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陶瓷轉(zhuǎn)化工藝在家電中的應(yīng)用
2022-01-12 11:45:37

陶瓷轉(zhuǎn)化工藝在空調(diào)鍍鋅板涂裝中的應(yīng)用


  空調(diào)主機(jī)部分因其長(zhǎng)期暴露在室外,其對(duì)涂裝的要求與其他家電比較,對(duì)耐蝕性、附著力、抗沖擊性能相對(duì)較高。空調(diào)一般采用鍍鋅鋼材為基材,目前廣泛采用的傳統(tǒng)涂裝工藝為化學(xué)轉(zhuǎn)化處理技術(shù),即磷化處理及鉻酸鹽鈍化。傳統(tǒng)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(yán)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(yǎng)化,對(duì)河流、湖泊的生態(tài)系統(tǒng)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。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)政府在“十一·五”計(jì)劃中強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的決策,將會(huì)更嚴(yán)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(yán)峻挑戰(zhàn);開(kāi)發(fā)無(wú)磷轉(zhuǎn)化、無(wú)鉻鈍化技術(shù)勢(shì)在必行。

目前國(guó)內(nèi)外所報(bào)道的無(wú)磷轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化膜技術(shù)等。即含鋯復(fù)合陶瓷轉(zhuǎn)化膜工藝。此工藝已經(jīng)在家電空調(diào)生產(chǎn)線(xiàn)通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證,具有很好的實(shí)用價(jià)值。

陶瓷轉(zhuǎn)化工藝介紹

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

預(yù)脫脂→主脫脂→水洗(1)→水洗(2)→陶瓷轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化。

1.1 脫脂

鋼材及零件在運(yùn)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(zhuǎn)化膜的形成,而且影響涂層的附著力、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(fù)配,通過(guò)槽液對(duì)工件進(jìn)行脫脂處理。對(duì)冷軋板和預(yù)轉(zhuǎn)化板混線(xiàn)處理的前處理工藝,脫脂劑的堿度對(duì)預(yù)轉(zhuǎn)化板至關(guān)重要。


本工藝含預(yù)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(duì)鍍鋅層的腐蝕,工藝控制參數(shù)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(zhuǎn)化

復(fù)合型陶瓷轉(zhuǎn)化代替?zhèn)鹘y(tǒng)磷化,現(xiàn)已大量應(yīng)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(zhuǎn)化成膜機(jī)制

所謂轉(zhuǎn)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(yīng),而在金屬表面生成穩(wěn)定的不溶性的無(wú)機(jī)化合物膜層,結(jié)合硅烷成膜的復(fù)合作用,形成的交聯(lián)成致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化膜稱(chēng)之為轉(zhuǎn)化陶瓷膜。

2)轉(zhuǎn)化工藝參數(shù)

在轉(zhuǎn)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(guó)內(nèi)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(zhuǎn)化

2)pH值:轉(zhuǎn)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(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液的mL數(shù)記為鋯含量(EDTA值)。

同時(shí)對(duì)采用此工藝做表面處理后的零件進(jìn)行附著力、耐腐蝕性等的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。


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