當(dāng)前在涂裝行業(yè)中,噴漆、噴粉或電泳前處理多采用磷化工藝,傳統(tǒng)的磷化使用溫度大多為30~50℃,因此需要輔助加熱設(shè)備,及熱源對磷化槽進(jìn)行加熱;磷化處理后產(chǎn)生的大量磷化渣也需要一套除渣裝置與之配套;并且工藝過程含鋅、錳、鎳等重金屬離子。
這些都導(dǎo)致磷化的污染較重且成本較高。
傳統(tǒng)的涂裝三元磷化前處理材料,因含有P,Mn,Ni等元素,及磷化后廢水處理等問題,一直都成為汽車制造業(yè)的難題,隨著世界對環(huán)保節(jié)能的提倡,國家對節(jié)能減排也越來越重視,涂裝行業(yè)的環(huán)保,及能耗問題也亟待解決。
基于國家對涂裝行業(yè)的環(huán)保性要求,以及使用成本方面的考慮。涂裝行業(yè)也在不斷推出新型環(huán)保工藝、材料和技術(shù),傳統(tǒng)的磷化工藝逐漸被取代。
鋯化前處理技術(shù)和硅烷工藝,目前已成為涂裝前處理的新選擇,這兩種技術(shù)目前已在汽車、家電、航空、電子機(jī)械等行業(yè)廣泛應(yīng)用。
1. 鋯化前處理技術(shù)在環(huán)保節(jié)能方面有很大程度的改善,鋯化工藝與三元磷化工藝相比:
(1) 焊渣量為磷化的1/10;
(2) 不含磷,錳,鎳等元素,無磷可減少富營養(yǎng)物質(zhì)的排放,無鎳可降低排水處理費用,解決排水難的問題;
(3) 鋯化技術(shù)省去定期使用化學(xué)品清理磷化渣的問題,減輕廢水處理的壓力,廢水處理更加容易,廢水處理設(shè)備和占地更少。
冷軋板材是汽車零部件企業(yè)使用最多的金屬材料,但是冷軋板并沒有與鍍鋅板的鍍鋅層、熱軋板的氧化皮,或者鋁板的氧化膜相似的膜層保護(hù),因此,只能靠涂裝保護(hù),去提高冷軋板的耐腐蝕性。
經(jīng)過鋯化技術(shù)處理后,能提高冷軋板與漆膜間的附著力和防腐性能,提升冷軋板涂裝產(chǎn)品的質(zhì)量,用來取代磷化處理。
絕大多數(shù)汽車企業(yè)在涂裝前處理后,都會對不同板材進(jìn)行耐藥性能檢測,經(jīng)過鋯化技術(shù)處理后的皮膜即使很薄,也仍具有優(yōu)良的耐酸、堿腐蝕性能。
采用鋯化前處理工藝,不僅可以減少環(huán)境負(fù)荷(無磷、無鎳、減少氟),降低廢水排放,還可以減少廢渣,降低廢棄物處理量,同時減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。
鋯化前處理技術(shù)不僅能給汽車制造廠帶來良好的產(chǎn)品品質(zhì),更具有環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的顯著特點。
2. 硅烷工藝代替磷化工藝已成為主要趨勢。雖然理論上硅烷工藝的運(yùn)行管理和質(zhì)量難度更大,但硅烷工藝較磷化工藝更加環(huán)保、經(jīng)濟(jì),主要表現(xiàn)在以下幾點:
(1) 無需加熱,常溫處理,處理時間短,能耗低;
(2) 處理步驟少,可省去畢表調(diào)工序,槽液可重復(fù)使用;
(3) 不含鋅、錳、鎳等重金屬離子及磷化沉渣;
(4) 固廢少,產(chǎn)渣量約為0.1g/m2;
(5) 有效提高油漆對基材的附著力,可共線處理冷軋板、鍍鋅板、鋁板等多種基材。
膜質(zhì)量是評價硅烷處理的重要指標(biāo),鍍鋅板膜質(zhì)量范圍70-180mg/m2,在膜質(zhì)量控制范圍內(nèi),膜質(zhì)量越高,防腐性能越強(qiáng)。當(dāng)膜質(zhì)量高于上限時,膜層的附著力下降,導(dǎo)致防腐能力變差。當(dāng)膜質(zhì)量低于下限時,膜層無法起到防腐作用。
當(dāng)其他參數(shù)不變時,在控制范圍內(nèi)的鋯含量,和硅含量變化對膜質(zhì)量基本無影響;銅是硅烷膜質(zhì)量的主要化學(xué)調(diào)控參數(shù)之一,銅還能加速鍍鋅板上的硅烷反應(yīng)。當(dāng)其他參數(shù)不變時,增加銅濃度,會使膜質(zhì)量增加;反之,降低銅濃度,會使膜質(zhì)量降低。
由于汽車涂裝的特殊性,需要對處理后的車身進(jìn)行無損檢測,并且由于涂層及膜質(zhì)量非常低,因此對檢測的儀器性能具有比較高的要求。
美國賽譜司(SciAps)總部位于美國波士頓,主要從事便攜式光譜分析領(lǐng)域的技術(shù)研究與開發(fā),其XRF技術(shù)已更新至第五代,具有20多年的研發(fā)及生產(chǎn)經(jīng)驗,新一代賽譜斯手持光譜儀,具有更加優(yōu)良的技術(shù)和性能,可為汽車涂裝行業(yè)應(yīng)用提供成熟的解決方案。