前處理工程課件

1、 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 對前處理工程的理解對前處理工程的理解 (PRESENTATION)(PRESENTATION) 盛永機(jī)電（天津）有限公司盛永機(jī)電（天津）有限公司 表面處理表面處理 研究室研究室 內(nèi)部內(nèi)部 教育資料教育資料 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 磷酸鹽磷酸鹽 皮膜處理皮膜處理( (涂裝前處理涂裝前處理, , 火性皮膜火性皮膜) ) 目的目的 1. 1. 磷酸鹽皮膜處理的目的磷酸鹽皮膜處理的目的 跟著人類文明發(fā)展單純在色相上逐漸調(diào)和的多樣

2、跟著人類文明發(fā)展單純在色相上逐漸調(diào)和的多樣 色彩渴求色彩渴求, ,在其結(jié)果個(gè)溶度合適的涂料在其結(jié)果個(gè)溶度合適的涂料(Paint)(Paint) 開發(fā)開發(fā) 往前繼續(xù)更好的涂料開發(fā)。往前繼續(xù)更好的涂料開發(fā)。 在淋雨在淋雨, ,酷寒的地區(qū)酷寒的地區(qū), ,熱帶地區(qū)熱帶地區(qū), ,海邊也不生銹海邊也不生銹 接觸時(shí)涂料也不脫漆。接觸時(shí)涂料也不脫漆。 但是在優(yōu)秀的涂料但是在優(yōu)秀的涂料 也有跟優(yōu)秀涂料不符合的也有跟優(yōu)秀涂料不符合的 前處理前處理 既既, , 不好的磷酸鹽成皮膜后達(dá)不到目的。不好的磷酸鹽成皮膜后達(dá)不到目的。 磷酸鹽皮膜的勝敗跟涂裝目的勝敗一樣。磷酸鹽皮膜的勝敗跟涂裝目的勝敗一樣。 涂膜的附著性增進(jìn)

3、和防銹性向上涂膜的附著性增進(jìn)和防銹性向上 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 2. 2. 磷酸鹽皮膜處理工程磷酸鹽皮膜處理工程 各工程種類各工程種類 燙燙 洗洗 預(yù)備脫脂預(yù)備脫脂本本 脫脫 脂脂 第第 3 3 水洗水洗 第第 1 1 水洗水洗 表面調(diào)整表面調(diào)整 磷酸鹽皮膜磷酸鹽皮膜 ( (火性皮膜火性皮膜) ) 第第 2 2 水洗水洗 純純 水水 洗洗 第第4 4水洗水洗 水質(zhì)干燥水質(zhì)干燥 (Setting)(Setting) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 3. 3. 磷酸鹽皮膜處理方法磷酸鹽皮膜處理方法 a) a) 處理處理

4、完成品時(shí)完成品時(shí) 連續(xù)運(yùn)輸連續(xù)運(yùn)輸 Conveyor Conveyor式式 Spray Spray 處理方法。處理方法。 連續(xù)運(yùn)輸連續(xù)運(yùn)輸 Conveyor Conveyor式式DippingDipping處理方法。處理方法。 工程工程 Conveyor Conveyor式式 Spray Spray處理方法。處理方法。 工程工程 Conveyor Conveyor式式 Dipping Dipping處理方法。處理方法。 b) b) 處理處理 未完成品時(shí)未完成品時(shí) Sheet Sheet 專用處理方法。專用處理方法。 Sheet Sheet 及及 Coil Coil專用處理方法。專用處理方法。

5、CoilCoil專用處理方法專用處理方法( (主要色彩鋼板等主要色彩鋼板等2 2次加工次加工 處理目的的方法處理目的的方法) )。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 1 1 脫脂脫脂(Degreasing)(Degreasing)工程工程 需要為涂裝需要為涂裝, , 鍍金鍍金 不適合的金屬不適合的金屬 酸化物酸化物, , 油脂類油脂類, , 污物等污物等 涂裝物的涂裝物的 表面附著物的排除。表面附著物的排除。 酸化酸化 Scale Scale 排除方法排除方法油脂類排除方法油脂類排除方法 酸洗凈酸洗凈 Shot Blas

6、t Shot Blast 方法方法 Alkali Alkali 脫脂脫脂 超音波脫脂超音波脫脂 Emulsion(Emulsion(油化油化) )脫脂脫脂 中性脫脂中性脫脂 采取涂體涂裝采取涂體涂裝. . 電泳涂裝用電泳涂裝用 約約 Alkali Alkali 脫脂方法脫脂方法 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 a a 脫脂器具脫脂器具 b Alkali b Alkali 脫脂劑的選定要件脫脂劑的選定要件(1)(1) 非脫脂物的材質(zhì)和表面狀態(tài)。非脫脂物的材質(zhì)和表面狀態(tài)。 Process Process 設(shè)備及脫脂條件。設(shè)備及脫脂條件。 目的及用途。目的及用途。

7、脫脂需要的金額。脫脂需要的金額。 脫脂處理的環(huán)境。脫脂處理的環(huán)境。 公害對策檢討。公害對策檢討。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 C Alkali C Alkali 脫脂劑的選定要件脫脂劑的選定要件(2)(2) 脫脂特性脫脂特性 非脫脂物的表面狀態(tài)非脫脂物的表面狀態(tài) 沖壓加工沖壓加工 切削加工切削加工 熱處理熱處理 表面狀態(tài)表面狀態(tài) 釉質(zhì)種類釉質(zhì)種類 現(xiàn)象現(xiàn)象 酸化物酸化物 金屬粉金屬粉 指紋指紋 Process Process 設(shè)備設(shè)備 公害環(huán)境污染對策公害環(huán)境污染對策 處理?xiàng)l件處理?xiàng)l件 處理方法處理方法 油分離性油分離性 排水處理性排水處理性 pHpH 濃

8、度濃度 脫脂劑脫脂劑 組成組成 火性處理火性處理 鍍金鍍金 涂裝涂裝 皮膜處理皮膜處理 Alkali BuilderAlkali Builder 界面活性劑界面活性劑 界面活性劑調(diào)制界面活性劑調(diào)制 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 脫脂劑的主成分脫脂劑的主成分: : 硅酸鹽硅酸鹽(Meter (Meter 硅酸鹽硅酸鹽)Na)Na2 2SiOSiO3 3. .5H5H2 2O Or 9HO Or 9H2 2O O 水溶液中家屬分解后水溶液中家屬分解后 體現(xiàn)體現(xiàn)AlkaliAlkali Na Na2 2SiOSiO3 3 + H + H2 2O NaHSiOO N

9、aHSiO3 3 + NaOH + NaOH d d 游離游離 Alkali Alkali 和和 前前 Alkali Alkali * *為中和選定為中和選定 Alkali Alkali 定量定量 Na Na2 2SiOSiO3 3用用 HCl( HCl(或或 H2SO4) H2SO4)選定的話選定的話 Na Na2 2SiOSiO3 3 + HCl NaHSiO + HCl NaHSiO3 3 + HCl + HCl NaHSiO NaHSiO3 3 + HCl H + HCl H2 2SiOSiO3 3 + NaCl + NaCl 在在 最當(dāng)量的最當(dāng)量的 pH8.5 pH8.5 附近附近

10、pH pH的的 飛躍飛躍 指示藥指示藥 用用Phenolphtalein(P.P) Phenolphtalein(P.P) 指定，指定， 知道知道NaHSiONaHSiO3 3 到全部中和消磨的 到全部中和消磨的 HCl HCl量。量。 a. a. 游離游離 AlkalAlkal度度(F.Al):(F.Al):到到 NaHSiO NaHSiO3 3 反映 反映 完成的酸完成的酸(0.1N-HCl)(0.1N-HCl)量。量。 b. b. 前前 AlkalAlkal度度(T.Al): Na(T.Al): Na2 2SiOSiO3 3 全量反映的 全量反映的 酸量。酸量。 pHpH 7 14 5

11、51010151525252020 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 老化老化: : 液中柔和分散的液中柔和分散的 油濃度過一定量和飽和狀態(tài)一樣油濃度過一定量和飽和狀態(tài)一樣 后后 再以上無法混合再以上無法混合脫脂不良招來。脫脂不良招來。 e e 脫脂液的老化及脫脂效果的判定法脫脂液的老化及脫脂效果的判定法 2)2)脫脂效果的判定法脫脂效果的判定法: : 再脫脂表面的再脫脂表面的 清凈度測定的方法。清凈度測定的方法。 判定法判定法 目視目視 試驗(yàn)法試驗(yàn)法 水水流量實(shí)驗(yàn)法流量實(shí)驗(yàn)法 cu cu 鍍金法鍍金法 紅血鹽紙實(shí)驗(yàn)方法紅血鹽紙實(shí)驗(yàn)方法 X X線線 光電子分光光

12、電子分光 2 2次離子質(zhì)量分析次離子質(zhì)量分析 放射線同位元素法放射線同位元素法 金屬表面前處理金屬表面前處理 Line Line的脫脂判定的脫脂判定 水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)法水?dāng)U散實(shí)驗(yàn)法 目視目視 試驗(yàn)法試驗(yàn)法 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 關(guān)于脫脂劑皮膜重量時(shí)間關(guān)于脫脂劑皮膜重量時(shí)間 f f 關(guān)于脫脂液皮膜重量關(guān)于脫脂液皮膜重量 及前處理時(shí)間，皮膜決定狀態(tài)及前處理時(shí)間，皮膜決定狀態(tài) 關(guān)于脫脂劑的皮膜判定關(guān)于脫脂劑的皮膜判定 1 1 2 2 3 3 4 4 (g/) 皮 膜 重 量 1 12 23 34 45 5 Spray 處理時(shí)間(min) 酸洗酸洗 強(qiáng)強(qiáng)Alkal

13、i Alkali 弱弱Alkali Alkali 溶劑脫脂溶劑脫脂 反映完成時(shí)間反映完成時(shí)間 脫脂劑的影響 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 g g 脫脂不良特性原因圖脫脂不良特性原因圖 脫脂不良脫脂不良 低低 溫溫 水洗能力水洗能力 脫脂能力脫脂能力 不是標(biāo)準(zhǔn)溶液 不好的脫脂劑 熱量不足 溫度檢測器不良 低噴射壓 閥堵塞 排管堵塞 葉輪損壞 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 2 2 水洗水洗(Washing) (Washing) 及純水洗工程及純水洗工程 水洗工程水質(zhì)是水洗工程水質(zhì)是 跟

14、以下一樣跟以下一樣 純水洗水質(zhì)時(shí)純水洗水質(zhì)時(shí) 通過純水再生裝置通過純水再生裝置 使用使用5050萬萬- 以上的純水以上的純水 前處理水質(zhì)基準(zhǔn)前處理水質(zhì)基準(zhǔn) Turbidity(Turbidity(混濁度混濁度) )1 ppm1 ppmTotal HardnessTotal Hardness100 ppm100 ppm pHpH7878CalciumCalcium25 ppm25 ppm Total AcidityTotal Acidity1 ppm1 ppmMagnesiumMagnesium25 ppm25 ppm Chloride IonChloride Ion10 ppm10 ppmCO

15、DCOD1 ppm1 ppm Sulphate IonSulphate Ion10 ppm10 ppmBODBOD5 ppm5 ppm Nitrate IonNitrate Ion1 ppm1 ppmFeFe0.1 ppm0.1 ppm Total Dissolved SoliTotal Dissolved Soli d d 100 ppm100 ppmConductivityConductivity5050萬萬 - - 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程理論主要工程理論 3 3 表面調(diào)整工程表面調(diào)整工程 目的目的: : 強(qiáng)強(qiáng)Alkali A

16、lkali 通過脫脂劑及酸洗凈通過脫脂劑及酸洗凈 鋼板表面粗糙及粗率鋼板表面粗糙及粗率, , 其后工程的其后工程的 磷酸鹽皮膜決定磷酸鹽皮膜決定 祖大化祖大化. . 跟著脫脂劑酸洗凈后防止鋼板表面的酸化和跟著脫脂劑酸洗凈后防止鋼板表面的酸化和 性狀可以均一化目的來實(shí)施本工程。性狀可以均一化目的來實(shí)施本工程。 效果效果: - : - 鋼板表面比較安定化鋼板表面比較安定化. . - - 表面非活性部位和表面非活性部位和 活性部位均一化?；钚圆课痪换?。 - - 限制限制Blue ColorBlue Color的磷酸鐵皮膜發(fā)生的磷酸鐵皮膜發(fā)生. . - - 涂膜密著性及涂膜密著性及 耐蝕性向上耐蝕性

17、向上( (表面積增大表面積增大 及有孔度減小及有孔度減小) ) 表面調(diào)整表面調(diào)整( (無無) ) 涂膜涂膜 皮膜決定皮膜決定 表面調(diào)整表面調(diào)整( (有有) ) 有孔有孔 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 4 Theory 4 Theory 及及 Mechanism Mechanism (a) (a) 表面調(diào)整表面調(diào)整( (無無) ) A A A A A A 持有金屬持有金屬 A CA C C AC A A C CA C C 在Cathode 部位(C) 皮模型成 (b) (b) 表面調(diào)整表面調(diào)整( (有有) ) A A

18、A A A A A C AA C A C A C A C C AC C A A C A C A C AA C A A C C AA C C A C C C C C A C AC A C A A C A CA C A C A C AA C A Cathode Cathode 持有金屬持有金屬 (A)(A)在部位在部位 Tii-Colloid Tii-Colloid 吸著后吸著后 用用 變化變化 跟著連續(xù)跟著連續(xù) (A)(A)部位形成后部位形成后 從新從新 Ti- Colloid Ti- Colloid 的產(chǎn)生吸著的產(chǎn)生吸著 在表面在表面 無數(shù)多的無數(shù)多的 (A), (A), 部位發(fā)生部位發(fā)生 A

19、 : Anode 部位(Metal Dissolution) C : Cathode 部位(皮模型成部位) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 (C) SEM-Photo(C) SEM-Photo 顏料名顏料名: SuJi 282 System : SuJi 282 System 處理方法處理方法22分鐘分鐘 Dip Dip 表面調(diào)整劑良好狀態(tài)表面調(diào)整劑良好狀態(tài)表面調(diào)整劑不良狀態(tài)表面調(diào)整劑不良狀態(tài) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 (D) (D) 關(guān)

20、于皮膜重量關(guān)于皮膜重量 Graph Graph 在使用皮膜重量和表面調(diào)整劑在使用皮膜重量和表面調(diào)整劑 水質(zhì)間的關(guān)系水質(zhì)間的關(guān)系 * *Electric Conductivity of Water is Preferred Below 250/Electric Conductivity of Water is Preferred Below 250/ 皮膜重量和表面調(diào)整劑溶液皮膜重量和表面調(diào)整劑溶液PHPH的的 關(guān)系關(guān)系 * * PH Should be Controlled within 8.010.5 PH Should be Controlled within 8.010.5 和易興和易興

21、( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 工程別理論工程別理論 4 4 磷酸鹽皮膜處理磷酸鹽皮膜處理( (火性處理火性處理 Parkerizing) Parkerizing) 11概念概念: : 磷酸亞鹽磷酸亞鹽 形成皮膜層后形成皮膜層后 涂裝耐蝕性的概念涂裝耐蝕性的概念 及及 從用金屬從用金屬 防止生銹防止生銹 22火性皮膜的分類火性皮膜的分類 磷酸亞鹽皮膜磷酸亞鹽皮膜 磷酸鐵皮膜磷酸鐵皮膜 磷酸錳皮膜磷酸錳皮膜 磷酸鈣皮膜磷酸鈣皮膜 ( (防銹防銹, , ) () ( ) () (耐磨耗性耐磨耗性, , 防銹防銹) () ( ) ) 33磷酸鹽皮膜處理的歷史磷酸鹽皮

22、膜處理的歷史 磷酸鹽皮膜最初使用化的是磷酸鹽皮膜最初使用化的是 用英國特許用英國特許 1869 1869年年 G. ROSS G. ROSS提案的提案的 磷酸鐵制品沉積的磷酸鐵制品沉積的 單純方法單純方法 1910 1910年年 亞鹽亞鹽 Ion Ion 使用的磷酸鹽處理使用的磷酸鹽處理 等的英國特許繼續(xù)后等的英國特許繼續(xù)后 F.Richards F.Richards等等 發(fā)明磷酸錳皮膜形成法。發(fā)明磷酸錳皮膜形成法。 之后之后 從從19151915年年 美國的美國的 C.W.Paker C.W.Paker設(shè)立公司后設(shè)立公司后 可以活用本質(zhì)的工業(yè)的可以活用本質(zhì)的工業(yè)的 多樣化發(fā)展后多樣化發(fā)展后,

23、 , 現(xiàn)皮膜的品質(zhì)向上現(xiàn)皮膜的品質(zhì)向上, Energy , Energy 節(jié)約節(jié)約, , 資源資源 節(jié)約節(jié)約, , 為人力節(jié)約等為人力節(jié)約等 多樣的處理方法多樣的處理方法 及藥品開發(fā)，及藥品開發(fā)， 處理液的處理液的 自動(dòng)排除自動(dòng)排除 System System等使用化。等使用化。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 44磷酸鹽皮膜的主要成分及作用磷酸鹽皮膜的主要成分及作用 項(xiàng)目項(xiàng)目Component(Component(成分成分) )Funtion(Funtion(作用作用) ) Znic Znic PhosphatePh

24、osphate CoatingCoating ( () ) Primary Znic Phosphate : Zn(HPrimary Znic Phosphate : Zn(H2 2POPO4 4) )2 2 Main Component of Coating fuctMain Component of Coating fuct ionion Phosporic Acid :HPhosporic Acid :H3 3POPO4 4皮模型成皮模型成 Etching Etching HeavyHeavy MetalsMetals MnMn 皮膜的耐久性皮膜的耐久性, , 耐摩擦性耐摩擦性, , 耐

25、耐Alkali Alkali 強(qiáng)化強(qiáng)化 NiNi 素材表面間的素材表面間的 結(jié)束力結(jié)束力 強(qiáng)化強(qiáng)化 及及 SEM SEM 向上向上 FeFe 皮膜決定皮膜決定 組成排除組成排除, , 用用PhosphylitePhosphylite提高提高 Nitrate (NONitrate (NO3 3), F), F批模型成促進(jìn)作用批模型成促進(jìn)作用 AccelaterAccelater ( (促進(jìn)劑促進(jìn)劑) ) NONO3 3, NO, NO2 2促進(jìn)效果促進(jìn)效果 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 55磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng)磷酸鹽處

26、理的化學(xué)反應(yīng) 磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng)磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng): : 金屬的腐蝕反映和金屬表面腐蝕用生成物的生成金屬的腐蝕反映和金屬表面腐蝕用生成物的生成 反映反映 分開。分開。 磷酸亞鹽皮膜的生成時(shí)磷酸亞鹽皮膜的生成時(shí) 基本的腐蝕液基本的腐蝕液( (磷酸亞鹽處理液磷酸亞鹽處理液) )組成組成 皮膜液的組成皮膜液的組成 酸性酸性 水溶液水溶液 PH 3PH 3 游離酸游離酸 H H3 3POPO4 4 F.A (F.A (游離酸度游離酸度) ) 第第1 1磷酸亞鹽磷酸亞鹽Zn(HZn(H2 2POPO4 4) )2 2T.A(T.A(前酸度前酸度) ) 酸化劑酸化劑OOA.C(A.C(促進(jìn)度促進(jìn)度)

27、) Fe + 2HFe + 2H3 3POPO4 4 Fe(H Fe(H2 2POPO4 4) )2 2 + H + H2 2 (1) (1) (鋼板) (火性液) (O) 火性液 H H2 20 (2)0 (2) (O) 火性液 FePO FePO4 4 Sludge Sludge 3Zn(H 3Zn(H2 2POPO4 4) )2 2 H H2 2O Zn3(POO Zn3(PO4 4) )2 2 4H 4H2 2O + 4HO + 4H3 3POPO4 4 (4) (4) (火性液) 皮膜(Hopeite) Fe + 2Zn(H Fe + 2Zn(H2 2POPO4 4) )2 2 H

28、H2 20 Zn2 Fe(PO0 Zn2 Fe(PO4 4) )2 2 4H 4H2 20 0 鋼板 火性液 (O) 皮膜(Phosphophyllite) + H3PO4 + H2O (3)+ H3PO4 + H2O (3) + 4H+ 4H3 3POPO4 4 +2H +2H2 20 (5)0 (5) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 55磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng)磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng) 磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng)磷酸鹽處理的化學(xué)反應(yīng): : 金屬的腐蝕反映和金屬表面腐蝕用生成物的生成金屬的腐蝕反映和金屬表面腐蝕用生成物的生成 反映

29、反映 分開。分開。 磷酸亞鹽皮膜的生成時(shí)磷酸亞鹽皮膜的生成時(shí) 基本的腐蝕液基本的腐蝕液( (磷酸亞鹽處理液磷酸亞鹽處理液) )組成組成 皮膜液的組成皮膜液的組成 酸性酸性 水溶液水溶液 PH 3PH 3 游離酸游離酸HH3 3POPO4 4 F.A (F.A (游離酸度游離酸度) ) 第第1 1磷酸亞鹽磷酸亞鹽Zn(HZn(H2 2POPO4 4) )2 2T.A(T.A(前酸度前酸度) ) 酸化劑酸化劑OOA.C(A.C(促進(jìn)度促進(jìn)度) ) Fe + 2HFe + 2H3 3POPO4 4 Fe(H Fe(H2 2POPO4 4) )2 2 + H + H2 2 (1) (1) (鋼板) (

30、火性液) (O)火性液 H H2 20 (2) 0 (2) (O)火性液 FePO FePO4 4 Sludge Sludge 3Zn(H 3Zn(H2 2POPO4 4) )2 2 H H2 2O Zn3(POO Zn3(PO4 4) )2 2 4H 4H2 2O + 4HO + 4H3 3POPO4 4 (4) (4) (火性液) 皮膜(Hopeite) Fe + 2Zn(H Fe + 2Zn(H2 2POPO4 4) )2 2 H H2 20 Zn2 Fe(PO0 Zn2 Fe(PO4 4) )2 2 4H 4H2 20 0 鋼板 火性液 (O) 皮膜(Phosphophyllite)

31、+ H3PO4 + H2O (3) + H3PO4 + H2O (3) + 4H+ 4H3 3POPO4 4 +2H +2H2 20 (5) 0 (5) 干凈的鋼板表面處理液 切鋼板表面溶解后 (1), (2), (3)式和 鋼板表面附近的 處理液 PH上升后 (4),(5)式的 反映進(jìn)行后 鋼板表面磷酸亞鹽界 皮膜的析出形成 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 .電泳工程電泳工程 電泳事項(xiàng)電泳事項(xiàng) 設(shè)計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)實(shí)實(shí) 際際 Cathodic-ED Cathodic-ED 隔膜式隔膜式Cathodic-ED Cathodic-ED 隔膜式隔膜式 涂料涂料NT-10(

32、S)NT-10(S) Coulomb Coulomb 收率收率30mg/C30mg/C29 - 3129 - 31 NVNV18 - 20 %18 - 20 %18 - 1918 - 19 pHpH6.2 - 6.86.2 - 6.85.9 - 6.35.9 - 6.3 MEQMEQ24.5 - 28.524.5 - 28.5 涂膜厚度涂膜厚度2525外盤外盤/ /內(nèi)盤內(nèi)盤/ / 16 - 25/10 - 17/5-8 16 - 25/10 - 17/5-8 涂膜比重涂膜比重1.351.351.351.35 浴涂料溫度浴涂料溫度27 - 3027 - 3027 - 2927 - 29 通電方式

33、通電方式3 3段全沉通電方式段全沉通電方式4 4段全沉通電方式段全沉通電方式 通電時(shí)間通電時(shí)間180sec180sec180sec180sec 1 1次電壓次電壓440V440V230 - 250V230 - 250V 通電電壓通電電壓400V400V270-300v/280-310V270-300v/280-310V 陽極液陽極液 電電 電導(dǎo)度電導(dǎo)度300 - 500300 - 500S/S/AN 500-800, LAN 1300-1400AN 500-800, LAN 1300-1400 Body Body 面積面積110110/ /臺臺SM5 97SM5 97/ /臺臺,SM3 86,

34、SM3 86/ /臺臺 支出量支出量13.213.2/ /臺臺10-1310-13/ /臺臺 入槽入槽 Body Body 溫度溫度2727以下以下2828以下以下 工廠內(nèi)溫度工廠內(nèi)溫度夏夏 40 40, , 冬冬 5 5夏夏 40 40, , 冬冬 6 6 液面高度液面高度在在Body roofBody roof 495 495在在Body roofBody roof 495 495 本槽攪拌回收本槽攪拌回收4 4回回/hr/hr4 4回回/hr/hr 生產(chǎn)代數(shù)生產(chǎn)代數(shù)6060臺臺/hr/hr6060臺臺/hr, /hr, 跟著時(shí)間的變動(dòng)跟著時(shí)間的變動(dòng) 有有 C/V C/V 速度速度6.33

35、m/min6.33m/min6.3m/min6.3m/min 入出槽角度入出槽角度3030度度3030度度 C/VC/V 通電方式通電方式 涂涂 料料 通通 電電 關(guān)關(guān) 系系 其其 它它 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 6 Hopeite Zn6 Hopeite Zn3 3(PO(PO4 4) )2 2* *4H4H2 200的生成條件的生成條件 Hopeite Hopeite是是 第第1 1 磷酸啞鹽通過水溶液的磷酸啞鹽通過水溶液的 PH PH上升上升 得出得出. . Zn Zn 濃度高的磷酸亞鹽水溶液是濃度高的磷酸

36、亞鹽水溶液是 Hopeite Hopeite 容易生成。容易生成。 表表1 1是是 在第在第1 1磷酸亞鹽水溶液磷酸亞鹽水溶液 NaOH NaOH 加后加后 PH PH 適當(dāng)曲線測定的結(jié)果適當(dāng)曲線測定的結(jié)果. . 在這曲線在這曲線 過非連續(xù)點(diǎn)的話過非連續(xù)點(diǎn)的話 Hopeite Hopeite 生成，生成， 這點(diǎn)叫沉淀平衡這點(diǎn)叫沉淀平衡PHPH. . ( (大大) ) 表表1) 1) 中化適當(dāng)曲線中化適當(dāng)曲線0.1N-NaOH0.1N-NaOH PHPH 1.01.0 2.02.0 3.03.0 下面下面 Zn Zn 濃度不同單純的濃度不同單純的 第第1 1磷酸亞鹽磷酸亞鹽 水溶液的個(gè)溫度別水溶

37、液的個(gè)溫度別 表現(xiàn)沉淀平衡的表現(xiàn)沉淀平衡的 PH PH 曲線圖曲線圖. . 對于這對于這 從第從第1 1磷酸亞鹽水溶液開始磷酸亞鹽水溶液開始 Hopeite Hopeite的的 生成是生成是 PH PH的的 需要上升需要上升 Zn Zn 濃度濃度 及及 溫度越高溫度越高 Hopeite Hopeite越容易生成越容易生成. . 0.10.10.20.20.30.30.40.4 2.52.5 4.04.0 3.53.5 3.03.0 沉 淀 平 衡 PHPH 6060 4040 5050 表表2) Zn-2) Zn-溫度溫度 沉淀平衡沉淀平衡 PH PH的關(guān)系的關(guān)系 ZnZn POPO4 4-

38、- 100 mmole 100 mmole 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 7 Phoshophyllite Zn7 Phoshophyllite Zn2 2Fe(POFe(PO4 4) )2 2* *4H4H2 200的生成條件的生成條件 Phoshophyllite是 在磷酸亞鹽皮膜處理的腐蝕反應(yīng)中，從鋼鐵表面開始熔化出來的鐵通過和Ion (Fe2+)反應(yīng)生成. 想 既, Phoshophyllite的 生成反應(yīng)跟以下一樣的. Fe Fe(H2PO4)2 + Zn2 Fe(PO4)2*4H2O + 4H3PO4 在

39、磷酸亞鹽皮膜處理上 Phoshophyllite的生成是在鋼板熔化出來的 因在Fe2+依靠 所以在鋼板表面附近的 Fe2+濃度是 組成抑制. 2Zn(H2PO4)2 H2O H3PO4 在金屬的工業(yè)涂裝上在金屬的工業(yè)涂裝上 涂料涂料, , 涂裝間的關(guān)系上涂裝間的關(guān)系上 在磷酸亞鹽皮膜在磷酸亞鹽皮膜 邀請的。邀請的。 1) 1) 圖裝時(shí)涂裝形成過程中圖裝時(shí)涂裝形成過程中 不要給壞的影響。不要給壞的影響。 2) 2) 指使涂膜的附著性向上。指使涂膜的附著性向上。 3) 3) 通過涂膜間的良好作用上通過涂膜間的良好作用上 保護(hù)持有金屬。保護(hù)持有金屬。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司

40、金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 7 Phoshophyllite Zn7 Phoshophyllite Zn2 2Fe(POFe(PO4 4) )2 2* *4H4H2 200的生成的條件的生成的條件 Phoshophyllite Ion (Fe2+) . , Phoshophyllite . Fe Fe(H2PO4)2 + Zn2 Fe(PO4)2*4H2O + 4H3PO4 Phoshophyllite Fe2+ Fe2+ . 2Zn(H2PO4)2 H2O H3PO4 在金屬的工業(yè)涂裝上在金屬的工業(yè)涂裝上 涂料涂料, , 涂裝間的關(guān)系上涂裝間的關(guān)系上 在磷酸亞鹽皮

41、膜在磷酸亞鹽皮膜 邀請的。邀請的。 1) 1) 圖裝時(shí)涂裝形成過程中圖裝時(shí)涂裝形成過程中 不要給壞的影響。不要給壞的影響。 2) 2) 涂膜的附著性向上。涂膜的附著性向上。 3) 3) 通過涂膜間的良好作用上通過涂膜間的良好作用上 保護(hù)持有金屬。保護(hù)持有金屬。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 8 8 水壓力和皮膜特性的變化水壓力和皮膜特性的變化 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 9 9 磷酸亞鹽界皮膜的品質(zhì)和磷酸亞鹽界皮膜的品質(zhì)和 PROCESS PRO

42、CESS 磷酸亞鹽界皮膜的皮膜重量磷酸亞鹽界皮膜的皮膜重量, , 決定狀態(tài)決定狀態(tài), , 皮摸組成等是皮摸組成等是 通過在處理工程通過在處理工程, , 處理設(shè)備處理設(shè)備, , 使用藥品等使用藥品等 決定決定. . 現(xiàn)因得到磷酸亞鹽界皮膜的現(xiàn)因得到磷酸亞鹽界皮膜的 Process Process有有3 3 種方法。種方法。 Spray Process Spray Process 基本工程基本工程 脫脂脫脂 水洗水洗 磷酸皮膜磷酸皮膜 水洗水洗 純水洗純水洗 * * 不管哪個(gè)工程不管哪個(gè)工程 Spray Spray 方法。方法。 Half-Dip Process Half-Dip Process的

43、基本功成的基本功成 脫脂脫脂 水洗水洗 磷酸皮膜磷酸皮膜 水洗水洗 純水洗純水洗 * *磷酸鹽皮膜是磷酸鹽皮膜是 Pre-Spray Pre-Spray后后 Dip Dip 處理，處理， 之外是之外是 Spray. Spray. Full Dip Process Full Dip Process 基本功成基本功成 脫脂脫脂 水洗水洗 磷酸皮膜磷酸皮膜 水洗水洗 純水洗純水洗 * * 基本上沒有那個(gè)基本上沒有那個(gè) Dip Dip 處理處理. . 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 (Test (Test 方法方法) ) A-P-

44、CYCL-TEST A-P-CYCL-TEST 方法方法 A-P-CYCL-TEST A-P-CYCL-TEST Chip Chip 條件條件 涂裝后 12小時(shí)以上硬化的 Test Piece 在38 溫水 沉淀5日 風(fēng)干 1小時(shí)后 在90 角 做Chiping . Chip Chip 材材 ALUNDOM : 12mesh, 50g(約 400個(gè)), 4.0/ 鹽水噴霧鹽水噴霧 耐濕耐濕 TEST TEST 冷凍冷凍 大氣暴露大氣暴露 溫水沉淀溫水沉淀 冷凍冷凍 鹽水噴霧鹽水噴霧 TestTest 10 Cycle 5% NaCl 35 4Hrs 38 RH 98% 18Hrs -23 15

45、Hrs 脫脂離子水 洗凈 -23 2Hrs 38 脫 Ion水 16.5Hrs (Air 攪拌) (JIS-K-5400) 6Hrs (JIS-Z-2371) 4Hrs 10 days ASTM-D-2803-70 HUMIDITY BOX 40 RH 55%ASTM-D-2803-70 HUMIDITY BOX 40 RH 55% 腐蝕條件腐蝕條件 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 (Test (Test 方法方法) ) HARD-CHIP-TEST HARD-CHIP-TEST 方法方法 HARD-CHIP-TEST H

46、ARD-CHIP-TEST Chip Chip 條件條件 涂裝后 12小時(shí)以上硬化的 Test Piece 在38 溫水沉淀5日 風(fēng)干 1小時(shí)后 在4.5m 高度 45 角度上 自由落下后 做Chiping . Chip Chip 材材 NUT Inch 100個(gè) Or(或) NUT M6 鹽水噴霧鹽水噴霧 大氣暴露大氣暴露 鹽水噴霧鹽水噴霧 水洗水洗 風(fēng)干風(fēng)干 4 Cycle 5% NaCl 35 3 Hrs 4Hrs 3Hrs (JIS-K-5400) (JIS-Z-2371) 0.5Hrs 腐蝕條件腐蝕條件 (JIS-Z-2371) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制

47、品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 在皮膜處理過程上金屬表面和脫脂表面調(diào)整在皮膜處理過程上金屬表面和脫脂表面調(diào)整 AA對于脫脂劑對于脫脂劑 在金屬表面附著在金屬表面附著 Oil, Oil,污物等往脫脂液污物等往脫脂液 Spray Spray 處理或沉積排除后處理或沉積排除后 把金屬表面弄干凈把金屬表面弄干凈. . 干凈的金屬表面是成活性化之后干凈的金屬表面是成活性化之后 從水洗皮膜處理液在接觸之間的距離避開空氣接觸。從水洗皮膜處理液在接觸之間的距離避開空氣接觸。 脫脂液基本上脫脂液基本上 附著附著 Oil Oil的排除的排除( (洗滌洗滌), ), 排除后排除后 Oil Oil在

48、金屬表面的再附著防止。在金屬表面的再附著防止。 原來擁有的金屬表面原來擁有的金屬表面 活性度不要低下?；钚远炔灰拖?。 水水, , 淘洗性好淘洗性好, , 考慮浸透力考慮浸透力, , 分散力分散力, , 柔和力柔和力, , 殺菌力殺菌力, , 腐蝕性等腐蝕性等 。 B B 對于表面調(diào)整劑對于表面調(diào)整劑 磷酸亞鹽皮膜處理前工程的磷酸亞鹽皮膜處理前工程的 往往Ti-Colloid Ti-Colloid 成水溶液的成水溶液的 表面調(diào)整劑是磷酸亞鹽皮膜外觀表面調(diào)整劑是磷酸亞鹽皮膜外觀, , 皮膜重量皮膜重量, , 決定決定 Size Size和之后給涂裝性能帶來重要的影響。和之后給涂裝性能帶來重要的影

49、響。 表面調(diào)整的組成表面調(diào)整的組成, , 水質(zhì)水質(zhì), , 表面調(diào)整的表面調(diào)整的 PH, Ti-Colloid PH, Ti-Colloid 跟著離子的大小跟著離子的大小 安定的磷酸亞鹽皮膜，安定的磷酸亞鹽皮膜， 可以得到高品質(zhì)磷酸亞鹽皮膜。可以得到高品質(zhì)磷酸亞鹽皮膜。 表面調(diào)整劑處理液的表面調(diào)整劑處理液的 PH PH是是 8.09.5 8.09.5最好最好 Ti-Colloid Ti-Colloid 平均離子的大小是平均離子的大小是 3001000m 3001000m 的范圍最好的范圍最好.(300m .(300m 以下時(shí)以下時(shí) 成成Blue ColorBlue Color容易容易, 1000

50、m , 1000m 以上時(shí)用皮膜重量正大以上時(shí)用皮膜重量正大 經(jīng)過皮膜經(jīng)過皮膜 決定正大。決定正大。 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 鍍金鋼板的種類和火性皮膜后的皮膜組成鍍金鋼板的種類和火性皮膜后的皮膜組成 大分類大分類小分類小分類( (製法製法) )火性皮膜組成火性皮膜組成 亞鹽鍍金鋼板亞鹽鍍金鋼板 電鍍金電鍍金(EG)(EG)HopeiteHopeite 鎔融鎔融鍍金鍍金(EG)(EG)HopeiteHopeite 合金化亞鹽鍍金鋼板合金化亞鹽鍍金鋼板 EG ALLOYEG ALLOYHopeite, Phosphop

51、hyllite (Hopeite, Phosphophyllite (美國美國) ) HG ALLOYHG ALLOYHopeite, Phosphophyllite (Hopeite, Phosphophyllite (美國美國) ) Zn-Ni Zn-Ni 系系 鍍金鋼板鍍金鋼板 電鍍金電鍍金HopeiteHopeite Zn-Fe Zn-Fe 系系 鍍金鋼板鍍金鋼板 Zn-Fe 1Zn-Fe 1層層 電鍍金電鍍金 Hopeite(Hopeite(注注), Phosphophyllite), Phosphophyllite ( (小小) ) Zn-Fe/Fe-Zn 2Zn-Fe/Fe-Zn

52、 2層層 電鍍金電鍍金 Hopeite(Hopeite(注注), Phosphophyllite), Phosphophyllite ( (小小) ) 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4. 4. 主要工程別理論主要工程別理論 各種表面處理鋼板的涂裝后耐蝕性各種表面處理鋼板的涂裝后耐蝕性 實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法 鋼板種類鋼板種類 SSTSSTCCTCCTD&DD&D 電泳電泳( (粉體粉體) )電泳電泳( (粉體粉體) )電泳電泳( (粉體粉體) ) Zn-Ni EC Zn-Ni EC 鋼板鋼板 Zn-Fe EG Zn-Fe EG 鋼板鋼板 GA GA 鋼板鋼板 GI G

53、I 鋼板鋼板 WC WC 鋼板鋼板 ZM ZM 鋼板鋼板 CR CR 鋼板鋼板 : 最優(yōu)秀, : 優(yōu)秀, : 普通, : 不良 , 實(shí)驗(yàn)時(shí)間: 電泳4周, 常度(粉體) 6周 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 磷酸皮膜不良磷酸皮膜不良 磷酸鹽皮膜不良磷酸鹽皮膜不良 斑點(diǎn)發(fā)生斑點(diǎn)發(fā)生區(qū)域效率區(qū)域效率 薄皮膜薄皮膜污染的皮膜污染的皮膜低溫度低溫度 低 FA 高 FA 低 ACC 水質(zhì)不良 噴嘴堵塞 脫脂過程問題 表面調(diào)整問題 清掃不良 噴嘴堵塞 內(nèi)部干燥 生銹狀態(tài) 不是標(biāo)準(zhǔn)溶液 Sludge 多 水洗污染 ACC 高 低壓 低溫

54、度 低 FA 熱量不足 作業(yè)不良 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 5 5 水質(zhì)干燥水質(zhì)干燥 水質(zhì)干燥效果水質(zhì)干燥效果 1) 1) 涂裝時(shí)的起初涂膜析出涂裝時(shí)的起初涂膜析出 時(shí)間促進(jìn)時(shí)間促進(jìn), , 在界面的在界面的 限制限制PH PH 上升。上升。 2) 2) 鋼板表面的電抵抗鋼板表面的電抵抗 均一化的效果。均一化的效果。 3) 3) 涂膜附著性的向上效果涂膜附著性的向上效果 復(fù)合效果復(fù)合效果磷酸亞鹽皮膜粗雜后磷酸亞鹽皮膜粗雜后 在成在成Build-Up Build-Up 的決定的決定 在皮膜及復(fù)合部等是在皮膜及復(fù)合部等是

55、Chromate Chromate處理細(xì)致處理細(xì)致 , , 微小的決定微小的決定 在皮膜上水質(zhì)干燥是在皮膜上水質(zhì)干燥是 表現(xiàn)更高的效果。表現(xiàn)更高的效果。 腐蝕實(shí)驗(yàn)方法腐蝕實(shí)驗(yàn)方法, , 跟著電泳跟著電泳( (粉體粉體) )涂料的種類涂料的種類, Chromate, , Chromate, 水質(zhì)水質(zhì) , , 為拉對于涂料種類為拉對于涂料種類 安心的品質(zhì)管理的安心的品質(zhì)管理的 Chromate Chromate處理處理+ +水質(zhì)干燥水質(zhì)干燥 System System . . 和易興和易興( (天津天津) )金屬制品有限公司金屬制品有限公司 4.4.主要工程別理論主要工程別理論 前處理工程的不良原因圖前處理工程的不良原因圖 皮膜不良皮膜不良 素材素材前處理前處理 設(shè)備設(shè)備 素材的材質(zhì) 在表面電化學(xué)性質(zhì) 防