钣金车间喷塑工艺培训教材

目录一、工艺简述工艺任务 (2)喷塑件与格力空调 (2)工艺流程 (3)二、前处理工艺热水洗 (4)脱脂 (4)水洗 (6)表调 (6)磷化 (7)纯水洗 (10)烘干 (11)三、静电喷涂静电喷涂原理 (11)静电喷涂设备 (12)静电屏蔽效应 (13)固化 (14)四、涂膜的检验涂膜的一般性检验 (14)盐雾实验 (14)五、喷塑件的入库摆放 (15)六、常见工艺问题及其处理 (16)一、工艺简述工艺任务喷塑车间现有员工8人，一期3条生产线，二期共5条生产线。

我厂的工艺任务是将钣金件加工成喷塑件，以提高其耐腐蚀性和可装饰功能。

钣金件按板材不同可分为电锌板类、热镀锌板类、光整锌板类（需磷化，关于磷化的知识后面将详细叙述）和冷轧板类（需磷化），热镀锌、光整锌板比较相似，热镀锌板有锌花，而光整锌板没有。

钣金件表面有很多的渣滓，包括钢卷材本身表面涂的一层保护油（为防止运输和储藏过程中生白锈，钢卷材在生产时涂覆保护油）、加工过程中带上的铁屑和钣金件运输途中带上的污垢等，直接喷涂会造成涂膜对基材附着力很弱，涂膜很容易整片脱落或产生各种外观缺陷（如麻点、针孔等）。

因此，喷涂前必须将钣金件表面的污滓除去，前处理工序就是将钣金件表面的渣滓除去。

有特殊要求的板材（如冷乍板等）和零件（打磨面积超过5%钣金件等），喷涂前还要经过磷化处理。

然后烘干，通过静电涂装设备使得零件表面粘附一层均匀的粉末，粉末在固化炉中熔融并发生化学反应，在零件表面形成一层光滑致密的涂膜，经过检验合格便可下线入库。

经过喷涂的钣金件叫喷塑件，也就是我们分厂的产品。

喷塑件和格力空调。

喷塑件与格力空调喷塑分厂在格力电器的各分厂中，是一个自动化程度比较高，人数偏少的配套分厂（配套是相对总装而言）。

公司最主要的产品是空调，空调分为窗机、柜机、分体机和中央空调四大系列。

喷塑件和注塑件是空调的主要可视部分，对空调的外观都有最直接的影响。

俗话说：佛靠金装，人靠衣装。

那格力空调的金装、衣装就要靠我们的喷塑件了。

喷塑件除了美化外观外，还有更重要的功能——防锈。

图生锈的空调喷塑件本身对空调的性能是不会产生什么影响的，但随着人民生活水平的提高，人们对外观的要求越来越高，而且一个锈迹斑斑的空调肯定不是用户期望的。

所以，我们喷塑分厂是关系格力形象，我们的产品就是格力的衣服。

有句话叫：三分长相，七分打扮。

格力的打扮的很大一部分是由我们喷塑分厂完成的，所以说，我们分厂在整个公司中是很重要的。

附表：喷塑件在各类空调中的应用工艺流程下料岗位后拉料岗位 发料岗位 总装分厂喷粉岗位擦锈岗位 二、前处理工艺热水洗主要作用：除掉零件表面的铁屑等颗粒渣滓，并对零件表面的油层进行初步清洗。

之所以选择热水，是因为热水可以活化零件表面的渣滓，使其处于极不稳定的状态，容易除掉。

打个比方，盘子上比较油腻污滓用冷水很难洗掉，如果用热水则很容易除掉，就是这个道理。

经过热水洗零件表面附着力较差的渣滓就会被洗掉，流到热水槽中，这些污滓包括铁屑以及在运输过程中粘附上的浮尘等。

另外，挂具上的浮尘和焚烧过的残渣等，尤其是刚刚焚烧的二次挂具上粘了厚厚的一层燃烧未尽的涂层残渣，都会悉数掉落至热水洗槽，所以热水洗槽最容易脏，也很容易堵塞喷嘴，我们不仅要经常更换槽液，还要经常检查喷嘴是否堵塞和及时更换喷嘴。

脱脂（包括预脱脂和主脱脂）脱脂原理：油污可以分为两类：油脂和非皂化矿物油。

对于油脂类污垢，利用强碱在高温中皂化反应来清洗。

反应方程式为：RCO2—CH2 CH2OHRCO2—CH + NaOH 高温3RCO2Na + CH2OHRCO2—CH2 CH2OH生成的脂肪酸钠皂可溶于水，并且有表面活性剂的乳化、分散作用。

如果在强碱中添加胶体性质的硅酸盐、三聚磷酸钠，可增强该脱脂剂对油污乳化分散稳定性，增强除油能力。

钣金件表面的污垢大部分是非极性的矿物油，不能与强碱发生皂化反应。

这类油污的清洗主要是靠表面活性剂。

它的清洗过程是以通过表面活性剂的润湿作用、渗透作用、乳化作用、分散作用和增溶作用来实现的，清洗过程分两个阶段进行。

首先，脱脂液借助表面活性剂对金属的润湿作用、渗透作用，穿过油污层到达金属表面，在那儿做定向吸附，随着表面活性剂向金属表面的不断渗入，使油污从金属表面剥离，这一过程称为卷离。

如果把均匀涂布油膜的金属浸入脱脂剂中，我们可以看到油膜呈网状撕裂，进而分裂成细小碎片而脱离金属表面。

然后，被分裂的细小油污，被胶束增溶、乳化和分散进入溶液中。

整个过程如下图所示：表面活性剂祛出油污表面活性剂的乳化作用不能太强，乳化作用太强，则乳化状态就很稳定，油污使表面活性剂很快就会被耗尽，脱脂剂的使用寿命就很短。

表面活性剂的乳化作用应适中，经过一段时间乳化油污破乳，油污浮于脱脂液表面，经溢流、过滤将浮油除去，这样表面活性剂消耗少，脱脂剂使用寿命长。

我分厂的预脱脂槽、主脱脂槽、水洗槽都有溢流装置，溢流的油污被排到污水处理处处理。

油污从此管排出溢流示意图我分厂的脱脂剂有液体和固体两种，这两种是混合使用的。

液体的脱脂剂主要是表面活性剂，由于乳化油污破乳以后，其可以循环使用，所以液体脱脂剂用量较少；固体脱脂剂主要成分是碱，不可以循环使用，用量比较大。

为什么脱脂要分预脱脂和主脱脂这好比洗头，如果头发很脏，可以先用少量洗发水揉洗，没有起泡末，然后用水冲掉，再用洗发水洗，很少量就干干净净了。

如你第一次洗就用很多洗发水，也是洗不干净的。

你有这样的体会吗水洗现在四期的第二条线和四期改造线的槽体都设计成了“V”型，这样有利于槽液的回流。

水洗1、2的作用是除去工件表面的脱脂残液，水洗槽1、2上部通过管道连接，水洗2的末端有一自来水自喷，以此保证水洗槽1、2的供水。

水洗槽溢流到水洗槽2，水洗槽2溢流排到污水。

水洗槽3、4的作用是除去工件表面残留的磷化液。

纯水洗的作用是保证水洗质量，工业用水中含有Na+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Cl-、SO42-、HCO3-等离子，还可能含有某些有机物，称为硬水。

可使涂层产生粗糙、针孔等缺陷。

清洗不好还会造成涂层耐蚀性不合格的情况。

纯水洗、水洗4和水洗3依次相连，纯水洗的纯水一次直喷后直接溢流到水洗4、水洗3，水洗3溢流排到污水站。

而水洗3、4在使用过程中是不需要补充水源的，全靠纯水洗的溢流。

表调工件经碱性除除油后，其表面的许多晶格点（磷化的活性中心）被中和了，以钛盐（磷酸钛）来作为表面调整处理，可使大多数晶格重新活化。

表调工序的作用：在磷化处理前采用磷酸钛盐或稀草酸溶液，进行表面调整，使大多数的晶核重新活化，以取得细密的磷化膜。

目前多数采用磷酸钛盐溶液，这是因为金属表面经此溶液处理之后存在着“活性中心”，它是磷酸盐晶核形成的部位。

活性中心的密度同金属在处理前的表面状态有密切关系。

表调液的分析表调液的测试试剂：硫酸标准溶液；%酚酞指示剂。

表面调整剂分析溶液：用分析天称100克表面调整剂（二位有效数字）放于烧杯中，加纯水约800毫升，搅拌至完全溶解，转入1000毫升容量瓶中用纯水稀释至刻度，并摇匀。

测定步骤：用移液管吸取10毫升表面调整剂分析溶液，置于250毫升锥形瓶中，加纯水约100毫升，加%酚酞指示剂2～3滴并摇匀，用硫酸标准溶液滴定至无色为终点记下耗用硫酸标准溶液的毫升数V。

表调工作液用PH试纸检测。

磷化磷化机理所有的磷化液都是由磷酸，碱金属或重金属的磷酸二氢盐，及氧化性促进剂组成的酸性溶液。

因此，整个磷化过程都包含有基体金属的溶解反应，难溶磷酸盐结晶沉积的成膜过程，及氧化性促进剂的去极化作用。

（1）基体金属的溶解反应磷化液的PH值一般都在2~之间，呈酸性。

因此当金属和此酸性溶液接触时，必然发生由局部阳极和局部阴极反应组成的金属溶解过程：Me + 2H3PO4 === Me（H2PO4）2 + H2Me代表二价金属离子，可以是Fe2+、Zn2+等等。

（2）成膜反应金属基体与酸性磷化液发生一段时间以后，局部酸度下降。

而金属的二氢磷酸盐Me（H2PO4）2也不稳定，释放H+，生成溶解度较小的磷酸一氢盐MeHPO4。

随着反应进行，局部PH值继续上升，一氢盐MeHPO4继续释放H+，生成更难溶解的Me3（PO4）2，沉积到零件表面。

反应方程式为：Me（H2PO4）2 ====== MeHPO4 + H3PO43 MeHPO4 ==== Me3（PO4）2 + H3PO4PH值上升到一定程度，也会发生：3 Me（H2PO4）2 ===== Me3（PO4）2 + 4H3PO4Me3（PO4）2沉积到一定程度，零件表面完全被覆盖，从而在零件表面形成了完整的磷化膜，磷化结束。

（局部的含义：局部是很小的一个范围，是分子间反应的范围。

上述反映也是在很短的时间内完成，短的不能用秒来计算的。

）（3）氧化性促进剂的去极化作用和对金属溶解的促进金属与磷酸发生反应产生氢气易吸附于零件表面，阻碍了不溶性的磷酸盐在零件表面的沉积，磷酸盐不能沉积到零件表面形成磷化膜，而于溶液中沉淀析出成为渣，既浪费磷化液，也使得渣量增加，容易堵塞喷嘴和管道，更造成磷化膜空隙率增加，造成磷化膜性能下降。

促进剂的作用就是将氢还原成水。

2[H] + [O] ==== H2O磷化液的控制1、游离酸度（FA）FA指磷化液，用、NaOH标准溶液滴定到终点（PH=4，即由甲基橙做指示剂）所消耗滴定剂体积毫升数，以点表示。

若FA过高，零件表面的金属大量反应，而无法形成磷化膜；若FA过低，磷酸盐大量析出变为沉渣，导致：①原料浪费；②吸附在磷化膜表面影响涂层附着力；③导致热交换器结垢，影响热交换质量下降。

Me3（PO4）2游离酸度（FA）FA1 FA2沉淀平衡时FA与Me3（PO4）2析出率的关系Me3（PO4）2的沉积量和游离酸度（FA）的关系如上图，其中FA1~FA2是磷化处理的适宜FA工作范围，FA太小时，金属表面无法被溶解活化。

2、总酸度（TA）总酸度指磷化液，用酚酞指示剂，用的NaOH标准溶液滴定至终点所消耗的体积毫升数，以点表示。

g/m2）8膜厚42FA/TA磷化膜重量与酸比关系显然，在维持FA不变情况下，提高TA有利于增加沉淀析出量。

事实上磷酸盐沉积析出时总伴随FA升高、TA下降。

若不进行调整，FA/TA将不断增大，磷化膜会越来越薄，因此阴影区域是磷化处理酸比控制的最佳范围。

3、促进剂促进剂用量较少的情况下，获得的磷化膜稍厚，膜较粗糙，附着力较差，空隙率相对较大；促进剂适中，磷化膜较薄，但较细致，空隙率最低；促进剂过多时，磷化膜较薄，空隙率较大，磷化膜表面产生浮灰。

磷化液的检测方法试剂：氢氧化钠标准溶液；%酚酞及甲基橙测定步骤：用移液管吸取10毫升磷化液，置于250毫升锥形瓶中，加纯水约100毫升；加%酚酞指示剂2～3滴并摇匀；加%甲基橙指示剂2～3滴并摇匀；用氢氧化钠标准溶液滴定至无色为终点；记下耗用氢氧化钠标准溶液的毫升数V。