热镀锌板的喷粉

热镀锌板的喷粉摘要:双重系统,也就是给热镀锌板喷粉的系统,这是一种极其有效的防腐蚀系统.但是细致的表面处理技术可以用来减轻涂层潜在的缺陷.根据电镀层的年限和特性来决定采取哪种表面处理技术.引言热镀锌板零部件都需要被喷粉.进行喷粉的原因是保护一些由于构造原因所致的特殊结构.对它们进行特殊保护或者延长现有构件的寿命.喷粉和表层镀锌的结合组成了双重系统(1).当.喷粉和表层镀锌结合在一起比其它任何一种保护系统的防腐蚀性能都好(2)热镀锌板的喷粉需要细致的表面处理技术和对防腐蚀系统的很好的了解.给刚镀锌的钢板喷粉的误差范围极小.但是不管是旧的还是新的镀锌板都存在喷粉附着力问题.普遍原因是表面清洁和处理工作没做好(3).表面通过清洁处理的喷粉并且镀锌的防腐蚀系统确保部件很长的寿命(4).如果喷粉被妥善的保持在镀锌层表面,那么就不存在腐蚀的可能性.镀锌板如果暴露在空气中长达一年的时间,那么喷粉的附着力问题不大.镀锌已经腐蚀的产品在表层形成了一个厚实不溶解的表层,能够迅速吸收喷粉.镀锌板在镀锌后24-48小时内进行喷粉也可以解决附着力问题.电镀层热镀锌有两种操作方法.可以将部件放入锌液中进行滚筒式镀锌,表层的性能直接取决于钢板插入锌液里的速度.最常见的需要采取滚筒式镀锌的是薄片和金属丝.这种滚筒式目的是使镀锌层光滑,稀薄,表层全部覆盖到锌液,而且包含很少的锌铁合金.涂层可以形成一个钝化合金,易于喷粉.第二种热镀锌方式叫“沐浴式”镀锌，可以将部件单个或集体放入锌液中.这种涂层由不可扩散的锌和铁形成。图一是典型的热镀锌显微图。这种涂层形成了4个截然不同的表层。第一层叫gamma层，含锌75和含铁25。下一层是delta层，含锌90和含铁10。第三层是zeta层，含锌94和含铁6。最后一层是eta层，含锌100，不含铁。在“沐浴式”镀锌过程中，由于过程很大的变化性影响图层的厚度。主要决定因数是钢板的化学性。图1热镀锌板的微观结构硅和磷这两种元素加快了锌和铁的相互扩散，使热镀锌层变厚，上面布满金属间化合物。图2展示的是由于浸渍在锌液时间不同而形成的两个不同等级的涂层。曲线显示是正常钢板的镀锌反应是自我限制。当锌和铁的自我扩散速度变慢时会停止增加涂层的厚度。然而，对于活性的硅钢，只要你将钢板浸渍在锌液中，它就会继续增加镀锌的厚度。钢板的活跃性取决于其所含硅和磷元素量。当钢板是活性的，所含元素主要是铁和锌的金属间化合物时，涂层易形成。这意味着表层不明亮，相当的愚钝并有轻微的粗糙。这种金属间化合物的表面易于喷粉。活性镀锌板主要关注点是涂层的厚度。如果涂层太厚会变得很脆弱，很难承受压力，容易使镀锌层和钢板脱离。把握好硅和磷的含量对制造高质量的镀锌层至关重要。图2两种不同材质的钢板所致镀锌板的涂层重量镀锌层表层很多电镀工对镀锌层进行后处理，避免累积污垢的形成。此外，有时会将镀锌的部分放进水中从而去加快铸模。如果镀锌板马上就要喷粉，不要进行此类操作。后处理会改变涂层的表面的化学成分。然而一些操作，如磷酸盐化，制造更好的喷粉表层，如染色处理，这些都会使表面很难喷粉。咨询电镀工和油漆公司要在做后处理之前进行喷粉。 淬火对涂层表面没什么损害，但是淬火池中有少许油脂，熔剂会影响喷粉的附着力。图3 锌表层的腐蚀周期 金属锌氧化锌氢氧化锌碳酸锌热镀锌板通过提供障碍物给气体元素或阴极防蚀保护给钢板。锌的防腐蚀性起源于锌的厚度，产品不溶解的腐蚀表层随着时间在表面的镀锌上形成。新的镀锌板很明亮，这时候表面全部是锌。这种表面相当光滑，所以在钢板镀锌后24-48小时内表层只有一点点粗糙， 这样刚好适合喷粉。图3显示的是金属锌自然的腐蚀周期。涂层表层的锌在空气中暴露12小时内开始发生氧化反应。氧化锌形成后，氧化锌到氢氧化锌的转变过程迅速，速度取决于空气中合适的是水分或者镀锌的稠度。腐蚀周期的最后一步是氧化锌和氢氧化锌到碳酸锌的转变。镀锌板暴露在空气中容易发生这种情况。二氧化碳在空气中和锌氧化物发生反应。这种腐蚀产品，碳酸锌在水里是不可溶解的，在涂层表面形成一个厚实的表层。这种表层也会慢慢的腐蚀，但给暴露在空气中超过一年时间的锌提供障碍物，使其表层覆盖满碳酸锌。整个系统的腐蚀率取决于碳酸锌的腐蚀率或溶解率。非常中性或酸的溶液就可以快速溶解表层。由于酸性溶液可以快速溶解碳酸锌表层，所以腐蚀率在PH值很低的空气中改变很快。图4 所示是腐蚀率图表。高PH值也会缩短镀锌层的寿命。图4锌的腐蚀率和空气中PH值的关系碳酸锌表层非常稠密，而且有轻微的粗糙。在没有经过表面处理时，喷粉的附着力极其好。镀锌物品暴露在空气中一年以上完全被碳酸锌覆盖。两种情况下，镀锌板需要很少的表面处理。一是镀锌部分从锌液中拿出来少于24-48小时，二是镀锌板已放置在空气中有一年之久了。如果不符合以上情况，需要进行表面处理来清除涂层上锌氧化和氢氧化锌。不幸的是大部分镀锌板到最后一关出问题。很少电镀厂的镀锌设备有喷粉能力。结果是部件在镀锌后运输到其他喷粉车间或工厂，在部件镀锌后好几天才喷粉。镀锌板的表面处理图5喷粉脱落的柱子成功的表面处理是制造强附着力的喷粉层和体现双重系统优势的关键。图5中，由于劣质的表面处理，柱子喷粉有脱落。喷粉时，表层有氧化锌和氢氧化锌。涂层看似很粘附产品表面，但过两三年后，氧化锌开始从下面的锌金属脱离。因为喷粉只是粘附在氧化物锌上，所以这时从柱子上脱落了。表面清洗喷粉前要清理镀锌板上的所有灰尘和油污。同时要注意不要清理的太多。碱清洗, 氨水清洗,溶剂清洗都是比较常见的清洗镀锌板表面灰尘的方法.有些清洁人员针对不同的喷粉方式采取不同的清洗方法.需要向喷粉厂咨询具体的反映问题.可以用碱性溶液,PH值在11到12之间清除镀锌板表层灰尘和油脂,但PH值不要超过13,否则会损坏表层的锌.大部分碱性溶液正常情况下都含有2-5钠化合物,并含有少许乳化液和螯合物.可以通过浸上溶液,喷洒溶液和将溶液粘在刷子上的方式清洗表层.如果用刷子,最好用短而硬尼龙的毛刷, ,一定不要用铜或钢的刷子.如果用喷和刷的的方式,工作温度要调到华氏摄氏度140-185之间.对于刚镀锌的钢板可用比较稀释的乳液清洗表面的杂质.清洗后,用热水清洗表层并晾干.如果你用不起毛的抹布或软毛刷,可以用矿物酒精,松脂,高闪点石脑油和其他传统的溶剂都能用来清洗表层. 抹布或软毛刷必须经常更换,防止再次将杂质带回.清洗后,用热水冲洗并完全晾干.可以用含氨1到2的溶剂清洗表层,但是这种方法不适合表面有锌渣残余的情况.当钢板从锌中提取出来时,也许会带上一些氧化锌,也就是锌渣.喷粉前必须将锌渣去除.清洗后也要用热水冲洗并完全晾干.表面处理为了提高喷粉时的附着力,镀锌板表面必须压平没有孔和凸起的地方.轻微粗糙化易于上粉.在将钢板从锌液取出时,多余的锌液会顺着钢板的边角流下来,形成一些凹凸不平的不规则的边角.这些多余的锌液也易形成一些小珠.必须清除这些凸起点和珠,否则很难喷上粉.可以用手或强力砂轮机清除,但进行这些操作时必须很小心,镀锌层不要磨的太薄.为了使清洗后过于光滑的镀锌板表面增加粗糙度,我们可以使用喷砂处理,但注意不要使表面镀锌弄得太薄.一般选用粒径在200-500微米之内的砂.如图6 所示,一般用铝/镁硅酸盐的效果很好.一些有机物如玉米棒和核桃壳或矿物质,例如摩氏硬度不超过5的金钢砂,石灰岩都可以用.进行扫射喷砂处理时镀锌板的温度直接影响了表面的最后效果。当镀锌部件温度在175-390华氏摄氏时最利于进行喷砂效果。周围环境建议为相对湿度低于50,温度不低于70华氏摄氏度。不要将扫射喷砂和普通的为了清除未上涂层的钢板所进行的近白喷砂相混淆。近白喷砂会磨去镀锌的部分,使锌的防腐蚀性能消失.扫射喷沙必须由有经验的操作工进行.如果扫的角度过于垂直,很快就会磨去涂层上的保护锌层而不仅仅是表面的氧化锌层。图6镀锌板的喷砂处理渗透式涂封剂清洗过后,三分之二的涂封剂有时用来在镀锌表面形成一个50毫米厚的涂层.这种表面处理方法特别有用,可以去除表层的氧化和氢氧化锌。按照制造商的指示,用罩光漆涂在渗透式涂封剂上面.磷酸锌处理磷酸锌处理是一种转化皮膜,它可以使锌表层钝化,阻碍锌氧化物的形成.可以通过将钢板浸泡在磷酸锌溶液里,喷洒溶液和用软毛刷刷上溶液. 磷酸锌需要停留在镀锌板上3-6分钟,然后用清水冲洗并完全晾干.这种处理方法对大部分喷粉来说很适合,但不适合锌含量比较多的镀锌板.蚀洗用涂料这种处理方法是用金属处理剂去中和表层的氧化物和氧化氢,同时腐蚀镀锌板表层. 蚀洗用涂料时钢板表层增加7-13毫米的厚度.如果厚度超过13毫米将会影响喷粉的附着力.达到适合的厚度关键是要在车间进行此类操作,任意场所的操作容易使保护层过厚而且不规则.进行此类操作时一定要按照制造商的要求从而取得最佳结果.丙烯酸的钝化效果这种处理方法是用丙烯酸溶液稀释镀锌板表层,同时增加镀锌层粗糙度. 清洗干净的镀锌层要求有1毫米的丙烯酸钝化层. 喷粉前丙烯酸钝化层要完全晾干.喷粉的选择合适的喷粉系统至关重要.根据所需双重的涂层部件,环境关注和整个系统的美学效果选择不同.很多喷粉公司提供专为镀锌钢板好的喷粉系统.和你的喷粉制造商咨询采取哪种喷粉系统比较合适。双重系统性能当镀锌板喷完粉后，双重系统提供一个更加复杂的腐蚀保护。镀锌板涂层对钢板提供阴极保护和障碍物保护。镀锌层充当一种障碍物减弱锌的腐蚀性。整个双重系统不仅延长镀锌层和喷粉的使用寿命，而且总共延长1.5-2.3倍。图7双重系统的寿命图7展示了两种反腐蚀系统的结合增加了反腐蚀效果。上图右方显示了四种环境下的使用寿命：a：工业环境，b：城市环境，c：海洋环境，d：乡村环境。涂层的寿命如图上方所示，涂层厚度边角显示。传统的喷粉系统使用寿命如图左下方所示。图中边角显示的是时间，上方显示的是涂层厚度。第三幅图是是双重系统的实际使用寿命。工业环境下70毫米的涂层有8年的使用寿命，再加上有3年使用寿命100毫米的喷粉层。所以双重系统加起来的使用寿命是12年，而实际是18年。这种系统的增加使用寿命的效果对那些专门设计用于恶劣条件下的钢铁制造商很有吸引力。周期性的维护也是一种很好的办法，镀锌板的重复喷粉可以无限延长产品的实际使用寿命。总结镀锌板的喷粉对很多人来说是一项很难的任务，优质喷粉的秘密所在是做好镀锌板表面处理工作。如果镀锌板表层是新的，从锌炉里取出少于48小时，要对表层进行粗糙处理后再喷粉。如果镀锌部分放置在空气中长达一年之久，必须要在清除表层油脂，灰尘后进行喷粉。最难上粉时间是放置空气中超过一天又在一年内。按照正确的表面处理程序可以使双重系统取得满意的效果。