汽車前處理磷化工藝的顛覆性變革●一種新型汽車防鏽塗裝技術

2020-12-04 汽車材料與工藝

更多關於汽車材料與工藝內容,請關注。

概述

隨著環保法規的日益嚴格,傳統磷化工藝因含有「磷」容易造成水質「富營養」化,含有「鎳、錳」等重金屬離子導致廢水處理費用較高等原因,亟待需要新材料、新工藝來替代。目前,一種以金屬氧化物為皮膜的新型處理工藝已經實現應用。雖然這種新的工藝不含有磷,但基於傳統叫法,故將此工藝叫做新型「磷化」。此工藝存在哪些特點?與傳統磷化相比效果如何?

傳統磷化工藝

磷化對於車輛防鏽品質的影響自然不必再過陳述。汽車傳統前處理工藝為:白車身→熱水洗→預脫脂→脫脂→表調→磷化→電泳。工序複雜,車輛前處理時間長。

而作為磷化工序本身,磷化液原材料按照車輛消耗速度,定時補加到槽液中。處理過車輛的磷化液中的亞鐵離子(Fe2+)被氧化,生成磷化渣(FePO4),如果不及時過濾掉,就會在車身表面生成大量顆粒。磷化液的構成一般包括磷化主劑、促進劑和中和劑。

磷化膜生成機理

磷化液中的酸與鋼板表面的鐵反應生成亞鐵離子和氫氣,導致鋼板表面局部pH值升高,磷酸鋅晶體在鋼板表面結晶後析出形成磷化膜。

傳統磷化存在的缺陷

雖然傳統磷化工藝技術成熟、防鏽效果好、成本也很低,但是,因為目前環保法規的要求越來越嚴,其本身存在的缺點也是顯而易見和致命的。

●廢水處理費用高

磷化液中含有P、Ni、Mn等離子,按照國家法律法規要求,需要完全滿足國家水質排放標準才可以進入城市管網系統。工廠含重金屬廢水中95%以上來源於磷化,每年的汙水處理費用都是一筆不小的開支。

●磷化渣

磷化渣的生成,容易造成車身表面顆粒較多,影響電泳漆膜品質。同時,磷化渣需要委託有一定資質的公司處理,其委託處理費用也是比較大的。

新型磷化工藝特點

新型磷化工藝在材質選擇、工藝布局上都與傳統磷化不同。在防鏽品質和成本控制上實現了平衡。從目前使用效果來看,有可能成為取代傳統磷化的新的工藝類型。

●優點

工序簡單:相比傳統前處理工藝,取消了表調工序,可縮短約8%產線長度,節約土地資源。

環境友好:沒有水質「富營養」化的磷,也沒有汙染環境的重金屬,汙水處理簡單,對環境水質、土壤等汙染風險大大降低。

耐腐蝕性好:由於傳統磷化膜通過「犧牲腐蝕」的方式實現車輛防腐,而新型材料的耐腐蝕方式為」阻隔腐蝕」,原因是新型磷化膜為金屬氧化物皮膜,有很好的耐酸耐鹼性能。

密著性好:傳統磷化膜厚度為2-3微米,為新型磷化膜厚度一般只有20-50納米,一般的SEM也沒辦法觀察到皮膜的狀態,所以,皮膜結構更加緻密。同時,由於磷化膜生成方式與傳統磷化有所區別,與鋼板的結合力更強。

●缺點

成本高:作為新開發材料,目前具備量產能力的公司不是很多,核心技術掌握在極個別的公司手中,目前來說成本比傳統磷化高不少,但是考慮到傳統磷化廢水處理費用、表調費用等因素,總體使用成本基本與傳統磷化持平。

對鋼板表面質量要求高:由於新型磷化膜相比傳統磷化膜要薄很多,對鋼板表面的油石痕、砂紙道等缺陷的遮蓋力差,容易產生電泳漆膜品質不良。因此對焊裝車間的車身表面質量要求比較高,需要各車間在品質控制方面密切配合。

導電性差:與傳統磷化膜相比,氧化鋯皮膜的導電效果差,也因此對於電泳漆膜的成膜速度有很大的影響,特別是車體內腔電泳漆膜的生成速度。為了在不改變現有節拍的情況下使車體內腔電泳膜厚滿足規格要求,就需要採用與之配套的高泳透力塗料。

對焊道處理差:由於新型磷化工藝對焊道的氧化膜處理比較困難,很難形成有效的皮膜,防腐性能不是很理想。所以目前新型磷化工藝一般適用於車身前處理,而零部件一般不採用此工藝。

總結

作為新型的磷化工藝,不僅可以減少前處理工序,也可以減少汙水處理費用及難度,同時,在防鏽品質上已經等同或者高於傳統磷化膜,隨著普及率的增加,相關的管理水平不斷提高,未來必然會逐漸取代傳統磷化工藝。

看完別忘了關注、轉發和評論

相關焦點

  • 淺談汽車塗裝前處理的工藝管理
    慧聰表面處理網訊:1 前言     塗裝是汽車耐腐蝕和裝飾的最經濟而有效的方法,而塗裝前處理是塗裝中不可缺少的重要工序,是提高塗膜附著力、耐蝕性的關鍵環節。塗裝前處理的目的是為了去除被塗件構成物之外的所有異物,提供適合於塗裝要求的良好基底,以保證塗層具有良好的防腐蝕性能和裝飾性能。
  • 【技術】塗裝酸洗磷化廢水處理要點分析
    【技術】塗裝酸洗磷化廢水處理要點分析北極星水處理網訊:汽車塗裝過程排放的水汙染物如樹脂、表面活性劑、磷酸鹽等可造成嚴重汙染。汽車塗裝廢水成份複雜,排放無規律,故水質變化大。國內汽車塗裝廢水處理經驗證明,採用物化-生化法處理工藝,可使排水中的CODCr≤100mg/L,PO43-(P)≤0.5mg/L,工程設計中應注意水質均衡、高濃度廢水預處理、保證足夠的生化時間。塗裝工藝一般由漆前表面處理、塗布和乾燥等三個基本工序組成。漆前表面處理是塗裝工藝的基礎,它包括表面清理(除鏽、脫脂等)和磷化處理兩部分。
  • 磷化是一種什麼樣的表面處理?
    在眾多的表面處理工藝中,有一種工藝處理後可以讓產品表面變成黑色,彩虹色或者是變成接近金屬本色的灰色,這種工藝就是磷化處理工藝。 什麼是磷化處理 磷化處理是一種化學反應,在表面形成一層膜(磷化膜)的一種表面處理工藝。
  • 金屬常溫鋅錳系磷化處理優點
    慧聰表面處理網:金屬磷化處理工藝是常用的前處理技術,其主要應用鋼鐵表面磷化,金屬件表面磷化。三磷化處理工藝是將工件(鋼鐵或鋁、鋅件)浸入磷化液(某些酸式磷酸金屬磷化處理鹽為主的溶液),在表面沉積形成不溶於水的結晶型磷酸鹽轉化膜的過程。其中常溫鋅錳系磷化處理主要有九大優點。
  • 汽車前處理脫脂工藝類型
    了解更多關於汽車材料與工藝相關內容,請關注本百家號。概述由於汽車在衝壓焊裝車間附著了防鏽油、衝壓油、拉延油等多種油汙,脫脂工藝是汽車前處理的第一道工序,是保證白車身表面油汙是否能夠完全去除的重要工序。如果脫脂不徹底可能造成磷化、電泳品質不良,對於汽車防鏽品質有著舉足輕重的作用。為了儘可能在脫脂工序內將車身表面的油汙清除掉,脫脂工藝的類型也隨著時代得到了進一步的發展。脫脂原理脫脂液的成分簡單的說有鹼液和表面活性劑,脫脂的原理就是化學上講到的皂化反應(酯的水解)(脂肪酸+鹼→脂肪酸鹽+水)。
  • 簡述磷化處理的方式及工藝區別
    慧聰表面處理網訊:磷化是金屬表面處理常見方法,它可以發揮很大的作用,可提高金屬的防鏽能力,但是金屬磷化的方式也有多種,設計到不同的應用範圍,本文重點來分析一下磷化處理的方式都有哪些區別。     第一種:防腐磷化。這種主要是錳系磷化,錳系磷化膜的結構是球狀的顆粒結晶體,膜層的緻密性好,外觀呈灰黑色到黑色。
  • 汽車塗裝生產線前處理脫脂設備的組成
    由於汽車在衝壓焊裝車間附著了防鏽油、衝壓油、拉延油等多種油汙,脫脂工藝是汽車前處理的第一道工序,是保證白車身表面油汙是否能夠完全去除的重要工序。接下來,我將為大家詳細介紹汽車塗裝生產線前處理脫脂設備的組成。1.
  • 原來表面處理工藝在汽車行業這麼重要
    原來表面處理工藝在汽車行業這麼重要        緊固件表面處理工藝    緊固件表面處理工藝種類很多:     1、電鍍表面處理     將接受電鍍的部件浸於含有被沉積金屬化合物的水溶液中,以電流通過鍍液,使電鍍金屬析出並沉積在部件上。
  • 矽烷替代磷化產品已成大趨勢
    慧聰表面處理網訊:家電行業目前噴漆或噴粉前處理根據板材不同多採用磷化以及鉻鈍化處理。但以上兩種處理方法均存在較大缺陷。     在環保方面:磷化含鋅、錳、鎳等重金屬離子並且含有大量的磷,鉻鈍化處理本身就含有嚴重毒性的鉻,已不能適應國家對於塗裝行業的環保要求。
  • 磷化廢水處理技術綜述
    目前,磷化廢水處理主要根據不同處理對象和處理目的採用分步沉澱、氣浮、過濾、活性炭吸附和膜分離技術等組合工藝,而在諸多工藝中,由上海環鑽環保科技股份有限公司自主的「除油+(一級pH調節+混合反應+綜合沉澱)+(二級pH調節+高效混合反應+沉澱澄清)+氣浮+A2O+MBR」的新型組合工藝具有明顯優勢。
  • [騰訊造車]電泳塗裝技術
    創始於二十世紀六十年代,由福特汽車公司最先應用於汽車底漆。由於其出色的防腐、防鏽功能,很快在軍工行業得到廣泛應用。近幾年才應用到日用五金的表面處理。由於其優良的素質和高度環保,正在逐步替代傳統油漆噴塗。電泳塗裝工藝一般由塗裝前預處理、電泳塗裝、電泳後清洗、電泳塗膜的烘乾等四道主要工藝組成。
  • 工藝技術│鋯化前處理工藝的應用研究
    慧聰表面處理網訊:1、引言     隨著國內外對節能、環保及汙水排放要求的不斷提高,傳統的塗裝三元磷化前處理材料因含有P、Mn、Ni等重金屬汙染物逐漸被地方法規禁止,新型的綠色無磷轉化膜技術逐漸成熟並快速發展,該工藝能徹底的不使用P、Mn、Ni、亞硝酸根等有害物質,目前主要有鋯鹽前處理工藝、矽烷前處理工藝
  • 影響汽車車廂粉末塗層附著力的因素
    摘要:介紹了粉末噴塗工藝在汽車車廂塗裝線上的應用。按工藝流程說明了每道工序對最終塗層體系附著力的影響,並給出了控制要點和解決辦法。隨著國家和社會對環境的日益關注和重視,國家大氣治理防治規劃以及各地方對大氣VOC排放限值陸續出臺,嚴格限制了汽車塗裝工業的三廢排放,無廢水、無廢渣、無廢氣排放的粉末塗裝新技術具有非常明顯的節 能優勢。粉末塗料的綜合性能高於油漆,其取代液態塗料成為當今主流。
  • 關於汽車塗裝工藝,看這篇文章就夠了!
    但是想要做老司機中的戰鬥機,你就要了解汽車的製造了,就可以更好地裝逼,讓別人無法反駁。今天我們從塗裝開始說說汽車製造的部分工藝,後期會講到汽車的製造的各個方面。PS:我也只是接觸到汽車塗裝工藝的皮毛,所以很多地方會存在不嚴謹的地方,求各位塗裝大神輕噴。首先汽車的製造工藝大致是衝壓、焊裝、塗裝、總裝,這是我們常常說的「衝焊塗總」四大工藝。
  • 汽車塑料件塗裝前處理的探討
    慧聰表面處理網訊:塑料製品因其價格低、質量輕、柔韌性好等明顯優勢,在汽車中的應用比例逐年上升。汽車外飾塑料件的塗裝在外觀及性能要求上也越來越高。塑料件有著自己的特點,表面極性小,與塗層的附著力差,如何做好塑料塗裝的前處理是整個塑料塗裝的關鍵。
  • 汽車塗裝車間的潔淨度管理探討
    慧聰表面處理網訊:塗裝在汽車衝焊塗總四大工藝當中潔淨度要求最為嚴格,從最初廠房的設計,到車輛的最終投產以及後期的維護,潔淨度管理一刻都不能放鬆。一般而言,汽車塗裝分為三個塗層——電泳、中塗、面塗(色漆+罩光清漆)。
  • 金屬件表面油汙清洗處理詳解
    除油、除鏽、磷化、防鏽等基體前處理是為金屬塗層、金屬防護等作業做準備的,基體前處理質量對此後塗層製備和金屬的使用有很大的影響。例如,對有磷化和無磷化處理的同一塗層進行鹽霧試驗,其結果是防腐蝕能力相差大約一倍。
  • 常用磷化處理工藝介紹及操作流程
    慧聰表面處理網訊:電泳前化學處理包括黑色金屬的磷化處理和有色金屬的鉻酸鹽化處理,下面主要介紹鐵、鋁等工件的磷化處理。常用磷化處理工藝有:    (1)對於無鏽蝕金屬工件,    ①除油脂—水洗—磷化—水洗4(鈍化—水洗)乾燥或直接電泳;    ②除油脂—水洗—表面調整—磷化—水洗—(鈍化—水洗)乾燥或直接電泳。
  • 【工藝技術】金屬表面矽烷處理技術
    慧聰表面處理網訊:    摘要:根據金屬腐蝕及塗層防腐原理,研究了金屬表面矽烷處理工藝技術及處理後的功能特性,分別進行了鹽水浸泡、中性鹽霧、溫水浸泡試驗。結果表明,金屬表面矽烷處理工藝技術可以取代塗裝前磷化處理。該技術具有常溫處理、無毒性無汙染的特點,可廣泛應用於塗裝前處理與防腐領域。
  • 2020中國(天津)國際塗裝、電鍍及表面處理展覽會
    2020中國(天津)國際塗裝、電鍍及表面處理展覽會舉辦時間:2020-03-06 至 2020-03-09展館名稱:天津梅江國際會展中心展會介紹2020中國(天津)國際塗裝、電鍍及表面處理展覽會隸屬天津工博會(英文:CIEX)於2020年