂装属于“湿对湿“处理，可以实现流水作业，这对提高涂装线的机械自动化有生产率极为有利。
　　缺点：
　　不同酸洗液的处理质量受到工件材质及其表面状态的很大影响，如果选择不当，不仅处理质量得不到保证，而且处理成本高，环境污染大；酸洗要求后道水洗很严格，因为酸洗液常用的酸是硫酸或盐酸，酸洗后如清洗不干净，硫酸的残酸，盐酸残留下的氯离子均有很强的腐蚀性，对涂件或设备都留下隐患。
　　酸洗尾渣pH仍很低，如不经过很好的中和处理就废气，将造成严重的环境污染。显然，采用酸洗法不仅在处理质量方面还是在提高电泳涂装的质量方面，与物理法比，均具有一定的优势，但也仍存在一些实际问题，需在应用中不断的探索和改进。
　酸洗液的种类和性能
　常用的酸洗液有如下几种：
　　盐酸型：具有盐酸的特性，除锈能力强，速度快，一般常温处理，价格适中，但易挥发，酸雾大，可操作性稍差，现人们在添加剂方面下了不少功夫，使产品笥能有了很多改进，可操作性大大增强，使用周期较硫酸型短。
　　硫酸型：具有硫酸的特性，较稳定，除锈速度较盐酸型的慢，常需加漫处理，使用周期相对较长，价格便宜。
　　混合型（盐+硫酸）：盐酸型与硫酸型优缺点互补。
　　“二合一“，即脱脂除锈周步进行的酸洗液。最常见比较好的是盐酸型的，特点是除油除锈速度较快，常温处理，价格适中，如用户有技术条件能自行配制，更是较好的品种之一。
　　“三合一”，即除油除锈磷化同步进行的酸洗液。该洗液不适用于电泳涂装，原因是1。该洗液使用的是磷酸，价格昂贵，2磷酸是一种偏弱的酸，除锈能力有限，除锈质量难以保证，3，处理后所得到的“磷化膜”在水中很快溶解，不仅起不到防锈作用，而且其溶解产物将污染电泳槽液。
　　“四合一”即除油，除锈，磷化，钝化同步进行的酸洗液，性能，作用及其优缺点与“三合一”雷同。
　　超声波处理
　　超声波清洗处理主要是利用化学试剂的作用和超声波自身所具有的对被处理件的“空化”化用的协同作用来完成的。它具有云污能力强，可集除油除锈为一体，占地少，操作简单，安全等优点。但该处理方法具有很强的针对笥和选择性，如应用于微锈或无锈，油污虽较严重但材质为A3的冷轧件，可望取得较好的综合效益。但如应用于锈鉵严重，氧化皮较厚的A3热轧件，则难取得令人满意的效果，不仅处理量小，而且成本高，原因在于1。其处理液中的化学试剂是磷酸，不仅价格昂贵，而且本身的除锈能力极为有限，虽然超声波的“空化”作用加强了除锈能力，但当处理液中Fe3+离子含量达到或超过某一浓度时，其除锈能力即迅速下降。所处理的是A3热轧件，锈鉵严重，工件表面的锈鉵快速剥落或溶解将促使处理液中Fe3+离子含量的快速饱和，其结果，不仅降低超声波的处理和质量，而且将促使处理量的快速下降，最终将导致处理成本居高不下，而且这个成本尚不包括超声波设备的电能消耗和置入处理液中换能器的被腐蚀损耗费用。


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