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1、涂装工艺与设备涂装工艺与设备涂装工艺与设备涂装工艺与设备2前处理的目的前处理的目的：去除表面污物去除表面污物v有机性污物有机性污物各种加工油污、汗液、表面保护性油脂各种加工油污、汗液、表面保护性油脂v无机性污物无机性污物灰尘、氧化皮、锈斑灰尘、氧化皮、锈斑提高涂层与基材结合能力提高涂层与基材结合能力提高涂层表面质量提高涂层表面质量3前处理的内容前处理的内容：除氧化皮和锈除氧化皮和锈脱脂脱脂消除机械污染物消除机械污染物转化膜处理转化膜处理预涂预涂4前处理的作用提高结合力提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力v氧化皮、锈与涂料的结合力氧化皮、锈与涂料的结合力v氧化皮、锈与基材的结合力氧化皮、锈与
2、基材的结合力v新生表面与涂料之间的特殊作用力新生表面与涂料之间的特殊作用力v特殊处理之后与涂层之间的结合力特殊处理之后与涂层之间的结合力打磨粗化打磨粗化化学覆膜（使用化学转化膜）化学覆膜（使用化学转化膜）特种防锈涂料（磷化底漆、锌黄底漆等）特种防锈涂料（磷化底漆、锌黄底漆等）偶联剂处理偶联剂处理硬质薄膜化涂层硬质薄膜化涂层前处理的作用5前处理的作用提高结合力提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力增强涂层防护能力v除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质锈蚀产物中含有的铁酸（锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩），会在涂层下进行扩展和蔓延，
3、导致涂层迅速破坏而丧失保护功能展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能v提高结合力有利于涂层防护能力的提高提高结合力有利于涂层防护能力的提高前处理的作用除锈方法除锈方法样板锈蚀情况样板锈蚀情况/%/%除锈方法除锈方法样板锈蚀情况样板锈蚀情况/%/%未除锈未除锈60酸洗除锈酸洗除锈15手工除锈手工除锈20喷砂除锈喷砂除锈个别锈点个别锈点各除锈方法对涂层防护性的影响各除锈方法对涂层防护性的影响注：注：样板涂两道底漆、样板涂两道底漆、两道面漆，经两道面漆，经2年天然曝晒试验年天然曝晒试验的结果的结果6前处理的作用提高结合力提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力增强涂层防护能力v除锈
4、彻底可以去除潜在的腐蚀物质除锈彻底可以去除潜在的腐蚀物质锈蚀产物中含有的铁酸（锈蚀产物中含有的铁酸（-FeOOH），会在涂层下进行扩），会在涂层下进行扩展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能展和蔓延，导致涂层迅速破坏而丧失保护功能v提高结合力有利于涂层防护能力的提高提高结合力有利于涂层防护能力的提高v特殊处理层与涂层的协同作用特殊处理层与涂层的协同作用前处理的作用磷化处理对电泳漆膜耐盐雾性影响磷化处理对电泳漆膜耐盐雾性影响磷化膜磷化膜阳极电泳漆膜阳极电泳漆膜（2020微米微米）阴极电泳漆膜阴极电泳漆膜（2020微米微米）无无约约 96 h240 400 hZn2Fe(PO4)24H2O300
5、 400 h600 800 h7前处理的作用提高结合力提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力增强涂层防护能力提高涂料的提高涂料的润湿润湿性性v清洁表面清洁表面v改变极性改变极性v增加过渡层增加过渡层前处理的作用8前处理的作用提高结合力提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力增强涂层防护能力提高涂料的提高涂料的润湿润湿性性增强涂层装饰性增强涂层装饰性v减小基材表面粗糙度减小基材表面粗糙度v表面处理层过渡改善涂料的流平性表面处理层过渡改善涂料的流平性前处理的作用9前处理的作用 总结提高涂层与基材结合力提高涂层与基材结合力增强涂层防护能力增强涂层防护能力提高涂料的润
6、湿性提高涂料的润湿性增强涂层装饰性增强涂层装饰性前处理的作用10前处理方法的选择依据前处理方法的选择依据根据污物形式和程度选择根据污物形式和程度选择根据工件使用环境选择根据工件使用环境选择根据涂料特性选择根据涂料特性选择根据基材选择根据基材选择表面处理的技术经济性表面处理的技术经济性P P1717 表表2-1 2-1 工件材质、处理剂与处理方法的配套性工件材质、处理剂与处理方法的配套性11脱脂目的去除基材表面的有机性污染物去除基材表面的有机性污染物油脂种类皂化油皂化油v动植物油，主要存在于拉延油、抛光膏等产品中动植物油，主要存在于拉延油、抛光膏等产品中非皂化油非皂化油v矿物油，主要存在于润滑剂
7、、防锈油等矿物油，主要存在于润滑剂、防锈油等12前处理的作用 总结有机溶剂除油有机溶剂除油v有机溶剂：乙醇、苯、二甲苯、丙酮等有机溶剂：乙醇、苯、二甲苯、丙酮等v石油溶剂：汽油、煤油等石油溶剂：汽油、煤油等v卤代烃类溶剂：二氯甲烷、三氯乙烯等卤代烃类溶剂：二氯甲烷、三氯乙烯等v有机溶剂除油的特点有机溶剂除油的特点：溶解力大，不受油污种类的限制，除油效率高溶解力大，不受油污种类的限制，除油效率高挥发快，不易对工件产生腐蚀挥发快，不易对工件产生腐蚀可室温进行，节省能源可室温进行，节省能源安全性较差，对环境造成较大危害安全性较差，对环境造成较大危害除油不彻底除油不彻底脱脂方法13前处理的作用 总结有
8、机溶剂除油有机溶剂除油v有机溶剂除油采用的方法有机溶剂除油采用的方法手工擦拭手工擦拭浸洗法浸洗法喷淋法喷淋法蒸气法蒸气法联合方法联合方法脱脂方法14前处理的作用 总结碱液清洗碱液清洗v主要依据皂化反应进行主要依据皂化反应进行v主要处理剂主要处理剂氢氧化钠：主要用于黑色金属；皂化力强，去污力强，不氢氧化钠：主要用于黑色金属；皂化力强，去污力强，不易清洗易清洗碳酸钠：可用于黑色金属和有色金属。水解后，易于润湿碳酸钠：可用于黑色金属和有色金属。水解后，易于润湿金属。皂化力弱，水洗性差金属。皂化力弱，水洗性差硅酸钠：主要用于有色金属的处理也可用于黑色金属。皂硅酸钠：主要用于有色金属的处理也可用于黑色金
9、属。皂化力较强，水解生成的物质具有较好的分散能力化力较强，水解生成的物质具有较好的分散能力磷酸盐：与硅酸盐的作用差不多，但对环境污染较大磷酸盐：与硅酸盐的作用差不多，但对环境污染较大v特点特点成本低，无毒，不燃不爆，生产效率高，去油彻底，能耗成本低，无毒，不燃不爆，生产效率高，去油彻底，能耗较高对基材有一定的要求，对后续的前处理工序有一定影较高对基材有一定的要求，对后续的前处理工序有一定影响响脱脂方法15前处理的作用 总结表面活性剂表面活性剂去油去油v利用表面活性剂的表面活性作用，降低油污与金属之利用表面活性剂的表面活性作用，降低油污与金属之间界面张力，通过分散、乳化去除油污间界面张力，通过分
10、散、乳化去除油污v特点特点易溶于水，无刺激性气味，低毒易溶于水，无刺激性气味，低毒安全性好安全性好除油范围广除油范围广可以和多种其它化学物质组成复合清洗剂可以和多种其它化学物质组成复合清洗剂易发泡，对有些清洗设备是个限制易发泡，对有些清洗设备是个限制脱脂方法16前处理的作用 总结超声波清洗超声波清洗v利用超声波的机械能利用超声波的机械能对脱脂液产生周期性对脱脂液产生周期性的振荡，形成大量的的振荡，形成大量的气泡，形成冲击波气泡，形成冲击波v可以和其它清洗方法可以和其它清洗方法联合使用联合使用v对形状复杂的工件清对形状复杂的工件清洗效率高洗效率高v可降低脱脂液浓度，可降低脱脂液浓度，脱脂工作温度
11、，节能脱脂工作温度，节能避免基材腐蚀避免基材腐蚀脱脂方法17前处理的作用 总结超临界超临界CO2清洗清洗vCO2的临界条件：温度的临界条件：温度31；压力；压力7.38MPav原理：原理：在超临界状态下，在超临界状态下，CO2处于气液不分状态，即该体系即具处于气液不分状态，即该体系即具有液体的高密度、强溶解性，又具有气体的低粘度、低表有液体的高密度、强溶解性，又具有气体的低粘度、低表面张力和高扩散系数，面张力和高扩散系数，超临界超临界CO2可以直接溶解碳原子数在可以直接溶解碳原子数在20以内的任何有机物以内的任何有机物加入适当的表面活性剂可以溶解或分散其它分子量较大的加入适当的表面活性剂可以溶
12、解或分散其它分子量较大的有机物和聚合物以及重金属有机物和聚合物以及重金属超临界超临界CO2清洗不燃不爆，对环境基本无污染是一种绿色清清洗不燃不爆，对环境基本无污染是一种绿色清洗技术洗技术脱脂方法18前处理的作用 总结脱脂中的清洗方法浸渍式浸渍式v适用于碱液清洗、表面活性剂清洗和超声波清洗适用于碱液清洗、表面活性剂清洗和超声波清洗v要求有适当的搅拌，脱脂效率一般要求有适当的搅拌，脱脂效率一般v设备简单，适用面广设备简单，适用面广v占地面积大，处理时间长占地面积大，处理时间长喷淋式喷淋式v适用于碱液清洗和部分表面活性剂清洗适用于碱液清洗和部分表面活性剂清洗v处理温度低时间短（一般为浸渍式的处理温度
13、低时间短（一般为浸渍式的1/3-1/10）v外表面清洗效果好，但形状复杂的工件的内部清洗效外表面清洗效果好，但形状复杂的工件的内部清洗效果较差果较差v设备较为复杂，维护工作量较大设备较为复杂，维护工作量较大19前处理的作用 总结脱脂中的注意事项防治脱脂产生早生膜（初生氧化膜）防治脱脂产生早生膜（初生氧化膜）注意水洗质量注意水洗质量加强管理加强管理避免采用高温强碱脱脂液避免采用高温强碱脱脂液预喷湿预喷湿采用预脱脂与脱脂的多级脱脂处理采用预脱脂与脱脂的多级脱脂处理控制脱脂液的温度和浓度控制脱脂液的温度和浓度20钢铁表面氧化产物氧化物氧化物v氧化亚铁（氧化亚铁（FeO，灰色），灰色）v三氧化二铁（三
14、氧化二铁（Fe2O3，赤色），赤色）v水合三氧化二铁（水合三氧化二铁（Fe2O3nH2O，橙黄色），橙黄色）v四氧化三铁（四氧化三铁（Fe3O4，蓝黑色），蓝黑色）21除锈方法物理除锈物理除锈v手工铲锈手工铲锈v机械除锈机械除锈v喷砂或喷丸喷砂或喷丸v火焰法火焰法v激光法激光法化学除锈化学除锈v酸洗除锈酸洗除锈v碱液除锈碱液除锈See you！23思考题前处理的意义、作用及主要内容是什么？前处理的意义、作用及主要内容是什么？简要说明油污的主要类型及来源，主要的脱简要说明油污的主要类型及来源，主要的脱脂方法有哪些？脂方法有哪些？被涂表面主要的无机性污染物有哪些类型？被涂表面主要的无机性污染物有哪
15、些类型？有哪些主要的除锈手段？有哪些主要的除锈手段？前处理方法选择的依据。前处理方法选择的依据。24润湿25润湿杨氏方程固相固相液相液相气相气相s-gs-ll-g接触角接触角26表面活性剂27手工除锈与机械除锈除锈工具除锈工具28机械除锈29喷砂与喷丸概念概念是用砂或丸，利用压缩空气或机械离心力为动是用砂或丸，利用压缩空气或机械离心力为动力，将砂或丸喷在金属表面，靠冲击力和摩擦力，将砂或丸喷在金属表面，靠冲击力和摩擦力来除锈的方法力来除锈的方法常用磨料常用磨料30喷砂与喷丸几种常见磨料用量的比较几种常见磨料用量的比较消耗消耗1公斤的不锈钢丸公斤的不锈钢丸相当于消耗相当于消耗17公斤的金钢砂公斤
16、的金钢砂相当于消耗相当于消耗100公斤的玻璃珠公斤的玻璃珠相当于消耗相当于消耗3-4公斤的普通钢丸公斤的普通钢丸相当于消耗相当于消耗3公斤的铝丸和锌丸公斤的铝丸和锌丸 31喷砂与喷丸影响喷丸效果的因素影响喷丸效果的因素空气压力空气压力磨料种类、尺寸与形状磨料种类、尺寸与形状喷枪的口径喷枪的口径磨料的投射角度磨料的投射角度投射速度速度与距离投射速度速度与距离喷管的内径和长度喷管的内径和长度32酸洗除锈原理原理利用酸对腐蚀产物的溶解能力来去除金属表面利用酸对腐蚀产物的溶解能力来去除金属表面的锈的锈酸洗配方酸洗配方无机酸无机酸 硫酸硫酸 盐酸盐酸 硝酸硝酸缓蚀剂缓蚀剂 含氮、氧、硫的无机或有机化合物
17、含氮、氧、硫的无机或有机化合物33酸洗除锈影响酸洗效果的因素影响酸洗效果的因素温度温度时间时间推荐完整酸洗工艺推荐完整酸洗工艺酸洗除锈酸洗除锈冷水中西冷水中西冷水洗冷水洗中和处理中和处理冷水冲洗冷水冲洗34工件材质、处理剂与处理方法的配套性可作为常用材料的常规前处理方案使用可作为常用材料的常规前处理方案使用钢铁材料主要以提高耐蚀性为主，而其他材料一提高涂料钢铁材料主要以提高耐蚀性为主，而其他材料一提高涂料附着力为主附着力为主对于同种材料，表面油污种类不同，锈蚀程度不一样，采对于同种材料，表面油污种类不同，锈蚀程度不一样，采用的处理剂有区别用的处理剂有区别同种材质，物品的形状不一样，可能需要采用
18、不同的工艺同种材质，物品的形状不一样，可能需要采用不同的工艺处理处理材质材质喷丸喷丸喷砂喷砂酸酸洗洗水基清洗水基清洗剂剂表面表面调整剂调整剂磷磷 化化封闭与氧化封闭与氧化其他其他铸件铸件浸浸镍盐镍盐锰盐、锌盐、铁盐，浸锰盐、锌盐、铁盐，浸钢铁钢铁浸浸弱碱弱碱/中碱中碱钛胶钛胶各类磷化剂，浸各类磷化剂，浸/喷喷Cr3+-磷酸系，浸磷酸系，浸铝合金铝合金浸浸弱碱弱碱/中碱中碱碱活化碱活化含含HF、H2CrO4磷化剂，浸磷化剂，浸铬酸钝化，浸铬酸钝化，浸镀锌板镀锌板弱碱弱碱钛胶钛胶含含F-锌盐磷化液，喷锌盐磷化液，喷/浸浸Cr(IV)-Cr(III)-PO4塑料塑料中性中性/弱碱弱碱专用表面活性专用
19、表面活性剂剂铬酸氧化，浸铬酸氧化，浸除脱除脱模剂模剂35材质材质喷喷丸丸喷喷砂砂酸酸洗洗水基清洗水基清洗剂剂表面表面调整剂调整剂磷磷 化化封闭与氧化封闭与氧化其他其他铸件铸件浸浸镍盐镍盐锰盐、锌盐、铁盐，浸锰盐、锌盐、铁盐，浸钢铁钢铁浸浸弱碱弱碱/中中碱碱钛胶钛胶各类磷化剂，浸各类磷化剂，浸/喷喷Cr3+-磷酸系，磷酸系，浸浸铝铝合金合金浸浸弱碱弱碱/中中碱碱碱活化碱活化含含HF、H2CrO4磷化剂，磷化剂，浸浸铬酸钝化，浸铬酸钝化，浸镀镀锌板锌板弱碱弱碱钛胶钛胶含含F-锌盐磷化液，喷锌盐磷化液，喷/浸浸Cr(IV)-Cr(III)-PO4塑料塑料中性中性/弱弱碱碱专用表面活专用表面活性剂性剂铬酸氧化，浸铬酸氧化，浸除脱除脱模剂模剂36预留页面第第 3 章章 涂装前处理涂装前处理3.6 不同涂装工艺的前处理工艺