喷粉工艺线路讲坛docxWord格式.docx
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●人们常用腐蚀性强，污染严重的硫酸、盐酸、硝酸等强酸除锈，且多数系用中温工艺。
这些除锈方法对磷化过程和磷化膜的形成不利。
因为强酸使工件表面的晶粒更多地受到破坏，并使膜层结晶粗大、厚重，氢脆倾向性加大，尤其是空腹钢（门）窗等结构复杂件的焊缝、工艺孔、边角处会留下酸腐蚀的隐患，使涂装质量受到极大危害。
当然，强酸除锈对磷化及涂装的影响随强酸的种类、浓度、使用温度和浸渍时间的不同而各有差异。
●时间的控制：
在涂装试验表明，强酸除锈的时间过长，基材表面会出现过腐蚀，表面粗糙，致使磷化膜结晶粗大厚实；
反之，时间过短，不仅锈除不下来，还会使基材表面活化不够，同样会使磷化膜粗大。
因此，控制除锈的时间亦同样重要。
●超声波清洗：
超声波与声波一样是一种疏密的振动波，在传播过程中，介质的压力作交替变化。
液体间相互碰撞产生强大的冲击波。
虽然位移、速度都非常小，但加速度却非常大，局部压力可达几千个大气压，这就是所谓的空化效应。
●巳很脏的抹布和溶剂仍旧使用，可去污但同时带回油污、脏物，采用这种方法应经常更换抹布和溶剂。
●酸洗工艺主要有浸渍酸洗法、喷射酸洗法和酸膏除锈法，在酸洗时务必加入酸洗缓蚀剂，防止酸对金属的腐蚀，用水洗至中性，烘干。
酸洗液由由缓蚀剂、促进剂、抑雾剂、表面活性剂等复配而成。
一般多用浸渍酸洗法，大批量生产中可采用喷射法。
钢铁零件一般在10％～20％（体积）硫酸溶液中酸洗，温度为40℃。
当溶液中含铁量超过80g/L，硫酸亚铁超过215g/L时，应更换酸洗液。
常温下，用20％～80％（体积）的盐酸溶液对钢铁进行酸洗，不易发生过腐蚀和氢脆现象。
由于酸对金属的腐蚀作用很大，需要添加缓蚀剂。
清洗后金属表面成银白色，同时钝化表面，提高不锈钢抗腐蚀能力。
●喷砂处理：
采用压缩空气，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂）高速喷射到需要处理的工件表面，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。
（一）工件涂镀、工件粘接前处理喷砂能把工件表面的锈皮等一切污物清除，达到不同程度的粗糙度，大大提高工件与涂料、镀料的结合力。
或使粘接件粘接更牢固，质量更好。
（二）铸造件毛面、热处理后工件的清理与抛光喷砂能清理氧化皮、油污等，提高工件的光洁度，工件外表更美观。
（三）机加工件毛刺清理与表面美化喷砂能清理工件表面的微小毛刺，在工件表面交界处打出很小的圆角，使工件美观精密。
（四）机械零件经喷砂后，能在零件表面产生均匀细微的凹凸面，使润滑油得到存储，。
（五）对于某些特殊用途工件，喷砂可随意实现不同的反光或亚光。
（六）喷砂处理使用不当时将会破坏工件的表面，使之凹凸不平，对粉末喷涂不利。
因此喷砂要控制压缩空气压力、清理速度，使喷砂清理后表面粗糙度控制在要求的范围。
如控制压缩空气压力：
0．4～0．6MPa；
清理速度：
30m2／h；
使喷砂清理后表面粗糙度控制在Ra6．3～Ra12．5。
例如：
涂层准备施工厚度为50微米，则喷丸处理后表面不平度不得大于25～30微米。
喷丸处理后的工件表面极易氧化，因此应去除表面积尘后立即喷涂。
●不锈钢酸洗：
促进剂的使用浓度一般为3~5%（重量），将计量的促进剂加入计量水中，搅拌溶解即可。
可以先加硝酸后加促进剂，也可以先加促进剂后加硝酸。
常温或加热到45~55度后使用，将要处理的不锈钢件浸泡在清洗液中，处理5~30分钟或更长时间（处理温度和时间由氧化皮厚度、板材材质和处理要求而定），至氧化皮、锈完全清除干净，成银白色为止，然后用清水冲净
1．4表调
为加快磷化速度，细化磷化结晶，增加磷化的结晶点；
以酸（或碱）溶液除去除锈工序中表面多余的碱（或酸），调整酸碱度到中性，即PH值=7。
1．5磷化（皮膜１５-３０min）
高温磷化（70~90℃），中温磷化（50~70℃）和常温磷化（20~30℃）。
磷化膜一般是灰黑色的。
●用磷酸式锰、锌、镉的正磷酸盐溶液处理金属工件，使在工件表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜，所形成的磷化膜系具有细微小孔的致密结构，增大了工件表面积，使磷化膜与涂层之间产生有利的相互渗透，大大提高有机涂层对工件的附着力。
同时磷化所形成的磷化膜是一层稳定的不导电的隔离层，，抑制了微电池形成，有效地阻止涂层腐蚀。
磷化膜均匀、细致、无挂灰，这是最基本的要求。
●磷化，有镀槽和喷淋二种，对于大型复杂的工件，一般使用压力枪式清洗和喷淋磷化。
磷酸锌镀层重量为1.5～2克／米2时的防腐蚀性能为最好，磷铁镀层的重量为O.5～O.7克／米2时，具有良好的柔软性和附着力。
●以阴极电泳为例，它要求膜薄（约1～3.5μm）、均匀、细致、无挂灰、高P比值。
若采用低锌、大酸比的常温磷化液，采取全浸渍方式并用去离子水严格清洗的工艺，就能在油锈除得干净的优质钢板上获得这样的膜层。
若采用传统的厚膜中高温磷化液，无疑膜层较厚，P比值低，结晶较粗，则阴极电泳涂装后，涂层的机械性能（附着力、抗冲击力，柔韧性等）、耐蚀性和装饰性都不如前述的高。
●几种金属材料前处理的选择
1，
钢、铁：
去油污、喷砂处理或磷酸盐处理。
2，
铝合金（标准）：
去油污、铬酸盐处理。
3，
铝（压铸）：
铬酸盐处理。
4，
镁合金：
5，
镁合金（压铸）：
6，
镀锌、铜、铜锌合金：
去油污、铬酸盐或磷酸盐处理。
7，
电镀锌铁板、电镀锌钢板：
去油污、磷酸盐或铬酸盐处理。
●控制磷化液的总酸度、游离酸度、酸比、促进剂点数、磷化温度。
●举例：
国内所用的冷轧钢板存放时间长，已有一层很薄的氧化层，其活性与国外汽车厂所用的新鲜钢板差异很大。
因而，所消耗的游离酸较多，必须调高才合适。
②另外，国外的生产线节拍6～7米/分，而国内的生产线节拍1.2～2.5米/分。
所以，促进剂点数也相应调低。
1.6水洗、烘干、
●磷化后水洗主要是去除吸附在多孔磷化膜内的磷酸盐、酸等物质，以提高涂层的附着力、耐蚀性和防止起泡。
对于薄膜型磷化，最终水洗用去离子水，有利于彻底去除磷化膜上的杂质离子。
●烘干水分，准备喷粉。
●前处理后的工件必须完全烘干水分并且充分冷却到35℃以下才能保证喷粉后工件的理化性能和外观质量。
2．上挂前品检
●在上线之前对未涂漆之工件进行外观检查；
有很大一部分是已涂过漆的不良品，要检查是否可直接喷涂或是要脱除旧漆；
脱除旧漆方法，溶剂浸泡清洗或用专用的脱漆剂脱除。
●返修件处理。
根据涂膜厚度选取处理方法，一般有三种：
砂纸打磨、刀片刮、用脱膜剂处理。
初次返修仪打磨即可，要磨平，返修两次以上要用刀片刮或脱膜剂处理。
3．打磨、保护
●非必需过程，除去表面粒状杂质并增加一定粗糙度以增加油漆附着力；
第一遍：
400#水砂纸，第二遍；
800#水砂纸或更细
●保护（也称蔽覆）。
工件上若某些部位不要求有涂层，在预热前可采用保护胶等掩盖起来，以避免喷上涂料。
4．上挂、预热
●将产品勾于挂具上，挂具导电并随流水线移动；
挂具应为导电体，并需接地（针对静电涂装）；
挂具一般根据产品的不同特点而定制的；
数量很多，整条流水线周转使用
●预热。
一般可不需预热。
如果要求涂层较厚，可将工件预热至180～200℃，这样可以增加涂层厚度。
对铸造类零件选喷涂前预加热方式涂装，避免气孔中空气对涂膜的影响，或烘烤不足等问题。
冷产品，厚度一般37.5-125µ
m。
如果产品能加热，一次性喷涂厚度可达到500-625µ
5．吹尘
除去表面灰尘，毛屑等；
压缩空气；
静电除尘枪；
火焰燃烧；
6．手工喷涂
●粉的选择：
驾驶室内及底盘类零件选环氧类粉末，对车身外观件选聚酯类粉末，一般树脂含量在70％左右为宜。
●环境要求:
涂装场地的温度最好在15～25℃，最高不超过35℃，相对湿度≤70%、环境清洁无浮沉。
周围横向气流速度小于0.1米/秒，平均空气流速：
0.3-0.5米/秒。
湿度如过大则影响光泽度.
●在自动喷涂前对电位较低处（如阴影部分，凹部等进行预喷涂，但也是没有自动喷涂设备时的选择，效率不高，产能有限，不稳定因素多，不良率较高，漆膜厚度不均等
●手工喷涂的设备主要包括空气压缩机，输气管，空气油水分离器，喷枪，涂料容器，喷漆室等。
●喷枪的种类有：
1、重力式；
2、吸上式；
3、压送式。
●枪距工件150-300MM，自上而下，自左而右走枪。
●走枪要均匀，否则膜厚薄不均。
涂膜薄影响耐腐蚀等级，看上去涂腹不丰满，涂膜厚浪费原材料，易造成涂膜表面不平，返修不好进行。
●对喷枪选择：
Ø
对壁板类面积大形状不复杂零件选自动喷枪喷涂，对壁板类面积大形状复杂零件选自动喷枪加手工喷枪结合操作方式，对杆类小型零件选手工喷枪喷涂。
对零件形状复杂（带沟槽）的喷涂选内带电式喷枪，用精细喷涂方式操作。
对金属粉末喷涂要选专用喷枪。
●膜厚国际标准
T30（40UM以下），上）T60（41-81UM）,T100（81-120UM）,T200（121-300UM）T500（301-800UM）,T1000（801UM以上）.
●参考颜色和粉号：
供选择的塑料粉末及颜色代号：
颜色代号按以下条文执行：
a）
4411/352-2
军绿色；
b）
4400/7203
灰色；
c）
4700/S7141
浅灰色；
d）
4700/S725
驼色；
e）
4400/6171A
珍珠白色；
f）
4420/3236
纺绿色；
g）
4420/3237
金灰色。
●喷粉硬件：
A喷枪和静电控制器：
喷枪除了传统的内藏式电极针，外部还设置了环形电晕而以保持涂层的厚度均匀。
静电高压应维持稳定，波动范围小于10％。
B供粉系统：
供粉系统由新粉桶、旋转筛和供粉桶组成。
粉末涂料先加入到新粉桶，压缩空气通过新粉桶底部的流化板上的微孔使粉末预流化，再经过粉泵输送到旋转筛。
旋转筛分离出粒径过大的粉末粒子（100μm以上），剩余粉末下落到供粉桶。
供粉桶将粉末流化到规定程度后通过粉泵和送粉管供给喷枪喷涂工件。
C回收系统：
喷枪喷出的粉末除一部分吸附到工件表面上（一般为50％～70％，本公司为70％）外，其余部分自然沉降。
沉降过程中的粉末一部分被喷粉棚侧壁的旋风回收器收集，利用离心分离原理使粒径较大的粉末粒子（12μm以上）分离出来并送回旋转筛重新利用。
12pom以下的粉末粒子被送到滤芯回收器内，其中粉末被脉冲压缩空气振落到滤芯底部收集斗内，这部分粉末定期清理装箱等待出售。
分离出粉末的洁净空气（含有的粉末粒径小于1μm、浓度小于5g/m3）排放到喷粉室内以维持喷粉室内的微负压。
负压过大容易吸入喷粉室外的灰尘和杂质，负压过小或正压容易造成粉末外溢。
沉降到喷粉棚底部的粉末收集后通过粉泵进入旋转筛重新利用。
回收粉末与新粉末的混合比例为（1:
3）～（1:
1）。
使用该回收系统，本公司的总体粉末利用率平均达到95％。
D喷粉室体：
顶板和壁板采用透光聚丙烯塑料材质，以最大限度减少粉末黏附量，防止静电荷累积干扰静电场。
底板和基座采用不锈钢材质，既便于清洁又具有足够的机械强度。
E辅助系统：
包括空调器、除湿机。
空调器的作用一是保持喷粉温度在35℃以下以防止粉末结块；
二是通过空气循环（风速小于0.3m/s）保持喷粉室的微负压。
除湿机的作用是保持喷粉室相对湿度为45％～55％，湿度过大空气容易产生放电击穿粉末涂层，过小导电性差不易电离。
7．Disk喷涂
Disk自动喷涂属于静电喷涂的范畴，利用喷涂装置与接地工件之间的高电压差产生静电力，Disk以固定速度产生的离心力将涂料甩出，静电雾化涂料后涂覆于工件上，Disk上下移动覆盖整个工件范围；
Disk喷涂设备实际上是旋盘式静电喷涂设备，也可称为离心力静电雾化设备，旋盘转速为：
5000~60000r/min，工作电压为：
70~120KV，采用空气马达驱动，静电涂装使用的静电涂料，涂料的电阻值需控制在一定的范围内；
8．
补漆
检查Disk喷涂缺陷（少漆，漆薄等）部位进行修补，通过检查可及时发现Disk喷涂的缺陷并加以调整，对Disk喷涂不到的位置进行喷涂；
9．烘烤
●以180~200℃烘烤10-20分钟（扣除升温时间），将涂层熔融、流平、交联固化，流水线速度越快，则温度需调的越高；
●粉末固化的基本原理：
环氧树脂中的环氧基、聚酯树脂中的羧基与固化剂中的胺基发生缩聚、加成反应交联成大分子网状体，同时释放出小分子气体（副产物）。
固化过程分为熔融、流平、胶化和固化4个阶段。
温度升高到熔点后工件上的表层粉末开始融化，并逐渐与内部粉末形成漩涡直至全部融化。
粉末全部融化后开始缓慢流动，在工件表面形成薄而平整的一层，此阶段称流平。
温度继续升高到达胶点后有几分短暂的胶化状态（温度保持不变），之后温度继续升高粉末发生化学反应而固化。
●粉末固化的基本工艺：
采用的粉末固化工艺为180℃，烘15min，属正常固化。
其中的温度和时间是指工件的实际温度和维持不低于这一温度的累积时间，而不是固化炉的设定温度和工件在炉内的行走时间。
但两者之间相互关联，设备最初调试时需要使用炉温跟踪仪测量最大工件的上、中、下3点表面温度及累积时间，并根据测量结果调整固化炉设定温度和输送链速度（它决定工件在炉内的行走时间），直至符合上述固化工艺要求。
这样就可以得出两者之间的对应关系，因此在一段时间内（一般为2个月）只需要控制速度即可保证固化工艺。
●固化的主要设备：
设备主要包括供热燃烧器、循环风机及风管、炉体3部分。
本公司使用的供热燃烧器为德国威索产品，使用0～35#轻柴油。
送风管第一级开口在炉体底部，向上每隔600mm有一级开口，共三级。
可以保证1200mm工件范围内温度波动小于5℃，防止工件上下色差过大。
回风管在炉体顶部，这样可以保证炉体内上下温度尽可能均匀。
炉体为桥式结构，既有利于保存热
10．
品检
：
检查成品；
检查工件涂层，凡有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的，都应返修或重喷。
11．下挂包装：
取下工件，包装；
进入下一加工工序或成品入库；
12．一种五金件喷涂的工艺：
工件上挂--热水洗--预脱脂、主脱脂--水洗1、水洗2--表面调整--磷化处理--水洗3--水洗4--鲜纯水直喷--烘干--人工转挂--人工吹尘--喷粉--固化--成品检验--不合格品返修--成品摆放--成品打包、装箱--成品发货。
12．1上挂
12．2热水洗：
初步去除工件表面油脂、污物和灰尘的作用，减轻预脱脂和主脱脂原材料消耗。
a.温度50～80℃，压力0.08～0.12MPa；
b.每小时检查喷淋温度和压力、清除表面浮油；
c.适量的补充水，以降低槽内乳浊液的浓度和补充蒸发量；
d.每周清洗一次槽体；
12.3预脱脂、主脱脂：
脱除冲压半成品表面油脂。
重点检查要点：
b.每小时检查漕液总碱度和游离碱度、泡沐高度、漂洗性能、脱脂效果、淋温度和压力；
e.每小时对表面浮油进行清除；
f.通常每六个月换槽液一次。
12.4水洗1、水洗2：
通过常温工业用自来水达到去除工件表面粘附的脱脂液的作用。
a.喷淋压力为0.08～0.12MPa；
b.适量的补充水，以降低槽内水洗液的浓度，补充水来自自来水直喷的喷淋水；
c.每小时检查回流槽的泡沐高度和PH值，要求PH控制在6.5～7.5之间；
d.工件表面水膜要求连续，无脱脂剂（表面活性剂）和偏硅酸胶体残留。
f.每小时检查回流槽的泡沐高度和PH值，要求水洗1PH控制在5～7.5之间，水洗2PH控制在6.5～7.5之间。
12.5.表面调整：
把表面转化为得到成功处理的适当状态，达到在工件表面快速均匀的分布晶核，以便磷酸盐晶体快速形成的效果。
重点、要点：
a.喷淋压力为0.08～0.1MPa；
b..每小时检查漕液的PH值，PH为8～9.5之间，小于7时应考虑更换药剂；
c.每小时检查喷淋温度和压力；
d.通常每周清洗槽体一次。
12.6磷化处理
12.6.1磷化剂的主要成份为酸式磷酸盐（锌、镍、锰三元磷化剂），生成磷酸盐沉淀在工件表面。
形成磷化膜（主要成份为磷锌矿Zn3（PO4）2和磷叶石）,磷化液采用锌系磷化液，磷化温度低、速度快、沉渣量少、磷化膜结晶细致、耐腐蚀能力强。
12.6.2促进剂——磷化处理中使用的催化剂。
促进剂的主要作用——去极化，使得磷化液和工件间的反应更加容易进行。
磷化反应中产生的氢气被吸附在待磷化金属表面，从而阻止磷化膜结晶的形成，为加速磷化反应速度，缩短磷化处理时间，须滴加促进剂（通常为亚硝酸钠）以去除氢气。
亚硝酸钠分解产生NO2，使氢气经氧化反应生成水。
促进剂使金属表面调整到具备活性点均能提高磷化反应速度，能在较低温度下快速成膜。
因此在低温快速磷化配方设计时一般遵循上述机理，选择强促进剂、高酸比、表面调整工序等。
12.6.3影响磷化的因素：
①总酸度是反映磷化液的一项指标。
控制总酸度的意义，在于使磷化液中成膜离子浓度保持在必要的范围内。
使用中总酸度只有一种变化趋势，那就是因消耗而下降，此时用补充浓缩液的方式来提高。
②游离酸：
游离酸度过高，易出现生黄锈；
过低，易生成额外的额沉渣。
游离酸度反映磷化液中磷酸二氢盐的离解度，把成膜离子浓度预先确定在一个必要的范围内。
然而，不论维护多仔细，磷化液的游离酸在正常使用过程中总会有小幅度的升高（在总酸度不变的前提下）这时要加碱进行中和调整，注意缓缓加入，充分搅拌，否则碱液局部过浓回产生不必要的沉渣，出现越加碱。
③酸比：
即总酸与游离酸度的比值，5-30范围。
酸比较小的配方，游离酸度高，成膜速度慢，磷化时间长，所需温度高；
酸比较大的配方，成膜快，时间短，所需温度低。
④促进剂：
硝酸盐、氯酸盐、亚硝酸盐（氧化剂）阴极去极化作用从而加速反应，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；
亚铁离子被氧化成三价铁离子，然后形成磷化渣被除去。
12.6.4要点：
a.喷淋压力0.08～0.12MPa，磷化温度30～60℃；
b.每小时检查漕液的总酸度（TA）、游离酸度（FA）、促进剂浓度（AC）、总酸度与游离酸比（TA/FA）、淋温度和压力；
c.每周将槽液抽入高位沉淀槽内进行沉淀；
d.磷化膜一般呈灰白色、黑色和金黄色，磷化后的工件磷化膜层应结晶致密、连续、均匀；
e.磷化后的工件允许以下缺陷：
由于局部的热处理、焊接以及表面加工状态的不同而造成的颜色和结晶不均匀；
在焊接气孔和夹渣处无磷化膜；
f.磷化后工件不允许以下缺陷：
梳松的磷化膜；
锈蚀或锈斑；
局部无磷化膜（焊接气孔和夹渣处除外）；
表面挂灰严重；
切口无磷化膜或随线冷轧板样品表面无磷化膜。
注：
在磷化反应中，促进剂分解产生酸性腐蚀气体，易锈蚀磷化过程中的工作，因此禁止无故停车。
每班检查2次磷化膜耐蚀能力：
在3%NaCl溶液中浸泡5min后，2小时内不生锈。
12.7水洗3：
去除工件表面粘附的磷化液。
b.适时适量的补充水，以降低槽内水洗液的浓度，补充水来自水洗4的溢流水；
c.每小时检查回流槽的PH值，要求PH控制在5～7.5之间。
12.8水洗4：
（除PH控制在6.5～7.5之间外，同水洗3）。
12.9新鲜纯水直喷：
通过常温新鲜纯水（去离子水）进行喷淋，以达到全部去除工件表面粘附的磷化液的作用，同时达到全部置换工件表面离子水，减轻金属离子的残留。
且回流至水洗4液槽内，以降低自来水的消耗。
纯水的电导率不大于15μS、喷淋压力为0.08～0.1MPa、单排喷淋。
12.10烘干：
使磷化膜失去结晶水从而造成磷化膜孔隙率的可能性降低，以提高磷化层与涂膜的附着力，提高涂层的耐蚀性和耐水性。
要点：
工件表面不得有水迹和未除尽的油渍；
工件表面不得有锈迹；
烘干温度140～160℃；
一般情况下烘干时间为10～12分钟。
12.11人工转挂：
人工将前处理线体上的工件转到固化线体上，
12.12人工吹尘：
利用高压空气去除烘干后工件表面的灰尘等杂质。
工作前必须使用高压空气吹掉衣服上的灰尘；
观察钣金件表面是否覆盖有均匀、致密的磷化膜，是否有砂粒、灰尘、未烘干的水渍等，有缺陷的用砂纸打磨后，用压缩空气吹净，有水渍的钣金件要擦拭干净并用压缩空气吹干。
12.13喷粉——工艺要求：
12.13.1新工件：
电压60—90KV，送粉气压+配粉气压=0.4—0.6MPa、枪物距150—300mm；
返工件：
电压30—70KV，其它相同。
12.13.2流化床压力调节范围一般在1.5-2.0bar，反吹压力调节范围一般在4.0-4.5bar，压差表压力范围应在3.2-4.2bar，粉房温度15-25℃，最高不超过35℃，相对湿度75-85%，喷涂设备近旁应避免气流，周围横向气流速度小于0.1米/秒，平均空气
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