常见的几种金属表面前处理工艺的目的和原理
欧阳工
2022-09-23 22:33
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金属在加工,运输、存放等过程中,表面往往带有氧化皮,铁锈制样残留的型砂、焊渣,尘十以及油和其他污物,所以在进行下一步操作前就必须对金属表面进行清理,否则,不仅影响涂层与其体金属的结合力和抗腐蚀性能,还会使金属在即使有涂层防护下也能继续腐蚀,使涂层剥落,影响工件的机械性能和使用寿命。
表面前处理的好坏,不仅仅在很大程度上决定了各类覆盖层与基本的结合强度,往往还影响这些表面生长层的质量,如结品粗细、致密度、组织缺陷、外观色泽及平整性等。干净的待加工表面也是保证其工艺过程顺利进行和得到高质量改性层的基础条件。
对金属进行前处理的目的主要有以下方面:
1、使工件表面几何形状满足涂镀层的要求,如表面整平或拉毛。
2、使工件表面清洁度满足涂镀层的要求,如涂油等,
3、除去化学覆盖层或化学吸附层,包括除锈、脱漆、活化,这样才能获得良好的镀层。
前处理的工艺无非就是除油、除锈、磷化、防锈等,基体前处理质量对此后涂层制备和金属的使用有很大的影响。例如,对有磷化和无磷化处理的同一涂层进行盐雾试验,其结果是防腐蚀能力相差大约一倍。
金属表面除油除污是外表处的第一道关口。除油又称脱脂。表面油污是影响金属表面处理质量的重要因素,油污的存在会使表面涂层与基体的结合力下降,甚至使涂层起皮、脱落。除去工件表面油污(包括油、脂、手汗及其他污物)使工件表面清洁的方法有化学除油、电化学除油、有机溶剂除油等。
除锈又称浸蚀。顾名思义,除锈就是除去工件表面的锈层、氧化皮等金属腐蚀产物。在电镀生产中一般是将工件浸人酸溶液中进行。主要目的是除去锈层和氧化皮的工序称为强浸蚀,包括化学强浸蚀、电化学强浸蚀。除锈的方法有机械法、化学法和电化学法。
所谓磷化处理是指金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,发生化学反应而在金属表面生成稳定的不溶性的无机化合物膜层的一种表面的化学处理方法。所形成的磷酸盐薄膜称为磷化膜。
良好的前处理对保证表面处理质量和性能至关重要。如以电镀件生产为例,在生产实际中,很多电镀件的质量事故(如镀层局部脱落、起泡、花斑、局部无镀层等)的发生并不是电镀工艺本身,而是由于镀前预处理不当和欠佳所造成的。只有,采用标准的前处理生产工艺,才能使钢铁表面形成一层标准的磷酸盐膜和防护膜,满足金属加工和涂装以及油污清洗剂质量要求。
随着铁路制造业、金属加工业、汽车行业的飞速发展,各种金属制品及铁路、汽车零部件产品的质量有了更高要求,通过长期的实践证明,一些简单、简易的前处理与重油污清洗剂的清洗方式,已经不能满足金属加工及涂装的基本要求。加之环保部门的严格要求,绿色环保的前处理方式将具备非常大的优势。
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