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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,涂装工艺与设备,45215166QQ.com,1398691572763007,涂装工艺与设备,前处理的目的,前处理的目的：,去除表面污物,有机性污物,各种加工油污、汗液、表面保护性油脂,无机性污物,灰尘、氧化皮、锈斑,提高涂层与基材结合能力,提高涂层表面质量,2,前处理的内容,前处理的内容：,除氧化皮和锈,脱脂,消除机械污染物,转化膜处理,预涂,3,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力,氧化皮、锈与涂料的结合力,氧化皮、锈与基材的结合力,新生表面与涂料之间的特殊作用力,特殊处理之后与涂层之间的结合力,打磨粗化,化学覆膜（使用化学转化膜）,特种防锈涂料（磷化底漆、锌黄底漆等）,偶联剂处理,硬质薄膜化涂层,前处理的作用,4,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力,增强涂层防护能力,除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质,锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能,提高结合力有利于涂层防护能力的提高,前处理的作用,除锈方法,样板锈蚀情况/%,除锈方法,样板锈蚀情况/%,未除锈,60,酸洗除锈,15,手工除锈,20,喷砂除锈,个别锈点,各除锈方法对涂层防护性的影响,注：,样板涂两道底漆、两道面漆，经2年天然曝晒试验的结果,5,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力,增强涂层防护能力,除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质,锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能,提高结合力有利于涂层防护能力的提高,特殊处理层与涂层的协同作用,前处理的作用,磷化处理对电泳漆膜耐盐雾性影响,磷化膜,阳极电泳漆膜（20微米）,阴极电泳漆膜（20微米）,无,约 96 h,240 400 h,Zn2Fe(PO4)24H2O,300 400 h,600 800 h,6,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力,增强涂层防护能力,提高涂料的润湿性,清洁表面,改变极性,增加过渡层,前处理的作用,7,前处理的作用提高结合力,提高涂层与基材结合力,增强涂层防护能力,提高涂料的润湿性,增强涂层装饰性,减小基材表面粗糙度,表面处理层过渡改善涂料的流平性,前处理的作用,8,前处理的作用 总结,提高涂层与基材结合力,增强涂层防护能力,提高涂料的润湿性,增强涂层装饰性,前处理的作用,9,前处理方法的选择依据,前处理方法的选择依据,根据污物形式和程度选择,根据工件使用环境选择,根据涂料特性选择,根据基材选择,表面处理的技术经济性,P17 表2-1 工件材质、处理剂与处理方法的配套性,10,脱脂目的,去除基材表面的有机性污染物,油脂种类,皂化油,动植物油，主要存在于拉延油、抛光膏等产品中,非皂化油,矿物油，主要存在于润滑剂、防锈油等,11,前处理的作用 总结,有机溶剂除油,有机溶剂：乙醇、苯、二甲苯、丙酮等,石油溶剂：汽油、煤油等,卤代烃类溶剂：二氯甲烷、三氯乙烯等,有机溶剂除油的特点：,溶解力大，不受油污种类的限制，除油效率高,挥发快，不易对工件产生腐蚀,可室温进行，节省能源,安全性较差，对环境造成较大危害,除油不彻底,脱脂方法,12,前处理的作用 总结,有机溶剂除油,有机溶剂除油采用的方法,手工擦拭,浸洗法,喷淋法,蒸气法,联合方法,脱脂方法,13,前处理的作用 总结,碱液清洗,主要依据皂化反应进行,主要处理剂,氢氧化钠：主要用于黑色金属；皂化力强，去污力强，不易清洗,碳酸钠：可用于黑色金属和有色金属。水解后，易于润湿金属。皂化力弱，水洗性差,硅酸钠：主要用于有色金属的处理也可用于黑色金属。皂化力较强，水解生成的物质具有较好的分散能力,磷酸盐：与硅酸盐的作用差不多，但对环境污染较大,特点,成本低，无毒，不燃不爆，生产效率高，去油彻底，能耗较高对基材有一定的要求，对后续的前处理工序有一定影响,脱脂方法,14,前处理的作用 总结,表面活性剂去油,利用表面活性剂的表面活性作用，降低油污与金属之间界面张力，通过分散、乳化去除油污,特点,易溶于水，无刺激性气味，低毒,安全性好,除油范围广,可以和多种其它化学物质组成复合清洗剂,易发泡，对有些清洗设备是个限制,脱脂方法,15,前处理的作用 总结,超声波清洗,利用超声波的机械能对脱脂液产生周期性的振荡，形成大量的气泡，形成冲击波,可以和其它清洗方法联合使用,对形状复杂的工件清洗效率高,可降低脱脂液浓度，脱脂工作温度，节能避免基材腐蚀,脱脂方法,16,前处理的作用 总结,超临界CO2清洗,CO2的临界条件：温度31；压力7.38MPa,原理：,在超临界状态下， CO2处于气液不分状态，即该体系即具有液体的高密度、强溶解性，又具有气体的低粘度、低表面张力和高扩散系数，,超临界CO2可以直接溶解碳原子数在20以内的任何有机物,加入适当的表面活性剂可以溶解或分散其它分子量较大的有机物和聚合物以及重金属,超临界CO2清洗不燃不爆，对环境基本无污染是一种绿色清洗技术,脱脂方法,17,前处理的作用 总结,脱脂中的清洗方法,浸渍式,适用于碱液清洗、表面活性剂清洗和超声波清洗,要求有适当的搅拌，脱脂效率一般,设备简单，适用面广,占地面积大，处理时间长,喷淋式,适用于碱液清洗和部分表面活性剂清洗,处理温度低时间短（一般为浸渍式的1/3-1/10）,外表面清洗效果好，但形状复杂的工件的内部清洗效果较差,设备较为复杂，维护工作量较大,18,前处理的作用 总结,脱脂中的注意事项,防治脱脂产生早生膜（初生氧化膜）,注意水洗质量,加强管理,避免采用高温强碱脱脂液,预喷湿,采用预脱脂与脱脂的多级脱脂处理,控制脱脂液的温度和浓度,19,钢铁表面氧化产物,氧化物,氧化亚铁（FeO，灰色）,三氧化二铁（Fe2O3，赤色）,水合三氧化二铁（Fe2O3nH2O，橙黄色）,四氧化三铁（Fe3O4，蓝黑色）,20,除锈方法,物理除锈,手工铲锈,机械除锈,喷砂或喷丸,火焰法,激光法,化学除锈,酸洗除锈,碱液除锈,21,See you！,思考题,前处理的意义、作用及主要内容是什么？,简要说明油污的主要类型及来源，主要的脱脂方法有哪些？,被涂表面主要的无机性污染物有哪些类型？有哪些主要的除锈手段？,前处理方法选择的依据。,23,润湿,24,润湿,杨氏方程,固相,液相,气相,s-g,s-l,l-g,接触角,25,表面活性剂,26,手工除锈与机械除锈,除锈工具,27,机械除锈,28,喷砂与喷丸,概念,是用砂或丸，利用压缩空气或机械离心力为动力，将砂或丸喷在金属表面，靠冲击力和摩擦力来除锈的方法,常用磨料,29,喷砂与喷丸,几种常见磨料用量的比较,消耗1公斤的不锈钢丸,相当于消耗17公斤的金钢砂,相当于消耗100公斤的玻璃珠,相当于消耗3-4公斤的普通钢丸,相当于消耗3公斤的铝丸和锌丸,30,喷砂与喷丸,影响喷丸效果的因素,空气压力,磨料种类、尺寸与形状,喷枪的口径,磨料的投射角度,投射速度速度与距离,喷管的内径和长度,31,酸洗除锈,原理,利用酸对腐蚀产物的溶解能力来去除金属表面的锈,酸洗配方,无机酸 硫酸 盐酸 硝酸,缓蚀剂 含氮、氧、硫的无机或有机化合物,32,酸洗除锈,影响酸洗效果的因素,温度,时间,推荐完整酸洗工艺,酸洗除锈,冷水中西,冷水洗,中和处理,冷水冲洗,33,工件材质、处理剂与处理方法的配套性,可作为常用材料的常规前处理方案使用,钢铁材料主要以提高耐蚀性为主，而其他材料一提高涂料附着力为主,对于同种材料，表面油污种类不同，锈蚀程度不一样，采用的处理剂有区别,同种材质，物品的形状不一样，可能需要采用不同的工艺处理,材质,喷丸喷砂,酸洗,水基清洗剂,表面,调整剂,磷 化,封闭与氧化,其他,铸件,浸,镍盐,锰盐、锌盐、铁盐，浸,钢铁,浸,弱碱/中碱,钛胶,各类磷化剂，浸/喷,Cr3+-磷酸系，浸,铝合金,浸,弱碱/中碱,碱活化,含HF、H2CrO4磷化剂，浸,铬酸钝化，浸,镀锌板,弱碱,钛胶,含F-锌盐磷化液，喷/浸,Cr(IV)-Cr(III)-PO4,塑料,中性/弱碱,专用表面活性剂,铬酸氧化，浸,除脱模剂,34,材质,喷丸喷砂,酸洗,水基清洗剂,表面,调整剂,磷 化,封闭与氧化,其他,铸件,浸,镍盐,锰盐、锌盐、铁盐，浸,钢铁,浸,弱碱/中碱,钛胶,各类磷化剂，浸/喷,Cr3+-磷酸系，浸,铝,合金,浸,弱碱/中碱,碱活化,含HF、H2CrO4磷化剂，浸,铬酸钝化，浸,镀,锌板,弱碱,钛胶,含F-锌盐磷化液，喷/浸,Cr(IV)-Cr(III)-PO4,塑料,中性/弱碱,专用表面活性剂,铬酸氧化，浸,除脱模剂,35,预留页面,第,3,章,涂装前处理,3.6,不同涂装工艺的前处理工艺,36,
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