北京永泰和
  
     科技与创新

 

     科技与创新

 

加工工艺

 

      水性锌铬涂层的加工有一整套完整的工艺流程,在加工过程中必须严格按照工艺操作才能保证涂层的加工质量。为了提高生产效率和涂层质量,加工流水线的设备也必须适应加工工艺的要求。现对加工工艺和加工设备做简单介绍。
 

一.水性锌铬涂层的加工工艺流程:
    

二.锌铬涂层浆液的产前准备
   锌铬涂层浆液出厂时按配比规定分为A、B两组成份包装。A组份主要由超细片状锌铝粉和二醇等组成,为银灰色膏状物,无金属硬块;B组份主要由铬化合物、分散剂、去离子水等组成,为棕红色水溶液,无结晶和沉淀物。

        涂料的理化性能如下表:
 

粘度(秒)比重(g / ml)Ph值Cr6+含量
35-451.3±0.14.0±1.0

19g / 1


    锌铬涂层浆液是无臭银白色的粘性液体,在配制前分A、B两组成分存放。在使用前应将A、B液按比例配制好。配置过程如下:
    第一步:取定量A液充分搅拌(温度保持在25℃左右);
    第二步:取定量B液(温度控制在25℃~28℃)慢慢加入到正在搅拌的A液中,并连续不断搅拌,此时反应温度应在30℃~40℃之间;
    第三步:将微量增粘剂一点一点加入到正在搅拌的混合液中使之溶解;
    第四步:增粘剂加入1小时后将混合液降温保持在20℃左右继续搅拌4小时以上使浆液进一步熟化;
    第五步:将混合好的浆液用80~100目丝网过滤到浆液池内,继续搅拌8小时以上即可使用。
 
    浆液在使用时温度应保持在20℃,平时不使用时应在15℃左右保存。混合好的浆液应在两周内用完。平时要经常对浆液的指标进行化验和测试以保证浆液的使用质量。

三.涂装前处理工艺:
    涂层加工前处理包含除油污清洗和抛丸除锈两个过程。处理后必须经过严格检验合格后才能进入下道工序。
    第一步:除油污处理:
    锌铬涂层采用水剂高效化学除油剂,清洗设备简单,除油成本低。使用的设备是输送带式连续清洗机,使用无污染的高效水质清洗剂,清洗效率很高能达到工艺要求,是我国工业涂装行业常用的方法。清洗基本工艺流程是:
     
    第二步:抛丸除锈:
    应用锌铬涂层技术时,对金属表面一般要采用抛丸机进行除锈处理,抛丸时间要根据金属工件锈蚀情况不同来控制,抛丸后要仔细检查。抛丸处理后还要注意清除粉尘和混入的残余钢丸以免污染锌铬涂层浆液。抛丸合格的金属零件要及时进行涂装处理。 

四.涂装工艺:
    锌铬涂层浆液通常保存在专用浆液池内,浆液池内的温度在进行沾浆工作时应控制在20℃,在平时保存时控制在15℃左右以保证浆液不变质。

    第一步:将经过前处理的金属零件放入专用筐内,用起重设备将专用筐吊起,慢慢浸入浆液池内15秒钟,反复浸二至三次。
    第二步:离心甩干:将经过沾浆处理的专用筐放入专用甩干机之内,一般经过正向、反向反复二个周期将金属零件表面多余的浆液甩掉,在表面形成均匀的浆液层。正、反向甩干时间根据零件的大小和浆液的粘度来确定,一般在15—20秒钟左右。对大型或特殊的零件可采取刷涂或用喷枪喷涂的方法来处理。

五.烘烤固化工艺:
    烘烤固化工艺在通 过式烘炉内进行。锌铬涂层的烘烤分两步进行:

    第一步:在120~150℃温度下烘烤10分钟,给零件预热,除去涂层中80%的水分,将涂层中的Cr6+还 原为Cr3+
    第二步:在280~310℃的温度下烘烤20分钟(2倍于第一步烘烤时间),对于大件(有效厚度大于30cm)温度可升到340℃,反应生成层叠状涂层,水分全部蒸发,并且少量Cr3+在部分新鲜空气(可在炉内加特殊装置强制气体流动)的作用下又被氧化为Cr6+(氨水实验主要检验它)。

    涂装和烘烤工艺一般要进行二遍。第一次烘烤结束后将金属零件放在清洁、通风处冷却。待零件温度降到30℃以下时再进行第二遍涂装和烘烤。加工后的产品必须经过严格检验才能出厂。
 

六.浆液的检验和成品涂层的检验:
(一)锌铬涂层浆液的检验:
     锌铬涂层浆液要检验指标

     1.PH值4.0±1.0    使用PH值酸度计;
     2. Cr6+含量19g / 1;
     3. 比重1.3±0.1 g / ml     使用比重计;
     4. 粘度35-45秒     使用涂-4杯PH值;

     Cr6+含量的测定采用硫代硫酸钠滴定法测量:(每周两次)
     取样:取5ml浆液在容量瓶中稀释至100ml,再用移液管移取上述溶液10ml,稀释至100ml。
     过滤:在布氏漏斗中使用滤纸过滤上述溶液。
     滴定:往过滤后的溶液中加10ml 36%的HCL(盐酸)、20%的KI(碘化钾)溶液5ml、5%的淀粉溶液5ml,此时溶液呈深蓝色,接着用0.1当量的Na2S2O3(硫代硫酸钠)溶液滴定上述混合液至无色透明状,设消耗Na2S2O3溶液x ml,则Cr6+的含量=3.467xf克/升(f为用重铬酸钾标定硫代硫酸钠的当量系数)。

(二)成品涂层检验(附着力、厚度、涂覆量、氨水实验、析出Cr6+、硝酸氨实验、盐雾实验)

     测厚度:用测厚仪来测量,误差较大,涂层厚度一般为5~7微米。
     附着力:用3N/cm2的胶带紧贴涂层的表面,要求没有气泡,然后用与水平呈45度的力迅速拉下胶带,通过观察剥离下来的锌、铝粉的多少来判断附着力的好坏,附着力大于或等于3.5级为合格。
     氨水实验:定性分析Cr6+。用分析纯的NH4OH(氨水)往零件上滴1~2滴,30秒内涂层应泛黄,因为合格涂层内必含有一定量的Cr6+,和氨水反应生成铬黄。如果涂层不泛黄,说明零件必定烘烤不足。


     涂覆量的测定:
     ①首先测零件的表面积S:
     ②称重:用千分之一的天平称,(选取同一规格的若干零件来称,再取平均值,这样精度高)设零件质量为M;
     ③将称好的零件放入80℃的20%的NaOH(氢氧化钠)溶液中浸泡1分钟,发现涂层剥离,有气泡产生,到无气泡产生为止,(该过程在通风橱内进行);
     ④取出剥离好的零件用自来水将其冲洗干净,然后再放入化学分析纯的丙酮溶液中浸泡,接着取出吹干;
     ⑤用天平称零件的净重m;
则涂覆量:CW=(M-m)/S(mg/dm2
涂覆量大于200 mg/dm2为合格。

     析出Cr6+检验:
     ①取若干零件称重M;
     ②将零件放入80℃的5%分析纯的NaCL溶液中浸泡1~2个小时,使Cr6+全部从干膜中析出
     ③用去离子水对零件反复冲洗到溶液中;
     ④再称出剥离件的净重m;
     ⑤滴定Cr6+:往溶液中加5ml 36%的HCL、20%的KI溶液5ml、5%的淀粉溶液5ml,用0.01当量的Na2S2O3溶液滴定上述混合液至无色透明状,设消耗Na2S2O3溶液x ml,则析出Cr6+=xf/(M-m)ml/g 即单位重量的涂层中含有Cr6+的量。

     合格品的析出Cr6+应大于20 ml/g

     盐雾实验:按GB 6458-86《金属覆盖层 中性盐雾试验》试验≥1000小时无红锈.