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陶瓷轉化工藝在家電中的應用
2022-01-12 11:45:37

陶瓷轉化工藝在空調鍍鋅板涂裝中的應用


  空調主機部分因其長(cháng)期暴露在室外,其對涂裝的要求與其他家電比較,對耐蝕性、附著(zhù)力、抗沖擊性能相對較高??照{一般采用鍍鋅鋼材為基材,目前廣泛采用的傳統涂裝工藝為化學(xué)轉化處理技術(shù),即磷化處理及鉻酸鹽鈍化。傳統磷化及鉻酸鹽鈍化處理具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),但不可避免地會(huì )給環(huán)境帶來(lái)嚴重的污染:磷化液中含有大量的磷和氮,會(huì )造成水體的富營(yíng)養化,對河流、湖泊的生態(tài)系統造成威脅;磷化液及鉻酸鹽鈍化含有鎳、鉻等重金屬易致癌, 會(huì )給人類(lèi)的身體健康造成永久性的傷害。隨著(zhù)環(huán)保意識的增強,我國政府在“十一·五”計劃中強調環(huán)境保護的決策,將會(huì )更嚴格地限制磷、氮及重金屬的排放。因此,磷化及鉻酸鹽鈍化技術(shù)將面臨嚴峻挑戰;開(kāi)發(fā)無(wú)磷轉化、無(wú)鉻鈍化技術(shù)勢在必行。

目前國內外所報道的無(wú)磷轉化、無(wú)鉻鈍化工藝,主要有硅烷偶聯(lián)成膜技術(shù)及陶瓷轉化膜技術(shù)等。即含鋯復合陶瓷轉化膜工藝。此工藝已經(jīng)在家電空調生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)實(shí)踐驗證,具有很好的實(shí)用價(jià)值。

陶瓷轉化工藝介紹

陶瓷轉化工藝在家電空調外殼生產(chǎn)廠(chǎng)的前處理上使用。其工藝流程如下:

預脫脂→主脫脂→水洗(1)→水洗(2)→陶瓷轉化→水洗(3)→水洗(4)→去離子水洗→干燥→噴涂

工藝流程中最關(guān)鍵的是脫脂和陶瓷轉化。

1.1 脫脂

鋼材及零件在運輸過(guò)程中要用防銹油,鈑金工件在壓力加工時(shí)要用拉延油,還有操作者手上的油跡和汗跡等。這些油污不僅阻礙轉化膜的形成,而且影響涂層的附著(zhù)力、裝飾性和耐蝕性。常見(jiàn)油污的成分有:礦物油、凡士林、皂類(lèi)、動(dòng)植物油等。筆者使用堿性物質(zhì)與表面活性劑的復配,通過(guò)槽液對工件進(jìn)行脫脂處理。對冷軋板和預轉化板混線(xiàn)處理的前處理工藝,脫脂劑的堿度對預轉化板至關(guān)重要。


本工藝含預脫脂及脫脂兩道工序,采用無(wú)磷脫脂劑,采用低溫、低堿度工藝,減少對鍍鋅層的腐蝕,工藝控制參數如下:

1)處理溫度:30~50 ℃

2)游離堿度:6~10

3)處理時(shí)間:150~180 s

4)處理基材:熱鍍鋅鋼板

1.2 轉化

復合型陶瓷轉化代替傳統磷化,現已大量應用于家電行業(yè),它是提高金屬表面耐腐蝕性的一個(gè)簡(jiǎn)單可靠、環(huán)保、操作方便的有效方法。

1)轉化成膜機制

所謂轉化處理是指金屬表面與含鋯鹽的酸性溶液接觸發(fā)生化學(xué)反應,而在金屬表面生成穩定的不溶性的無(wú)機化合物膜層,結合硅烷成膜的復合作用,形成的交聯(lián)成致密網(wǎng)狀結構轉化膜層的一種表面化學(xué)處理方法。所形成的以鋯鹽為主體轉化膜稱(chēng)之為轉化陶瓷膜。

2)轉化工藝參數

在轉化過(guò)程中,主要是金屬表面溶解和鋯鹽層積。本工藝采用國內藥劑廠(chǎng)陶化劑。在實(shí)際生產(chǎn)中,主要控制溫度、pH值和鋯濃度。

1)溫度:該工藝中采取的是常溫轉化

2)pH值:轉化過(guò)程的pH值控制在4.2~5.4

3)處理時(shí)間:90~180 s

4)處理基材:熱鍍鋅鋼板

5)鋯濃度:6.0~10.0

其中,鋯濃度的測試方法如下:

1)用濾紙過(guò)濾工作液

2)用10 mL移液管精確地移取10 mL槽液,放入250 mL的錐形瓶中

3)加入20 mL pH=1.4的緩沖溶液及5 mL 5%鹽酸羥胺

4)加入少許二甲酚橙指示劑

5)在電爐上加熱至80~90 ℃

6)趁熱用1 mmol/L EDTA標準溶液滴定,溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色為滴定終點(diǎn);以消耗1 mmol/L EDTA標準溶液的mL數記為鋯含量(EDTA值)。

同時(shí)對采用此工藝做表面處理后的零件進(jìn)行附著(zhù)力、耐腐蝕性等的實(shí)驗驗證。


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