一、前處理基本定義
1、噴淋式前處理
應用噴射方式從被塗工件表麵去除各種汙垢,如脫脂、除鏽,經清洗後,對工件表麵進行各種化學處理(表調、磷化),以提高塗膜的耐腐蝕和塗膜與工件表麵的附著力,以保證塗膜的理化性能和產品的質量。
2、表麵活性劑
是一種能顯著降低接觸表麵(界麵)張力並具有吸附性能的物質,從結構看,所有表麵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。親水基團能與水分子親和,而親油基團能使油親和,因此它們是兩親分子,具有親水、親油的性質,能起乳化、分散和增溶等作用。
3、脫脂原理
a、清洗前的工件狀態:存在空氣與工件、空氣與油汙、油汙與工件、油汙與油汙四種界麵。
b、待清洗的工件處在清洗液(清洗劑工作溶液)中,用清洗液置換空氣的狀況,這是一種潤濕過程。
c、清洗液浸入油汙與工件的界麵後,則僅存在工件與清洗液、清洗液與油汙的兩種界麵,這是一個乳化分散過程,油汙被表麵活性劑包圍而形成乳化液滴分散到清洗液中。
4、表麵調整
把表麵轉化為能在以後的工序中得到成功處理的適當狀態的過程。
5、磷化處理
將金屬表麵通過化學反應生成一層非金屬的、不導電的、多孔連續的磷酸鹽薄膜。磷化劑的主要成份為酸式磷酸鹽,這些酸式磷酸鹽在溶於水後,分解產生遊離磷酸,與工件表麵金屬起化學反應,生成磷酸鹽沉澱在工件表麵。形成磷化膜。
6、磷化膜作用
a、磷化膜為磷酸鹽的結晶堆積,具有多孔性和不光滑的表麵,塗料可以滲入到這些孔隙中,因而能顯著提高塗膜的附著力。
b、磷化膜能使金屬表麵由優良導體轉變為不良導體,從而抑製了金屬表麵的原電池腐蝕,提高塗層的耐蝕性和耐水性。
7、促進劑
a、在磷化處理中使用的催化劑稱為促進劑,在磷化過程中主要是去極化作用。
b、磷化反應中產生的氫氣被吸附在待磷化金屬表麵,從而阻止磷化膜結晶的形成,為加速磷化反應速度,縮短磷化處理時間,須滴加促進劑(通常為亞硝酸鈉)以去除氫氣。亞硝酸鈉分解產生NO2,使氫氣經氧化反應生成水。
二、前處理工藝規程 1、上掛工件 在上掛工件時對衝壓半成品進行組合上掛,同時對衝壓半成品外觀實施檢查。為確保達到預期效果,上掛工件時應重點檢查和操作要點: a、檢查衝壓半成品基材情況,如變形、破損、毛刺、分層、表麵精度等級、表麵油劑、汙物、缺料和開裂等; b、衝壓件表麵鍍鋅層質量,要求表麵潔淨,不允許存在氧化和顏色(如是否有黑褐色等)、黴斑、鋅花形狀(如凹凸)不正常等現象; c、要求工件懸掛穩定、牢固,不易脫落; d、盡量將工件正麵對槍手方向,工件之間的距離要確保工件在整個線體運行過程中不相互碰撞。 2、預脫脂 在溫度為30-55℃脫脂液中1~2min噴淋或浸泡,以達到部分脫除衝壓半成品表麵油脂的作用,減輕主脫脂的原材料的消耗。噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達到預期效果,該工位重點監控要點: a、每小時檢查漕液總堿度和遊離堿度; b、每小時檢查泡沐高度、漂洗性能、脫脂效果; c、度正常情況不用檢查; d、每小時檢查噴淋溫度和壓力; e、每小時對表麵浮油進行清除; f、通常每1~2 個月換槽液一次。 3、主脫脂 在溫度45-55℃脫脂液2~3min中噴淋或浸泡,以達到全部脫除衝壓半成品表麵油脂的作用。噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、每小時檢查漕液的遊離堿度; b、每小時檢查噴淋溫度和壓力; c、每小時對表麵浮油進行清除。 4、水洗1 通過常溫工業用自來水0.5~1min噴淋或浸泡,以達到部分去除工件表麵粘附的脫脂液的作用。噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、適量的補充水,以降低槽內水洗液的濃度,補充水來自水洗2的溢流水; b、每小時檢查回流槽的泡沐高度和PH值,要求PH控製在7~9之間。 5、水洗2 通過常溫工業用自來水0.5~1min噴淋或浸泡,以達到基本去除工件表麵粘附的脫脂液的作用。且溢流至水洗1液槽內,以降低自來水的消耗。噴淋壓力為0.08-0.12 MPa。為確保達到預期效果,在該工位重點檢查要點: a、適量的補充水,以降低槽內水洗液的濃度,補充水來自自來水直噴的噴淋水 b、每小時檢查回流槽的泡沐高度和PH值,要求PH控製在7~7.5之間 c、工件表麵水膜要求連續,無脫脂劑(表麵活性劑)和偏矽酸膠體殘留。 6、自來水直噴 通過常溫自來水進行噴淋,以達到全部去除工件表麵粘附的脫脂液的作用。且回流至水洗2液槽內,以降低自來水的消耗。噴淋壓力為0.08-0.12 MPa。 7、表調 通過常溫表調液0.5~1min噴淋或浸泡,以達到在工件表麵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。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、每小時檢查漕液的PH值, PH為8~9.5之間,PH值小於7時應考慮更換藥劑; b、每小時檢查噴淋溫度和壓力; c、每班添加藥劑量不少於1kg; d、通常每周清洗槽體一次,並更換藥劑。 8、磷化 通過35~55℃(具體溫度根據使用磷化液種類確定)磷化液3~5min中噴淋或浸泡,以達到衝壓半成品表麵形成均勻磷化膜的作用(通常為0.2~4.5g/m2)。噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、每小時檢查漕液的總酸度(TA)、遊離酸度(FA)和促進劑濃度(AC)以及總酸度與遊離酸比(TA/FA); b、每小時檢查噴淋溫度和壓力; c、每周將槽液抽入高位沉澱槽內進行沉澱;為了防止鋁離子中毒,槽液老化,建議磷化槽6個月換一次若磷化槽; d、磷化膜一般呈灰白色、黑色和金黃色。磷化後的工件磷化膜層應結晶致密、連續、均勻,磷化後的工件允許以下缺陷: 1)由於局部的熱處理、焊接以及表麵加工狀態的不同而造成的顏色和結晶不均勻; 2)在焊接氣孔和夾渣處無磷化膜; e、磷化或後工件不允許以下缺陷: 1)梳鬆的磷化膜; 2)鏽蝕或鏽斑; 3)局部無磷化膜(焊接氣孔和夾渣處除外); 4)表麵掛灰嚴重; 5)切口無磷化膜或隨線冷軋板樣品表麵無磷化膜。 f、在磷化反應中,促進劑分解產生腐蝕性氣體,係酸性氣體,易鏽蝕磷化過程中的工作,因此禁止無故停車。 g、每班檢查2次磷化膜耐耐蝕能力:在3%NaCl溶液中浸泡5min後,2小時內不生鏽。 9、水洗3 通過常溫自來水0.5~1min噴淋或浸泡,以達到部分去除工件表麵粘附的磷化液的作用。噴淋壓力為0.08-0.1MPa。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點; a、適量的補充水,以降低槽內水洗液的濃度,補充水來自水洗4的溢流水; b、每小時檢查回流槽的PH值,要求PH控製在5~7.之間。 10、水洗4 通過常溫自來水0.5~1min噴淋或浸泡,以達到基本去除工件表麵粘附的磷化液的作用。且溢流至水洗3液槽內,以降低自來水的消耗。噴淋壓力為0.08-0.12MPa。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、適量的補充水,以降低槽內水洗液的濃度,補充水來自新鮮純水直噴的噴淋水; b、每小時檢查回流槽的PH值,要求PH控製在6.~7.之間。 11、新鮮純水直噴 通過常溫新鮮純水(去離子水)進行噴淋,以達到全部去除工件表麵粘附的磷化液的作用,同時達到全部置換工件表麵離子水,減輕金屬離子的殘留。且回流至水洗4液槽內,以降低自來水的消耗。噴淋壓力為0.08-0.12MPa,單排噴淋。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點:純水的電導率不大於15μS/cm。 12、人工吹水 通過經除油、除水、去粉塵後的工業用壓縮空氣吹掃,以達到基本去除工件表麵粘附的水份的作用,以降低烘幹時的能源消耗。為確保達到預期效果,該工位重點檢查要點: a、吹水後工作表麵不得有明顯的積水; b、工件表麵的水膜連續,否則為脫脂不良。 13、脫水烘幹 磷化膜在經過140~170℃下烘幹10~12min,使磷化膜失去結晶水從而造成磷化膜孔隙率的可能性降低,以提高磷化層與塗膜的附著力,提高塗層的耐蝕性和耐水性。為確保達到預期效果,在該工位重點檢查要點: a、工件表麵不得有水跡和未除盡的油漬; b、工件表麵不得有鏽跡。