前处理以及电泳

1、关于前处理及电泳第1页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四前处理&电泳前处理工艺电泳工艺第2页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四喷淋预脱脂浸脱脂喷淋水洗喷淋水洗表面调整磷 化喷淋水洗浸渍水洗钝 化去离子水洗新鲜去离子水洗前处理工艺第3页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四污 物 的 种 类 及 来 源金属加工冲压装配环境运输冲压润滑油/拉伸油平板清洗操作焊接,焊接剂,铜焊研磨,擦洗,金属污物粘合剂和密封胶金属记号笔印电镀和酸洗(金属盐,铁粉末)轧制和预润滑油(脂肪酸,蜡)金属氧化物表面碳粉(退火处理)CRS的碳化物冷凝和金属氧化运输

2、油和热处理防锈油第4页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四脱脂剂的主要组成及其作用碱： 形成高的pH值，起皂化作用硅酸盐： 改善负荷能力，在表面能形成硅酸 盐膜，有缓蚀作用磷酸盐： 除去色料，形成磷酸盐膜硼酸盐： 铝材的清洗碳酸盐： 稳定pH值，弱碱性产品中的主要碱 性成分1.无机盐和碱第5页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四脱脂剂的主要组成及其作用消泡剂缓蚀剂络合剂表面活性剂2.有机成份阴离子表面活性剂：CH3(CH2)n-CH2-SO3- Na+非离子表面活性剂：CH3(CH2)n-CH2-(OCH2CH2)10-OH阳离子表面活性剂： CH3 +

3、CH3-(CH2)10-CH2-N-CH CL- CH3第6页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四表面活性剂的“卷裹 ”机理亲水基表面活性剂分子憎水基活性剂分子束 含油污垢工件表面 油污脱离卷裹第7页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四脱脂主要工艺设备：大流量喷淋脱脂浸渍脱脂第8页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四脱脂主要工艺设备：离心分离器LAKOS除渣机POLO第9页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四脱脂主要工艺设备：大流量喷淋槽底部过滤系统第10页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四影

4、响清洗效果的因素 化学作用 机械作用处理温度处理时间清洗剂：种类与浓度处理方法：浸渍，喷淋处理稳定基材和污染物处理时间，槽液污染程度第11页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四喷淋清洗系统第12页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四产生泡沫问题的原因 温度(低温易产生） 阴离子乳化剂的带入 喷淋压力 非离子乳化剂的带入 非离子型消泡剂的分解 (例如：油水分离器，离心分离器)第13页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四表调剂对磷化的影响无表调的磷化膜经过表调的磷化膜第14页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化膜的

5、要求封闭和致密的磷化层均匀和细小的磷化膜无挂灰和二次磷化层柔软性耐腐蚀性第15页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化工艺 提高基材的防锈与防腐蚀能力 提高金属与涂膜的结合力 提高材料的电绝缘性磷化膜的作用：第16页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四不同汽车板材的磷化晶貌800 XCRSEGHDG第17页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四锌磷化的反应机理钢板FeFe2+2e微阳极2H+2e H2扩散层磷化液Fe2+Zn(H2PO4)2微阴极第18页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四锌磷化的反应机理阴极区域：

6、FeFe2 2e阳极区域：2H 2e H2O + H2O 2(OH)-成膜反应：H3PO4 + Zn(H2PO4)2 + Fe(H2PO4)2 + FeZn3(PO4)2 + Zn2Fe(PO4)2 + ZnHPO4 + FePO4 磷化膜成份：磷化渣成份：Zn3(PO4)2 ; Zn2Fe(PO4)2 .42OZnHPO4 ; FePO4第19页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化液的成分阳离子:Zinc (Zn2+)Nickel (Ni2+)Manganese (Mn2+)Calcium (Ca2+)Magnesium (Mg2+)Copper (Cu 2 +)Ir

7、on (Fe2+)Cobalt (Co2+)三元磷化体系第20页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化液的成分阴离子: Phosphate (PO43-) Nitrate (NO3-) Nitrite (NO2-) Sulfate (SO42) Chloride (Cl-) Citrate Tartrate Fluoride (F-) Complex Fluoride (SiF62-)Al第21页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化液的组成促进剂:Nitrate (NO3-)Nitrite (NO2-)Chlorate (ClO3-)Hydroge

8、n peroxide (H2O2)Nitro benzene sulfonateHydroxylammoniumsulfate (NH3OH)2SO4Hydroxylamine (NH2OH)第22页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四促进剂的作用机理作用： 氢气的去极化 防止在工件表面形成阻碍磷化膜生成的氢气泡，使磷化膜均匀，致密。机理： Fe2+的氧化 Fe2+被氧化成Fe3+，然后形成磷化渣被除去。第23页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化工艺对膜重的影响影响因素： Total acid总酸 Free acid游离酸 Accelerator

9、促进剂 Activation表调作用 Acid ratio酸比 Phosphate/Nitrate ratio磷酸根/硝酸根的比 Temperature 温度 Treatment time处理时间第24页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化液中的有害离子Aluminum 铝（AL）Lead 铅 (Pb)Chrome (Cr3+/Cr6+) 铬 (Cr)Tin 锡 (Sn)Molybdenum 钼 (Mu)Arsenic 砷 (As)They will kill the phosphate!第25页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化主要工艺设备：

10、浸渍磷化磷化压渣机第26页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化主要工艺设备：磷化二级加热系统磷化主槽底部结构第27页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四磷化槽液的分析分析参数：Free acid游离酸Total acid总酸Accelerator (e.g. Nitrite)促进剂Zinc锌离子Manganese锰离子Nickel镍离子Iron铁离子Fluoride (Aluminum)氟离子 (铝离子)第28页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四前处理现场参数监测实验台第29页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星

11、期四磷 化 膜 性 能 项 目 基 准 值 试验方法 1、 外观： 平整,均匀,致密 目视2、 膜重： 2.5-3.5g/m2 GB 6807-863、 结晶形状： 颗粒状 电镜 1000倍4、 P比： 85% X射线衍射法5、 结晶粒度：210um电镜 1000倍6、 渣产量：23g/m2 理论值7、 杯突试验：4mmDIN ISO 15208、 石击试验：12P-VW 3.17.19、 划格试验：Gt. 0DIN 5315110、盐雾试验：(240hr)无锈，不起泡DIN 50021 ss11、30循环：2mmDIN 5316712、湿热试验：无锈，不起泡DIN 50017 sk第30页，

12、共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四无 铬 钝 化 剂Parcolene 90原理：在磷化膜表面形成一层100A厚度的聚合 物覆盖膜。这层覆盖膜能与磷化膜螯合, 并与油漆交叉连接。作用：1、封闭磷化膜孔隙，提高耐腐蚀性能。 2 、为后续油漆提供一个微酸性的表面， 加强油漆与底材的结合力第31页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四钝化的机理机理：由钝化封闭磷化膜孔隙孔隙的底部被钝化基材基材磷化膜磷化膜表面钝化反应钝化剂：Parcolene 90第32页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四钝化剂与油漆的结合机理ON()nHMeHOMeOHO

13、MeOZr(Ti)金属表面与油漆的结合 与金属的络合中心第33页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四水洗的作用洗净工件表面的化学残留物，避免对下道工位的不良影响；降低工件的温度；使工件保持湿润。第34页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四化学品的贮存条件和要求1、应将化学品储存在通风,干燥室内,室内温度通常要求在 0452、化学品应避免日光直射和雨淋，尤其是粉剂产品不得受潮。3、氧化，还原产品应远离酸性产品储存。例如：Accelerator 1314、所有化学品应独立堆放，并挂有识别标牌。5、搬运,使用化学品时要穿戴好必要的保护用品。如：耐酸手套， 围裙

14、，雨靴，防护眼镜等。6、防止化学品与皮肤接触和飞溅，一旦接触应及时冲洗，若是要 害处，如眼睛或吸入口内，须及时到医务室就诊。7、一旦发生化学品泄漏，应及时阻止进一步泄漏，并根据化学品 的特性，进行现场清洗。泄漏的化学品不得再用。安全第一！第35页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四Have a break第36页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四1.2 电泳工艺电泳超滤水洗去离子水洗烘房超滤装置电泳打磨第37页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳涂装法分类： 根据被涂物的的极性和电泳涂料的种类分：阳极电泳涂装法: 被涂物为阳极,

15、所采用的电泳涂料是阴离子(带负电荷).阴极电泳涂装法: 被涂物为阴极,所采用的电泳涂料是阳离子(带正电荷).我们车间采用的是阴极电泳涂装法！第38页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳涂装机理电 解电 泳电沉积电 渗 四大过程第39页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电解：电解： 任何一种导电液体在通电时产生分解的现象阴极：2H2O + 2e 2OH+ H2阳极：2H2O 4H+ + 4e + O2金属阳极产生溶解,溶出金属离子.第40页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳：电泳: 在导电介质中的带电荷的胶体粒子受到电场的影

16、响向相反电极移动的现象称为电泳.在阴极电泳涂装中，在电场的作用下带正电荷胶体粒子和颜料粒子由电泳过程移向阴极.阳极阴极-+第41页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电沉积电沉积: 在电极上沉析的现象在阴极电泳涂装时带正电荷的粒子在阴极上凝聚,而带负电的粒子(离子)在阳极凝聚第42页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电沉积示意图：H2O2R-NH+OH-H+R-NH+ +OH RN H2O涂膜沉积第43页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电渗：电渗: 刚沉积到被涂物表面上的涂膜是半渗透膜,在电场作用下,涂膜内所含的水分从涂膜中渗析

17、出来移向槽液,使涂膜脱水的现象电渗性好的电泳涂料泳涂后的湿漆膜可用手摸也不粘手,随工件带出附着在湿漆膜上的槽液可用水冲洗.第44页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳涂装法的优点涂底漆工序可实现完全自动化，适用于大流水生产可得到均一的膜厚泳透力好，可以提高工件内腔的防腐性能，特别是阴极电泳漆膜涂料的利用率相当高安全性比较高，是低公害涂装电泳涂膜的外观性好，烘干后流平性较好第45页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四阴极电泳相比较阳极电泳具有的优势被涂物处于阴极，电泳涂装过程不会产生阳极溶解，涂膜对底材的附着力与耐腐性有所提高泳透力大大提高，工件的内腔

18、，焊缝涂装效果好漆基含有阻蚀基团（含氮基团），耐腐性提高阴极电泳的耐腐性是阳极电泳的耐腐性的56倍第46页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四偏高：稳定性变差，产生不溶性颗粒，槽液易分层、沉淀、电导率下降、堵塞阳极隔膜和超滤膜，涂膜外观粗糙偏低：涂膜再溶性增加，设备腐蚀性增大PH值对槽液的影响第47页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四泳涂电压对槽液的影响破坏电压工作电压临界电压正常过高过低漆膜厚度产生大量气体，漆膜炸裂,绝缘层破坏，产生异常附着涂膜不上漆膜上限下限第48页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四超滤（UF）系统作用回收电

19、泳涂料，节约电泳涂料，减少污水处理量及费用控制电泳槽内槽液的电导率及杂质离子含量，可以通过超滤液的排放而得到有效的控制，保证电泳涂膜质量第49页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳超滤设备：管式超滤系统卷式超滤系统第50页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳的清洗系统 电泳主槽出口用循环超滤液喷雾淋洗； 用循环超滤(UF)液喷淋； 用循环超滤液(UF)浸洗； 用新鲜超滤(UF)液喷淋； 最终用新鲜去离子水淋洗。第51页，共59页，2022年，5月20日，12点14分，星期四电泳涂装工艺条件：槽液组成：固体份，颜基比，MEQ，有机溶剂含量电泳条件：槽液温度，泳涂电压，通电时间槽液特性：PH值，电导率电泳特性：库仑效率，最大电流值，膜厚以及泳透力库仑效率： 库仑吸收量 mg/C第52页，共59页，2022年，5月20日，12点14