前（qián）處理工藝在金屬材料中的操作技術及其分析

1.前（qián）處理工藝

前處理是（shì）為了增加塗裝效果，對待塗裝工件預先進行去汙、去脂、防鏽、打底的一（yī）個準（zhǔn）備工程。金屬表（biǎo）麵常見的（de）汙（wū）垢分為物（wù）理和化學兩類，物理方麵主（zhǔ）要包括環境中的汙（wū）染物（wù），固體顆粒以及油汙、塵埃、晶體和沉積在金屬材料表麵的（de）水垢、油（yóu）垢和泥沙等（děng）；化學覆蓋物主（zhǔ）要是金屬材料與（yǔ）介質發生化學反（fǎn）應生成的鏽斑、腐蝕性物質（zhì）等。當金屬材料表（biǎo）麵大麵積存在這些覆（fù）蓋物時，不但會嚴重影響該材料的使用效（xiào）果，也容易使（shǐ）其出現柔性差，不易噴塗等現象，一旦金屬材料經過前處理磷化（huà）後，改善其表麵微觀結構，再次進行噴塗即可增強噴塗層的機械強度，增強材料耐腐（fǔ）度。對氧化層的處理有三種方法：溶劑清洗、化學處理和機械處理。輕微氧化的金屬（shǔ）清洗較為（wéi）容易，重度（dù）氧化（huà）的金屬氧（yǎng）化層較厚，則需要先進行機械（xiè）處理，使氧化層（céng）鬆動脫落一部分，接下來（lái）的清洗工作就會較為簡便。通常經過處理後的金屬表麵具有高度活性，在空氣或使（shǐ）用中更加容易（yì）受到灰塵等（děng）的影（yǐng）響再度鏽蝕出現氧化情況，因（yīn）此處理後的金屬表麵應盡（jìn）可能快的進行膠接。

2.金屬材料（liào）中的前處理工藝

前處理一般分為兩種，即（jí）製作（zuò）前工藝（yì）流程和產品前處理（lǐ）。對於製作（zuò）前工藝流程來說，其典（diǎn）型（xíng）的工藝流程為：預脫脂→脫脂→水（shuǐ）洗I→酸洗→水（shuǐ）洗II→中和→水洗（xǐ）III→表調→磷化→水洗Ⅳ→鈍（dùn）化。在使用中可根據實際情況進行適（shì）當調整。酸（suān）洗除鏽在製件前處理中是必不可少的步驟（zhòu），但是在前處理過程中（zhōng）要將鏽蝕件和非（fēi）鏽蝕件分開處理，鏽蝕件進行酸洗，非鏽蝕件則不需要。另一種是產品前（qián）處理。比較先進的是采用PLC程序自動控製，來實現工序間（jiān）自動轉移，其一般流程（chéng）為（wéi）：脫脂一水洗一表調一磷化一水洗。產品前處（chù）理是將整個產品浸入槽液中進（jìn）行表麵處理的過程，目前已經有不少廠家采用。各個流（liú）程之間相（xiàng）互獨立同（tóng）時又相互影響，每個工藝都有需（xū）要注意的（de）地方由於各個環節的處理方法（fǎ）不同因而各個工藝有這不同的要素。①脫脂。脫脂是一種化（huà）學過程，通過皂化等反應使各類油脂從金屬表麵（miàn）脫落，變成可溶性物質或者穩定地分散在溶液內。好的脫脂效果應該是在金屬表（biǎo）麵不存在可目（mù）視到的油脂、乳濁液（yè）等汙物，否則應再次進行脫（tuō）脂直至金屬表麵幹淨無汙。是否成功脫脂（zhī）取決於槽液中（zhōng）的遊（yóu）離堿（jiǎn）度、脫（tuō）脂液的溫度、處理的時間、脫脂液含油（yóu）量等，隻有各個方麵（miàn）都處於最佳狀態時才能保證最佳（jiā）的脫脂效果。由於各個（gè）環節的處（chù）理方法（fǎ）不同因而各個工藝有這不同（tóng）的要素（sù）。不同的脫脂液有（yǒu）不同的（de）脫脂溫度，若溫度過（guò）高（gāo）則會帶來一些副作用，當脫脂液與油汙充分接觸時才能有良好的脫脂效（xiào）果。②酸洗。金屬材料在製造、運輸和存放中無可避免的（de）會產生鏽蝕。由於鏽蝕層結構疏鬆不易附著，且氧化物與金屬之間可組成（chéng）原（yuán）電池造成金屬進一步的腐蝕破壞，極易使圖層破損，因此塗裝前（qián）必須將（jiāng）其除淨。酸是（shì）一種很好的除鏽劑，當酸液濃度恰到好處時，既不（bú）會（huì）使金屬工件（jiàn）發生（shēng）變形，又能很好的完全的除（chú）去金屬上的鏽蝕（shí），但若酸液濃度過高則會損傷工件本身。酸洗的目的即是要除（chú）去鏽蝕，當酸洗結束後，金屬工件表麵不再存在可目視到的氧（yǎng）化物、鏽蝕及過（guò）蝕現象時則表明酸洗效（xiào）果（guǒ）很好。酸洗效果受到遊離酸度、酸洗溫度（dù）和時間的製約，實際操作時要注（zhù）意（yì）嚴格控製槽液的溫度和處理時間，如若不然會加劇金屬的腐蝕程度造成相反的效果。當酸液的（de）鐵離子含量超過10%應及時（shí）更換（huàn）。③表調。表麵調整劑可以消除工件（jiàn）表麵因堿（jiǎn）液除油或酸洗除鏽所造成的表麵狀態的不均勻性，使金屬表麵形成大量的極細的結晶中心，從而加（jiā）快磷化反應的速度（dù），有利於磷化膜的（de）形成（chéng）。在進行（háng）表調時要注意檢查水質的好壞同時要注意金屬工件所（suǒ）使用的時間長短，不同的條（tiáo）件會產生不同的表調效果（guǒ）。槽液配製時要預先添（tiān）加軟水劑來消除水體中所含水鏽和過量鈣（gài）鎂離子對表調效果的影響。但是當使用時間較長或所含雜質離子較多（duō）時膠體會喪失活性，此時膠體的（de）穩定性遭到破壞，就必（bì）須更換槽液（yè）。④磷化。磷化是一種化學與電化學反（fǎn）應形成磷（lín）酸鹽化學（xué）轉化（huà）膜的過程，所形成的（de）磷酸鹽（yán）化學轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是給基體金屬（shǔ）提供（gòng）保護在一定程（chéng）度上防止金屬被腐蝕。磷（lín）化是整個前處理工藝（yì）中最為重要的一個環節，但酸比、溫度、沉渣量、亞硝酸根、硫酸根、亞鐵離子等（děng）因素都可以對其產生影響，相對其他環節來說過多的（de）影響因素使（shǐ）其（qí）很（hěn）難控製同時（shí）也突出其的重要性。適當提（tí）高溫度一方麵可以加快成膜（mó）速度，但要注意對溫度的控製，過高時會影響槽液的穩定性。隨著磷化反應的不斷進（jìn）行槽液內會產生影響反應的殘（cán）渣，因此必須根據處理的工件量和使用時間進（jìn）行槽液的更換。⑤鈍化。鈍化也（yě）稱封閉。鈍（dùn）化是為（wéi）了封閉磷化膜孔隙，提高磷化膜的耐腐性。目前一般采用含鉻（gè）處理和無鉻處理兩種方式，有些使用（yòng）堿性無機鹽型鈍化方法中存在大量損害漆膜的長期附著力和耐蝕性的物質。⑥水洗。水洗的目的是清除工件表麵從上一道槽液所帶出的殘液，水洗質量的好壞可直（zhí）接影響工件的磷化質量和整個（gè）槽液的穩（wěn）定性。水洗槽液一般控製淤泥殘渣含量不能過高否則容易出現工件（jiàn）表麵掛灰、槽液表麵（miàn）應（yīng）無懸浮雜質、槽液PH值應接近於（yú）中性防止槽液竄槽（cáo）從而影（yǐng）響（xiǎng）後（hòu）續槽液的（de）穩定性。

3.結語

雖然前處理技術在（zài）金屬材料（liào）防鏽（xiù）除汙中的應用（yòng）很大，但是（shì）其過程中包含磷化這一工序，盡管磷化的抗（kàng）腐蝕（shí）性能非（fēi）常優異（yì），但同時它也存在著耗能高、汙染較嚴重、含有還害重金屬、廢水處（chù）理較困難、容易在管壁及管道內結渣等一係列問（wèn）題，隨著科技的不斷進步和環保要求的不斷提高（gāo），需要（yào）我國科（kē）研技術人員（yuán）進行無毒環保（bǎo）磷化和完全（quán）擯棄含磷配方（fāng）的全新工藝兩個方麵的研究，使（shǐ）得前處理技術更加成熟和完善。