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貨架噴塑前處理工藝的選擇與應用效果

文章出處:www.ku-li.com 責任編輯:鼎碩貨架 人氣: 發表時間:2019-03-10 17:03:01【

貨架噴塑前處理工藝的選擇與應用效果

  低溫加熱前處理工藝在工業上應用較普遍,但實際不具備加溫條件的廠家也不少(中小型廠家居多),因此研究常溫前處理工藝依然必要。本文介紹的CZ99-03(7)常溫鋅系磷化劑在貨架上的應用,滿足了某貨架廠的生產條件,并取得了良好的效果www.ku-li.com  。

  一、應用效果


  A、工藝操作(1)嚴格操作:根據不同材質的表面狀況,采用不同工序。熱軋板材除油除銹;冷軋板材可省去除銹工序。(2)把握條件:熱軋板材除油時間適當縮短(15min左右),除銹時間需在30min左右。冷軋板材除油要徹底(30min左右)。


  B.注重槽液維護(1)槽液調整:計算基數為:槽液量6.2t,每日處理面積750m2(2班制)?家蛩厥遣垡禾幚砹枯^大和串槽現象較嚴重。①脫脂槽液:經常補充有效成分的消耗,半個月補加脫脂劑50kg,當槽液老化,及時換槽;②二合一槽液:根據反應速率的變化來調整除銹劑和添加劑濃度(以補加HCl為主);③磷化槽液:每日補充磷化劑50~60kg(處理量15~20m2/kg);促進劑15kg(處理量50m2/kg)。(2)槽液除渣與更新:①經常打撈脫脂液面和除銹液面的油污或懸浮物,以防止工件出槽時二次沾上油污。當槽液中油污或污物銹渣較多時,應翻槽,并要定期更換老化槽。②表調槽和封閉槽每周更換1次。表調劑用量2~3g/L,投料攪拌均勻,控制pH為8~10。③每周清除磷化渣1次。簡易清渣法為泵吸和鏟除。前者系用0.66kW耐酸磁力泵,從槽底吸渣,槽液浪費較多;后者用鐵鏟鏟渣,較麻煩。為減少沉渣,一是控制酸度(TA不宜過高,FA不宜過低);二是嚴格促進劑用量(用量大,沉渣多,槽液變渾黑色,有刺激味),以少加勤加為原則。(3)配合技術服務:由于廠家管理槽液跟不上(無專人化驗和調槽,忽視管理),配合技術服務顯得十分重要。經常協助廠家化驗調槽,讓操作人員掌握管理方法,及時處理現場故障。


  C.改善生產用水條件某貨架廠生產用水不足,導致水洗質量差,換槽難以按期進行。如每周換表調槽和封閉槽需12t水,若靠現場灌滿水需停產24h以上。為此,購水換槽,時間短(4h),做到工藝與生產兩不誤。


  D.提高經濟效益某貨架廠在優化工藝前,曾因前處理質量不合格造成部分出廠產品退貨(涂層過早脫落和基體局部銹蝕),信譽和經濟倍受損失。自優化工藝后,前處理質量明顯好轉,產品質量得以保證(合格率由85%上升至98%),創造出良好的經濟效益(產量超歷年最好水平)。


  二、貨架構件的特點及前處理工藝存在的問題


  1.構件的特點貨架是由層板、斜撐、橫梁、角碼等構件組裝成不同類型(輕、中、重型),供倉庫貨架、超市、貨場等存放貨物。特點:①材質表面狀態各異:撐、梁之類系熱軋板材制件,層板、角碼系冷軋板材制件,前者氧化皮厚,油污少,后者油污重無銹;②腔體構件焊縫多:重型腔體橫梁屬此類制件,該梁先對焊成長形腔體,兩端封口(焊通孔擋板),再焊座爪。焊接點焊,焊縫多。


  2.前處理工藝存在的問題(1)除銹工件易泛黃:由于構件長(撐、梁長度4m以上),裝掛多(吊籃〕,操作不便,進出槽速率慢,又缺少中和工序,工件水洗后,空運中易泛黃,磷化前無法除盡銹跡,必然影響磷化質量。(2)清洗困難:工件裝掛多,漂洗性差(工件堆壓重疊);腔體內和焊縫處清洗不徹底,有殘液;清洗槽短缺(除油和除銹共用一個水槽),且水量嚴重不足(自來水流量小,井水補充量有限);再者水槽溢流效果差(溢流口。。最終導致工件清洗質量不良和串槽現象嚴重。


  三、前處理工藝的選擇


  1.前處理工藝應具備的條件(1)常溫化:某貨架廠前處理線不具備加溫設施,只允許常溫處理。(2)適應性強:要求除油液和除銹液能兼顧處理2種材質;磷化液應有常溫性能好、反應速率快、工藝范圍寬、穩定性高、膜厚均勻細致等優點。(3)簡單易行:必須滿足現有的工藝布局,實現簡易工藝流程。其工藝流程如下:脫脂→水洗酸洗→表調→磷化→水洗


  2.優化前處理工藝途徑(1)改善磷化前處理質量:常溫對前處理的影響較大,特別是重油污在常溫下脫脂效果不佳,成為影響前處理質量的關鍵環節。為此,改用常溫脫脂與二合一脫脂除銹配套工藝,以彌補常溫脫脂的不足。常溫脫脂劑用量為40g/L,TAL(總堿度)為40~50點,FAL(游離堿度)為25~30點,常溫,15~30min(除盡油污為止)。試驗表明,本劑除油率約為97%(稱重法)。二合一脫脂除銹液是由12%H2SO4、50%HCl、5g/L添加劑組成的,處理工藝為常溫,30min。其特點:①處理速率快且質量好。潤濕劑和脫脂劑具有較好潤濕、滲透和分散等作用,有利于除銹劑與鋼鐵表面的接觸,使除銹劑很快到達基體與氧化皮的界面,從而加快了脫脂和除銹速率。同時絡合劑可防止工件表面產生黑膜而光潔。②使用壽命長。絡合劑可減緩溶液中鐵離子增長速率,延長使用壽命。③操作條件好。表面活性劑有抑酸霧作用。2種除銹劑濃度合適,既保證了除銹速率,又減少了酸霧逸出。(2)篩選性能良好的磷化劑:某貨架廠曾試用幾種市售磷化劑,均因質量不穩定而放棄,而選用CZ99-03(7)常溫鋅系磷化劑,對提高貨架前處理質量較明顯,并能穩定生產,頗受廠家歡迎。CZ99-03(7)磷化劑分A劑、促進劑、中和劑等。A劑(1:20):d=1.56~1.57(28℃),TA=820~830,FA=110~120;配槽用量:A劑為50ml/L,中和劑為6.0~6.5ml/L,促進劑為2.5ml/L;工藝參數:TA=30~40,FA=2.5~4.0,促進劑l~2氣點,20~30℃,15~30min。本劑具有槽液穩定,工藝范圍寬,可調性好等優點。(3)完善工藝流程:腔體橫梁磷化缺陷使焊縫處易泛黃及腔體內流黃水,這是工藝流程不完善所致。解決方法是因地制宜地增加酸洗后中和工序(以脫脂液代替中和液)和磷化后封閉處理(以磷化后水洗槽改用封閉槽,磷化后直接超低鉻鈍化30s),這對提高磷化膜耐蝕性有好處。


  四、影響磷化質量的工藝因素


  1.除油除銹速率實踐表明,常溫脫脂劑堿含量14%時,除油速率慢(30min內難以除盡油污),增至28%時,除油效果明顯好轉。此外,二合一除銹劑以H2SO4為主和HCl為輔時,常溫下除氧化皮速率慢(30min內除不盡氧化皮),以HCl為主和H2SO4為輔時,除氧化皮速率明顯加快。


  2.磷化工藝參數(1)酸度的影響:TA過高(大于50點),成膜速率慢,膜層結晶粗,沉渣增多。FA過高(大于4點),金屬與磷化膜界面處的PH升高慢,磷酸鹽水解困難,反應速率降低,結晶疏松,耐蝕性差;FA過低(小于2點),沉渣增多,易形成彩色膜。所以TA、FA以中限值為宜。(2)溫度的影響:溫度對反應速率影響大,隨溫度升高,反應速率加快,膜增厚。檢測表明(條件:TA=31.l,FA=2.02,20min),溫度21℃測得膜質量為0.11g/m2;溫度30℃的膜質量為0.74g/m2,即溫度升高9℃,膜質量增加約6.7倍。溫度過低,膜易泛黃。(3)時間的影響:時間對膜質量的增量也較明顯。延長時間(規范內),膜質量增加,膜層均勻細致,耐蝕性好。檢測表明(條件:FA、TA同上,溫度20℃),磷化15min,膜質量為0.86g/m2,延長至30min,膜質量為1.19g/m2,膜質量增加約0.4倍。


  五、工藝改進盡管優化前處理工藝初見成效,畢竟前處理線存在工藝布局不合理的缺陷。為此,廠家決定新建前處理線。筆者建議優化工藝設計,擬定工藝流程為:脫脂→水洗→除銹→水洗→中和→水洗→表調→磷化→水洗→熱水封閉(添加適量鈍化劑)。同時提出采用低溫工藝為優(脫脂和磷化)。本建議得到廠家認可,也符合國內前處理工藝發展趨勢。


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