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货架喷塑前处理工艺的选择与应用效果

文章出处:www.hebeidingshuo.com 责任编辑:w88优德手机版 人气: 发表时间:2019-03-10 17:03:01【

货架喷塑前处理工艺的选择与应用效果

  低温加热前处理工艺在工业上应用较普遍,但实际不具备加温条件的厂家也不少(中小型厂家居多),因此研究常温前处理工艺依然必要。本文介绍的CZ99-03(7)常温锌系磷化剂在货架上的应用,满足了某货架厂的生产条件,并取得了良好的效果www.hebeidingshuo.com  。

  一、应用效果


  A、工艺操作(1)严格操作:根据不同材质的表面状况,采用不同工序。热轧板材除油除锈;冷轧板材可省去除锈工序。(2)把握条件:热轧板材除油时间适当缩短(15min左右),除锈时间需在30min左右。冷轧板材除油要彻底(30min左右)。


  B.注重槽液维护(1)槽液调整:计算基数为:槽液量6.2t,每日处理面积750m2(2班制)。考因素是槽液处理量较大和串槽现象较严重。①脱脂槽液:经常补充有效成分的消耗,半个月补加脱脂剂50kg,当槽液老化,及时换槽;②二合一槽液:根据反应速率的变化来调整除锈剂和添加剂浓度(以补加HCl为主);③磷化槽液:每日补充磷化剂50~60kg(处理量15~20m2/kg);促进剂15kg(处理量50m2/kg)。(2)槽液除渣与更新:①经常打捞脱脂液面和除锈液面的油污或悬浮物,以防止工件出槽时二次沾上油污。当槽液中油污或污物锈渣较多时,应翻槽,并要定期更换老化槽。②表调槽和封闭槽每周更换1次。表调剂用量2~3g/L,投料搅拌均匀,控制pH为8~10。③每周清除磷化渣1次。简易清渣法为泵吸和铲除。前者系用0.66kW耐酸磁力泵,从槽底吸渣,槽液浪费较多;后者用铁铲铲渣,较麻烦。为减少沉渣,一是控制酸度(TA不宜过高,FA不宜过低);二是严格促进剂用量(用量大,沉渣多,槽液变浑黑色,有刺激味),以少加勤加为原则。(3)配合技术服务:由于厂家管理槽液跟不上(无专人化验和调槽,忽视管理),配合技术服务显得十分重要。经常协助厂家化验调槽,让操作人员掌握管理方法,及时处理现场故障。


  C.改善生产用水条件某货架厂生产用水不足,导致水洗质量差,换槽难以按期进行。如每周换表调槽和封闭槽需12t水,若靠现场灌满水需停产24h以上。为此,购水换槽,时间短(4h),做到工艺与生产两不误。


  D.提高经济效益某货架厂在优化工艺前,曾因前处理质量不合格造成部分出厂产品退货(涂层过早脱落和基体局部锈蚀),信誉和经济倍受损失。自优化工艺后,前处理质量明显好转,产品质量得以保证(合格率由85%上升至98%),创造出良好的经济效益(产量超历年最好水平)。


  二、货架构件的特点及前处理工艺存在的问题


  1.构件的特点货架是由层板、斜撑、横梁、角码等构件组装成不同类型(轻、中、重型),供w88优德手机版、超市、货场等存放货物。特点:①材质表面状态各异:撑、梁之类系热轧板材制件,层板、角码系冷轧板材制件,前者氧化皮厚,油污少,后者油污重无锈;②腔体构件焊缝多:重型腔体横梁属此类制件,该梁先对焊成长形腔体,两端封口(焊通孔挡板),再焊座爪。焊接点焊,焊缝多。


  2.前处理工艺存在的问题(1)除锈工件易泛黄:由于构件长(撑、梁长度4m以上),装挂多(吊篮〕,操作不便,进出槽速率慢,又缺少中和工序,工件水洗后,空运中易泛黄,磷化前无法除尽锈迹,必然影响磷化质量。(2)清洗困难:工件装挂多,漂洗性差(工件堆压重叠);腔体内和焊缝处清洗不彻底,有残液;清洗槽短缺(除油和除锈共用一个水槽),且水量严重不足(自来水流量小,井水补充量有限);再者水槽溢流效果差(溢流口小)。最终导致工件清洗质量不良和串槽现象严重。


  三、前处理工艺的选择


  1.前处理工艺应具备的条件(1)常温化:某货架厂前处理线不具备加温设施,只允许常温处理。(2)适应性强:要求除油液和除锈液能兼顾处理2种材质;磷化液应有常温性能好、反应速率快、工艺范围宽、稳定性高、膜厚均匀细致等优点。(3)简单易行:必须满足现有的工艺布局,实现简易工艺流程。其工艺流程如下:脱脂→水洗酸洗→表调→磷化→水洗


  2.优化前处理工艺途径(1)改善磷化前处理质量:常温对前处理的影响较大,特别是重油污在常温下脱脂效果不佳,成为影响前处理质量的关键环节。为此,改用常温脱脂与二合一脱脂除锈配套工艺,以弥补常温脱脂的不足。常温脱脂剂用量为40g/L,TAL(总碱度)为40~50点,FAL(游离碱度)为25~30点,常温,15~30min(除尽油污为止)。试验表明,本剂除油率约为97%(称重法)。二合一脱脂除锈液是由12%H2SO4、50%HCl、5g/L添加剂组成的,处理工艺为常温,30min。其特点:①处理速率快且质量好。润湿剂和脱脂剂具有较好润湿、渗透和分散等作用,有利于除锈剂与钢铁表面的接触,使除锈剂很快到达基体与氧化皮的界面,从而加快了脱脂和除锈速率。同时络合剂可防止工件表面产生黑膜而光洁。②使用寿命长。络合剂可减缓溶液中铁离子增长速率,延长使用寿命。③操作条件好。表面活性剂有抑酸雾作用。2种除锈剂浓度合适,既保证了除锈速率,又减少了酸雾逸出。(2)筛选性能良好的磷化剂:某货架厂曾试用几种市售磷化剂,均因质量不稳定而放弃,而选用CZ99-03(7)常温锌系磷化剂,对提高货架前处理质量较明显,并能稳定生产,颇受厂家欢迎。CZ99-03(7)磷化剂分A剂、促进剂、中和剂等。A剂(1:20):d=1.56~1.57(28℃),TA=820~830,FA=110~120;配槽用量:A剂为50ml/L,中和剂为6.0~6.5ml/L,促进剂为2.5ml/L;工艺参数:TA=30~40,FA=2.5~4.0,促进剂l~2气点,20~30℃,15~30min。本剂具有槽液稳定,工艺范围宽,可调性好等优点。(3)完善工艺流程:腔体横梁磷化缺陷使焊缝处易泛黄及腔体内流黄水,这是工艺流程不完善所致。解决方法是因地制宜地增加酸洗后中和工序(以脱脂液代替中和液)和磷化后封闭处理(以磷化后水洗槽改用封闭槽,磷化后直接超低铬钝化30s),这对提高磷化膜耐蚀性有好处。


  四、影响磷化质量的工艺因素


  1.除油除锈速率实践表明,常温脱脂剂碱含量14%时,除油速率慢(30min内难以除尽油污),增至28%时,除油效果明显好转。此外,二合一除锈剂以H2SO4为主和HCl为辅时,常温下除氧化皮速率慢(30min内除不尽氧化皮),以HCl为主和H2SO4为辅时,除氧化皮速率明显加快。


  2.磷化工艺参数(1)酸度的影响:TA过高(大于50点),成膜速率慢,膜层结晶粗,沉渣增多。FA过高(大于4点),金属与磷化膜界面处的PH升高慢,磷酸盐水解困难,反应速率降低,结晶疏松,耐蚀性差;FA过低(小于2点),沉渣增多,易形成彩色膜。所以TA、FA以中限值为宜。(2)温度的影响:温度对反应速率影响大,随温度升高,反应速率加快,膜增厚。检测表明(条件:TA=31.l,FA=2.02,20min),温度21℃测得膜质量为0.11g/m2;温度30℃的膜质量为0.74g/m2,即温度升高9℃,膜质量增加约6.7倍。温度过低,膜易泛黄。(3)时间的影响:时间对膜质量的增量也较明显。延长时间(规范内),膜质量增加,膜层均匀细致,耐蚀性好。检测表明(条件:FA、TA同上,温度20℃),磷化15min,膜质量为0.86g/m2,延长至30min,膜质量为1.19g/m2,膜质量增加约0.4倍。


  五、工艺改进尽管优化前处理工艺初见成效,毕竟前处理线存在工艺布局不合理的缺陷。为此,厂家决定新建前处理线。笔者建议优化工艺设计,拟定工艺流程为:脱脂→水洗→除锈→水洗→中和→水洗→表调→磷化→水洗→热水封闭(添加适量钝化剂)。同时提出采用低温工艺为优(脱脂和磷化)。本建议得到厂家认可,也符合国内前处理工艺发展趋势。


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