前处理及电泳

Zn3(PO4)2 + Zn2Fe(PO4)2 + ZnHPO4 + FePO4
磷化膜成份： Zn3(PO4)2 ; Zn2Fe(PO4)2 .42O
磷化渣成份： ZnHPO4 ; FePO4
19
磷化液的成分
阳离子:
• Zinc (Zn2+) • Nickel (Ni2+) • Manganese (Mn2+) • Calcium (Ca2+) • Magnesium (Mg2+) • Copper (Cu 2 +) • Iron (Fe2+) • Cobalt (Co2+)
铝（AL） 铅 (Pb) 铬 (Cr) 锡 (Sn) 钼 (Mu) 砷 (As)
They will kill the phosphate! 25
磷
浸渍磷化
化
主
要
工
艺
磷化压渣机
设 备
：
26
磷
磷化二级 加热系统
化 主 要
工
艺
设
磷化主槽
备
底部结构
：
27
磷化槽液的分析
分析参数：
▪ Free acid ▪ Total acid ▪ Accelerator (e.g. Nitrite) ▪ Zinc
性成分
5
脱脂剂的主要组成及其作用
2.有机成份
▪ 消泡剂 ▪ 缓蚀剂 ▪ 络合剂 ▪ 表面活性剂
阴离子表面活性剂：CH3(CH2)n-CH2-SO3- Na+
非离子表面活性剂：CH3(CH2)n-CH2-(OCH2CH2)10-OH
阳离子表面活性剂：
CH3-(CH2)10-CH2-N-CH
CH3
+
CL-
CH3
6
表面活性剂的“卷裹 ”机理
亲水基
表面活性剂分子
憎水基
卷裹
活性剂 分子束
含油污垢
工件表面
油污脱离
7
大流量喷淋 脱脂
脱 脂 主
要
工
艺
浸渍脱脂
设 备
：
8
脱
离心分离器
脂
LAKOS
主
要
工
艺
除渣机 POLO
设 备 ：
9
脱
大流量喷
脂
淋槽底部
主
要
工
艺
过滤系统
设
备
：
10
影响清洗效果的因素
清洗剂： 种类与浓度
17
锌磷化的反应机理
磷化液
扩散层
Zn(H2PO4)2 Fe2+
Fe→Fe2++2e
钢板
微阴极
2H++2e→ H2
微阳极
18
锌磷化的反应机理
阴极区域： Fe
Fe2＋ ＋ 2e
阳极区域：2H ＋ 2e
H2
O + H2O
2(OH)-
成膜反应：H3PO4 + Zn(H2PO4)2 + Fe(H2PO4)2 + Fe
前处理电泳
油漆车间培训教材
编写：丁黎锋
1
前处理&电泳
前处理工艺 电泳工艺
2
前处理工艺
喷淋预脱脂 浸脱脂 喷淋水洗 喷淋水洗
浸渍水洗 喷淋水洗
磷化
表面调整
钝化
去离子水洗
新鲜去离子水洗
3
污物的种类及来源
电镀和酸洗(金属盐,铁粉末)
轧制和预润滑油(脂肪酸,蜡)
金属氧化物
表面碳粉(退火处理) CRS的碳化物
>85%
5、 结晶粒度：
2～10um
6、 渣产量：
2－3g/m2
7、 杯突试验：
>4mm
8、 石击试验：
1－2
9、 划格试验：
Gt. 0
10、盐雾试验：(240hr) 无锈，不起泡
11、30循环：
<2mm
12、湿热试验：
无锈，不起泡
无表调的磷化膜
经过表调的磷化膜
14
磷化膜的要求
▪ 封闭和致密的磷化层 ▪ 均匀和细小的磷化膜 ▪ 无挂灰和二次磷化层 ▪ 柔软性 ▪ 耐腐蚀性
15
磷化工艺
磷化膜的作用：
提高基材的防锈与防腐蚀能力 提高金属与涂膜的结合力 提高材料的电绝缘性
16
不同汽车板材的磷化晶貌
Cห้องสมุดไป่ตู้S
EG
HDG
800 X
金属 加工
冲压 装配
环境 运输
冲压润滑油/拉伸油 平板清洗 操作 焊接,焊接剂,铜焊 研磨,擦洗,金属污物 粘合剂和密封胶 金属记号笔印
冷凝和金属氧化
运输油和热处理
防锈油
4
脱脂剂的主要组成及其作用
1.无机盐和碱
▪ 碱： 形成高的pH值，起皂化作用 ▪ 硅酸盐： 改善负荷能力，在表面能形成硅酸
盐膜，有缓蚀作用 ▪ 磷酸盐： 除去色料，形成磷酸盐膜 ▪ 硼酸盐： 铝材的清洗 ▪ 碳酸盐： 稳定pH值，弱碱性产品中的主要碱
三元磷 化体系
20
磷化液的成分
阴离子:
Phosphate (PO43-) Nitrate (NO3-) Nitrite (NO2-) Sulfate (SO42－) Chloride (Cl-)
Citrate
Tartrate
Fluoride (F-)
Complex Fluoride (SiF62-)
Manganese Nickel Iron ▪ Fluoride (Aluminum)
游离酸 总酸 促进剂 锌离子 锰离子 镍离子 铁离子 氟离子 (铝离子)
28
前处理现场参数监测实验台
29
磷化膜性能
项目
基准值
1、 外观：
平整,均匀,致密
2、 膜重：
2.5-3.5g/m2
3、 结晶形状：
颗粒状
4、 P比：
22
促进剂的作用机理
▪ 作用：
氢气的去极化 防止在工件表面形成阻碍磷化膜生成的氢气泡，使 磷化膜均匀，致密。
▪ 机理：
Fe2+的氧化 Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。
23
磷化工艺对膜重的影响
影响因素：
Total acid
总酸
Free acid
游离酸
Accelerator
促进剂
Al
21
磷化液的组成
促进剂: • Nitrate (NO3-) • Nitrite (NO2-) • Chlorate (ClO3-) • Hydrogen peroxide (H2O2) • Nitro benzene sulfonate • Hydroxylammoniumsulfate (NH3OH)2SO4 • Hydroxylamine (NH2OH)
Activation
表调作用
Acid ratio
酸比
Phosphate/Nitrate ratio 磷酸根/硝酸根的比
Temperature
温度
Treatment time
处理时间
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磷化液中的有害离子
▪ Aluminum ▪ Lead ▪ Chrome (Cr3+/Cr6+) ▪ Tin ▪ Molybdenum ▪ Arsenic
化学作用 机械作用
处理方法： 浸渍，喷淋
处理温度 处理时间
处理稳定基材 和污染物
处理时间，槽 液污染程度
11
喷淋清洗系统
12
产生泡沫问题的原因
温度(低温易产生） 阴离子乳化剂的带入 喷淋压力 非离子乳化剂的带入 非离子型消泡剂的分解
(例如：油水分离器，离心分离器)
13
表调剂对磷化的影响