無磷塗裝前處理技術在汽車行（háng）業（yè）中的現狀及問題研究

無磷轉化處理是以錇鹽類物質為主要原料對金（jīn）屬基材進行表麵處理。較以往磷化處理（lǐ）相比，無磷轉化處理配合無磷脫脂劑使用，不需加溫。轉化處理過程沒有（yǒu）沉渣，操作時間短，控（kòng）製簡便，且沒有（yǒu）有害重金屬離子，不含磷。處理程序（xù）少（shǎo），可有效減少操作工（gōng）序，槽液能夠二次使用。其次，能夠有（yǒu）效增強電泳漆對基材的附著力。能夠共線處理鐵板、鍍鋅板、鋁板等多種基（jī）材。

汽車塗裝（zhuāng）係統的好壞決定了車身與零（líng）部件防腐的特性（xìng），而金（jīn）屬基材表麵（miàn）在塗裝前為了滿足塗裝打（dǎ）底（dǐ）的要求，一般采（cǎi）用各種前處理（預處理）的方法（fǎ），以改善基材表麵的一（yī）致性，提升與其餘塗層的結合（hé）力，同時，前處理也將也金屬的最表麵轉化到非活潑的狀態，從而達到提升防腐性（xìng）能的目的。

一、無磷塗裝前處理（lǐ）技術

前處理主要分為物（wù）理方法和化（huà）學方法兩種。物理方法主要包括拋丸、噴砂（shā）、機械打磨、人工打磨、高壓水射流等，化學方法（fǎ）則包括鍍層、轉化膜等。目前廣泛應用的化學前處理方法中，主要分為：1.脫（tuō）脂（去除金屬製造過（guò）程中殘留在表麵的油脂、灰塵、汗跡以及附著的金屬屑等）。2.應用一層轉化膜（磷化、非磷化、鉻酸鹽膜、非（fēi）鉻酸鹽膜）。3.前（qián）處理（lǐ）後的清洗。這三大步驟一般需要多達12道左右的工序，從而產生大量的廢水、化（huà）學排放及能源消耗。目前國內外（wài）主機廠的塗（tú）裝工藝中，磷化是廣（guǎng）泛（fàn）應用的一種方法，其優點是（shì）費用低廉、操作方便。但同時也伴有製備過程中的排放物（wù）對環境危害大等缺點。越來越多的海外國家已（yǐ）經出台相應的環（huán）保法，對磷化前（qián）處理過程予以嚴控。常溫低渣磷化處理技術以及新型無毒環保鋯鹽處理和矽烷處理是綠色表麵前處理技（jì）術發展的方向和趨勢。新型無磷無鉻轉（zhuǎn）化處理（lǐ）與磷化及鉻鈍化相比（bǐ）較，在（zài）工位數量、處理條件、使用成本以及與漆膜附著力性能方麵優勢明顯，並（bìng）且在環保方麵更符合國（guó）家對於各汽車塗裝生產企業的要求，可以（yǐ）達到節能減（jiǎn）排的目的。

二、氧化鋯轉化膜技術

一種塗裝工藝的氧化鋯前處理檢測方法，其特征在於，包括以下步（bù）驟：對工件進（jìn）行脫脂水洗處理；在脫脂水（shuǐ）洗處（chù）理後（hòu）預定時間內進行氧化鋯的前處理，采（cǎi）用包括H2ZrF6、pH中和劑及去（qù）離子（zǐ）水的氧化鋯（gào）鍍液；通過可見光（guāng）光譜儀測定所述氧（yǎng）化鋯鍍液中的化學組（zǔ）分的含量；通（tōng）過X射（shè）線熒光光譜分析和電化學實驗方法結合分析氧化鋯塗層中的化學組分種類及含量。2.根據權利要（yào）求（qiú）1所述的氧化鋯前處理檢測方法，其（qí）特征在於，所（suǒ）述（shù）預定時間（jiān）不大於1分鍾。3.根據（jù）權利要求1所述的氧化鋯前處理檢測方法，其特征在於，所述H2ZrF6采（cǎi）用工業用的濃度為50%的H2ZrF6。4.根據（jù）權利要求1所述的氧化鋯前處理檢測方法，其特征在（zài）於，所述H2ZrF6采用去離子水稀釋至0.05-0.2mol/L。5.根據權利要求1所述的（de）氧化鋯前處理（lǐ）檢測方法，其特征在於，所（suǒ）述H2ZrF6采用pH中和劑中和至PH值為2-5

三、矽烷（wán）偶聯劑處理

矽烷化處理是近年來出現的一種環保型金屬表麵（miàn）防（fáng）護技術.該技術基（jī）於（yú）一種可以水解的（de）帶烷氧基的矽烷（wán）試劑（結構通式為：R′nSi（OR″）4-n。其中R′為有機官能團，R″為甲基或乙基），該試劑在含水介質中發生水解生成矽醇SiOH（反應式（1）），並與表麵帶羥基的金屬（Me）發生（shēng）縮合反應實現成膜（反應式（2））；同時矽醇之間亦可發生相互縮合（hé）形成網狀結構（反應式（3）），並對金屬起到保（bǎo）護作用[3]。

（2）Si-O-Me 共（gòng）價鍵（jiàn）分子間的結合力很強，所以產品很（hěn）穩定，從而可以提高產品的防腐蝕能力。

（3）使用方便，便於控製，槽液（yè）為雙組分液體（tǐ）配成，僅需（xū）控製pH 值（zhí）和電導率（lǜ），無須像磷化液那樣，要控製遊離酸、總酸、促（cù）進劑、鋅、鎳、錳的含量和溫度等許多參數。

（4）優異的環保性能，無有害重金屬，無渣，廢水排放少，處理容易，如果安裝過濾器及（jí）離子交換器，可以做到封閉循環使用。

（5）多種金屬處理（lǐ）工藝：冷軋板、熱鍍鋅板、電鍍鋅板、塗層板、鋁等不同板材可混線處理。

（6）熱耗低。矽（guī）烷化可在常溫下（xià）進行，僅冬天需加熱到≥15℃，熱能消耗大約為10元/km2。磷化處（chù）理溫度需控製在35～40℃（這（zhè）是塗裝性磷化的最佳溫（wēn）度），以35℃計算，磷化熱能消耗大約為50元/km2。

（7）廢水處理費（fèi）用少。以國內1條年生產能力為350萬m2的空調磷化線（xiàn）為（wéi）例，其廢水處理費用比矽（guī）烷化多4.9萬元/年。

四、電泳前處理（lǐ）工藝

電（diàn）泳前處理設備要求工藝

1.除油酸洗槽

如果選（xuǎn）用超聲設備，設備廠家整體做成不（bú）鏽鋼槽體，如不選用超聲（shēng）波設備，采用兩個除油酸洗槽更好，以便和磷化配套（tào）。均采用塑料槽或內塗玻（bō）璃鋼（gāng）的水泥槽。

2.磷化槽

選用塑料槽或（huò）內（nèi）塗玻璃鋼的水（shuǐ）泥槽，槽內設置加溫管，在溫度低於15℃時使用。

3.水洗槽

磷化後一個水洗槽選用和磷化槽一樣的槽體材料，作（zuò）為清理沉渣的備用槽（cáo）。

4.去離子水設備

由於自來水電導率過高，會（huì）造成電泳漆質量波動過大或電泳漆無（wú）法調整，自購純（chún）淨水費用過（guò）高，如果（guǒ）產量較大時建議上（shàng）一套去離（lí）子水設備，比較經濟實用。