冷轧钢板粉末静电喷涂工艺培训教程

  粉末靜電噴塗三個階段 第二階段：工件對粉末的吸引力大於粉末之間相互排斥的力粉末持續的堆積形成一定厚度的塗層。 此階段上粉率逐步降低（粉末之間靜電排斥）。 第六十三页，共122页 第二階段示意圖 第六十四页，共122页 粉末靜電噴塗三個階段 第三階段：隨著粉末沉積層不斷加厚，粉層對飛來的粉末排斥力增大，當工件對粉末的吸引力與粉層對粉末的排斥力相等時，繼續飛來的粉末就不再被工件吸附了 第六十五页，共122页 第三階段示意圖 第六十六页，共122页 靜電噴塗分類 手工噴塗 優點：適宜於複雜工件，設備投資小； 缺點：生產效率低，品質不穩定； 自動噴塗 優點：品質穩定，生產效率高，工藝參數可以數； 缺點：設備投資大，不適宜複雜工件； 第六十七页，共122页 往復機 * 第六十八页，共122页 控制器 * 第六十九页，共122页 噴塗設備系統 1靜電發生器????粉末靜電噴塗的高壓電源，能產生高強度的靜電場以保證噴塗要求，且從安全角度要考慮到不應有造成放電的因素。因此要求直流高壓發生器的輸出功率具有電壓高、電流峰值低的特性，通常採用的電壓為50~100kV，電流小於300 μA。 金馬噴槍的靜電高壓發生器（高壓塊）已安裝在噴槍內，具有過流、短路保護功能，對地放電“不打火”，直接碰地或工件距離過近自動關閉系統。 第七十页，共122页 噴槍????靜電噴塗槍決定著粉末的噴塗方向，控制著沉積速度，控制著生成圖案的尺寸、形狀和噴塗密度，同時，噴槍也給正在噴出的粉末充電。噴槍可由手工操縱，也可固定在連續噴塗室的一側或兩側而自動噴塗，或手工、自動來回交替進行噴塗。 第七十一页，共122页 噴槍的技術要求 噴槍的作用是產生良好的電暈放電，使噴出的粉末帶盡可能多的電荷，均勻地散佈在工件表面上。 對噴槍的要求： ① 粉末粒子應得到最大的帶電效果； ② 適應不同的噴粉量； ③ 應有最大的安全係數。 第七十二页，共122页 手動噴槍及控制器 第七十三页，共122页 自動噴槍 第七十四页，共122页 供粉裝置 供粉裝置????它是把粉末在流化桶中流化，然後由空氣把粉末送到噴槍裝置內，由貯粉器、粉末輸送泵和粉末流化桶組成。 一般来说包括貯粉器、粉末輸送泵和粉末流化桶。 第七十五页，共122页 文丘裡粉泵 * 第七十六页，共122页 供氣系統 供氣系統????在粉末靜電噴塗過程中粉末塗料總要和加壓空氣相接觸，所使用的壓縮空氣淨化品質有嚴格的要求。空氣源的條件是：水分含量小於1.3g/m3,油含量小於10-7（體積分數）噴塗車間使用空壓站提供的壓縮空氣，空氣入口也有油水分離器淨化。空氣品質能够获得保證。 第七十七页，共122页 壓縮空氣含水含油量定性檢測 在冷凍式乾燥機後取樣,將壓縮空氣釋放壓力後通入變色矽膠,十分鐘後觀察矽膠顏色,不變色則可認為冷凍式乾燥機能夠有效地乾燥壓縮空氣。 在使用點取樣,用壓縮空氣吹放在出氣口前的濾紙, 五分鐘後觀察濾紙是否沾油,若無沾油現象,則可認為壓縮空氣經過濾後已除油。 第七十八页，共122页 噴粉室 噴粉室????是噴塗的主要場所，最大的作用防止粉末污染噴塗環境，保證噴塗品質；同時能回收粉末。為防止靜電荷積累，噴粉室要有良好的接地。 現在公司採用不銹鋼粉房，堅固耐腐蝕。缺點：與粉末存在靜電吸附，降低上粉率和提高清理難度。 快速換色的粉房內壁採用塑膠材料製作，降低粉末的吸附強度；邊角設計成圓弧狀，減少清理死角 第七十九页，共122页 噴粉室 一般噴粉室外設置套間，籍以同大車間隔開； 粉房內要有風速0.3-0.5 m/s的氣流經開口處流向回收口，避免噴粉室沉積過多粉末； 噴粉室一般要達到以下要求：噴塗過程中粉末不向車間擴散、不向操作人員反噴；要保證工件在噴塗時粉末的流動速度和方向；噴粉室要便於清理、不容易引起粉末的沉積；室內光線要充足 第八十页，共122页 噴粉室 第八十一页，共122页 粉末回收裝置 噴槍噴出的粉末除一部分吸附到工件表面上(一般為50％～70)外，其餘部分自然沉降。沉降過程中的粉末一部分被噴粉室側壁的旋風回收器收集，利用離心分離原理使粒徑較大的粉末粒子(12μm以上)分離出來並送回粉桶重新利用。12μm以下的粉末粒子被送到濾芯回收器內，其中粉末被脈衝壓縮空氣振落到濾芯底部收集鬥內。 通過粉末回收裝置粉末利用率平均達到95％ 第八十二页，共122页 帶小旋風回收裝置的噴粉房 小旋風回 收裝置 第八十三页，共122页 帶大旋風回收裝置的粉房 大旋風回 收裝置 * 第八十四页，共122页 旋風分離原理 當含粉末氣體進入旋風回收器時，氣流由變為圓周運動，旋轉氣流的絕大部分沿除 塵器內壁呈螺旋形向下、朝向錐體流動。含粉末氣體在旋轉過程中產生離心力，將相對密度大於氣體的粉末粒子甩向除塵器壁面。粉塵粒子一旦與除塵器壁面接觸，便失去 徑向慣性力而靠向下的動量和重力沿壁面下落至振動篩。旋 轉下降的外旋氣流到達錐體時，因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據旋矩不變原理，其切向速度不斷提高，粉塵粒子所受 離心力也不斷加強。當氣流到達錐體下端某一位置時，即以同樣 的旋轉方向從除塵器中部由下反轉向上，繼續做螺旋形運動，構 成內旋氣流。最後淨化氣體經排氣管排出，小部分未被捕集的粉 塵粒子也隨之排出。 第八十五页，共122页 旋風分離器圖示 第八十六页，共122页 怎么来控制磷化渣的產量 工藝控制 降低磷化液的H+濃度（低游離酸度）減少Fe2+氧化成為Fe3+。 生產操控方法:自動沉降及除渣機自動除渣的綜合利用等。 * 第三十一页，共122页 磷化主要參數：總酸 定義:主要指磷酸鹽、硝酸鹽和游離酸的總和 . 意義:總酸度反映磷化內動力的大小，是磷化液濃度的一項指標，控制總酸度的意義在於使磷化液中成膜離子濃度保持在必要的範圍內，提高總酸能加速磷化反應，使膜層薄而細緻總酸度高，磷化動力大，速度快，結晶細 . 注意的問題:總酸度過高，則產生的沉渣多和粉末附著物多，常常使膜層過薄；如果過低，則磷化慢，結晶粗 . 檢測方法：用10ml的刻度吸管準確吸取10ml被測磷化液於250ml錐形瓶中，加蒸餾水，至約50ml，滴加甲基橙指示劑1滴，用0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液氧化鈉標準溶液滴定至黃色消失出現藍色為終點），所消耗標液的毫升數，即為該測溶液的游離酸點數。 * 第三十二页，共122页 磷化主要參數：游離酸 意義： 游離酸度反映磷化液中游離H+的含量。控制游離酸度的意義在於控制磷化液中磷酸二氫鹽的離解度，把成膜離子濃度控制在一個必須的範圍。 .影響：過高會使磷化反應時間延長，不能成膜，磷化膜的溶解速度加快，也不利於成膜，甚至根本不會上膜，易出現黃鏽，磷化膜晶粒粗大多孔，耐腐蝕性降低，亞鐵離子含量容易上升，溶液裡的沉澱容易增多。如果過低，則不利於金屬基體的溶解，磷化膜薄甚至沒有磷化膜，磷化液的穩定性受威脅，生成額外的殘渣。 * 第三十三页，共122页 磷化主要參數：促進劑 作用 氧化性加速： （1）限制甚至停止氫氣的釋出 。 （2）使溶液中的某些化學元素發生化學轉化。 檢測方法 將10ml刻度的發酵管充滿被測磷化液，並加入促進劑測試試劑2～3g，倒置使試劑處於發酵管的根部然後靜置，基本沒有氣泡產生時，既可讀出發酵管氣點的毫升數，該毫升數即為被測促進劑的點數。 * 第三十四页，共122页 磷化主要參數:酸比 定義 即指總酸度與游離酸度的比值 作用 酸比小，則意味著游離酸度太高，反之，則意味著游離酸度低。酸比值隨溫度升高而變小，隨溫度降低而增大，一般常溫下控制在20—25:1酸比較小的配方，游離酸度高，成膜速度慢，磷化時間長，所需溫度高。酸比較大的配方，成膜速度快，磷化時間短，所需溫度低。 * 第三十五页，共122页 磷化操作要點 a. 噴淋壓力0.08～0.12 MPa，磷化溫度30～35℃； b每2小時檢查漕液的總酸度（TA）、游離酸度（FA）、促進劑濃度（AC）、槽溫度和壓力； c. 每週將槽液抽入高位沉澱槽內進行沉澱；對噴嘴、噴淋管道和槽體進行一次清理。d. 磷化膜一般呈灰白色、黑色和金黃色，磷化後的工件磷化膜層應結晶緻密、連續、均勻； e. 磷化後的工件允許以下缺陷：由於局部的熱處理、焊接以及表面加工狀態的不同而造成的顏色和結晶不均勻；在焊接氣孔和夾渣處無磷化膜；f. 磷化後工件不允許以下缺陷：梳松的磷化膜；銹蝕或鏽斑；局部無磷化膜（焊接氣孔和夾渣處除外）；表面掛灰嚴重；切口無磷化膜或隨線冷軋板樣品表面無磷化膜。 注：在磷化反應中，促進劑分解產生酸性腐蝕氣體，易銹蝕磷化過程中的工作，因此禁止無故停車。每班檢查1次磷化膜耐蝕能力：在3%NaCl溶液中浸泡5min後，2小時內不生銹。 * 第三十六页，共122页 磷化水洗的作用 去除工件表面粘附的磷化液 操作要點 a. 噴淋壓力為0.08～0.1MPa； b.水洗（2）適時適量的補充水，以降低槽內水洗液的濃度，補充水來自水洗3的溢流水； c.每小2時檢查回流槽的PH值，要求水洗（2）PH控制在5～7.5之間。，水洗（3）PH控制在6.5～7.5之間外 * 第三十七页，共122页 磷化膜外觀要求 磷化膜外觀品質為深淺不等的灰黑色，允許有閃亮或不閃亮的白色點、不允許有肉眼可見的鏽跡水份，磷化膜結晶要求均勻，細密、無嚴重掛灰和粗糙等現象，無漏底金屬。。 第三十八页，共122页 磷化膜的品質判斷標準 1、外觀 1、水洗後可初步觀察品質狀況，對附著的雜質，可借助水膜，觀察反光情況。 2、磷化膜的品質狀況一般在烘乾後進行檢查，其結晶狀況可用指甲輕輕刻劃，如果有白色劃痕，則表示有磷化膜存在，可根據劃痕粗和細，判斷結晶粗糙程度。 2、鹽水浸泡：3%NaCl鹽水浸泡試驗，1h無鏽跡，（5-35℃） 3、硫酸銅點滴試驗：記錄液滴由藍色變為淺黃色的時間： 試液成份：CuSO4.5H2O 41 g/lL、 NaCl 35 g/L 0.1N HCl（鹽酸） 13 ml/L。 所有的試劑純度均為化學純 * 第三十九页，共122页 化學品的貯存條件和要求 1、應將化學品儲存在通風，乾燥的室內，室內溫度通常要求在0-45℃ 2、化學品應避免日光直射和雨淋，尤其是粉劑產品不得受潮 3、氧化，還原產品應遠離酸性產品儲存。例如： 4、所有化學品應獨立堆放，並掛有識別標牌 5、搬運，使用化學品時要穿戴好必要的保護 用品。如：耐酸手套， 圍裙，雨靴，防護眼鏡等 6、防止化學品與皮膚接觸和飛濺，一旦接觸應及時沖洗，若是 要害處，如眼睛或吸入口內，須及時到醫務室就診 7、 一旦發生化學品洩漏，應及時阻止進一步洩漏，並根據化學品 的特性，進行現場清洗。洩漏的化學品不得再用 第四十页，共122页 化學灼傷的急救處理 (一) 常見化學灼傷的急救處理 1、防止造成嚴重化學灼傷的最簡單，可靠的方法就是立即用大量的水沖洗(切忌局部乾擦)，然後用中和劑洗滌和濕敷。用中和劑的時間不宜過久，並且用清水沖洗掉中和劑，然後視病情予以適當的處理。 2、酸灼傷的急救處理 (磷酸，硝酸，硫酸等) 立即用大量的水沖洗，再用5％的碳酸氫鈉溶液濕敷中和， 然後再用清水沖洗。堿灼傷的急救處理 (氫氧化鈉或鉀等) 3、先用大量的水沖洗，再用2％的硼酸濕敷，然後再用清水沖洗。 第四十一页，共122页 化學灼傷的急救處理 (二) 酸鹼化學品濺入眼內的急救處理 不要急於送醫院，在現場用大量的水進行沖洗，也可將 面部浸入水中，連續做睜眼和閉眼動作，同時拉開眼皮 並搖頭，使化學物質充分稀釋和沖洗掉。 根據化學品的性質，酸灼傷選用3％的碳酸氫鈉溶液， 堿用3％的硼酸溶液進行適當的中和沖洗，對某些化 學物質不明的灼傷，使用生理鹽水即可。沖洗時一定要充分暴露眼睛，沖洗液不得少於1000毫升，以沖洗徹底可靠，如發現異物立即清除，經上述處理後送醫院進行搶救治療。 第四十二页，共122页 化學灼傷的急救處理 (三) 化學品氣體吸入的急救處理 —把患者移到空氣新鮮處； —如果發現呼吸困難的，必須進行輸氧處理。 —如果患者停止呼吸，必須立即進行人工呼吸。 —然後再送醫院就診。 吞入的急救處理 —不要促使患者嘔吐。喝大量的水。 —如果發生嘔吐，喝更多的水。 —不要給神智不清的患者吃任何東西並立刻送醫院就診。 第四十三页，共122页 烘乾 目的：乾燥工件表面水膜，避免漆膜出現起泡等缺陷。 方式：通過燃燒機加熱和風機迴圈加熱氣體，採用熱風烘乾工件表面水分。 溫度範圍：120～160℃ 注意： 工件下端或深凹處存水如果無法烘乾需要在乾燥前採用人工方法初步排除積水； 烘乾後工件要冷卻到35 ℃ 以下才能進行噴塗，否則會造成塗層厚度高於要求。 第四十四页，共122页 校正 操作要點： a.操作人員必須佩帶完好、整潔的勞保手套； b. 工作前必須使用高壓空氣吹掉衣服上的灰塵； c. 檢查經過前處理的工件是否有變形、劃傷、壓傷、鏽斑、油污、砂粒、缺料、多料等缺陷； d.仔細觀察鈑金件表面是否覆蓋有均勻、緻密的磷化膜，是否有砂粒、灰塵、未烘乾的水漬等，有缺陷的鈑金件用砂紙打磨後，用壓縮空氣吹淨，有水漬的鈑金件要擦拭乾淨並用壓縮空氣吹幹。 * 第四十五页，共122页 噴粉 利用高壓靜電造成靜電場，噴槍接高壓負極，被塗工件接地成為正極，構成回路。粉末借助被淨化的壓縮空氣吹力，由噴槍噴出時帶有負電荷，按照電荷“異性相吸”的原理噴塗到工件表面。由於粉末是絕緣的，所帶電荷除緊靠工件表面的接地被放電外，其餘的積聚起來繼續噴粉，越積越多，最終將排斥繼續噴槍噴出的粉末，從而得到了均勻的塗層。  * 第四十六页，共122页 噴粉操作要求 工藝要求： 新工件：電壓60—90KV，供粉送粉氣壓0.6 MPa、 供粉量≤70%，靜電電流10—40μA，槍與工件之間的距離150—300mm；返工件：電壓30—70KV，其它相同 。 流化床壓力調節範圍一般在1.5-2.0bar，反吹壓力調節範圍一般在4.0-4.5 bar，壓差表壓力範圍應在4—6 bar，粉房溫度15-25℃，最高不超過35℃，相對濕度75-85%，噴塗設備近旁應避免氣流，周圍橫向氣流速度小於0.1米/秒，平均空氣流速：0.3-0.5米/秒 * 第四十七页，共122页 粉末塗料定義 粉末塗料是一種新型的不含溶劑的固體粉末狀塗料。塗料由特製樹脂、顏填料、固化劑及其它助劑，以一定的比例混合，再通過熱擠塑和粉碎過篩等工藝製備而成。它們在常溫下，貯存穩定，經靜電噴塗或流化床浸塗，再加熱烘烤熔融固化，使形成平整光亮的永久性塗膜，達到裝飾和防腐蝕的目的。 * 第四十八页，共122页 粉末塗料的分類 粉末塗料分為兩大類： 熱塑性粉末 熱塑性粉末塗料具有遇熱軟化，冷卻後又能固化成膜的特性，主要是物理性熔融塑化成膜過程，期間沒有化學反應。 熱固性粉末 熱固性粉末塗料具有遇熱融化流平並且交聯固化 成膜的特性，固化的漆膜具有不溶不融特性，固化過程有化學反應。 第四十九页，共122页 粉末塗料的優點 1.粉末塗料不含溶劑和揮發有毒性的物質，改善勞動條件。 2材料利用率高，過噴的粉末可回收利用，利用率達95％以上。 3、粉末噴塗一次性施工，無需底塗，即可得到足夠厚度的塗膜。 4.粉末塗料存貯、運輸安全和方便。 5手工噴塗操作人員易於掌握噴塗技巧，自動噴塗生產時流水線可實現塗裝自動控制。 第五十页，共122页 粉末塗料的缺點 1.換色困難，需要較長的時間和人工。 2.粉末存儲受壓力、溫度和濕度影響，易結塊。 3.噴塗生產必須要有一定的加熱設備。 4.粉末塗料很難達到小於35μm的薄膜層(易出現顆粒、針孔等問題)。 5粉末塗裝投資大（需要加熱和粉末回收設備） 第五十一页，共122页 一、粉末塗料的特點 利用率高 環保 高效、節能 無害安全 樹脂分子量大，塗膜性能好 操作簡單，易於實現自動化 優點 第五十二页，共122页 一、粉末塗料的特點[續] 設備需專用 烘烤溫度高 不適宜薄塗 調色、換色、換品種麻煩 缺點 第五十三页，共122页 粉末塗裝的發展 熱噴塗 、 冷噴塗 熱噴塗種類 滾塗法（加熱的工件在粉末中滾動） 火焰噴塗（ 粉末通過噴槍火焰加熱至熔融狀態後噴射到預熱的工件表面而形成塗層） 流化床噴塗（加熱的工件在流化的粉末沾附並融化粉末，並再次加熱流平固化） 第五十四页，共122页 流化床塗裝 流化床工作原理：將空氣吹入容器底部的多孔性透氣板，成為均勻分佈的細散氣流，使粉末塗料翻動達到“流化狀態”， 粉末微粒翻動呈流態化。氣流和粉末建立平衡後，保持一定的介面高度。將需塗敷的工件預熱後，放入粉末中，即可得到均勻的塗層，最後加熱固化（流平）成膜。 優點：操作簡單連續生產性好； 缺點：被塗物尺寸受限制；工件要預熱；要求被塗物熱容量大，膜厚不均 第五十五页，共122页 流化床塗裝示意圖 第五十六页，共122页 冷噴塗種類 1靜電流化床 (在靜電流化床中，安裝在多孔板上的高壓直流柵格可使得微粒帶高壓負電。這樣這些帶靜電的粉末就會被只有接地電壓的待塗工件所吸引而形成附著的粉層） 靜電流化床塗裝技術的不足主要在於對塗裝產品的尺寸有限制； 2粉末靜電噴塗 第五十七页，共122页 靜電噴粉示意圖 ? 粉末塗料靜電噴塗技術採用的是粉末―空氣混合物。在粉末進料斗中設置有一個小型的流化床以形成粉末―空氣混合物。粉末通過一根軟管被輸送至噴槍中，噴槍的噴嘴由於高壓直流電的輸入而形成帶電電極。 第五十八页，共122页 靜電粉末噴塗 目的：將粉末塗料均勻地噴塗到工件的表面上。 原理：工件通過輸送鏈進入噴粉房的噴槍位置準備噴塗作業。 靜電發生器通過噴槍槍口的電極針向工件方向的空間釋放高壓靜電(負極)，該高壓靜電使從噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周圍空氣電離(帶負電荷)。 工件經過掛具通過輸送連結地(接地極)， 這樣就在噴槍和工件之間形成一個電場占粉末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達工件表面， 依靠靜電吸引在工件表明产生一層均勻的粉狀塗層。 第五十九页，共122页 靜電噴塗優點 帶有負電荷的粉末微粒與工件之間具有靜電吸引力，使粉末微粒牢固吸附在工件表面上。甚至敲打工件，粉末也不易脫落。（粉末微粒具有較高的電阻，微粒上帶的負電荷不易漏掉，從而使粉末能相當長時間吸附在工件表面） 帶負電荷的微粒之間具有相斥的力。這種斥力有助於分散微粒的作用，工件表面吸附的粉末粒層達到一定厚時，不會再加厚。從而保證了當工件固化後，表面的塗膜均勻。 第六十页，共122页 粉末靜電噴塗三個階段 第一階段：帶負電的粉末在靜電場中沿著電力線飛向工件粉末均勻吸附在工件表面。 此階段上粉率最高。 第六十一页，共122页 第一階段示意圖 第六十二页，共122页 冷轧钢板粉末静电喷涂工艺培训教程 * 第一页，共122页 粉末噴塗工藝流程 上件 前處理 烘乾 下件 固化 靜電噴塗 第二页，共122页 鋼鐵件前處理的主要工藝流程 工位 時間 溫度 壓力 1 熱水噴淋(1) 1分鐘 45－50℃ 0.07-0.12mpa 2 (噴淋)脫脂 1分鐘 45－50℃ 0.07-0.12mpa 3 脫脂 2分鐘 45－50℃ 0.07-0.12mpa 4 熱水噴淋(2) 1分鐘 50－65℃ 0.07-0.12mpa 5 冷水水洗（1） 1分鐘 常溫 0.07-0.12mpa 6 表調 45秒 常溫 0.07-0.12mpa 7 磷化 2.5分鐘 30—35 ℃ 0.07-0.12mpa 8 冷水水洗（2） 1分鐘 常溫 0.07-0.12mpa 9 冷水水洗（3） 1分鐘 常溫 0.07-0.12mpa 上述流程主要用於冷軋鋼板的噴淋處理，工序中沒有除鏽工序。有銹蝕的工件要在上線前打磨清除。（噴淋生產線不宜於安排除鏽工序，以免酸霧飛濺） 第三页，共122页 上件 作用:將合格的待噴塗工件通過掛具懸掛在噴塗懸掛鏈上。 掛件方式：按照工件對應的排樣圖選擇掛具、懸掛方式和數量。 掛件要求： 1.掛具的掛鉤無變形；掛具無明顯彎曲或翹起；掛點導電良好； 2.上掛工件表面無明顯變形、銹蝕、嚴重劃傷和粘附物； 3.工件懸掛牢固，掛件的掛鉤成型角度要不利與工件脫落； 4.上件時要帶手套操作； * 第四页，共122页 上件的重要性 1.直接決定生產效率（掛件密度） 2.對保證噴塗品質要重要意義 1）不合格衝壓件（嚴重劃傷、變形）上線前的最後檢驗； 2）保證 掛件的固定強度，減少掉件現象發生； 3）保證掛具的導電性，提高噴塗品質； 3.降低生產成本（燃氣、前處理藥品） 第五页，共122页 前處理定義 前處理的定義 前處理全稱為”漆前表面處理” ,即在噴粉之前對於工件進行的表面處理. 前處理的最大的目的 1 提高後續塗層的表面品質 2 提高後續塗層的附著力 3 提高後續塗層的耐腐蝕能力 4 滿足後續塗層的特殊性能要求 第六页，共122页 熱水洗1 作用 1、預熱零件 2、清除零件表面的部分油污，減少後步預除油槽液的污染。 3、減輕後續脫脂劑的消耗 操作要點 1、溫度45～50℃，壓力0.08～0.12MPa 2、利用補水管適當的補充水，以保持液位高度。 3、通常情況下，一般一個星期更換一次槽液。 * 第七页，共122页 根據除油污機理的不同，一般在家用電器、汽車等行業的塗裝前處理工藝中，常用的脫脂方法主要有以下兩種。 （1）溶劑除油 （2）堿液除油 鹼性脫脂的定義 將脫脂劑及表面活性劑按 比例配製成工作槽液,升溫到工藝溫度,輔之以噴淋或迴圈攪拌等機械作用,使工件表面的油污軟化,溶解部分發生化學反應,然後與工件表面分離,達到清洗工件表面的目的. 簡單理解就是脫去工件表面的油脂. 主要污染物來自於鋼板本身 衝壓車間及運輸轉掛過程 脫脂 第八页，共122页 脫脂劑的主要成分 無機成分 堿 高的pH值 皂化作用 矽酸鹽 改善負荷能力 緩蝕作用 磷酸鹽 分散緩衝作用 提高槽液穩定性 碳酸鹽 穩定pH值，弱鹼性產品中的主要鹼性成分 有機成分 消泡劑 控制泡沫的產生 緩蝕劑 避免工件發生腐蝕 絡合劑 對硬水進行軟化 表面活性劑 促進油脂乳化,增加油脂水溶性 一般配槽濃度2%-5% 溫度55-60℃ 主要輔助設施 油水分離系統 升溫系統 噴淋系統 第九页，共122页 表面活性劑的作用機理 親水基 表面活性劑分子 憎水基 活性劑 分子束 含油污垢 工件表面 油污脫離(接觸角90度) 第十页，共122页 除油的原理 對於油污性污垢，可通过皂化水解來清洗 RCO2 CH2 CH2OH RCO2 CH +NaOH 3RCO2Na+ CHOH RCO2 CH2 CH2OH 生成的脂肪酸鈉皂可以溶解于水，並且有表面活性劑的乳化、分解作用 * 第十一页，共122页 脫脂的過程 A.清洗前的工件狀態：存在空氣與工件、空氣與油污、油污與工件、油污與油污四種介面。 B.待清洗的工件處在清洗液（清洗劑工作溶液）中，用清洗液置換空氣的狀況，這是一種潤濕過程。 C.清洗液浸入油污與工件的介面後，則僅存在工件與清洗液、清洗液與油污的兩種介面，這是一個乳化分散過程，油污被表面活性劑包圍而形成乳化液滴分散到清洗液中 。 * 第十二页，共122页 游離鹼度的測定 取10ml工作液加入兩滴酚酞指示劑，用0.1N的硫酸滴定至粉紅色消失為終點，所需的ml數為除油液的游離鹼度。 * 第十三页，共122页 影響脫脂效果的重要的因素 化學品 機械作用 處理溫度 處理時間 處理方法 ：浸漬，噴淋 處理時間槽液污染程度 清洗劑的種類、濃度 處理穩定基材和污染物 第十四页，共122页 操作要點 a. 溫度45～50℃，壓力0.08～0.12MPa； b. 每2小時檢查漕液總鹼度和游離鹼度、泡沐高度、漂洗性能、脫脂效果、淋溫度和壓力； c.每天對表面浮油進行清除； d.通常每個月換槽液一次 * 第十五页，共122页 脫脂效果的快速評價 觀察脫脂水洗完成後的工件表面，如果工件表面的水膜連續均勻，則表明脫脂水洗的效果比較好，否則需要對脫脂槽液進行檢查 * 第十六页，共122页 脫脂水洗 作用：去除工件表面粘附的脫脂液的作用。 操作要點 a.噴淋壓力為0.08～0.12MPa； b. 冷水1適當的補充新鮮水，以降低槽內水洗液的濃度； c. 工件表面水膜要求連續，無脫脂劑（表面活性劑）和偏矽酸膠體殘留。 d. 每2小時檢查回流槽的泡沐高度和PH值，要求熱水洗2 PH控制在5～7.5之間，冷水洗1 PH控制在6.5～7.5之間 e.視生產情況，一般一個星期進行一次換槽清洗。 * 第十七页，共122页 表調 定義：是採用磷化表面調整劑使需要磷化的金屬表面改變微觀狀態，促使磷化過程中形成結晶細小的、均勻、緻密的磷化膜 。 作用：是促使磷化形成晶粒細緻密實的磷化膜，以及提高磷化速度 。 分類：（1）酸性表調劑，如草酸 。（2）膠體鈦 * 第十八页，共122页 表面調整的作用－放大400倍磷化電鏡照片有無表調對比 第十九页，共122页 操作要點 a.噴淋壓力為0.08～0.1MPa； b. 每小時檢查漕液的PH值， PH為8～8.5之間，小於7時應考慮更換藥劑； c.每2小時檢查噴淋溫度和壓力； d.通常每週清洗槽體一次，同時更換藥劑。 * 第二十页，共122页 磷化的定義 所謂磷化，是指把金屬工件經過含有磷酸二氫鹽的酸性溶液處理，發生化學反應而在其表面生成一層穩定的不溶性磷酸鹽膜層的方法，所生成的膜稱為磷化膜。鋼鐵零件在含有錳、鐵鋅、鈣的磷酸鹽溶液中，進行化學處理，使其表面生成一層難溶于水的磷酸鹽保護膜的方法，叫做磷化處理（或稱磷酸鹽處理）。 * 第二十一页，共122页 磷化液的主要成分 磷化劑的主要成份為酸式磷酸鹽（鋅、鎳、錳三元磷化劑），這些酸式磷酸鹽在溶于水後，分解產生游離磷酸，與工件表面金屬起化學反應，生成磷酸鹽沉澱在工件表面。形成磷化膜（主要成份為磷鋅礦Zn3(PO4)2．4H2O和磷葉石）。 對於鋼鐵鋅系磷化，膜主要由磷酸鋅鐵 (P相：Zn3Fe(PO4)2·4H2O)和磷酸鋅(H相：Zn3(PO4)2·4H2O)所組成。  * 第二十二页，共122页 磷化反應方程式(鋅系) Fe + 2H3PO4 Fe(H2PO4)2 + H2 ------------------------------------------ (1) 2OH O(氧化劑) -------------------------------(2) O(氧化劑) FePO4+H3PO4+1/2H2O -------------------------------(3) (磷化渣) (游離酸) 3Zn(H2PO4)2 Zn3(PO4)2.4 H2O + 4 H3PO4------------------------ (4) H2O (磷化膜（opeite) Fe + 2Zn(H2PO4)2 H2O [O] Zn2Fe(PO4)2.4H2O+2 H3PO4 --------------------(5) (磷化膜.Phosphophyllite) 第二十三页，共122页 磷化的最大的作用 A.增加板材與塗層的附著能力。磷化膜為磷酸鹽的結晶堆積，具有多孔性和不光滑的表面，塗料可以滲入到這些孔隙中，因而能顯著提高塗膜的附著力。 B. 提高板材的防腐蝕能力。磷化膜能使金屬表面由優良導體轉變為不良導體，從而抑制了金屬表面的原電池腐蝕，提高塗層的耐蝕性和耐水性。 C. 在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用 * 第二十四页，共122页 磷化的過程（1） 金屬的溶解過程 當金屬浸入磷化液中時，先與磷化液中的磷酸作用，生成一代磷酸鐵，並有大量的氫氣析出，酸的浸蝕使基體金屬表面H+濃度降低 其化學反應為： Fe – 2e→ Fe2+ 2H++2e→2[H] 或者Fe+2H3PO4=Fe(H2PO4)2+H2↑（1） 上式表明，磷化開始時，僅有金屬的溶解，而無膜生成。 * 第二十五页，共122页 磷化過程（2） 促進劑的加速 上步反應釋放出的氫氣被吸附在金屬工件表面上，進而阻止磷化膜的形成。因此加入氧化型促進劑以去除氫氣。 其化學反應式為：[O]+[H] → [R]+H2O Fe2++[O] → Fe3++[R] 3Zn(H2PO4)2+Fe+2NaNO2=Zn3(PO4)2+2FePO4+N2↑+2NaH2PO4+4H2O (2) 上式是以亞硝酸鈉為促進劑的作用機理 式中[O]為促進劑（氧化劑），[R]為還原產物，由於促進劑氧化掉第一步反應所產生的氫原子，加快了反應（1）的速度，進一步導致金屬表面H+濃度急劇下降。同時也將溶液中的Fe2+氧化成為Fe3+。 * 第二十六页，共122页 磷化過程（3） 水解反應與磷酸的三級離解 磷化槽液中基本成分是一種或多種重金屬的酸式磷酸鹽，其分子式Me(H2PO4)2，這些酸式磷酸鹽溶于水，在一定濃度及PH值下發生水解泛音法，產生游離磷酸： H3PO4 H2PO4－+H HPO42－+2H+ PO43－+3H+ Me(H2PO4)2=MeHPO4+H3PO4 3MeHPO4=Me3(PO4)2+H3PO4

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