涂装前处理工艺流程图(涂装前处理脱脂工艺相关内容补充)
前文我们介绍了汽车生产车间脱脂的内容和原理, 今天我继续探讨脱脂的其它的相关内容。
影响脱脂的因素
脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂四个因素。
(1). 脱脂温度
总的来说,温度越高,脱脂越彻底。这是因为三方面的原因,第一,温度使油污的物理性质发生变化,例如滴落点高的防锈脂、凡士林、固态石蜡等,在比较低的温度下,即使采用高浓度的碱液也难洗净。但是,当提高油污的温度,它们的粘度就降低,甚至形成液滴而利于除去。第二,促进化学反应的进行,一般地说,温度每上升10℃,化学反应速度提高1倍。第三,加速表面活性剂分子的运动,从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温度的升高,溶液对污物的溶解能力也提高。但是,并不是所有场合都是温度越高越好,各种脱脂剂都有其合适的温度范围,在采用某些种类表面活性剂的脱脂液中,过高的温度会使表面活性剂析出集聚如同油珠附着在表面上,造成磷化膜发花不均匀。
(2). 脱脂时间
在脱脂操作中,必须保证有足够的脱脂时间,压力喷射脱脂时间一般为1.5~3min,浸渍脱脂一般用3~5 min(视油污的种类和多少而定)。增加脱脂时间,即延长脱脂液与油污的接触时间,从而提高脱脂效果。油污越多,脱脂时间就会越长。但在流水作业中,往往不允许采用太长的时间,这就需要从其他的影响因素中去赢得时间,如先用喷射预脱脂1 min,再用浸渍法脱脂3 min。
(3). 机械作用
在脱脂过程中,借助于压力喷射或搅拌等机械作用是非常有效的,因为,喷射时迫使新鲜的脱脂溶液与工件表面有良好的接触,而且整个脱脂溶液含量均匀,有利于提高脱脂效果;喷射时依靠机械作用力促使脱脂剂渗透和破坏油膜,从而有效地迫使油污脱离工件表面;喷射时促使脱离工件的油污乳化和分散于脱脂溶液中,防止油污再吸附到洗净的工件表面上。
在中、低温脱脂中,机械作用尤为重要。一般地说,压力喷射脱脂比浸渍脱脂速度要快1倍以上。喷射压力通常为0.1~0.2MPa,但用于喷射脱脂的脱脂剂必须是低泡的,以免泡沫过多影响正常操作和脱脂液流失。浸渍脱脂也不能认为是静止浸渍,必须装备有循环泵,使槽液不停地搅动。
(4). 脱脂剂对脱脂效果的影响
脱脂剂的组成及使用方法对脱脂效果有很大的影响。例如,含有表面活性剂的碱液脱脂剂比单独的碱性溶液脱脂效果好。对于滴落点高的固态和半固态油脂,用溶剂清洗比用其他脱脂效果好。为了提高油污的乳化和分散能力,适当提高脱脂剂中表面活性剂的含量是有效的,不同的表面活性剂品种及不同的碱性物都使脱脂效果产生一定差异,良好的脱脂剂都是经过大量的试验和反复的筛选而确定的。使用过程中,脱脂剂会不断地被消耗,使浓度降低,因此,必须定期地补加脱脂剂,以保持必要的浓度。脱脂剂的脱脂效果与浓度并不是一个直线上升的关系。因此,对于脱脂质量要求很高的情况,不应当采取大幅度提高浓度的方法,而应该采用二次脱脂的办法,两个脱脂溶液可以是相同的,而且也不必额外地提高浓度。
选用脱脂剂时应考虑的因素
(1). 被处理工件的材质
因为不同的金属在碱液中具有不同的腐蚀界限,因此,必须根据工件的材质选择合适的pH值的脱脂剂。钢铁件在碱性脱脂剂中不腐蚀,但是,如果是由钢和其他金属构成的组合体,则必须考虑脱脂剂的pH值。各种金属耐碱性的pH极限值及各种碱性溶液的pH值见表1-1、表1-2。
表1-1 各种金属耐碱性的pH极限值
pH极限值 |
金属或合金 |
pH极限值 |
10 |
黄铜 |
11.5 |
10 |
硅铁 |
13 |
11 |
钢铁 |
14 |
表1-2 各种碱性溶液的pH值
碱 性 溶 液 |
1%溶液pH值 |
氢氧化钠 |
13.4 |
偏硅酸钠 |
12.1 |
磷酸钠 |
12.0 |
碳酸钠 |
11.7 |
焦磷酸钠 |
10.2 |
三聚磷酸钠 |
9.7 |
磷酸氢二钠 |
9.5 |
碳酸氢钠 |
8.6 |
(2). 被处理工件上油污的种类
要考虑工件上油污的化学性质,油污的形态,油污对底材的吸附性等情况,选用合适的脱脂剂。
动植物油是可皂化的,因而在较高的温度下用NaOH脱脂是有效的。矿物油不发生皂化反应,用NaOH脱脂就不合适了,应该选用乳化性能好的脱脂剂才能奏效。
用一般的水基脱脂剂在低温和中温是很难洗净半固态的防锈脂,这时用溶剂脱脂是很有效的。清洗吸附性较强的防锈油比机械油困难,因此,应该选用更好的脱脂剂来清洗防锈油。
(3). 脱脂方式的正确选择
在工业涂装中,广泛采用喷、浸和喷浸结合等三种清洗方式。
脱脂方法不同,对脱脂剂要求也不同,压力喷射脱脂因机械作用力大,脱脂效果好,但由于是处在极易起泡的状态下,因而选用低泡性脱脂剂是不可缺少的条件。
浸渍脱脂的机械作用较弱,因而要选用脱脂性能更好的脱脂剂,适当增加脱脂剂含量和延长脱脂时间。浸渍清洗适用于有空腔的复杂工件(如汽车车身)的去油清洗。
喷浸结合清洗方式兼有上两种方式的特点。
(4). 注意与后续工序的配合
后续工序是酸洗还是磷化,磷化前有没有表面调整工序,都与脱脂剂的选用有关。因为不同的前处理与磷化配套,所得磷化膜的质量不同,品质也不同。
对于脱脂,如果下道工序是薄型磷化处理,要选用低碱度的带表面调整作用的脱脂剂;如果有单独的表面调整工序,则需考虑脱脂效果,碱度影响不大,可不予过多考虑;如果下道工序是酸洗除锈,则不必选用带表面调整作用的脱脂剂,而是在磷化前单独设表面调整处理;如工序间隔较长,则需要选用水洗后生锈倾向较小的脱脂剂(如磷酸盐类型的脱脂剂)或增加喷湿处理。
脱脂效果的检查
检查脱脂效果的方法有很多,例如:目测法、揩擦法、水浸润法、接触角法、硫酸铜法、残留油分质量法、比色法、荧光法、红外分光法等。在生产管理中,最常用的,也是最简便的方法是水浸润法,即观察脱脂并水洗后的表面水膜连续完整情况。充分脱脂的表面,其水膜应完整连续,无水珠悬挂。在磷化条件正常的前提下,观察磷化膜也能检查脱脂效果,只有在清洁无油污的金属表面才能形成外观完整的均匀磷化膜,任何清洗方面的不足都会立即显示出来。当然现在有更先进的检测仪器, 在执行过程中, 可以将相关数据集结上传至数据库,通过通讯可以直接反应的对应的人员的工位上, 一旦有出入, 直接报警提示。
在脱脂的实际应用中,经常会碰到一些问题,表1-3列举了一些可能出现的问题及解决办法。
表1-3 脱脂过程中常见的问题及解决办法
问题 |
原因 |
解决办法 |
脱脂效果不佳 |
1) 脱脂剂选择不当 2) 脱脂时间太短 3) 脱脂温度偏低 4) 脱脂剂浓度偏低 5) 喷射压力低 6) 喷嘴堵塞,流量不足 7) 浸渍脱脂的机械作用力小 8) 工作液中含油量太高 9) 脱脂后水洗不彻底 |
更换脱脂剂 延长脱脂时间 提高温度 提高浓度至工艺范围 提高喷射压力 定期清理喷嘴 用泵循环工作液或摇动零件 更换槽液,并控制槽液中油的质量分数小于0.4%,并加强水洗,水洗水要连续溢流 |
工作液泡沫高 |
1) 温度太低 2) 循环泵密封处磨损而进入空气 3) 脱脂剂选择不当 |
提高温度至规定范围 更换泵的密封材料(最好选用立式泵) 更换脱脂剂 |
水洗槽泡沫过多 |
1) 水洗槽溢流量太小 2) 循环泵密封处磨损而进入空气 |
加大溢流水量 更换泵的密封材料(最好选用立式泵) |
水洗槽碱度过高 |
1) 碱槽向水洗槽窜溶液 2) 零件带太多的碱液入水洗槽 3) 水洗槽的溢流量太小 |
改造设备,避免窜液 改变装挂形式,或延长滴液时间 加大溢流水量 |
零件水洗后生锈 |
1) 工序间隔时间太长 2) 零件停在水洗段时间过长 |
工序间增加喷湿 零件不允许在此长时间停留 |
脱脂工艺的内容工艺大致也就这些, 如果最新的改善,咱们持续修改和更新。
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