电泳前处理(铁系中文)
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7
为什么生锈不好?
Fe
2Fe(OH)3
Fe
铁表面产生的锈蚀
(锈蚀)
Fe
2Fe(OH)3
Fe
浸蚀初期，在锈蚀表面，
(锈蚀)
没有磷酸盐的化学反应
磷酸盐皮膜
2Fe(OH)3 (锈蚀)
磷酸盐结晶不能在锈蚀的 钢铁表面形成，锈蚀仍然 存在
漆膜
水透过漆膜锈蚀仍然继续 并扩散
8
涂装过程
防锈油
钢板
未处理工件
磷酸锌皮膜
药品控制 设备控制
磷化质量 时间 药品补加 温度 药品浓度
加药泵 沉淀槽 设备控制面板，仪表 筛状过滤器、袋状过滤器 循环、喷淋泵 喷嘴方向、是否堵塞
15
脱脂工艺控制要点 1. 油污状况
钢厂: 检查防锈油
制造工艺中油 (冲压, 打磨,
初期防锈油: 同上)
油的寿命 (因长期放置引起油的质量变化、固化)
22
水洗工艺控制要点
(3)磷化后水洗注意事项： 磷化后尽快水洗. 污染度控制. 保持沉渣尽量低. 使用纯水. (必须通过纯水控制标准)
23
干燥工艺控制要点
(1) 热风必须清洁. 用高纯度燃料油. 观察气体成分.
(2) 烘箱无漏水滴雨情况. 漏液为起泡的起因之一.
(3) 移除积水区域的水. 不要接触工件. 前处理完后尽快涂装.
9
什么是脱脂?
脱脂就是去掉工件表面的动植物油、矿物油及 缓蚀剂 、冲压油等.
脱脂的种类
碱性脱脂 (碱性盐 + 表面活性剂) 乳液脱脂 (溶剂 + 表面活性剂) 溶剂脱脂 (三氯乙烷,四氯乙烯等)
10
脱脂的原理
表面活性剂被吸附并渗透到油 脂里面.
碱性盐成分
表面活性剂
表面活性剂对油的乳化和分散作 用
◎ (500g×50cm)
× (NG)
0.6~0.8
◎ (100/100)
◎ (> 6.0 mm)
◎ (500g×50cm)
△ (单边 3mm 以内)
1~3
◎ (100/100)
◎ (> 6.0 mm)
◎ (500g×50cm)
◎ (OK)
13
喷淋系统
喷嘴
喷嘴
喷嘴
喷嘴
泵
槽
泵
P
P
14
前处理控制
前处理控制点
S
O2
H2O S
SiO2
Fe
通过冶炼得到纯铁，冶炼是通过非 自然条件下去掉杂质元素只剩余铁 原子。因此纯铁处于它的非稳定状 态。 纯铁总是要设法返回它稳定存在
的状态。
6
产生锈蚀的因素
-水 - 盐类 - 酸类 - 碱类
- 温度
水和金属长时间的接触 盐类吸收水分和破坏氧化层，以及对 Fe(OH)2起絮凝的作用. 溶解氧化层、激活金属表层(酸性气体或酸 雨) 通常 Fe(OH)2 在碱性条件下不会产生，因 此碱性溶液不会产生锈蚀。如果金属表面 附着一滴碱液,碱液边缘会产生锈蚀，因为 碱液边缘的浓度会越来越低。 加速化学反应的速度。每升高10摄氏度， 化学反应速度提高1.5倍。(尤其是水雾环境）
太低 --- 磷化质量差
(2) 时间 太短 ---磷化质量差
太长 --- 磷化膜会再溶解
(3) 循环泵，喷淋泵
压力 喷嘴堵塞 喷嘴方向
20
磷化槽控制
磷化槽控制由总酸、游离酸检测控制。
取样10 ml.
加 2~3 滴酚酞
用 0.1N氢氧化钠标准溶 液倒满滴定管，然后滴定。
总酸
透明
白色
浅红色
到达浅红色时所消耗的 0.1N-NaOH 的量即为总酸点数。
加2~3滴溴酚兰
用 0.1N氢氧化钠标准溶 液倒满滴定管，然后滴定。
游离酸
透明
黄绿色
蓝紫色
到达蓝紫色时所消耗的 0.1N-NaOH 的量即为总酸点数。
21
水洗工艺控制要点
(1)脱脂后水洗工艺控制.
脱脂槽污染度控制.
通过连续的溢流部分更新.
(2)脱脂后水洗注意事项：
保证工件尽量不沾强碱. 不用高硬度水. 迅速操作. (不停)
氧化皮过重。
工业水质量变差. 1965 80~100 m S/cm 1983 200~250 m S/cm
磷化质量变差，电泳电导升高.
前工序尽量减少氧化皮的生成. 最后水洗应用纯水.
25
24
现场问题案例 (工业线)
防锈油
电泳后，在接缝处，油渗出或电 泳不良.
选择42 种油，选择19种油。 (1988)
加拿大进口的镀锌板脱脂不良。
长时间船运引起变质.
对策：脱脂剂、表面活性剂浓度提高。
焊缝密封胶 焊缝密封胶的污染影响脱脂、磷化 对策: 所有类型密封胶均检测，选可用的
效果。
或改良。
基材 水
钢板
前处理 目的:提高防锈性和提高漆膜附着力
电泳底漆
磷酸盐皮膜
钢板
电泳底漆 目的:提高皮膜的防腐性 和皮膜的附着力
面漆
30~40 m m
中涂
中涂
30~40 m m
电泳底漆
磷酸盐皮膜
钢板
中涂 目的:提供良好的耐磨性、 耐擦刮性。
电泳底漆
15~30 m m
磷酸盐皮膜
1~ 3 m m
钢板
面漆 目的: 提供并保持良好的外观
皮膜重量
1.5~3.0 g/m2 0.3~0.9 g/m2 1.0~3.0 g/m2 3.0~5.0 g/m2 10~100 mg/m2 （以铬计）
12
化成皮膜的影响
皮膜重量(克/平主米)
划格实验 杯突实验
冲击实验 SST 72 小时
只脱脂无皮膜
磷酸铁皮膜
磷酸锌皮膜
-
△ (80/100)
△ (5.0 mm)
腐蚀实验后划格法测附着力对比、划叉腐蚀宽度对比实验
未经前处理的涂装涂层性能
有前处理的涂装涂层性能
3
Fra Baidu bibliotek
为什么前处理会大大提高漆膜附着力呢？
磷酸盐皮膜是晶体型
磷酸盐膜
油漆层 接触面积 的影响
有前处理区域
基材
无前处理区域
经过前处理的区域，由于晶体与晶体之间的微小空隙，大大 增加了基材的表面积，因此大大增加了涂料与基材的接触面 积，从而增加了漆膜的附着力。
16
脱脂工艺控制要点
2. 不良脱脂的检测手段
检测脱脂槽使用期限 检测槽液控制参数 检查预处理线 检测任何油的变化 检测任何在排水、废水处理区域、废水池等 区域的异常（尤其是起泡情况）
17
脱脂槽控制
碱性脱脂剂的药品浓度由中和滴定法测定游离碱点数控制时：
加3~4滴酚酞.
用 0.1N盐酸标准溶液倒满滴定管，然 后滴定。
淡红色
10 ml. 槽液样品
白色 淡红滴定至白色为终点。
18
脱脂槽控制
碱性脱脂剂的药品浓度由中和滴定法测定总碱点数控制时：
加 3~4 滴溴酚兰.
用 0.1N盐酸标准溶液倒满滴定管，然 后滴定。
蓝色
10 ml. 槽液样品
黄色 蓝色滴定至黄色为终点。
19
磷化工艺控制要点
(1) 温度 太高 --- 沉淀产生
油污
基材
第二要素
碱性盐的作用 皂化,渗透, 分散,乳化作用,耐硬水 物理作用
喷淋压力, 槽液循环（搅拌作用）、槽液温度。 油的种类
基材 表面活性剂
亲水基团 亲油基团
11
前处理的种类
基材 SPCC 镀锌钢
皮膜种类
磷酸锌 磷酸铁 磷酸钙 磷酸锌 铬酸盐（辊涂）
皮膜状态
结晶型 非结晶型 结晶型 结晶型 非结晶型
Bas ic & Ne w
前处理简介
金属表面処理技術専門コ ース 日本ペイント 株式会社 サーフ 事業部 Basic & New
日本涂料株式会社 立邦涂料（重庆）化工有限公司
1
为什么前处理是必需的?
- 基材表面必须清洗干净!! - 防锈!! - 增加漆膜附着力!!
2
经过前处理的涂装板和未经前处理的涂装板性能对比
涂装之后…
有前处理的区域
基材
无前处理区域
4
为什么铁会生锈
- 地球上的金属比例
铁 95% 铜 1.5% 铝 1.5% 锌 1.1% 铅 0.8% 镍 0.1% 其它 0.2%
铁是地球上含量 最多的金属
5
锈蚀机理
CO S
Fe H2O
SiO2
O2 S
H2O
稳定存在的条件=使它生锈的条件
假如铁已在工厂中提炼过…
为什么生锈不好?
Fe
2Fe(OH)3
Fe
铁表面产生的锈蚀
(锈蚀)
Fe
2Fe(OH)3
Fe
浸蚀初期，在锈蚀表面，
(锈蚀)
没有磷酸盐的化学反应
磷酸盐皮膜
2Fe(OH)3 (锈蚀)
磷酸盐结晶不能在锈蚀的 钢铁表面形成，锈蚀仍然 存在
漆膜
水透过漆膜锈蚀仍然继续 并扩散
8
涂装过程
防锈油
钢板
未处理工件
磷酸锌皮膜
药品控制 设备控制
磷化质量 时间 药品补加 温度 药品浓度
加药泵 沉淀槽 设备控制面板，仪表 筛状过滤器、袋状过滤器 循环、喷淋泵 喷嘴方向、是否堵塞
15
脱脂工艺控制要点 1. 油污状况
钢厂: 检查防锈油
制造工艺中油 (冲压, 打磨,
初期防锈油: 同上)
油的寿命 (因长期放置引起油的质量变化、固化)
22
水洗工艺控制要点
(3)磷化后水洗注意事项： 磷化后尽快水洗. 污染度控制. 保持沉渣尽量低. 使用纯水. (必须通过纯水控制标准)
23
干燥工艺控制要点
(1) 热风必须清洁. 用高纯度燃料油. 观察气体成分.
(2) 烘箱无漏水滴雨情况. 漏液为起泡的起因之一.
(3) 移除积水区域的水. 不要接触工件. 前处理完后尽快涂装.
9
什么是脱脂?
脱脂就是去掉工件表面的动植物油、矿物油及 缓蚀剂 、冲压油等.
脱脂的种类
碱性脱脂 (碱性盐 + 表面活性剂) 乳液脱脂 (溶剂 + 表面活性剂) 溶剂脱脂 (三氯乙烷,四氯乙烯等)
10
脱脂的原理
表面活性剂被吸附并渗透到油 脂里面.
碱性盐成分
表面活性剂
表面活性剂对油的乳化和分散作 用
◎ (500g×50cm)
× (NG)
0.6~0.8
◎ (100/100)
◎ (> 6.0 mm)
◎ (500g×50cm)
△ (单边 3mm 以内)
1~3
◎ (100/100)
◎ (> 6.0 mm)
◎ (500g×50cm)
◎ (OK)
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喷淋系统
喷嘴
喷嘴
喷嘴
喷嘴
泵
槽
泵
P
P
14
前处理控制
前处理控制点
S
O2
H2O S
SiO2
Fe
通过冶炼得到纯铁，冶炼是通过非 自然条件下去掉杂质元素只剩余铁 原子。因此纯铁处于它的非稳定状 态。 纯铁总是要设法返回它稳定存在
的状态。
6
产生锈蚀的因素
-水 - 盐类 - 酸类 - 碱类
- 温度
水和金属长时间的接触 盐类吸收水分和破坏氧化层，以及对 Fe(OH)2起絮凝的作用. 溶解氧化层、激活金属表层(酸性气体或酸 雨) 通常 Fe(OH)2 在碱性条件下不会产生，因 此碱性溶液不会产生锈蚀。如果金属表面 附着一滴碱液,碱液边缘会产生锈蚀，因为 碱液边缘的浓度会越来越低。 加速化学反应的速度。每升高10摄氏度， 化学反应速度提高1.5倍。(尤其是水雾环境）
太低 --- 磷化质量差
(2) 时间 太短 ---磷化质量差
太长 --- 磷化膜会再溶解
(3) 循环泵，喷淋泵
压力 喷嘴堵塞 喷嘴方向
20
磷化槽控制
磷化槽控制由总酸、游离酸检测控制。
取样10 ml.
加 2~3 滴酚酞
用 0.1N氢氧化钠标准溶 液倒满滴定管，然后滴定。
总酸
透明
白色
浅红色
到达浅红色时所消耗的 0.1N-NaOH 的量即为总酸点数。
加2~3滴溴酚兰
用 0.1N氢氧化钠标准溶 液倒满滴定管，然后滴定。
游离酸
透明
黄绿色
蓝紫色
到达蓝紫色时所消耗的 0.1N-NaOH 的量即为总酸点数。
21
水洗工艺控制要点
(1)脱脂后水洗工艺控制.
脱脂槽污染度控制.
通过连续的溢流部分更新.
(2)脱脂后水洗注意事项：
保证工件尽量不沾强碱. 不用高硬度水. 迅速操作. (不停)
氧化皮过重。
工业水质量变差. 1965 80~100 m S/cm 1983 200~250 m S/cm
磷化质量变差，电泳电导升高.
前工序尽量减少氧化皮的生成. 最后水洗应用纯水.
25
24
现场问题案例 (工业线)
防锈油
电泳后，在接缝处，油渗出或电 泳不良.
选择42 种油，选择19种油。 (1988)
加拿大进口的镀锌板脱脂不良。
长时间船运引起变质.
对策：脱脂剂、表面活性剂浓度提高。
焊缝密封胶 焊缝密封胶的污染影响脱脂、磷化 对策: 所有类型密封胶均检测，选可用的
效果。
或改良。
基材 水
钢板
前处理 目的:提高防锈性和提高漆膜附着力
电泳底漆
磷酸盐皮膜
钢板
电泳底漆 目的:提高皮膜的防腐性 和皮膜的附着力
面漆
30~40 m m
中涂
中涂
30~40 m m
电泳底漆
磷酸盐皮膜
钢板
中涂 目的:提供良好的耐磨性、 耐擦刮性。
电泳底漆
15~30 m m
磷酸盐皮膜
1~ 3 m m
钢板
面漆 目的: 提供并保持良好的外观
皮膜重量
1.5~3.0 g/m2 0.3~0.9 g/m2 1.0~3.0 g/m2 3.0~5.0 g/m2 10~100 mg/m2 （以铬计）
12
化成皮膜的影响
皮膜重量(克/平主米)
划格实验 杯突实验
冲击实验 SST 72 小时
只脱脂无皮膜
磷酸铁皮膜
磷酸锌皮膜
-
△ (80/100)
△ (5.0 mm)
腐蚀实验后划格法测附着力对比、划叉腐蚀宽度对比实验
未经前处理的涂装涂层性能
有前处理的涂装涂层性能
3
Fra Baidu bibliotek
为什么前处理会大大提高漆膜附着力呢？
磷酸盐皮膜是晶体型
磷酸盐膜
油漆层 接触面积 的影响
有前处理区域
基材
无前处理区域
经过前处理的区域，由于晶体与晶体之间的微小空隙，大大 增加了基材的表面积，因此大大增加了涂料与基材的接触面 积，从而增加了漆膜的附着力。
16
脱脂工艺控制要点
2. 不良脱脂的检测手段
检测脱脂槽使用期限 检测槽液控制参数 检查预处理线 检测任何油的变化 检测任何在排水、废水处理区域、废水池等 区域的异常（尤其是起泡情况）
17
脱脂槽控制
碱性脱脂剂的药品浓度由中和滴定法测定游离碱点数控制时：
加3~4滴酚酞.
用 0.1N盐酸标准溶液倒满滴定管，然 后滴定。
淡红色
10 ml. 槽液样品
白色 淡红滴定至白色为终点。
18
脱脂槽控制
碱性脱脂剂的药品浓度由中和滴定法测定总碱点数控制时：
加 3~4 滴溴酚兰.
用 0.1N盐酸标准溶液倒满滴定管，然 后滴定。
蓝色
10 ml. 槽液样品
黄色 蓝色滴定至黄色为终点。
19
磷化工艺控制要点
(1) 温度 太高 --- 沉淀产生
油污
基材
第二要素
碱性盐的作用 皂化,渗透, 分散,乳化作用,耐硬水 物理作用
喷淋压力, 槽液循环（搅拌作用）、槽液温度。 油的种类
基材 表面活性剂
亲水基团 亲油基团
11
前处理的种类
基材 SPCC 镀锌钢
皮膜种类
磷酸锌 磷酸铁 磷酸钙 磷酸锌 铬酸盐（辊涂）
皮膜状态
结晶型 非结晶型 结晶型 结晶型 非结晶型
Bas ic & Ne w
前处理简介
金属表面処理技術専門コ ース 日本ペイント 株式会社 サーフ 事業部 Basic & New
日本涂料株式会社 立邦涂料（重庆）化工有限公司
1
为什么前处理是必需的?
- 基材表面必须清洗干净!! - 防锈!! - 增加漆膜附着力!!
2
经过前处理的涂装板和未经前处理的涂装板性能对比
涂装之后…
有前处理的区域
基材
无前处理区域
4
为什么铁会生锈
- 地球上的金属比例
铁 95% 铜 1.5% 铝 1.5% 锌 1.1% 铅 0.8% 镍 0.1% 其它 0.2%
铁是地球上含量 最多的金属
5
锈蚀机理
CO S
Fe H2O
SiO2
O2 S
H2O
稳定存在的条件=使它生锈的条件
假如铁已在工厂中提炼过…