整車涂裝—前處理工藝

2025-05-29 12:00:39·  來源:汽車制造網(wǎng)
 

   作為涂裝的第一道工序,前處理工藝扮演著獨特的角色。它的存在主要是兩個目的:1、洗去前工序帶來的油污、粉塵等,為整個車身或零件涂裝做好準(zhǔn)備;2、在金屬表面形成一層膜,為后續(xù)的有機(jī)涂層提供“錨點”,保證涂裝的附著力。為達(dá)到以上兩個目的,前處理主要通過以下幾個工藝實現(xiàn):脫脂→表調(diào)/磷化或薄膜→各種水洗。



   脫脂的作用顧名思義就是為了脫去油脂,這里包含動物油脂、植物油脂、防銹油等等各種前工序有意或無意導(dǎo)致的油污,以及在加工制造過程中導(dǎo)致的污染。其原理主要是分為三個方面:

1、皂化反應(yīng),含有羧基的動物油脂與含有羥基堿反應(yīng),把不溶于水的物質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)變成易溶于水的物質(zhì)。

2、膠束分散,通過含有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)的有機(jī)化合物,親油的一端插進(jìn)油脂里,把油脂包裹起來,親水的基團(tuán)就全在外面,形成一個親水膠束,將油脂包裹分散到水中。

3、機(jī)械去除,通過熱水讓油脂軟化,再通過水的機(jī)械攪拌和沖擊,破壞油脂在工件表面的結(jié)合狀態(tài),最終從工件上脫離下來。

   脫脂完了就開始進(jìn)行真正的表面處理,目前的表面處理主要分兩個體系:磷化體系和薄膜體系。磷化體系是最早的表面處理方式,目前仍有很多應(yīng)用,而薄膜體系則是磷化體系的替代品,成熟規(guī)模應(yīng)用時間應(yīng)該還不到10年。




   磷化體系是通過表調(diào)→磷化→(鈍化)工藝,在金屬表面形成一層1-3微米的磷化膜,賦予金屬短時間的防腐能力,為電泳漆的附著力打好基礎(chǔ),其優(yōu)勢在于防腐能力好、磷化膜成熟穩(wěn)定,但其劣勢在于,能耗高(一般需要加熱)、廢水中含有鎳(廢水處理成本高)、磷化過程沉渣量大(尤其是鋁件較多時)。



   薄膜體系主要分兩類:鋯化和硅烷。鋯化體系是通過鋯化反應(yīng)形成一層納米級無機(jī)鋯化膜,而硅烷體系則是形成一層有機(jī)/無機(jī)復(fù)合納米膜,兩種體系有些相似,都是納米級涂層。其優(yōu)勢在于:能耗低(室溫下反應(yīng))、廢水不含鎳、反應(yīng)沉渣量極少,其劣勢在于,防腐能力差、過程控制不好易導(dǎo)致電泳附著力問題。

   脫脂的控制關(guān)鍵點在于pH、堿度、油含量等,pH過低會導(dǎo)致脫脂除油不干凈、脫脂后返銹等問題。

   磷化的控制關(guān)鍵點在于游離氟、促進(jìn)劑、磷化渣含量以及層流攪拌等,控制不好易導(dǎo)致磷化斜紋、電泳后磷化渣顆粒等問題。

  薄膜工藝的控制關(guān)鍵點主要是薄膜厚度,要嚴(yán)格控制好反應(yīng)時間,及時終止反應(yīng),且在前處理和電泳過渡環(huán)節(jié)保持表面濕潤。薄膜膜厚控制不好極易導(dǎo)致電泳附著力不良、防腐失效問題。

   另外,作為前處理過程中比較低調(diào)的水洗工序也非常重要,水的污染度最終也會影響前處理和電泳效果,脫脂后水洗適當(dāng)?shù)膲A污有利于控制脫脂后返銹,但磷化或薄膜后的水洗一定要嚴(yán)格控制電導(dǎo)率,不然的話易逐漸污染電泳槽液,影響電泳品質(zhì),必要時還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍⒕?