喷涂前处理工艺培训

A. 油污的组成
主 要 种 类 油 污 的 性 质 a. 矿物油、凡士林 （防锈油、防锈脂、润滑油、润滑脂及乳化液 的主要成分）。 b. 皂类动植物油脂、脂肪酸（拉延油的主要成分）。 c. 防锈添加剂（防锈油和防锈脂的主要成分）。 a. 化学性质： 可皂化油污（如：植物油脂和动物油脂） 不可皂化油污（如：矿物油和凡士林） 高黏度或高滴落点油污 低黏度或低滴落点油污
③ 磷化的影响因素
影响磷化的因素很多，当磷化膜出现质量问题时，可以 从磷化工艺参数、促进剂、磷化工艺（含设备）以及被 处理钢铁表面几大方面考虑。下面重点就以下两方面进 行说明。 A. 工艺参数影响 B. 促进剂的影响
A.
工艺参数的影响
（1）总酸度 总酸度过低磷化必受影响，因为总酸度是反应磷化液浓度的一项指 标。控制总酸度的意义在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范 围内。 （2）游离酸度 游离酸度过高、过低均会产生不良影响。游离酸度过高不能成膜， 容易出现黄锈；过低磷化液的稳定性受威胁，生成额外的残渣。游离 酸度反映了磷化液中游离H+的含量，控制游离酸度的意义在于控制磷 化液中磷酸二氢盐的离解度，把成膜离子浓度控制在一个必须的范围。 磷化液在使用过程中游离酸都会缓慢升高，这时要用碱来中和调整， 注意缓慢加入，充分搅拌，否则碱液局部过高会产生不必要的残渣， 出现越加碱，游离酸度越高的现象。单看游离酸度和总酸度是没有实 际意义的，必须一起考虑。 （3）酸比 酸比即指总酸度与游离酸度的比值，酸比一般控制在5~30的范围内。 酸比较小的配方，游离酸度高，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度 高。酸比较大的配方，成膜速度快，磷化时间短，所需温度低。因此 必须控制好酸比。
B. 脱脂剂组成
一般情况下钢板的脱脂剂，多采用含有表面活性剂的碱性脱脂剂。其配方 中经常含有的组分通常有以下几种。 a. 氢氧化钠 又称苛性钠 b. 碳酸钠 又称苏打 c. 磷酸三钠及缩合磷酸盐 d. 硅酸钠 e. 表面活性剂 f. （消泡剂）
②
影响脱脂工艺的因素
脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂四个因素。 A. 脱脂温度 一般说来，温度越高，脱脂越彻底。这是因为三方面的原因，第一，温度使 油污的 物理性能发生变化，例如滴落点高的防锈脂，凡士林，固态石蜡等， 在较低温度下即使采 用高浓度的碱液也难洗净。但是，当提高油污的温度， 他们的黏度就降低，甚至形成液滴 而利于除去。第二，促进化学反应的进行， 一般的说，温度每上升 10 度，化学反应速度提 高一倍。第三，加速表面活 性剂分子的运动，从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温 度的升高，溶 液对污物的溶解能力也提高。但是，并不是所有场合都是温度越高越好，各 种脱脂剂有其适合的温度范围，在采用某些种类表面活性剂的脱脂液中，过 高的温度会使 表面活性剂析出聚集如同油珠附着在表面上，造成磷化膜发花 不均匀。 B. 脱脂时间 在脱脂操作中，必须保证有足够的脱脂时间，压力喷射脱脂时间一般为 1.5~3 分钟。增加脱脂时间，即延长脱脂液与油污的接 触时间，从而提高脱脂效果。 油污越多，脱脂时间就需越长
b. 物理性质：
油污的清除。对可皂化的油污，可以依靠皂化、乳化和溶解的作用脱除； 对不可皂化的油污 ，只能依靠乳化或溶解的作用来脱除。由于油污黏度 或滴落点的不同，其形态有液体和半固体。黏度越大或滴 落点越高，清 洗越困难。 此外，某些油污，如含有不饱和脂肪酸的拉延油，长期存放 后，氧化聚集形成薄膜， 含有固体粉料的拉延油，细微的粉料吸附在基 体金属表面上，还有当油污和金属腐蚀物等 混合在一起，都会极大的增 加清洗的难度。
④
问题
脱脂效 果不佳
脱脂过程中常见问题及解决方法
原因
1） 脱脂剂选择不当 2） 脱脂时间太短 3） 脱脂温度偏低 4） 脱脂剂浓度偏低 5） 喷射压力低 6） 喷嘴堵塞，流量不足 7） 工作液中含油量太高 8） 脱脂后水洗不彻底 1） 温度太低 2） 循环泵密封处磨损而进空气 3） 脱脂剂选择不当 1） 水洗槽溢流量太小 2） 循环泵密封处磨损而进空 气 1） 碱槽向水洗槽窜溶液 2） 零件带太多的碱液入水洗 槽 3） 水洗槽的溢流量太小 1） 工序间隔时间太长 2） 零件停在水洗段时间过长
A. 处理温度：常温 B. 处理时间：1-2分钟 C. 控制参数：活化点数（4~7），PH值（8-9） 附：表调活化点数的测定方法： 用移液管和吸耳球准确吸取10ml配制好的槽液于250ml锥形瓶 中，加入4~5滴0.1%的溴酚蓝指示剂，然后用0.1M的硫酸滴定，当 溶液变为黄绿色即为终点，所耗硫酸的毫升数为表调点数。 。
二、前处理的分类
• 前处理按处理方法分为：机械法和化学Байду номын сангаас。机械法 是借助工具进行表面处理的方法，包括手工方法、 动力工具法、火焰法、喷砂法、抛丸法等。化学法 是借助化学反应进行处理的方法，包括清洗、转化 膜、钝化等。
手工方法 动力工具法 火焰法 喷砂法、抛丸法 化 学 法 除油 除锈 表调 磷化 钝化
解决方法
更换脱脂剂 延长脱脂时间 提高温度 提高浓度至工艺范围 提高喷射压力 定期清理喷嘴 并控制槽液中油的含量，并加强水洗， 水洗水用连续溢流 提高温度至规定范围 更换泵的密封材料 更换脱脂剂 加大溢流水量 更换泵的密封材料 改造设备，避免窜液 改变装挂方式，或延长滴液时间 加大溢流水量 工序间增加喷湿 避免零件在此长时间停留
机 械 法
三、前处理工艺流程
上活件 热水洗 预脱脂 脱脂
磷化
表调
水洗2
水洗1
水洗
纯水洗
烘干
四、工艺说明
1. 上活件
① 定义： 上活件即是将需要前处理的工件按正确方向 悬挂（固定）于相应的挂具上。 ② 工艺要求：
正确的转运 合格的挂具 合格的工件 正确的操作 必要的防护
2. 脱脂
机械作用 在脱脂中，借助于压力喷射或搅拌等机械作用是非常有效的，因为，喷 射时迫使新鲜 的脱脂溶液与零件表面有良好的接触，而且整个脱脂液含量 均匀，有利于提高脱脂效果； 喷射时依靠机械作用力促使脱脂剂渗透和破 坏油膜，从而有效的迫使油污脱离零件表面； 喷射时促使脱离零件的油污 乳化和分散于脱脂溶液中，防止油污再吸附到洗净的零件表面 上。在中低 温脱脂中，机械作用尤为重要。喷射压力通常为（0.1~0.2）Mpa(用于压力 喷射的脱脂剂必须是低泡的，以免泡沫过多 影响正常操作和脱脂液流失)。 D. 脱脂剂对脱脂效果的影响 脱脂剂的组成和使用方法对脱脂效果有很大的影响。例如，含有表面活性 剂的碱液脱 脂比单独的碱性物溶液脱脂效果好。为了提高油污的乳化和分 散能力，适当提高脱脂剂中表面活性剂的含量是有效的，不同的表面活性 剂品种及不同的碱性物都使脱脂效果产生一定差异，良好的脱脂剂都是经 过大量试验，对其组分相互搭配比例进行反复筛选而确定的。使用过程中， 脱脂剂会不断的被消耗，使浓度降低，因此，必须定期的补加脱脂剂，以 保持 必要的浓度。脱脂剂的脱脂效果与浓度并不是直线上升的关系，因此 对于脱脂质量要求很 高的情况，不应当采取大幅度提高浓度的方法，而应 该采用二次脱脂的办法，俩个脱脂液，可以是相同的，而且不必额外的提 高浓度。 C.
工作液泡 沫多 水洗槽 泡沫多 水洗槽 碱度过高 零件水洗 后生锈
3.
表调
① 定义 表调即通过表面调整剂来调整金属表面的微观结构。其目 的是清除表面粗化效应，提高表面活性均一化，增加表面活性 中心，提高磷化速度，促使磷化工艺形成晶粒细致密实的磷化 膜，提高磷化质量。 表面调整剂主要有两类，一种是酸性表调剂，如草酸；另 一种是胶体钛。酸性表调能兼顾除锈的功能，我们用的属于胶 体钛表面调整剂。 ② 工艺要求
脱脂也称除油，金属表面除油是表面处理工程中的重要环节，也是表面处理 的第一道关口。除油是否彻底不但影响到下一个工序的操作，而且影响整个产品 的质量和寿命。 钢材及其零件在储运过程中要用防锈油脂保护，在压力加工时要用到拉延油， 零件在切削加工时要接触乳化液，热处理时可能接触冷却油，零件上还经常有操 作者手上的油迹和汗迹，零件上的油脂还总是和灰尘等杂质掺和在一起的。零件 上的油脂不仅阻碍 了磷化膜的形成，而且在磷化后进行喷涂时会影响涂层的结合 力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性。 ① 定义： 脱脂是依靠脱脂剂对污物的溶解作用，皂化作用，依靠表面活性剂对污物的润 湿、渗 透、分散等物理作用，最终使污物成为可溶解的或可分散的一个过程。 要想取得良好的脱脂效果，我们要对一般钢板和金属部件上油污的组成、 性质和一般脱脂剂的组成作一简单的了解。
② 基本原理
磷化过程包括化学反应与电化学反应。不同磷化体系、不同基材的磷化反应 机理有所不同。但一般都认同磷化成膜过程主要由如下4个步骤组成：
酸侵蚀使基体金属表面H+浓度降低 Fe —2e → Fe2+ 2H+ + 2e → H2↑ …………………………………….(1) B. 使用促进剂（氧化剂）加速界面H+浓度的进一步降低 [氧化剂] + [H] → [还原产物] + H2O Fe2+ + [氧化剂] → Fe3+ + [还原产物] ………………（2） 由于促进剂氧化掉第一步反应所产生的氢原子，加快了反应（1）的速度，进一 步导致金属表面H+浓度急剧下降，同时也将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+。 C. 磷酸根的多级离解 H3PO4 → H2PO4- + H+ → HPO42- + 2H+→ PO43- + 3H+ （3） 由于金属表面的H+浓度急剧下降，导致磷酸根各级离解平衡向右移动，最终会离 解出PO43-。 D. 磷酸盐沉淀结晶为磷化膜 当金属表面离解出的PO43-与溶液中（金属界面）的金属离子（如Zn2+、Mn2+、 Ca2+、 Fe2+）达到浓度积常数Ksp时，就会形成磷酸盐沉淀，磷酸盐沉淀结晶成为 磷化膜。 2 Zn2+ + Fe2+ + 2 PO43- + H2O→ZnFe(PO4)2 · 4H2O↓……(4) 2+ 33 Zn + 2 PO4 + 4H2O → Zn3(PO4)2 ·4H2O↓…………(5) 磷酸盐沉淀与水分子一起形成磷化晶核，晶核继续长大成为磷化晶粒，无数个晶 粒紧密堆集形成磷化膜。 A.