專利名稱：：電泳涂裝前處理工藝的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種金屬表面處理工藝，具體的說涉及一種汽車上的車架和貨箱的電泳涂裝前處理工藝。技術背景目前，熟知的車架和貨箱電泳涂裝前處理中普遍必須采用的磷化工藝中含無機磷此物質較難中和處理。因此是排放造成水體系的富磷污染之一，且磷化屬于中強酸對設備有較強的腐蝕危害。磷化處理后焊縫返酸生銹，是由焊縫內藏磷化液的酸性造成的。磷化液是酸性腐蝕性液體。電泳前的磷化液，是一個中強酸浸蝕過程。藏在焊縫氣孔中的腐蝕性磷化液，僅靠水洗是無法將其完全洗出的，因此會被大量滯流在焊縫氣孔中。在低溫和短期內，反應被相對抑制。一旦工件發生局部翻轉或受熱(如海運暴曬、室外暴曬)，焊縫內藏酸被激活，與金屬反應迅速產生氫氣，氫氣的積聚產生高壓，導致漆膜破裂，酸蝕物水解成黃銹晰出。磷化后的焊縫返酸生銹是一個普遍現象。國內外通常采用的處置方法有-A、高壓水洗將其強行壓出。該法的洗水也必需做去酸處理后才能再用，因此耗水量極大，還容易破壞磷化膜的耐蝕性，成本較高。B、磷化處理后，使用多次密閉真空抽提，將焊縫內藏酸清除。投資很大，成本極高。C、提高焊接水平，減少和減小焊接氣孔，雖是一辦法，但不能徹底消除磷化后的焊縫返酸生銹現象。采用的磷化工藝制造成本較高、對電泳超濾膜有影響。
發明內容為了克服現有的車架和貨箱電泳涂裝前處理過程中使用磷化液帶來的種種上述存在問題，本發明提供一種電泳涂裝前處理工藝，該工藝不僅能夠降低成本、提高質量，而且還能夠解決富磷的污染問題。為解決上述問題，本發明采用以下技術方案電泳涂裝前處理工藝，其特征是該工藝包括以下步驟a、首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗清楚工件表面污物，高壓水洗時，槽液溫度為35-45°C，水洗時間為3'20"±15"，游離堿度為5-6點，噴淋壓力為0.35-0.4MP,如果各項中的適用參數低于上述參數范圍的最低參數，就會造成工件上的污物處理不干凈徹底，影響后續工藝的處理效果，如果高于上述參數范圍的最高參數，就會增加生產成本，降低生產效率。b、將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，清除去工件表面油污，脫脂處理時，槽液溫度為50-6CTC，脫脂時間為3'±12〃，游離堿度為8-14點，如果各項中的適用參數低于上述參數范圍的最低參數，就會造成工件上的油污處理不干凈徹底，影響后續工藝的處理效果，如果高于上述參數范圍的最高參數，就會增加生產成本，降低生產效率。c、將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，清洗工件在脫脂過程中表面黏附的脫脂劑，避免將脫脂劑帶入酸洗槽，水洗時的時間為l'±10〃，時間太短，就會造成脫脂液清洗不徹底，時間太長，就會浪費水源，增加生產成本。d、將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，清除工件表面的氧化皮和銹，酸洗時，槽液溫度為55-65°C,酸洗時間為2'50〃±12〃，總酸點為550-650點，如果各項中的適用參數低于上述參數范圍的最低參數，就會造成工件上的氧化皮和銹處理不千凈徹底，影響后續工藝的處理效果，如果高于上述參數范圍的最高參數，酸液就會對工件本體形成腐蝕，降低工件的結構強度，增加生產成本，降低生產效率。e、將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，避免將酸帶入熱堿中和處理槽，污染槽液，水洗時的時間為l'±10〃，時間太短，就會造成酸液清洗不徹底，時間太長，就會浪費水源，增加生產成本。f、然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，堿液中和處理時，槽液溫度為25-65"，中和時間為2'50〃±13〃，為了加快中和速度，中和更徹底，使用5(TC的Na2C03溶液作為堿液中和處理時，處理效果最佳，如果各項中的適用參數低于上述參數范圍的最低參數，就會造成工件表面藏酸中和處理不干凈徹底，影響后續工藝的處理效果，如果高于上述參數范圍的最高參數，就會增加生產成本，降低生產效率。g、然后將中和處理后的工件放入含有聚(乙二胺-N，N'-雙(2-羥苯乙酸)的704A液中進行工件表面膜層處理，形成前處理膜層，提高涂裝結合力，膜層同時具有工序間防銹功能，工件表面膜層處理時的時間為2'30〃士11〃，所述704A液為成都亞先晶態材料有限公司生產的功能劑。上述工藝中的聚(乙二胺-N，N'-雙(2-羥苯乙酸)是EDDHA(EDDHA+EDDHMA+EDDHFA)系列異構體系列產品的主要功能劑，它能與鋼鐵/鑄鐵中的鐵原子形成單分子螯合物，該單分子螯合物經分子內鍵轉向交換，形成有對稱性的長鏈型分子間螯合物，在鋼鐵/鑄鐵表面形成多層晶體螯合膜。該長鏈型分子間螯合物具有螯合常數大，性能穩定、導電性好，抗鹽霧、防腐能力強等優點。EDDHA結構示意圖EDDHFA結構示意圖:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>704A化學轉化膜形成機理為功能劑EDDHA、EDDHMA、EDDHFA，在充分的水和分子內轉向催化劑作用下，在鋼鐵/鑄鐵表面發生如下反應，形成晶體膜。反應過程如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>704A產品可轉化FeO、Fe203氧化膜成膜層組織，但速度稍慢，因此處理時間要延長一些。反應過程如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>EDDHFA704A產品膜層與涂層的結合原理704A產品膜膜層主要是靠其表面空余螯與涂層中的樹脂鏈式分子的交聯作用，形成一個樹脂與螯的交聯層，達成強化結合力的。704A膜層表面空余螯有如下變化特性1.洗錄用水造成的表面鈣鎂微晶沉積物影響。前處理后的表面需要洗滌。如洗滌用水硬度較高(含媽、鎂等較重的井水、廠河水)，干燥后的膜層表面可能有灰朦朦的微粉現象。這是由于水中鈣、鎂等與表面空余螯反應析出的鈣鎂微晶沉積物造成的。大量的實驗和工業使用表明鈣鎂微晶沉積物對結合力的實際影響很小，可不考慮。大量的檢測結果表明鈣鎂微晶沉積物對點滴檢測有顯著的影響。原因是:A.這類鈣鎂微晶沉積物，雖對普通水穩定，但點滴液的弱酸性會迅速將其分解溶化，使表面特別親水，點滴液極易散開。B.被點滴液的弱酸性分解溶化后的鈣鎂微晶沉積物，在點滴液中的氯離子配合作用下，對結晶膜有加速腐蝕作用，使縱向和橫向擴散腐蝕明顯變快，導致整體點滴時間偏低。C.膜層表面的鈣鎂微晶沉積物，受熱后顏色變化較大。但對膜層的前處理性能基本沒有影響，對顏色無特別要求的普通涂裝用戶無須擔心。2.前處理后干燥溫度太高(超過IO(TC)造成的表面螯內收縮，對結合力的影響。前處理后干燥溫度太高(超過10(TC時)，冷卻時會造成大量空余螯向晶體間隙收縮，從而減弱對樹脂鏈式分子的交聯作用，導致結合力降低。本發明采用上述工藝，具有以下有益效果1、結合力和鹽霧優于磷化。2、使用控制簡單，水稀釋后直接常溫使用，添加檢測簡單。不需加溫、不需像磷化液一樣添加大量的助劑、表調劑。無沉淀、氣體產生。換槽頻率只有磷化液的1/10。3、產品中性，對設備環境無腐蝕。4、可省略表調槽、和多步水洗設備和除渣設備，工藝變短，投資變小，用水量減少。5、綜合成本(包括助劑、表調劑、加熱耗電、除渣、原液費)只有磷化的一半。6、由于聚(乙二胺-N,N'-雙(2-羥苯乙酸)為中性，溶液中只有低濃度的鹽分，膜層為致密晶體，內部不藏母液，很容易清洗。因此，傳統磷化線后的多步水洗，均可做大量的刪減，電泳涂裝處理后，能保證二步普通水浸洗(又叫漂洗)，一步純水沖洗，就能很好滿足高檔電泳要求，因此，使用聚(乙二胺-N，N'-雙(2-羥苯乙酸)液產品后，能大大節水。7、由于聚(乙二胺-N,N'-雙(2-羥苯乙酸)液產品為中性、無毒、對人體無腐蝕、不燃不爆、安全環保，生產過程中無任何氣體、沉渣產生，通過SGS國際環保檢測，符合歐盟ROHS和REACH指令。下面結合實施例對本發明作進一步說明具體實施方式實施例l，電泳涂裝前處理工藝，包括以下步驟首先將待處理工件放到高壓、水洗槽中進行高壓水洗；高壓水洗時，槽液溫度為35'C，水洗時間為3'05〃，游離堿度為5點，噴淋壓力為0.35MP,將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，脫脂處理時，槽液溫度為5(TC，脫脂時間為2'48〃，游離堿度為8點，將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為50〃，將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，酸洗時，槽液溫度為55°C，酸洗時間為2'38〃，總酸點為550點，將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為50"，然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，堿液中和處理時，采用50。C的Na2C03溶液，中和時間為2'37〃，然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理，處理時間為2'19〃。下面為本工藝處理后膜層與磷化膜的對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>下面為本工藝與磷化處理成本及其它參數比較表:<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>然后對采用本工藝處理后的工件進行不同厚度的環氧樹脂噴粉，對噴粉厚度為120u、100u、80u和60u四種工件進行結合力檢測和外觀狀況分析對比，其檢測結果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由此可見，采用本工藝處理后的工件膜層與磷化膜層相比，其彎折后結合力和外觀效果得到大大的改善。由于704A液產品中不含無機磷，因此在涂裝前處理中使用704A液產品后，將不再存在無機磷污染和處理的問題。很好地解決了磷污染環保問題。實施例2，電泳涂裝前處理工藝，包括以下步驟首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗；高壓水洗時，槽液溫度為4(TC，水洗時間為3'20"，游離堿度為5.5點，噴淋壓力為0.38MP，將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，脫脂處理時，槽液溫度為55。C，脫脂時間為3'，游離堿度為ll點，將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為l'，將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，酸洗時，槽液溫度為60°C，酸洗時間為2'50"，總酸點為600點，將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為1',然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，堿液中和處理時，采用5(TC的Na2C0s溶液，中和時間為2'50"，然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理，處理時間為30"。下面為本工藝處理后膜層與磷化膜的對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>下面為本工藝與磷化處理成本及其它參數比較表:<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>其檢測結果如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>由此可見，采用本工藝處理后的工件膜層與磷化膜層相比，其彎折后結合力和外觀效果得到大大的改善。實施例3，電泳涂裝前處理工藝，包括以下步驟首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗；高壓水洗時，槽液溫度為45'C，水洗時間為3'35"，游離堿度為6點，噴淋壓力為0.4MP，將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，脫脂處理時，槽液溫度為6(TC，脫脂時間為3'12"，游離堿度為14點，將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為l'10"，將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，酸洗時，槽液溫度為65°C，酸洗時間為3'2"，總酸點為650點，將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，水洗時的時間為l'10"，然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，堿液中和處理時，采用5CTC的Na2C03溶液，中和時間為3'3〃，然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理，處理時間為2'41〃。下面為本工藝處理后膜層與磷化膜的對比表項目磷化工藝本工藝評價<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>下面為本工藝與磷化處理成本及其它參數比較表:<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>然后對采用本工藝處理后的工件進行不同厚度的環氧樹脂噴粉，對噴粉厚度為120u、100u、80u和60u四種工件進行結合力檢測和外觀狀況分析對比，其檢測結果如下表-<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>由此可見，采用本工藝處理后的工件膜層與磷化膜層相比，其彎折后結合力和外觀效果得到大大的改善。通過多次試驗證明，工件進行表面處理時，各種工藝參數位于本工藝方法中提供的工藝參數范圍之內時，處理效果為最佳。權利要求1、電泳涂裝前處理工藝，其特征是該工藝包括以下步驟a、首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗；b、將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂；c、將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗；d、將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理；e、將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗；f、然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中進行堿液中和處理；g、然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理。2、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是高壓水洗時，槽液溫度為35-45°C，水洗時間為3'20"±15"，游離堿度為5-6點，噴淋壓力為0.35-0.4MP。3、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是脫脂處理時，槽液溫度為50-60°C，脫脂時間為3'±12〃，游離堿度為8-14點。4、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是脫脂后水洗時的時間為1'±10〃。5、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是酸洗時，槽液溫度為55-65"，酸洗時間為2'50〃±12〃，總酸點為550-650點。6、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是酸洗后進行工件水洗時的時間為r士io"。7、根據權利要求l所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是堿液中和處理時，槽液溫度為25-65°C，中和時間為2'50"±13〃。8、根據權利要求1或7所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是所述中和用堿液為5(TC的Na2C03溶液。9、根據權利要求1所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是工件表面膜層處理時的時間為2'30〃±11"。10、根據權利要求1或9所述的電泳涂裝前處理工藝，其特征是所述704A液為市售的表面處理功能劑。全文摘要本發明公開了一種電泳涂裝前處理工藝，包括以下步驟首先將待處理工件放到高壓水洗槽中進行高壓水洗；將水洗完后的工件放入到脫脂槽中進行脫脂，將脫脂完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，將水洗完后的工件放入到酸洗槽中將行酸洗處理，將酸洗完后的工件再放入到清水槽中進行水洗，然后將水洗完后的工件放入到堿液槽中對工件表面藏酸作中和處理，然后將中和處理后的工件放入704A液中進行工件表面膜層處理，采用本工藝處理后的工件膜層與磷化膜層相比，其彎折后結合力和外觀效果得到大大的改善。文檔編號C25D13/20GK101333674SQ20081001659公開日2008年12月31日申請日期2008年6月13日優先權日2008年6月13日發明者孫金齡,曹懷亮,桑慶烈,桑明智,董宜順,偉陳申請人:山東凱馬汽車制造有限公司