钢铁件粉末涂装前处理工艺
粉末涂装前选择适宜的工艺对工件表面进行处理,有利于提高涂层与金属表面结合力;也有益于提高产品防护2装饰性能。现将前处理工艺的各主要工序要点给予介绍。
1、 除油
工件在加工过程中会有各种油污,如防锈油、切削液、尘埃等粘附在工件表面。涂装前应彻底清除,并加以认真清洗,以获得洁净的金属表面。通常的高温强碱除油是不适宜的。这种工艺能耗高,残碱难以彻底清除,而且还会造成对后续工序磷化所形成的膜层粗糙。涂装前选择弱碱性水基脱脂剂可以达到比较理想的效果。水基清洗剂大多由表面活性剂及无机助洗剂组成。通常表面活性剂是非离子型和阴离子型。助洗剂如碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及起配位作用的焦磷酸钠、柠檬酸钠、葡萄糖酸钠等。通过各种成分协同作用,进行乳化、分解、渗透、润湿、配位等作用除去工件表面油污。
2 、除锈
目前,应用较多的是化学除锈,即酸洗。常用酸有磷酸、硫酸和盐酸。磷酸价格高,硫酸渗氢较严重。许多厂家都选用盐酸。这是因为盐酸中铁盐溶解度大,可常温操作,除锈速率快。为防止金属过腐蚀,并抑制酸雾的产生,常常加入缓蚀剂及表面活性剂,既可以实现常温除锈,而且可以除去少量工件油污。市场上出售的除锈添加剂除了有酸雾抑制剂、缓蚀剂外,还加入渗透剂以提高除锈速率。常用渗透剂有无机盐类,如氯化钠、氯化镁等。有机物渗透剂,如JFC亦有抑雾作用。在除锈添加剂中还常常加入金属配位剂,如柠檬酸、葡萄糖酸、羟基乙酸等,可以延长除锈液使用期限,消除过多金属溶出离子对除锈液的影响。钢铁高温强碱除油及强酸除锈都会对后续工序的磷化造成不利的影响,使磷化速率减慢,磷化膜粗糙。一般认为:这是因为工件表面过度活化,活化点增多,使磷化液中工件表面被游离酸浸蚀速率增加,加速氢气析出,磷酸盐急剧增加所致。
3 、表面调整
表面调整是低(常)温锌系磷化不可缺少的工序。表面调整作用是使晶核长大速率变慢,晶核数量增多,使磷化膜变薄而细致,有利于提高磷化膜防护性、缩短磷化时间、减少磷化材料的消耗和减少沉渣。最初的表面调整处理剂是用弱碱性肥皂水;现在都用由可溶性钛盐、碱金属、稳定剂等组分组成的钛表面调整剂。主要用于强碱脱脂、酸洗处理钢铁件、锌及锌合金工件和磷化处理前的工件。表面调整后不需水洗直接进入磷化处理工序。
4 、磷化
钢铁件磷化作用:一是提高涂层耐蚀性、防止工件涂装前生锈;二是增加涂层与工件间结合力。磷化膜要求薄而致密、外观均匀、连续,并有良好的抗弯曲抗变形性。磷化工艺选择应考虑耗能低、效率高、低渣、污染小、材料消耗低及管理方便。粉末涂装目前应用较多的是:常温铁系磷化、常温锌系磷化以及在此基础上形成的锌铁系磷化和锌钙系中温磷化。
5 、磷化后处理
磷化后处理有利于提高工件磷化膜的防护性。磷化后要用水冲洗除去吸附于磷化膜表面的可溶盐类及附着物,最后一道最好用纯水洗,这对电泳涂装尤为重要。为提高磷化膜防护性,磷化后需在含有铬酐的溶液中进行钝化处理,使磷化膜孔隙中暴露的金属表面生成钝化膜。目前,应用于生产的有超低铬钝化,铬酐0.2～0.3g/L,H3PO40.1～0.3g/L,有利于环保。无铬钝化有钼酸盐、锆盐植酸钝化等,生产中也有应用。为提高磷化膜耐蚀性,生产中也常常对磷化膜干燥处理,以除去部分磷化膜结晶水,提高其耐蚀性。干燥温度130～150°C为宜,温度过高会失去全部结晶水而产生白色粉灰。