孫紹志
摘? 要:低溫磷化成本比較低(原液以及工作液的體積之比為l∶100),沉積物比較少,液溫比較低(25℃~35℃),成膜速度非常快(2.0 min~5.0 min),膜厚大致為0.8 m~1.00 m。這個(gè)過程非常適用于黑鋼零件以及鋅,鋁及其他的一些零件。該文主要簡(jiǎn)單介紹了低溫磷在工藝當(dāng)中常見的一些問題以及對(duì)策,希望可以給大家?guī)ヒ恍﹩l(fā)。
關(guān)鍵詞:低溫磷化;工藝;總酸度
中圖分類號(hào):TG174? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 前言
對(duì)鋼、鋅、鋁及其合金的一些金屬零件進(jìn)行磷化處理后,在相應(yīng)的表面會(huì)形成磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜,幾乎不會(huì)溶于水。磷化膜具有非常多的細(xì)孔,因此很少用作金屬的最終保護(hù)層,而且由于該特性,可以很好地植入到漆膜以及塑料噴劑當(dāng)中,從而使其與基材之間的結(jié)合力在很大程度上得到增強(qiáng)。
1 磷化工藝的主要特點(diǎn)
環(huán)境保護(hù)方面:廢水排放和國建標(biāo)準(zhǔn)相比,要低于標(biāo)準(zhǔn)。用途非常廣泛:可以用于鋼、鋅、鋁及其合金的一些磷化處理當(dāng)中。工序比較少:與一般磷化生產(chǎn)線相比,需要對(duì)表面進(jìn)行調(diào)節(jié)預(yù)處理,相應(yīng)的磷化線設(shè)備投資成本比較低。磷化方法比較靈活:可以使用噴涂或者浸涂的方式進(jìn)行處理。成本比較:由于消耗比較小,原液以及工作液的體積之比為l∶100,成本比較低。沉積物比較少:和其他的一些磷化溶液配方相比較,沉積物非常少,占據(jù)很大的優(yōu)勢(shì)。低溫:通常適合在25℃~35℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行操作。速度比較:在噴涂1.5 min~3.0 min,或者浸漬5.0 min~10.0 min就可以完成。磷化液維護(hù)方面比較方便:不需要經(jīng)常進(jìn)行測(cè)量以及對(duì)游離酸度進(jìn)行控制,非常方便。膜厚大致為0.8~1.0。磷化膜:附著力非常良好,在噴涂前的底層使用方面非常適合。
2 具體的處理流程
將這些零件放在生產(chǎn)線上之前,應(yīng)該先對(duì)這些零件進(jìn)行除油以及除銹。進(jìn)入生產(chǎn)線之后的工藝流程:進(jìn)行化學(xué)除油-熱水洗滌-磷化-熱水洗滌-干燥。最后一步是執(zhí)行噴涂工序。
3 磷化處理及磷化液的維護(hù)
先取10 mL工作液,然后在里面加入10滴酚酞指示劑,用0.1 mol/L氫氧化鈉測(cè)試溶液進(jìn)行滴定,樣品會(huì)發(fā)生變化,由原來的無色變?yōu)楝F(xiàn)在的粉紅色,這一變化可以稱之為滴定的終點(diǎn)。按上述標(biāo)準(zhǔn)配制的工作液要求4.5 mL,0.1 mol/L的氫氧化鈉,可以被稱為4.5點(diǎn)。將2.2 L(3.0 kg)HJ加入到1 000 L磷化溶液中,那么148磷化原液可以保障濃度提升到1.0點(diǎn)。隨著對(duì)磷化溶液的相關(guān)調(diào)整以及重復(fù)使用,罐底會(huì)出現(xiàn)一些沉積,即不溶性的一些污泥,這個(gè)時(shí)候必須將他們進(jìn)行清除,否則會(huì)對(duì)磷化膜的質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
在工件上面噴涂25~35℃的工作液時(shí),通?;ㄙM(fèi)的時(shí)間為1.0 min~3.0 min,保障金屬表面可以獲得比較均勻的磷化膜就可以了;浸入的時(shí)間為2.0 min~5.0 min。根據(jù)上述的一些方法對(duì)工作液進(jìn)行制作,在標(biāo)準(zhǔn)的操作條件下可以獲得非常合格的磷化膜。
在20℃以下進(jìn)行磷化作用,那么工作液的濃度應(yīng)該進(jìn)行增加,大致為1倍以上就可以,并且磷化的時(shí)間也應(yīng)該適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行延長(zhǎng)。在磷化后不可以用水進(jìn)行清洗,在干燥后,就可以得到比較合格的膜。
4 低溫磷化工藝的影響
4.1 總酸度方面
如果總酸度非常低,那么磷化將會(huì)受到很大程度的影響,總酸度可以很好地對(duì)磷化溶液濃度的具體指標(biāo)進(jìn)行反應(yīng)。對(duì)總酸度進(jìn)行控制主要是將磷化溶液當(dāng)中的成膜離子濃度保持在一個(gè)比較合理的范圍之內(nèi),因此一定要控制好酸度的具體范圍,只有這樣才可以制造出比較合理的膜。
4.2 游離酸度方面
如果游離酸度出現(xiàn)過高或者過低的情況對(duì)于生產(chǎn)方面都是非常不利的。如果出現(xiàn)過高的現(xiàn)象,那么就不能形成膜,非常容易產(chǎn)生黃銹的現(xiàn)象。如果含量比較低,那么將對(duì)磷化溶液的穩(wěn)定性產(chǎn)生很大的威脅,并且在這個(gè)過程中還會(huì)產(chǎn)生一些其他的殘留物。游離酸可以很好地反映磷化溶液當(dāng)中游離H+的具體含量。對(duì)游離酸度控制主要是為了對(duì)磷酸二氫鹽在磷化溶液當(dāng)中的解離度進(jìn)行控制,只有這樣才可以把將成膜離子的濃度控制在一個(gè)比較合適的范圍內(nèi)。在對(duì)磷化溶液使用期間,游離酸度將會(huì)進(jìn)行緩慢的增加。這時(shí)候,可以使用堿進(jìn)行中和以及調(diào)節(jié),在加入過程中一定要緩慢,并進(jìn)行比較均勻的攪拌,否則局部會(huì)出現(xiàn)堿液過分濃縮的現(xiàn)象,這樣會(huì)造成一些不必要的殘留。因此在制作膜的過程當(dāng)中一定要對(duì)游離酸進(jìn)行控制,只有這樣才可以制作出更好的膜。
4.3 酸比方面
酸比指的是總酸度以及游離酸度之間的比。一般來講,酸比率應(yīng)該控制在5℃~30℃。如果酸比方面比較低,那么游離酸度就比較高,成膜的速度相對(duì)比較慢,磷化的時(shí)間比較長(zhǎng),因此需要比較高溫的配方。如果酸比比較高,那么成膜速度就比較快,磷化的時(shí)間就比較短,而且所需的溫度也比較低。因此在制作的過程中一定要很好地對(duì)酸比率進(jìn)行控制。
4.4 溫度方面
磷化溫度和酸比也是同樣重要的,這也是成膜非常關(guān)鍵的一個(gè)因素。配方不一樣,那么溫度的范圍也不一樣。實(shí)際上,他對(duì)磷化溶液當(dāng)中成膜離子的相關(guān)濃度具有很大的控制作用。如果溫度比較高,那么磷酸二氫的解離度就比較高,相對(duì)應(yīng)的成膜離子的濃度就比較高,因此這種關(guān)系可以在溫度降低的同時(shí)對(duì)酸比進(jìn)行增加,這樣就可以很好的成膜。生產(chǎn)單位在對(duì)配方進(jìn)行確定之后,一定要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果溫度比較高,那么將會(huì)產(chǎn)生非常多的沉淀物,那么磷化溶液也會(huì)很難保障原始平衡。如果溫度比較低,那么成膜離子的相應(yīng)濃度就達(dá)不到,想要形成比較完整的磷化膜是非常困難的,因此在生產(chǎn)的過程當(dāng)中一定要嚴(yán)格對(duì)溫度方面進(jìn)行控制。
5 磷化工藝(包括設(shè)備)的理
5.1 對(duì)工藝進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)
磷化過程包含很多方面:脫脂、除銹、表面調(diào)節(jié)以及磷化等,有些還包括水洗之后的干燥等。在預(yù)處理生產(chǎn)線上面如果不設(shè)置相應(yīng)的除銹工藝,那么會(huì)造成非常大的影響。酸霧非常容易給生產(chǎn)線環(huán)境造成污染,容易導(dǎo)致零件出現(xiàn)生銹的情況,這樣就會(huì)很難對(duì)零件焊縫處進(jìn)行清洗,將會(huì)對(duì)耐腐蝕性造成很大的影響。因此,加強(qiáng)防銹性是非常有必要的,只有這樣才可以保障工藝在合理的控制范圍之內(nèi)。
5.2 材料以及其他項(xiàng)目的影響
磷化劑以及前后處理材料之間存在很大的關(guān)系。例如,在進(jìn)行酸洗以及高堿脫脂處理之后,鋼的表面會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,這樣對(duì)磷化非常不利。要對(duì)表面調(diào)節(jié)劑進(jìn)行添加,這樣才可以保障對(duì)于低鋅薄膜的具體磷化處理。
5.3 磷化膜干燥方面
對(duì)磷化膜進(jìn)行洗滌以及干燥項(xiàng)目主要有2個(gè)目的。首先,為去除溶劑型涂料表面的水分做比較充分的準(zhǔn)備。其次,為了進(jìn)一步提高涂漆后膜的耐腐蝕性,保障磷化之后烘烤的性能得到更好的提高,溫度應(yīng)該控制在130℃~150℃,否則,只會(huì)起到除濕以及表面干燥的作用。
5.4 磷化模式的影響
首先可以先使用浸澤法。由于處理的時(shí)間比較長(zhǎng),之后再次使用了噴涂方法,這樣可以很好地對(duì)磷化溶液起到改善作用,處理的時(shí)間也縮短到了1 min~3 min。在某些情況下,由于工件具備復(fù)雜性,需要使用相應(yīng)的浸漬方法,使用噴涂可以保障某些區(qū)域不出現(xiàn)磷化的現(xiàn)象。另外,浸漬法的性能和噴涂處理的磷化膜相比較效果比較好,因此在實(shí)際的生產(chǎn)過程中使用的比較廣泛。
6 結(jié)語
綜上所述,在生產(chǎn)的過程當(dāng)中,低溫磷化工藝仍然存在一些問題,只有對(duì)這些問題進(jìn)行很好的解決,采取一定的措施,才可以保障生產(chǎn)的產(chǎn)品在一個(gè)合格的范圍內(nèi)。隨著大家的努力,一定會(huì)很好地解決工藝當(dāng)中的問題,進(jìn)而生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。
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