淺談塗裝車間前處理磷化生鏽解析

1  前言

前處理電泳工序作為塗裝車間流程最長設備最（zuì）多且管控參（cān）數繁多的過程，其效果好壞直接影響到漆膜使用壽命和效果；是整個塗裝工（gōng）藝過程中非常重要的環節。我公司前處（chù）理（lǐ）電泳線主要工藝流（liú）程包括（kuò）預脫脂、脫脂、水洗、表調、磷（lín）化、磷化後水洗（xǐ）、電泳、超濾水洗純水洗。前（qián）處理的目的是去除車身表麵的油汙（wū），並形（xíng）成一層致密的磷化膜層，提高塗層對金屬機體的腐蝕防護能力；電泳塗層增強車體的防腐能（néng）力。

2    前處（chù）理常見問題及（jí）缺陷

 前處理線整個過程涉（shè）及的都是化學及電化學反應，具有自動（dòng）化（huà）程度高（gāo）、人工作業參與少（shǎo）、環（huán）保等特點，成為現代汽車（chē）塗裝的首選。同時前處理電泳槽體設（shè）備多（duō），管控的參數繁雜，日常管控若（ruò）不到位很容易出現品質問（wèn）題。本文筆者結合管理某車間前處（chù）理線時遇到（dào）的磷（lín）化不（bú）良缺陷現狀並（bìng）解析如何對策。

2.1  磷化黃鏽

磷化處理（lǐ）可以顯著提高塗層的耐腐蝕性及附著力，磷化成膜是指在適當控製條件下，使金屬表麵發生某種程度的腐蝕反應，結果在金屬（shǔ）表麵形成一層金屬化合物膜層。換言之，是使某種金屬與某種（zhǒng）特定的腐蝕液相接觸，在一定條件下，兩者間發生化學反（fǎn）應，由於濃度差極化作用和陰陽極化作用等，便在金屬（shǔ）表（biǎo）麵（miàn）形成一層附著力良好的、難溶的腐蝕（shí）生成物膜層。如上所述（shù）要想獲得完整細密的磷化膜，前提是在一定的條件下並嚴（yán）格管控好前道及本道參數以及優（yōu）秀的（de）現場（chǎng）管（guǎn）理水平才能（néng）保證。磷化反應最常見的（de）問（wèn）題（tí）例如磷（lín）化黃鏽、斜紋、磷化發花等。本公司在某次對車（chē）體品（pǐn）質進行日（rì）常檢查時發現車頂橫梁處有黃鏽現象，經過工藝人員及廠家共同合作，對此現象進行跟蹤分析調查，最終此問題得（dé）到改善。

2.2  磷化黃鏽原因分析

   根（gēn）據生鏽情況及現場觀察，我們從人（rén）、機（jī）、料、法、環境五個（gè）方麵對原因進行（háng）了解析。

2.2.1 人員方麵

   前處理工序處理均為自動化，本線體僅日常加料為人工作業。現場操（cāo）作工若對磷化藥劑濃度（dù）及槽體溫度檢測頻次不到位的情況下，可能會造成參數異常，引起磷化生鏽現（xiàn）象。經過現（xiàn）場排查點檢記錄，此項問題排除。

2.2.1 設備（bèi）方麵

  我公司的前處理線工藝流程為預水洗→預脫脂→脫脂→一水洗→二水洗→      表調→磷化→三水洗（xǐ）→純水洗→潔淨噴淋。脫脂槽、表調、及磷化（huà）槽頂部均設有風機。                  

   發（fā）生磷化黃（huáng）鏽後，對（duì）現場排風係統一一排查，發現磷化槽體上部的風機處於停止轉動的狀（zhuàng）態。在（zài）這種密閉的前處理環境中車體鋼板處在一種高（gāo）溫高濕的環境中，容（róng）易發生返鏽，使車體外板，內腔發生返鏽情況。車（chē）體外板一般情況下（xià）不（bú）會發生返鏽情（qíng）況，因為在前處理每道工序之間（jiān）都有一些（xiē）加濕噴淋（lín），使車體外表（biǎo）麵保持濕潤且（qiě）與空氣隔離的（de）狀態。但是車體內腔就不容易被加濕噴（pēn）淋噴到，特別（bié）是在脫（tuō）脂，表調之後磷化之前，此工序最（zuì）易產生內腔返鏽，因為磷化前（qián）沒有噴淋，如（rú）果磷化抽風（fēng）係統不好，加上磷化液為38℃左（zuǒ）右的溫度會使磷化液（yè）揮發（fā），且磷化後噴淋會使磷（lín）化液形（xíng）成（chéng）霧狀（zhuàng），同時向車體行駛的反方向移動（如果沒有排（pái）送風設備，從（cóng）整體來看，脫脂為（wéi）高溫，表調為常溫，磷化為高溫就會（huì）產生一種高壓（yā）向低壓處流動（dòng）的情況，即脫脂槽形成的高溫高（gāo）壓氣體向車（chē）體行駛的方向和表調的方向移動。磷化槽也會形成高溫高壓的氣體向表調和車體行駛的方向移動）。在車體進入磷化槽之前，酸（suān）霧會跟車體內腔的鋼板發生（shēng）反應使車（chē）體內腔（qiāng）返鏽（xiù）。

   槽體的循環效果（guǒ）不好也會影響磷化效果（guǒ），層流效果尤為明顯，車內腔的一些死（sǐ）角（jiǎo）部位循環效果（guǒ）不良，不能與槽液有效充分的反應，使局部內腔的死角（jiǎo）部位的磷化膜不完整，磷化（huà）膜的致密性和完整性受到影響，形成黃鏽。^[1]在（zài）磷化槽進行倒槽時對部分循環管道拆卸檢查時，發現層流管道堵塞嚴（yán）重，磷化渣非常多。

綜上（shàng），建議改善前處理的（de）排風送風的設備。在添加排風送風設備之後，會（huì）使整個前處理形（xíng）成一種低壓的狀（zhuàng）態，即車體進入線體（tǐ）的方向和表調兩個（gè）方向（xiàng）的氣體從脫脂的排風（fēng）處抽出。另外一個從車體進入的反方向（磷化後）和表調兩個方向的氣體從磷化的排風處抽出。一般情況下表調處（chù）的送風為自然送風，也可安裝送風設備。但是安（ān）裝的送風設備（bèi）的功率要小於脫脂（zhī）處和磷化處的排風設備的（de）功率。這樣才會使前處理（lǐ）整個（gè）係統（tǒng）成為一種低壓的狀態，使前處理的高溫高壓高濕的（de）情況減少（shǎo），從而減（jiǎn）少了車體在高溫高濕高（gāo）壓的環境中發生返鏽情況。槽體循環改善可以通過定期倒槽及酸清洗磷（lín）化（huà）渣處理來（lái）完成，使得槽體內部循（xún）環保持良好的效果（guǒ）。

2.2.3 槽液參（cān）數方（fāng）麵

  如果磷化槽液方麵管控不（bú）當（dāng）的情（qíng）況下（xià），車體內腔（qiāng）部位也容易出現黃（huáng）鏽。 在磷化槽內，鋼板與磷化液接觸，鋼板表麵腐蝕，車身表麵及附近的遊離酸減少，促進磷化的發生（shēng）；同時由勒夏特列原（yuán）理可知，當（dāng）遊離酸過高及總酸低時，不利於成膜，會導致車體局部產（chǎn）生黃鏽。磷化劑中各種離子含量對磷化反應成膜影響也很大，尤其是鋅離（lí）子的（de）含量（liàng）對磷化膜的影響較大。一般的說，鋅離子的含量高，可以形（xíng）成更多的（de）結晶核心，可（kě）以加速磷（lín）化反應，使磷化膜致密（mì），光澤性好。但是鋅離子含量過高，磷（lín）化膜結晶粗大，膜脆，掛灰，影響塗膜附著（zhe）力。鋅離子含量過低時，磷化膜薄，不利於磷化膜的形成。出現生鏽情況時，聯合廠家對槽液進行化驗檢查，槽液中參數見表1。

表1   磷化槽液參數監測報告

由上表可知鋅離子含量為75%，（標準（zhǔn）70%-120%），偏工藝（yì）下線，後來（lái）通過連續補加一周AC-5藥劑（jì）之後，生鏽程度及比例都有所下降（jiàng），再次檢測鋅離子含量時為115%。筆者不建議通過提（tí）高促進劑含量來（lái）提高反應，因為出現黃鏽時提高促進劑往往會使生鏽情況更加嚴重。
2.2.4  車體結構及處理方式方麵

車型結構設計（jì）部（bù）合理情況下往往容易發生磷化不（bú）良（liáng），尤其是氣（qì）室。由於車頂部位在磷化過程中容（róng）易形成氣帶，難以形成完整（zhěng）均勻的磷化皮膜，此問題與磷化槽通風不同，解決氣室問題造成的磷（lín）化皮膜不完整一般隻能通過（guò）開孔來加快氣體排出方式來改善皮膜。^[2]另外，上到工序與嚇到工（gōng）序之（zhī）間瀝水時間過長也容易引起車體返鏽，此時較好的解決方法是保持脫（tuō）脂後水洗水質PH在8-9左右，可以（yǐ）延緩鋼板表麵的返鏽。

3   解決方法（fǎ）

  （1）：車體出現磷化黃鏽時可以通過改善槽體通風效（xiào）果減（jiǎn）少酸霧減輕黃鏽程度及比例。

  （2）：改善槽內循環管道效果，清除（chú）磷化渣，確保循環管道（dào）及層流（liú）支管流（liú）量（liàng）級噴淋效果。

   (3):提高鋅離子含量，將其含量維持在工（gōng）藝上限，可以（yǐ）通過定期補加完成。

  （4）：維持水洗槽內PH 值為弱堿性，可以延緩返鏽產生。

4   結束語

  前處理過程中出現的問題大部分產生的原因不會隻（zhī）是某（mǒu）單一方麵因（yīn）素造成，設備 、材料、參數（shù）及設計等都可能是問題的原因，作為工藝技（jì）術人員，隻有提升知識（shí）儲備，擴寬解決問題的思路，結合（hé）現場，才能做到真正解決（jué）問題，保證產品品質。