锌铝涂层技术
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锌片涂层
钢基材
2003年以来，欧盟相继实行2000/53/EG和ROHS指令
z 汽车产品和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬等6种有害物 质
z 世界各大汽车厂商采用新的无铬涂层标准
z Geomet、Delta MKS、Magni、Zintek等一批无铬锌铝防腐涂 料相继问世
z 无铬锌铝防腐技术已成为达克罗行业的一个发展新方向。
锌铝片涂层家族
锌铝片涂层
锌铬涂层DACROMET （国内称达克罗）
锌铝涂层
德尔塔DELTA（德国） 久美特GEOMET（日本） 美加力MAGNI（美国） 锌美特ZINTEK（德国）
锌铝涂层在中国的发展
z 1995年天津从日本引进第一条达克罗生产线DACROMET z 1996年上海达克罗公司从日本引进第三条达克罗生产线 DACROMET z 2000年上海达克罗公司从台湾引进无铬锌铝涂层MANGI z 2002年上海达克罗公司从德国引进无铬锌铝涂层DELTA MKS z 2005年上海达克罗公司从日本引进无铬锌铝涂层GEOMET z 2008年上海达克罗公司从德国引进无铬锌铝涂层ZINTEK
– Si – O – Ti... O
– Si – O –Ti – O – Ti – O...
O
O
Ti – O – Ti – O – Ti...
Topcoat面涂层 Basecoat底涂层
Steel基体
– Si – O – Si... O
Si – O – Si – O – Si – O...
O
O
Si – O – Si – O – Si
锌铝防腐面涂层的性能
z 能满足各种润滑要求 z 提供各种颜色 z 提高防腐性能 z 提高耐候性 z 减少电腐蚀 z 提高耐化学性能 z 提高耐高温 z 涂层厚度2-3µm（水性），5-10µm（溶剂）
抗化学药剂性能
药剂 Chemicals
3%HCl
3%NaOH
摩托车机油 Motor oil
汽车机油 Automatic oil
循环腐蚀试验 CC test
8 小时一循环 每6 – 10 循环螺栓拆卸一次
Cycles till red rust
70 60 50 40 30 20 10
0 达克罗
无铬涂层
德国汽车协会报告VDA
在试样表面划痕直到金属基体，做冷凝水试验
某些系统的整个表面在早期就会发生大范 围的腐蚀
冷凝水试验模拟了各种实际的环境（海 运、热带气候、集装箱等）
锌铝防腐涂层的种类
常用底涂层的种类
日本 Geomet®
德国 Delta MKS®
Geomet 320 Delta Tone
美国 Mangi®
B06J
Geomet 321 KL100
B09J
Geomet 500 KL105
B46
德国 Zintek®
Zintek 200
Zintek 300 黑色
Zintek 400
GEOMET ®久美特® 在保持了达克乐® 高效防腐的性能基础上，完全去 除铬元素的应用从而成为一项符合环保标准的表面处理涂层。该技术由 美国MCII公司于15年前开发研制成功。
锌铝片涂层于1970年诞生于美国
与电镀锌对比
锌片涂层微观结构
在一定的温度下，锌片会在粘结剂 的作用下定向排列，如鳞片状。
Geomet 720 KL110 黑色
D90
Zintek 500
Geomet® Plus VL
锌铝防腐涂层的种类
常用面涂层Top coat的种类
Delta MKS®
Mangi®
Zintek®
VH 301 GZ
B 18
Zintek Top
Plus L
Delta Seal
T06 E
Techseal Black
溶解且有气体生成 Dissolved with gas 涂层脱落 Peeled off 涂层脱落 Peeled off 涂层脱落 Peeled off 无变化 No change 无变化 No change 无变化 No change 无变化 No change
牺牲保护
Zn++ Zn++
基材 Base metal
锌的长使用寿命
锌片Zn flake SiO2
z自修复：在镀层被划伤，擦破或其他方 式破坏（如安装中工具的破坏）的地方， 当暴露到腐蚀环境中，锌和钢间的原电池 腐蚀加速了锌的腐蚀，其腐蚀产物比金属 锌占更大的地方，填满了空间，然后它们 与空气中的二氧化碳反应，生成不溶的碳 酸锌，又恢复了“阻挡”功能。
2 + 1 coat system (app. 10 µm) 1000 hrs ASTM-B117
盐雾试验 1000 hrs acc. to ASTM-B117
DELTA -PROTEKT® KL100+ DELTA®-SEAL
耐热试验
1000h at 200°C 烘烤 1. 盐雾1000h SST (DIN 50021) 2. Evaluation: Ri=0-1
涂覆过程 浸渍离心 喷涂 浸渍沥干
Dip-spin (bulk) process浸渍离心
FRoervwearsrde
Unloading 下料
Loading 上料
Tilting倾 斜
Drain沥干
Dipping浸液
涂复用工装JIGS and RACKS
预热区: 烘烤区:
烘烤 : 网带炉
80-120ºC for 5minutes or more (G720) 320-355ºC for 10 to 40 minutes (G720)
Cooling 冷却
汽车行业对于涂层的要求
防腐蚀
涂层厚度
摩擦系数
防腐机理
锌铝涂层一般厚度为8-10µm，就能 保证800-1000小时的盐雾性能，锌 铝深层之所以有如此优异的防腐性 能，得益于独特的防腐机理。 其防 腐机理如下：
z 屏蔽 由于涂层是由大量的片状 锌铝片层叠而成，构成了有效的阻 挡层，水、氢离子及其他腐蚀电解 质需要经理一个很长的腐蚀路径绕 过金属薄片才能到达基体。
z 到2010年4月中国已有300多条达克罗生产线(包括国产和进口)
产品应用范围
汽车\摩托车行业
2、 风力发电
地铁隧道、轻轨、铁路
桥梁、高速公路、港口机械
建筑行业
汽车客户
BOSCH
DACROTIZED达克乐® 部件安装及使用10年后的情况
干膜结构
Binder
Metall
~70% Zn -10% Al elektrisch verbunden
Plus ML Delta Seal GZ T06E-GZ
SL12
Plus XL Delta coll 80 B 36 Techseal Silver WL
工艺流程
Flow chart for all Delta-MKS products’ application:
前处理Pretreatment
涂复 Coating
上海达克罗涂复工业有限公司
紧固件锌铝涂层防腐技术
Shanghai Dacromet 2010.5.20
锌防腐的应用技术
众所周知，金属锌在铁基质上能起到良好的 防锈作用。因为锌比铁更加容易腐蚀。
现在已经有多种应用技术： 热浸锌：诞生于1742年,1836年用于工业 电镀锌: 诞生于1853--1845年期间 热喷锌: 诞生于1910年 机械镀锌:诞生于20世纪50年代,80年代用于 工业 锌片涂层：诞生于20世纪70年代,80年代用于 工业
最低厚度 [ µm ]
8 12
8+6 12 + 6
8+2 12 + 2
8 12
8+6 12 + 6
8+2 12 + 2
盐雾时间 [ hrs ]
480 960
600 >1000
600 >1000
600 >1000
>720 >1000
>720 >1000
涂层厚度和盐雾时间的关系
GEOMET® + PLUS® VL 盐雾试验
历史
雪
盐
融化
锈? 在北美，人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度，这样缓解道路 畅通问题，然而紧接而来的就是融化的盐水给侵蚀了钢铁基体。
DACROMET® 达克罗的历史
为了满足汽车制造商的高防锈要求，35年前由本集团公司美国MCII 公司 开发研制成DACROMET®达克乐®。
该技术立即由兄弟公司日本NDS，法国DACRAL公司一同推广推进，现 以被广泛应用于汽车制造业，铁路交通，建筑业，以及风能发电等等。
裸钢steel
83.9 84.8 84.9 82.0 82.4 84.6 84.6 83.9
100mm
Push
锌片涂层厚度和盐雾试验
涂层体系
DELTA®-TONE 9000 /GEOMET ®320
DELTA®-TONE 9000 + DELTA®-SEAL DELTA®-TONE 9000 + VH 30X GEOMET® 320+PLUS® DELTA-PROTEKT® KL 100 GEOMET ®720 DELTA-PROTEKT® KL 100 + DELTA®-SEAL DELTA-PROTEKT® KL 100 + VH30X GEOMET®720+ PLUS ®
破損距離 (mm)
平均
氢脆试验
德尔康,久美特
83.1 83.1 83.9 84.2 82.3 83.0 82.2 83.1
达克罗
83.1 77.5 85.4 84.7 81.9 84.3 84.5 83.1
Break distance
电镀锌
24.9 24.4 31.0 35.1 29.8 35.4 35.4 30.7
预热 Flashing off (pre drying)
烘烤 curing
冷却 Cooling
脱脂Degreasing 抛丸Shot blasting 磷化(Phosphating)
Dip Spin 浸渍离心 Spraying 喷涂
网带炉Conveyor oven 箱式炉box oven 感应加热Inductive drying
Pre-heating 预热
Curing 烘烤
Cooling 冷却
预热区: 烘烤区:
烘烤 : Tray oven托盘式炉
80-120ºC for 5minutes or more (G720) 320-355ºC for 10 to 40 minutes (G720)
Pre-heating 预热
Curing 烘烤
冷冻剂 Coolant
制动液 Brake fluid
玻璃清洗液 Window washer
汽油
Gasoline
浸泡时间 Soak time
60 min
120 min 60 min 120 min 10 days 10 days 10 days 10 days
10 days
10 days
外观 Appearance
在金属板 上
On sheet metal
在螺栓上 On bolt
张力
Torque kgf·cm
1 30 100 200
GEOMET®
6μm 881Ω
250mg/dm2
0.6 Ω 0.4 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω
导电性
DACROMET
®
6μm 118Ω
210mg/dm2
0.5 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω
自我修复
SiO2, ZnO
基材 Base metal
锌铝防腐底涂层的性能
z 无机的锌/铝片涂层 z 适用于铁、合金铁、铝 z 非电解涂层 z 涂层厚度5-15µm z 银灰色 z 导电
锌铝防腐底涂层的性能
z 阴极保护作用 z 优异的防腐性能 z 好的耐热性 z 无氢脆，适合于高强度零件 z 低温处理 不会改变材料结构
脱脂 •碱性脱脂 •溶剂脱脂
三槽式二氯甲烷清洗机
抛丸 •投射方式: 离心, 压缩空气,
滚筒
•介质:
钢丸, 石英砂Biblioteka Baidu 锆丸
•形状:
丸状, 沙铄状, 切丝丸
•翻转:
橡胶履带,铁桶
•检测:
Microscope(~30x)放大镜
离心, 抛丸, 滚筒
离心, 抛丸, 履带
滚筒
丝笼
抛干净的
红锈
粘污
放大镜, 30x, with light带光
无铬涂层干膜
屏蔽 Barrier
GEOMET 基材 Base metal
锌铝涂层的防腐机理
z电化学保护：锌、铝对钢铁来说都是阳 极性的，因而会进行牺牲性的腐蚀来保护 钢铁。
z钝化：粘接剂中包含了氧化物和硅化物， 它们都是腐蚀的缓蚀剂，会降低钢铁基体 和锌、铝的腐蚀速率。（多层钝化使其被 击穿的难度和抗蚀的持久性大为增加）
B1 DAC 320 + TTF B2 DT +TTF
B3 DT + DS
B4 Geomet +PlusL
B5 System 5 *
B6 B46E + B18E
B7 Zintek + Techseal B8 DP 100 + 301
根据DIN 500017 KK 冷凝水试验做28天
将来无铬涂层防腐试验将采用与常见的损坏形式相结合 的方式来进行
钢基材
2003年以来，欧盟相继实行2000/53/EG和ROHS指令
z 汽车产品和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬等6种有害物 质
z 世界各大汽车厂商采用新的无铬涂层标准
z Geomet、Delta MKS、Magni、Zintek等一批无铬锌铝防腐涂 料相继问世
z 无铬锌铝防腐技术已成为达克罗行业的一个发展新方向。
锌铝片涂层家族
锌铝片涂层
锌铬涂层DACROMET （国内称达克罗）
锌铝涂层
德尔塔DELTA（德国） 久美特GEOMET（日本） 美加力MAGNI（美国） 锌美特ZINTEK（德国）
锌铝涂层在中国的发展
z 1995年天津从日本引进第一条达克罗生产线DACROMET z 1996年上海达克罗公司从日本引进第三条达克罗生产线 DACROMET z 2000年上海达克罗公司从台湾引进无铬锌铝涂层MANGI z 2002年上海达克罗公司从德国引进无铬锌铝涂层DELTA MKS z 2005年上海达克罗公司从日本引进无铬锌铝涂层GEOMET z 2008年上海达克罗公司从德国引进无铬锌铝涂层ZINTEK
– Si – O – Ti... O
– Si – O –Ti – O – Ti – O...
O
O
Ti – O – Ti – O – Ti...
Topcoat面涂层 Basecoat底涂层
Steel基体
– Si – O – Si... O
Si – O – Si – O – Si – O...
O
O
Si – O – Si – O – Si
锌铝防腐面涂层的性能
z 能满足各种润滑要求 z 提供各种颜色 z 提高防腐性能 z 提高耐候性 z 减少电腐蚀 z 提高耐化学性能 z 提高耐高温 z 涂层厚度2-3µm（水性），5-10µm（溶剂）
抗化学药剂性能
药剂 Chemicals
3%HCl
3%NaOH
摩托车机油 Motor oil
汽车机油 Automatic oil
循环腐蚀试验 CC test
8 小时一循环 每6 – 10 循环螺栓拆卸一次
Cycles till red rust
70 60 50 40 30 20 10
0 达克罗
无铬涂层
德国汽车协会报告VDA
在试样表面划痕直到金属基体，做冷凝水试验
某些系统的整个表面在早期就会发生大范 围的腐蚀
冷凝水试验模拟了各种实际的环境（海 运、热带气候、集装箱等）
锌铝防腐涂层的种类
常用底涂层的种类
日本 Geomet®
德国 Delta MKS®
Geomet 320 Delta Tone
美国 Mangi®
B06J
Geomet 321 KL100
B09J
Geomet 500 KL105
B46
德国 Zintek®
Zintek 200
Zintek 300 黑色
Zintek 400
GEOMET ®久美特® 在保持了达克乐® 高效防腐的性能基础上，完全去 除铬元素的应用从而成为一项符合环保标准的表面处理涂层。该技术由 美国MCII公司于15年前开发研制成功。
锌铝片涂层于1970年诞生于美国
与电镀锌对比
锌片涂层微观结构
在一定的温度下，锌片会在粘结剂 的作用下定向排列，如鳞片状。
Geomet 720 KL110 黑色
D90
Zintek 500
Geomet® Plus VL
锌铝防腐涂层的种类
常用面涂层Top coat的种类
Delta MKS®
Mangi®
Zintek®
VH 301 GZ
B 18
Zintek Top
Plus L
Delta Seal
T06 E
Techseal Black
溶解且有气体生成 Dissolved with gas 涂层脱落 Peeled off 涂层脱落 Peeled off 涂层脱落 Peeled off 无变化 No change 无变化 No change 无变化 No change 无变化 No change
牺牲保护
Zn++ Zn++
基材 Base metal
锌的长使用寿命
锌片Zn flake SiO2
z自修复：在镀层被划伤，擦破或其他方 式破坏（如安装中工具的破坏）的地方， 当暴露到腐蚀环境中，锌和钢间的原电池 腐蚀加速了锌的腐蚀，其腐蚀产物比金属 锌占更大的地方，填满了空间，然后它们 与空气中的二氧化碳反应，生成不溶的碳 酸锌，又恢复了“阻挡”功能。
2 + 1 coat system (app. 10 µm) 1000 hrs ASTM-B117
盐雾试验 1000 hrs acc. to ASTM-B117
DELTA -PROTEKT® KL100+ DELTA®-SEAL
耐热试验
1000h at 200°C 烘烤 1. 盐雾1000h SST (DIN 50021) 2. Evaluation: Ri=0-1
涂覆过程 浸渍离心 喷涂 浸渍沥干
Dip-spin (bulk) process浸渍离心
FRoervwearsrde
Unloading 下料
Loading 上料
Tilting倾 斜
Drain沥干
Dipping浸液
涂复用工装JIGS and RACKS
预热区: 烘烤区:
烘烤 : 网带炉
80-120ºC for 5minutes or more (G720) 320-355ºC for 10 to 40 minutes (G720)
Cooling 冷却
汽车行业对于涂层的要求
防腐蚀
涂层厚度
摩擦系数
防腐机理
锌铝涂层一般厚度为8-10µm，就能 保证800-1000小时的盐雾性能，锌 铝深层之所以有如此优异的防腐性 能，得益于独特的防腐机理。 其防 腐机理如下：
z 屏蔽 由于涂层是由大量的片状 锌铝片层叠而成，构成了有效的阻 挡层，水、氢离子及其他腐蚀电解 质需要经理一个很长的腐蚀路径绕 过金属薄片才能到达基体。
z 到2010年4月中国已有300多条达克罗生产线(包括国产和进口)
产品应用范围
汽车\摩托车行业
2、 风力发电
地铁隧道、轻轨、铁路
桥梁、高速公路、港口机械
建筑行业
汽车客户
BOSCH
DACROTIZED达克乐® 部件安装及使用10年后的情况
干膜结构
Binder
Metall
~70% Zn -10% Al elektrisch verbunden
Plus ML Delta Seal GZ T06E-GZ
SL12
Plus XL Delta coll 80 B 36 Techseal Silver WL
工艺流程
Flow chart for all Delta-MKS products’ application:
前处理Pretreatment
涂复 Coating
上海达克罗涂复工业有限公司
紧固件锌铝涂层防腐技术
Shanghai Dacromet 2010.5.20
锌防腐的应用技术
众所周知，金属锌在铁基质上能起到良好的 防锈作用。因为锌比铁更加容易腐蚀。
现在已经有多种应用技术： 热浸锌：诞生于1742年,1836年用于工业 电镀锌: 诞生于1853--1845年期间 热喷锌: 诞生于1910年 机械镀锌:诞生于20世纪50年代,80年代用于 工业 锌片涂层：诞生于20世纪70年代,80年代用于 工业
最低厚度 [ µm ]
8 12
8+6 12 + 6
8+2 12 + 2
8 12
8+6 12 + 6
8+2 12 + 2
盐雾时间 [ hrs ]
480 960
600 >1000
600 >1000
600 >1000
>720 >1000
>720 >1000
涂层厚度和盐雾时间的关系
GEOMET® + PLUS® VL 盐雾试验
历史
雪
盐
融化
锈? 在北美，人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度，这样缓解道路 畅通问题，然而紧接而来的就是融化的盐水给侵蚀了钢铁基体。
DACROMET® 达克罗的历史
为了满足汽车制造商的高防锈要求，35年前由本集团公司美国MCII 公司 开发研制成DACROMET®达克乐®。
该技术立即由兄弟公司日本NDS，法国DACRAL公司一同推广推进，现 以被广泛应用于汽车制造业，铁路交通，建筑业，以及风能发电等等。
裸钢steel
83.9 84.8 84.9 82.0 82.4 84.6 84.6 83.9
100mm
Push
锌片涂层厚度和盐雾试验
涂层体系
DELTA®-TONE 9000 /GEOMET ®320
DELTA®-TONE 9000 + DELTA®-SEAL DELTA®-TONE 9000 + VH 30X GEOMET® 320+PLUS® DELTA-PROTEKT® KL 100 GEOMET ®720 DELTA-PROTEKT® KL 100 + DELTA®-SEAL DELTA-PROTEKT® KL 100 + VH30X GEOMET®720+ PLUS ®
破損距離 (mm)
平均
氢脆试验
德尔康,久美特
83.1 83.1 83.9 84.2 82.3 83.0 82.2 83.1
达克罗
83.1 77.5 85.4 84.7 81.9 84.3 84.5 83.1
Break distance
电镀锌
24.9 24.4 31.0 35.1 29.8 35.4 35.4 30.7
预热 Flashing off (pre drying)
烘烤 curing
冷却 Cooling
脱脂Degreasing 抛丸Shot blasting 磷化(Phosphating)
Dip Spin 浸渍离心 Spraying 喷涂
网带炉Conveyor oven 箱式炉box oven 感应加热Inductive drying
Pre-heating 预热
Curing 烘烤
Cooling 冷却
预热区: 烘烤区:
烘烤 : Tray oven托盘式炉
80-120ºC for 5minutes or more (G720) 320-355ºC for 10 to 40 minutes (G720)
Pre-heating 预热
Curing 烘烤
冷冻剂 Coolant
制动液 Brake fluid
玻璃清洗液 Window washer
汽油
Gasoline
浸泡时间 Soak time
60 min
120 min 60 min 120 min 10 days 10 days 10 days 10 days
10 days
10 days
外观 Appearance
在金属板 上
On sheet metal
在螺栓上 On bolt
张力
Torque kgf·cm
1 30 100 200
GEOMET®
6μm 881Ω
250mg/dm2
0.6 Ω 0.4 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω
导电性
DACROMET
®
6μm 118Ω
210mg/dm2
0.5 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω 0.3 Ω
自我修复
SiO2, ZnO
基材 Base metal
锌铝防腐底涂层的性能
z 无机的锌/铝片涂层 z 适用于铁、合金铁、铝 z 非电解涂层 z 涂层厚度5-15µm z 银灰色 z 导电
锌铝防腐底涂层的性能
z 阴极保护作用 z 优异的防腐性能 z 好的耐热性 z 无氢脆，适合于高强度零件 z 低温处理 不会改变材料结构
脱脂 •碱性脱脂 •溶剂脱脂
三槽式二氯甲烷清洗机
抛丸 •投射方式: 离心, 压缩空气,
滚筒
•介质:
钢丸, 石英砂Biblioteka Baidu 锆丸
•形状:
丸状, 沙铄状, 切丝丸
•翻转:
橡胶履带,铁桶
•检测:
Microscope(~30x)放大镜
离心, 抛丸, 滚筒
离心, 抛丸, 履带
滚筒
丝笼
抛干净的
红锈
粘污
放大镜, 30x, with light带光
无铬涂层干膜
屏蔽 Barrier
GEOMET 基材 Base metal
锌铝涂层的防腐机理
z电化学保护：锌、铝对钢铁来说都是阳 极性的，因而会进行牺牲性的腐蚀来保护 钢铁。
z钝化：粘接剂中包含了氧化物和硅化物， 它们都是腐蚀的缓蚀剂，会降低钢铁基体 和锌、铝的腐蚀速率。（多层钝化使其被 击穿的难度和抗蚀的持久性大为增加）
B1 DAC 320 + TTF B2 DT +TTF
B3 DT + DS
B4 Geomet +PlusL
B5 System 5 *
B6 B46E + B18E
B7 Zintek + Techseal B8 DP 100 + 301
根据DIN 500017 KK 冷凝水试验做28天
将来无铬涂层防腐试验将采用与常见的损坏形式相结合 的方式来进行