1.前處理工藝

前處理是為了增加涂裝效果，對待涂裝工件預(yù)先進(jìn)行去污、去脂、防銹、打底的一個準(zhǔn)備工程。金屬表面常見的污垢分為物理和化學(xué)兩類，物理方面主要包括環(huán)境中的污染物，固體顆粒以及油污、塵埃、晶體和沉積在金屬材料表面的水垢、油垢和泥沙等；化學(xué)覆蓋物主要是金屬材料與介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的銹斑、腐蝕性物質(zhì)等。當(dāng)金屬材料表面大面積存在這些覆蓋物時，不但會嚴(yán)重影響該材料的使用效果，也容易使其出現(xiàn)柔性差，不易噴涂等現(xiàn)象，一旦金屬材料經(jīng)過前處理磷化后，改善其表面微觀結(jié)構(gòu)，再次進(jìn)行噴涂即可增強噴涂層的機械強度，增強材料耐腐度。對氧化層的處理有三種方法：溶劑清洗、化學(xué)處理和機械處理。輕微氧化的金屬清洗較為容易，重度氧化的金屬氧化層較厚，則需要先進(jìn)行機械處理，使氧化層松動脫落一部分，接下來的清洗工作就會較為簡便。通常經(jīng)過處理后的金屬表面具有高度活性，在空氣或使用中更加容易受到灰塵等的影響再度銹蝕出現(xiàn)氧化情況，因此處理后的金屬表面應(yīng)盡可能快的進(jìn)行膠接。

2.金屬材料中的前處理工藝

前處理一般分為兩種，即制作前工藝流程和產(chǎn)品前處理。對于制作前工藝流程來說，其典型的工藝流程為：預(yù)脫脂→脫脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表調(diào)→磷化→水洗Ⅳ→鈍化。在使用中可根據(jù)實際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。酸洗除銹在制件前處理中是必不可少的步驟，但是在前處理過程中要將銹蝕件和非銹蝕件分開處理，銹蝕件進(jìn)行酸洗，非銹蝕件則不需要。另一種是產(chǎn)品前處理。比較先進(jìn)的是采用PLC程序自動控制，來實現(xiàn)工序間自動轉(zhuǎn)移，其一般流程為：脫脂一水洗一表調(diào)一磷化一水洗。產(chǎn)品前處理是將整個產(chǎn)品浸入槽液中進(jìn)行表面處理的過程，目前已經(jīng)有不少廠家采用。各個流程之間相互獨立同時又相互影響，每個工藝都有需要注意的地方由于各個環(huán)節(jié)的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。①脫脂。脫脂是一種化學(xué)過程，通過皂化等反應(yīng)使各類油脂從金屬表面脫落，變成可溶性物質(zhì)或者穩(wěn)定地分散在溶液內(nèi)。好的脫脂效果應(yīng)該是在金屬表面不存在可目視到的油脂、乳濁液等污物，否則應(yīng)再次進(jìn)行脫脂直至金屬表面干凈無污。是否成功脫脂取決于槽液中的游離堿度、脫脂液的溫度、處理的時間、脫脂液含油量等，只有各個方面都處于最佳狀態(tài)時才能保證最佳的脫脂效果。由于各個環(huán)節(jié)的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。不同的脫脂液有不同的脫脂溫度，若溫度過高則會帶來一些副作用，當(dāng)脫脂液與油污充分接觸時才能有良好的脫脂效果。②酸洗。金屬材料在制造、運輸和存放中無可避免的會產(chǎn)生銹蝕。由于銹蝕層結(jié)構(gòu)疏松不易附著，且氧化物與金屬之間可組成原電池造成金屬進(jìn)一步的腐蝕破壞，極易使圖層破損，因此涂裝前必須將其除凈。酸是一種很好的除銹劑，當(dāng)酸液濃度恰到好處時，既不會使金屬工件發(fā)生變形，又能很好的完全的除去金屬上的銹蝕，但若酸液濃度過高則會損傷工件本身。酸洗的目的即是要除去銹蝕，當(dāng)酸洗結(jié)束后，金屬工件表面不再存在可目視到的氧化物、銹蝕及過蝕現(xiàn)象時則表明酸洗效果很好。酸洗效果受到游離酸度、酸洗溫度和時間的制約，實際操作時要注意嚴(yán)格控制槽液的溫度和處理時間，如若不然會加劇金屬的腐蝕程度造成相反的效果。當(dāng)酸液的鐵離子含量超過10%應(yīng)及時更換。③表調(diào)。表面調(diào)整劑可以消除工件表面因堿液除油或酸洗除銹所造成的表面狀態(tài)的不均勻性，使金屬表面形成大量的極細(xì)的結(jié)晶中心，從而加快磷化反應(yīng)的速度，有利于磷化膜的形成。在進(jìn)行表調(diào)時要注意檢查水質(zhì)的好壞同時要注意金屬工件所使用的時間長短，不同的條件會產(chǎn)生不同的表調(diào)效果。槽液配制時要預(yù)先添加軟水劑來消除水體中所含水銹和過量鈣鎂離子對表調(diào)效果的影響。但是當(dāng)使用時間較長或所含雜質(zhì)離子較多時膠體會喪失活性，此時膠體的穩(wěn)定性遭到破壞，就必須更換槽液。④磷化。磷化是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程，所形成的磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是給基體金屬提供保護(hù)在一定程度上防止金屬被腐蝕。磷化是整個前處理工藝中最為重要的一個環(huán)節(jié)，但酸比、溫度、沉渣量、亞硝酸根、硫酸根、亞鐵離子等因素都可以對其產(chǎn)生影響，相對其他環(huán)節(jié)來說過多的影響因素使其很難控制同時也突出其的重要性。適當(dāng)提高溫度一方面可以加快成膜速度，但要注意對溫度的控制，過高時會影響槽液的穩(wěn)定性。隨著磷化反應(yīng)的不斷進(jìn)行槽液內(nèi)會產(chǎn)生影響反應(yīng)的殘渣，因此必須根據(jù)處理的工件量和使用時間進(jìn)行槽液的更換。⑤鈍化。鈍化也稱封閉。鈍化是為了封閉磷化膜孔隙，提高磷化膜的耐腐性。目前一般采用含鉻處理和無鉻處理兩種方式，有些使用堿性無機鹽型鈍化方法中存在大量損害漆膜的長期附著力和耐蝕性的物質(zhì)。⑥水洗。水洗的目的是清除工件表面從上一道槽液所帶出的殘液，水洗質(zhì)量的好壞可直接影響工件的磷化質(zhì)量和整個槽液的穩(wěn)定性。水洗槽液一般控制淤泥殘渣含量不能過高否則容易出現(xiàn)工件表面掛灰、槽液表面應(yīng)無懸浮雜質(zhì)、槽液PH值應(yīng)接近于中性防止槽液竄槽從而影響后續(xù)槽液的穩(wěn)定性。

3.結(jié)語

雖然前處理技術(shù)在金屬材料防銹除污中的應(yīng)用很大，但是其過程中包含磷化這一工序，盡管磷化的抗腐蝕性能非常優(yōu)異，但同時它也存在著耗能高、污染較嚴(yán)重、含有還害重金屬、廢水處理較困難、容易在管壁及管道內(nèi)結(jié)渣等一系列問題，隨著科技的不斷進(jìn)步和環(huán)保要求的不斷提高，需要我國科研技術(shù)人員進(jìn)行無毒環(huán)保磷化和完全擯棄含磷配方的全新工藝兩個方面的研究，使得前處理技術(shù)更加成熟和完善。