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1、新型散热热器涂装装前处理理工艺技技术600问(一一)所属分类类：技术术论坛 加入时时间：220100-1-22阅阅读：8817次次 全全国涂装装标准化化分技术术委员会会 委员员 徐贺贺 （咨咨询电话话：133321112114511）一、散热器器为什么么要进行行涂装前前处理？答：散散热器已已经成为为“三北北”甚至至南方部部分地区区家居、办办公及部部分工厂厂生产车车间必不不可少的的组成部部分，对对她的提提供热能能的功能能，人们们自然是是非常熟熟悉了，但但这只是是她的主主要的使使用功能能，同时时她还具具有装饰饰和美化化环境的的功能。散散热器的的外表面面必须进进行涂装装，比如如传统的的铸铁散散热器喷
2、喷银粉漆漆，新型型散热器器喷粉末末涂料，这这等于是是给散热热器穿上上一层“衣衣裳”，这这层“衣衣裳”除除了把散散热器打打扮靓丽丽以达到到更好地地美化环环境的作作用以外外，还能能抵御空空气中的的水份、氧氧气以及及其它腐腐蚀介质质的侵蚀蚀，防止止散热器器本体受受到影响响。与传传统铸铁铁散热器器不同的的地方是是，大部部分新型型散热器器还须在在内腔灌灌装内防防腐涂料料，从而而在锅炉炉循环水水和散热热器内腔腔体之间间竖起一一道防腐腐屏障，以以大大提提高散热热器的使使用寿命命。前述述喷银粉粉漆、喷喷粉末涂涂料、内内防腐灌灌装等都都属于涂涂装的范范畴，为为了达到到更好的的涂装效效果，则则必须对对散热器器毛坯
3、进进行涂装装前处理理，采用用物理、化化学或电电化学的的方法，把把附着在在散热器器表面和和内腔的的各种油油污、锈锈皮、水水份、尘尘埃等异异物清除除掉，并并改善其其性能，以以满足粉粉末喷涂涂、阴极极电泳底底漆涂装装和内防防腐涂料料灌装对对基材的的要求。仅仅把散热器表面的异物清楚干净还不够，因为这样只是为涂装提供了清洁表面而已，还不足以保证得到良好的涂膜。要大大提高涂盐膜的附着力和耐蚀性，需要经过磷化处理，使散热器内外表面生成一层难溶性的磷酸盐膜层，从而为涂膜提供良好基底，实验表明，经过磷化处理的工件的耐蚀性一般是未经磷化的工件的耐蚀性的4-5倍。归纳起来，磷化的作用主要体现在两方面，第一：工序间防
4、锈，防止脱脂、除锈干净的工件在涂装之前返锈；第二：提高涂层的附着力和耐蚀性，而这是最关键的。二、散散热器涂涂装前处处理主要要有哪些些方式？答：最最主要有有两种处处理方式式即物理理机械法法和化学学法。早早期的铸铸铁散热热器基本本均是采采用喷砂砂或抛丸丸处理，这这是典型型的物理理机械法法，最近近有少数数新型散散热器厂厂家采用用抛丸处处理，部部分业内内人士认认为这是是新工艺艺，其实实是误传传，在此此我把喷喷砂和抛抛丸的基基本情况况给大家家做一介介绍。喷砂砂、抛丸丸处理是是采用压压缩空气气或高压压水流等等作为动动力，将将砂子或或钢丸向向工件表表面喷射射以除掉掉工件表表面的异异物，获获得粗糙糙表面从从而
5、有利利于涂装装的方法法。喷射射砂子的的处理方方式叫做做喷砂，可可采用河河沙、石石英砂等等；喷射射钢丸的的处理方方式叫做做喷丸，可可采用钢钢丸、金金属碎块块等做为为喷料。 化学处理法即是通过浸泡、喷淋或擦拭的方法让脱脂剂、除锈剂、磷化剂等化学药剂与金属工件发生化学反应，从而去除工件表面的异物并产生合适的化学转化膜以提供适合涂装的良好基底。喷砂、抛丸处理效率比较高，操作简单，表面粗糙度适宜，涂膜的附着力较好，但是也有以下缺陷：对于外型较复杂的工件，有些地方无法处理或处理不净；对薄板工件不太适用，因为喷射压力太大，易变形；对需要处理内腔的表面不适用；工件表面容易残留杂质，带来涂装隐患；粉尘污染大，即
6、危害环境又影响操作者身体健康。而化学处理法则具有不会使工件变形，工件各个部分都能处理到，使用成本低廉等优点，缺点是有一定污染，但可以通过污水处理和劳动保护来保证环境和工人身体不受影响。如果要对新型散热器进行喷砂或抛丸处理的话，首先只能处理外表面，内腔无法处理从而不能涂装内防腐涂料，要想保证散热器的使用寿命只能通过增加管壁厚来解决，无疑这会导致成本的大幅上升；其次，有些单位因为设备所限，压缩空气本身含油率高，造成经喷砂或抛丸处理后的散热器表面还有残留油污等杂质，必须要再经过化学处理才能除去，否则会影响涂膜质量，实际生产中，我们有一些客户就是先喷砂或抛丸处理然后再进行化学处理的，造成不应有的浪费。
7、所以，鉴于以上原因，目前各行业进行涂装前处理时，除了厚、重、大的工件不宜用化学处理方式处理而采用喷砂或抛丸处理外，大部分均采用化学处理，新型散热器也不例外，目前至少有95%以上的厂家采用化学处理法，预计今后很长一段时间内这一格局也不会改变。三、钢制散热器涂装前处理的主要工艺？答：自新型散热器面世以来，钢制散热器的涂装前处理工艺经历了由简单到规范的过程，大体上可以分为以下四个阶段：第一阶段：早期的钢制散热器的涂装前处理工艺只有三个工序： 除油除锈二合一水洗磷化这一工艺比较简单，也比较容易控制，且设备投入和生产维护成本比较低，但是运行一段时间之后就有问题了，这一个问题也是跟散热器本身的结构有关。散
8、热器外面是要喷塑，而内腔要涂内防腐，这就要求磷化膜跟内防腐涂料和塑粉都要有很好的配套性，但是彩膜的晶相结构比较特别，呈非晶相平面分布，满足不了要求，特别是与内防腐涂料的结合力不太好。如今这样的工艺已经基本被淘汰了。第二阶段：一方面铁系彩膜磷化与内防腐涂料的配套性欠佳，而且彩膜的耐蚀性本身不是很好，早期散热器厂家产量不大，有时生产间隙稍长，经过磷化的工件在等待喷涂的过程中容易重新长锈；另一方面已经有消费者和经销商提出希望采用锌系灰膜磷化，于是锌系磷化就应运而生了，前处理从三步工艺变成了五步工艺：除油除锈二合一水洗表调磷化水洗锌系灰膜磷化一般情况下需要在磷化前后加上表调和水洗工序，这样才能保证得到
9、结晶细密、均匀的磷化膜。锌系磷化膜的基本成分是Zn2Te（PO4）24H2O和Zn3（PO4）24H2O，其结晶多呈树枝状或针状，孔隙较多，与塑粉和内防腐涂料的配套性俱佳。第三阶段：随着散热器加工的工艺和手段越来越多样化，工件表面的油污越来越复杂，原来的除油除锈二合一对有一些油就奈何不了，所以就把脱脂和除锈分开，变成了七步工艺。脱脂水洗除锈水洗表调磷化水洗 第四阶段：解决了除油和磷化膜的问题后，又发现磷化液比其他的行业老化得快，而且夹缝和丝口处的磷化膜易返锈，这主要跟散热器内部结构有关系，因为散热器内腔的残液很难控净，控不净就会带到后面的槽子里面去，残酸会带到表调槽和磷化槽里面 ，影响表调和磷
10、化液的使用寿命，并且影响磷化膜的耐蚀性。为了应对这一个情况，主流厂家主要采取了两个措施：调整磷化液配方以适应散热器的特殊结构。磷化液生产厂家在生产磷化液时添加锰、镍等作为改性剂，加入锰离子可以提高磷化反应速度，降低磷化膜厚度，提高夹缝处的耐蚀性，提高磷化膜的抗碱性能，增强涂膜附着力；加入镍离子可以细化磷化膜结晶，提高磷化膜耐蚀性，这种磷化液就是大家俗称的锌锰镍三元体系磷化液；完善前处理工艺，在除锈后面加中和及水洗，用碱性的中和液把残酸中和掉。这样就变成了九步工艺：脱脂水洗除锈水洗中和水洗表调磷化水洗这种工艺在散热器行业里面，包括在其他的需要喷涂的行业都是比较规范和完整的，我们推荐大家采用这种工
11、艺。四、为什么磷化处理能提高涂膜的附着力？答：这是由磷化膜的结构决定的。首先，磷化膜是通过化学反应在金属基体上生成，它与金属基体已成为一个整体而且结合强固；其次，磷化膜具有多孔性，能够更充分地吸附涂料，使涂料渗透到磷化膜的孔隙之中，涂料与磷化膜进行物理咬合，产生强大的剪刀力。通俗地讲，如果把涂膜直接覆盖在工件表面上，这是单纯的物理作用；而把涂膜覆盖在经磷化处理后的工件上，就把单纯的物理作用变成了化学作用物理作用，涂膜附着力自然大大提高了。五、为为什么磷磷化处理理能提高高涂膜的的耐蚀性性？答：磷化膜膜是一层层非金属属的不导导电隔离离层，能能使在工工件涂涂膜界面面的工件件表面从从优良导导体转为为不
12、良导导体，抑抑制工件件表面腐腐蚀微电电池的形形成，进进而有效效阻止涂涂膜的腐腐蚀。未未经磷化化的工件件表面容容易发生生微电池池腐蚀，加加上金属属是优良良导体，涂涂膜与金金属工件件之间的的毛细管管现象能能把涂膜膜下面的的电解质质吸出来来，使腐腐蚀向四四周扩展展，最终终导致涂涂膜起泡泡、剥落落。而经经过磷化化的工件件表面，由由于被不不导电的的磷化膜膜所隔离离，可以以防止电电解质的的横向发发展，有有效抑制制膜下的的丝状腐腐蚀及涂涂膜损坏坏处腐蚀蚀的扩展展。六、用汽油油等溶剂剂擦拭散散热器外外表面后后喷涂的的附着力力也挺好好，为什什么还要要上工艺艺复杂 的的前处理理？答：有些小小型散热热器生产产厂，采
13、采用汽油油等稀料料或一般般的清洗洗剂对散散热器表表面进行行简单擦擦拭后喷喷涂，检检测附着着力合格格，据此此认为自自己的这这种处理理方法既既简单经经济又能能保证质质量，所所以没有有必要上上规范的的前处理理工艺，这这是绝对对错误的的。实际际上，附附着力短短期内达达标并不不表明散散热器涂涂装质量量就一定定合格，真真正合格格的产品品应该是是附着力力长期达达标，前前述处理理方法得得到的涂涂膜过不不了多久久就会逐逐渐显现现出缺陷陷，因为为在金属属基体和和涂层的的界面上上缺少不不导电的的磷化膜膜层或铬铬化膜层层，此界界面处的的金属基基体仍是是优良导导体，如如果有一一处涂装装隐患，极极易在腐腐蚀微电电池的作作
14、用下蔓蔓延开来来，从而而造成涂涂膜起泡泡或剥落落。七、为什么么目前市市场上的的散热器器厂家一一般都采采用锌系系磷化而而不是铁铁系磷化化？答：这个问问题实际际上已经经在第三三个问题题中已经经回答了了，现将将其单列列出来并并予以补补充，希希望引起起大家进进一步重重视。归归纳起来来主要有有两个原原因：铁系彩彩膜磷化化的耐蚀蚀性不如如锌系灰灰膜磷化化；最关键键的是铁铁系彩膜膜磷化不不能适应应新型散散热器的的涂装方方式，新新型散热热器和一一般工件件不一样样，她一一般会面面临三种种涂装方方式：静静电喷塑塑、阴极极电泳和和内防腐腐涂料浸浸涂，因因此要求求磷化膜膜致密均均匀、耐耐碱性强强或拥有有合适的的晶相结
15、结构，锌锌系磷化化膜的结结晶一般般都是树树枝状或或针状结结构（见见图2），与与塑粉、电电泳底漆漆、内防防腐涂料料的配套套性优异异，而铁铁系磷化化膜的结结晶则是是不规则则的点状状蚀坑（见见图3）。 早期的散热器生产厂由于缺乏经验，最开始大都选择了铁系磷化，后来基本上都花了不小代价，停产，增加设备，换药剂，用锌系磷化取代了铁系磷化。可据笔者调查，目前仍有少数厂家继续采用铁系磷化，甚至有些新建厂为节省投资也想采用铁系磷化，重复前人走过的弯路，此乃不明智的因小失大之举。八、散热器涂装作业要特别注意哪三道关键工序？答：应特别注意涂装前处理、涂布、干燥三道关键工序。涂装前处理的作业内容前面已经详细叙述，不
16、再重复了；涂布顾名思义就是把涂料涂覆到工件表面的过程，比如静电喷塑、阴极电泳、灌装内防腐涂料；干燥包括烘干磷化膜或铝件铬化膜的水份、烘烤内防腐涂料和粉末涂料使其固化成膜。应该说整个涂装是个系统工程，每一个环节均需处理好才能得到优质的涂膜，但从涂装实践来看，涂装前处理是关键工序中的基础工序，它对整个涂膜质量、涂膜使用寿命均有着重要影响，采用同样的涂料，而仅仅是涂装前处理方法不同，其涂装之后涂膜的耐蚀性效果可能会差数倍之多。涂料的性能越好，对涂装前处理质量好坏程度也越敏感，涂装前处理质量低劣或未进行涂装前处理的工件，即使涂装再高级的涂料，也只能是浪费。九、磷化与脱脂、除锈有什么关系？答：磷化是中心
17、环节，脱脂和除锈是磷化之前的准备工序，因此在生产过程中，既要磷把化工作作为重点，又要从磷化质量的要求出发，抓好脱脂和除锈工作。优质的磷化膜只有在油污去除彻底的工件表面才能生成，油污残留在工件表面，不仅会严重阻碍磷化膜的生长，而且还会影响涂膜的附着力、干燥性能、装饰性能和耐蚀性能。 磷化膜的晶粒是在工件表面形成的，晶粒反应点越多，膜层结晶越细越致密。反之，晶粒点越少，晶粒之间的相互作用越小，得到的膜层越粗大、越稀松。 磷化膜是不能在锈层和氧化皮上生长的，所以在磷化前必须彻底除锈。除锈时间对磷化影响也不容忽视，强酸除锈时间过长，工件表面会出现过腐蚀，工件表面粗糙，磷化膜结晶粗大多孔；强酸除锈时间过
18、短，工件表面活化不够，同样会使磷化膜结晶粗大。因此，控制除锈的时间，对于获得密集活化点，形成致密的磷化膜有着重要的作用。十、为什么说涂装前处理具有隐藏性、滞后性和不可逆性？答：相对于涂装前处理以外的其它工序而言，涂装前处理具有如下主要特征：隐藏性：当工件喷涂以后涂装前处理的工作成果就看不见摸不着了，只有等出现问题后才会想到它。就好象建楼房，如果地基不处理好，最后楼房就会出现沉降、开裂等现象，出现这些现象后，再要想去重做地基，那就太麻烦了。滞后性：由于涂装前处理引起的涂装质量缺陷一般要经过一定周期后才能暴露出来，但暴露出来的问题多半就是大问题。不可逆性：喷涂环节引起的质量缺陷容易在下线入库前被发现，一般经过局部处理后补喷即可；而由于涂装前处理引起的涂装质量缺陷过一定周期才暴露出来后，往往需要整体脱塑后再重新喷涂，局部缺陷不能修复，往往要以整体修复为代价。