电泳工艺及设备.pdf

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1、电泳及其表面处理第一章前处理【前言】各种材料及制品的表面，由于加工、贮运过程中通常都容易生成或浮着有异物，如氧化皮（锈迹）、油污、加工碎屑、尘土等，会影响涂层的附着性能和保护性能，不宜直接进行涂装，需作适当的表面处理。涂装前工件表面的处理质量的好坏，对涂层质量有极大的影响，应认真做好。涂装物表面处理的目的在于：①增强涂层对被涂物的表面的附着力；②提高涂层对被涂物的保护性能；③为涂层的平整性创造良好的条件，提高涂层的装饰性。金属表面处理剂做的较好的有日本帕卡、美国凯梅特尔、德国汉高等，以下介绍的最新科技的处理试剂，该三家公司都有研发。一、金属表面前处理金属表面前处理主

2、要是除去氧化物、油污、固体附着物等。通用工艺如下：除氧化物→脱脂→三道水洗→表调→磷化→水洗→水洗→纯水洗1、除氧化物钢铁材料表面的铁锈，铝材表面的氧化层，铜管表面的铜绿，这些都是材质本身遇到空气中的氧气和水气发生的电化学腐蚀，影响到材料性能。腐蚀速率与湿度的关系曲线：腐蚀速临界线率070%100%相对湿度说明：没有涂层防腐层的金属工件暴露在空气中，在相对湿度为70%以下时，金属工件的腐蚀速率较慢，当相对湿度超出70%时，腐蚀速率会大幅度提高。因此我们应该注意，金属制品的存放空间，保证低温干燥，或在原料阶段，添加防锈油将材料与空气隔绝。以钢材为例，钢材表面的氧化皮和

3、铁锈主要成分是铁的氧化物或水合氧化物，其结构式为Fe2O3·Fe3O4·FeO·XH2O，这些氧化物的存在会加速钢铁的电化学腐蚀，脆性大，如直接在修饰上涂装，涂膜在受冲击、弯曲时，易开裂。一般除氧化物以酸洗浸泡方式进行，适合流水线作业，以下介绍酸洗的主要原理、作用、酸洗剂的选择。1）酸洗的原理（化学酸洗法）：使用酸液与金属表面发生化学反应，除去工件表面的锈及氧化层。2）酸洗的作用：酸洗后金属材料露出材质有助于后期磷化或涂装，可增强两者间直接化学反应能力，提高涂层附着力。3）酸洗剂的选择：由于酸洗本身对金属材质有腐蚀作用，所以在酸洗剂的选择上以酸性较弱或者酸度较低为主

4、，工业上用的较多的为盐酸、硫酸、硝酸等。①盐酸酸度较强，但因其挥发率较高，腐蚀性较强，对人体和车间物件影响较大，所以慎用；②硫酸，工业上用的硫酸一般指浓度98%的浓硫酸，具有强腐蚀性能，但可以稀释至30%左右使用，酸性较弱，加温至40℃后具有很好的除锈功能。③硝酸，酸性较强，具有强氧化性，含氮量较高，不环保，使用较少。最适宜的酸洗配方为30%硫酸+磷酸，酸度较低，加温至40℃左右除锈效果最好。2、脱脂1）脱脂的工艺流程A润湿：先润湿金属表面的油污B渗透：由表面向里层渗入油污层内部，降低金属表面油污的粘滞力C分散：将金属表面的油污分离下来，分散在处理液中D皂化：把油污

5、皂化成细小颗粒，离开金属基体到处理液中2）脱脂的原理油脂被皂化成水溶性皂化液，矿物油被乳化和分散，油与水之间的表面张力被降低，从而使油污从金属表面被清洗下来。3）脱脂推动力像洗衣机的工作原理一样，为加速脱脂除油，使油污除被快速处理干净，一般需要增加推动力加速脱脂过程：如喷淋、机械搅拌、高压空气鼓泡、人工洗刷、超声波清洗等。4）脱脂剂的选择A．溶剂清洗剂：主要是利用有机溶剂与油脂溶解，达到快速除油的性能，但由于溶剂的易发挥性、易燃性以及氯代衍生物都有一定的毒性，所以使用较少，一般用在电子行业，例如丙酮、二甲苯等B．强碱性脱脂剂：指PH≥10，这种溶剂主要是利用强碱与油

6、污发生皂化反应，形成溶于水的皂化物，达到除油脂的目的，由于强碱对设备一定的腐蚀性，用在大型汽车生产线。C．弱碱性脱脂剂：指PH=8~9，是当前应用最广泛的除油脱脂剂，由于弱碱性对设备腐蚀较小，适合低温操作，除油效果较高，节省能耗，主要除油方式为浸渍和喷淋，其中喷淋的效果为最好。D．中性脱脂剂：应用较少，对工件材质要求高的不能用有腐蚀的脱脂剂。注意事项：工件在经过以上两种工艺处理后，基本裸露出原始材质，一旦与空气接触时间较长即会发生氧化反应，所以在酸洗或脱脂后，应让工件处于水浸状态，减少与空气的直接接触时间。从脱脂结束后到水洗，工件裸露在空气中的时间越短越好，最好不应

7、超过3分钟。3、水洗水洗的作用：清洗经脱脂后工件及工件带有的脱脂液的残渣，并隔绝与空气中的氧气的接触，为后道磷化膜的形成起着重要的保障。水洗的PH控制：自来水的PH在6.1~6.7之间，一般来说，经长时间清洗，脱脂后的第一道水洗的PH会发生变化，所有清洗用的自来水需要不断更新，最好采取溢流的方式，保持水的PH不会过高或过低，可控范围为4＜PH＜10如PH不在该范围之内，则相当于二次酸洗或碱洗，影响后期磷化膜的质量。4、表调磷化1）表调的原理：表调是金属工件表面调整，他是一种微观吸附过程。2）表调的作用：在洗干净的金属表面均匀的吸附一层钛盐，在磷化液中以钛盐为核心