金屬表面處理方法中,磷化處理工藝已被廣泛應用。
轎車車身材料一般是鋼板,車身在進入涂裝車間之前,經過貯藏、沖壓拉延、焊接、修磨甚至烘烤等處理過程。在這些處理過程中,不可避免地帶人大量的防銹油、拉延油等油脂類物質,而在壓延和焊裝過程中又產生大量的鐵粉、鐵屑以及殘膠等雜物,脫脂工序是**這些油脂、雜物的重要工序。
車身進入前處理之前設置手工高壓水槍沖洗,使用中性脫脂劑和工業(yè)水按一定比例混合,通過增壓裝置輸送到兩把高壓水槍后進行沖洗。高壓水槍的工作壓力一般為50—100MPa,對車身內倉、夾縫、空腔結構等容易積聚灰粒的部位進行初步清洗。特別是車身內腔地板,影響電泳漆膜質量的灰粒有80%以上分布于車身內腔地板上。經過沖洗后的車身,灰粒大約可減少30%。有利于降低脫脂槽的污染,延長槽液的使用壽命。
脫脂工序采用浸洗和出槽噴洗相結合的處理工藝,可根據(jù)白車身質量和車間工藝水平狀況設置兩個或多個浸洗槽。槽液通過循環(huán)泵進行連續(xù)攪拌,增強對車身的沖刷清洗效果。除油裝置有兩種工作狀態(tài),生產過程中表面浮油和分散在槽液中的油污隨槽液輸送到油水分離器,在油水分離器內通過加熱使油脂破乳分層,再經多級溢流將油污濃縮收集;停產期間通過補加少量工業(yè)水使表面靜態(tài)浮油溢流到油水分離器,再經多級溢流將油污濃縮收集。使用的脫脂劑根據(jù)板材、油污的種類與性質選擇,通常由硅酸鹽、磷酸鹽及表面活性劑等組成。但這些材料在一定程度上會對環(huán)境產生污染,環(huán)保成為新型脫脂劑的主要研究方向。奇瑞汽車有限公司涂裝二車間使用的脫脂劑中表面活性劑是生物可降解材料,該種脫脂劑去油能力強,COD低,對環(huán)境的污染較傳統(tǒng)脫脂劑小。
為有效去除槽液中的鐵屑、焊渣等金屬顆粒,需在脫脂槽循環(huán)管路上安裝除鐵屑裝置。該裝置由旋液分離器、磁性過濾器、刮渣槽和接渣小車等組成。旋液分離器利用離心力使固體顆粒沉積到管壁,聚集到分離器底部的收集室,并定期排放到刮渣槽內進行刮渣處理,清液從分離缸的中間回到分離器的出口,通過管道輸送到磁性過濾器,在磁性過濾器中通過磁棒的吸附作用除去槽液中殘留的細小鐵屑
車身經過脫脂工序除去車身鋼板表面油污等雜物后,需進行水洗處理。水洗的作用是:①洗掉車身殘留的脫脂液,防止產生串槽污染;②降低車身溫度,在車身鋼板表面形成水膜,防止車身鋼板在高溫高濕環(huán)境下生銹;③進一步清洗車身,消除顆粒污染。采用噴洗和浸洗相結合的處理工藝,噴淋清洗借助較大的機械作用力,選用大流量的洪流噴嘴對車身進行噴洗,使車身夾縫和地板殘留的顆粒隨水流排出,流量大、效果好;浸洗方法可以進一步清洗車身內部復雜內腔里的顆粒,并通過連續(xù)循環(huán)攪拌方式增加車身與槽液之間的機械作用力。
為了改善磷化膜的質量,在磷化前一般都設置利用膠體磷酸鈦懸濁液改善金屬表面狀態(tài)的表調工序。膠體磷酸鈦的微粒可沉積在金屬表面,形成磷化膜晶體結晶的中心,增加單位表面積內晶核的數(shù)量,減少了每個晶體的尺寸,降低了磷化膜的厚度,改善了晶粒形狀,縮短了磷化時間,從而得到均勻低孔的致密磷化膜,提高了磷化膜的防腐能力。
現(xiàn)在普遍使用的固體表調劑存在著熱穩(wěn)定性差、使用周期短的問題。為了保證槽液的穩(wěn)定性,通常補充新鮮水和表調劑,并定期更換槽液。奇瑞汽車有限公司涂裝二車間通過使用新一代周期長的活性液體表調劑,大大延長了槽液的使用壽命,可減少溢流或倒槽的廢水排放量。
轎車前處理工藝一般采用浸漬式磷化,車身鋼板進行磷化處理時,金屬表面與磷化液發(fā)生一系列化學反應,在鋼板表面形成一層致密的磷酸鹽結晶體(磷化膜),能夠增強車身底材的抗腐蝕能力,提高電泳漆膜與底材的附著力。
磷化液一般采用三元(鋅、鎳、錳)磷化液,近年來已有低溫、低渣、無亞硝酸鹽、無鎳磷化液產品投入使用。奇瑞汽車有限公司涂裝二車間使用三元中溫磷化液,對磷化膜的質量要**P比大于90%;膜重控制在2~3g/cm2;磷化膜結晶尺寸控制在3~6m;槽液含渣量控制在2.0×10-4以下。