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铝材喷涂前处理工艺控制

铝材喷涂前处理的工艺流程很多，可根据具体情况，如厂房条件即空间位置大小、工件材质（冷轧板、热轧板、镀锌板、铝合金、玻璃钢等）、工件表面状况（锈蚀、防锈油、杂物）、生产批量、质量要求等选择。不同的生产厂家采用的流程不尽相同。如客车生产的整体流程及质量要求基本相同，前处理流程一般有以下两种：

1、制件前处理

典型的工艺流程：

预脱脂→脱脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表调→磷化→水洗IV→钝化

厂家可根据本厂的实际情况进行适当调整:

作为制件前处理，酸洗除锈是必不可少的。但在前处理过程中，最好将锈蚀件和非锈蚀件分开，锈蚀件进行酸洗，非锈蚀件最好不要进行酸洗。

2、产品前处理

产品前处理是将整个产品浸入槽液中进行表面处理，目前已有不少厂家采用。工序间转移有手动控制和自动控制两种。比较先进的是采用PLC程序自动控制，能实现工序间自动转移。一般流程为：脱脂→水洗→表调→磷化→水洗。

喷涂前处理的常用设备是喷淋式联合清洗机，其清洗原理是借助于喷射机械力和化学作用，来完成去油、磷化、钝化、清洗等工艺过程。

喷淋式联合清洗机典型工序是：脱脂、水洗、表调、磷化、钝化、水洗、纯水洗。

其结构特点是：前处理生产线各工序喷淋管布置在隧道内，喷淋由各液槽的泵来提供。各工序间都有门洞板隔开，以防窜液。各加热液槽的加热形式有槽内和槽外。内加热器有排管、蛇形管、波纹板等；外加热器有列管、板式加热器等。加热介质有热水、蒸汽、导热油等。在脱脂、磷化工序分别设有除油系统和除渣系统。为防止各加热段隧道顶部及门洞处溢出蒸汽，在隧道顶部设有排风机。

各工艺控制要素分述如下：

1、脱脂

脱脂机理是通过脱脂剂对各类油脂的皂化、加溶、润湿、分散、乳化等作用，从而使油脂从工件表面脱离，变成可溶性的物质或被乳化、分散而均匀稳定地存在于槽液内。脱脂质量的评价主要是以脱脂后工件表面不能有目视油脂、乳浊液等污物，水洗后表面应被水完全润湿为标准。脱脂质量的好坏主要取决于游离碱度、脱脂液的温度、处理时间、机械作用和脱脂液含油量等因素：

（1）游离碱度（FAL）

脱脂剂浓度适当才能保证最佳效果。一般只需要检测脱脂液的游离碱度，FAL过低，除油效果相对较差；FAL过高，不仅造成材料浪费，也给后道水洗增加负担，严重者还会污染后序的表调和磷化。

（2）脱脂液的温度

任何一种脱脂液都有最佳的脱脂温度，温度低于工艺要求，不能充分发挥脱脂作用；温度过高，不仅增加耗能，还能带来一些副作用。如脱脂剂蒸发过快、工件脱离槽液时因表面干燥速度较快，而易造成工件返锈、碱斑、氧化等弊病，影响后道工序的磷化质量。自动温控也需要定期进行校核。

（3）处理时间

脱脂液必须和工件上的油污充分接触，有足够的接触反应时间，才能保证有良好的脱脂效果。但脱脂时间过长，会增加工件表面的钝性，影响磷化膜的生成。

（4）机械作用的影响

脱脂过程中，辅以机械作用，采用泵循环或工件移动的方式，可以加强除油效果,缩短浸渍清洗的时间；喷淋脱脂的速度比浸渍脱脂速度快10倍以上。

（5）脱脂液含油量：

随着槽液的循环使用，油污含量在槽液内会不断增加，当达到一定比例时，脱脂剂的脱脂效果及清洗效率会明显下降，即使通过添加药剂维持槽液高浓度，被处理工件表面的清洁度仍不会有所提升。已老化变质的脱脂液，必须全槽更换。产品生产一般根据槽液的使用时间及处理工作量适时进行换槽。

2、酸洗

产品制造用钢材在轧压成型或贮藏运输过程中，表面会产生锈蚀。由于锈蚀层结构疏松，与基材附着不牢，并且氧化物与铝材铁可组成原电池，进一步促使铝材腐蚀，使涂层很快被破坏，因此涂装前必须将其除净。产品一般常用的是酸洗除锈，它不会使铝材工件变形，每个角落的锈蚀都能清除干净，除锈速度快，成本相对较低。酸洗质量主要是以酸洗后的工件不应有目视可见氧化物、锈及过蚀现象为标准，影响除锈效果的因素主要有：

（1）游离酸度（FA）

测定酸洗槽的游离酸度FA，是验证酸洗槽除锈效果高低的最直接有效的评价方法。游离酸度低，除锈效果差。游离酸度过高时，工作环境中的酸雾含量较大，不利于劳动保护；铝材表面易产生“过蚀”现象；而且残酸的清洗比较困难，易导致后续槽液的污染。

（2）温度、时间

大多数酸洗是在常温下进行的，当使用加热酸洗时，一般控制在40℃～70℃之间，虽然温度对酸洗能力的提高影响较大，但温度过高会加剧对工件、设备的腐蚀，对工作环境的影响也非常不利；并且在完全除去锈迹的前提下，酸洗时间应尽可能短，以减少铝材的腐蚀和氢脆的影响。因此处理过程中应严格控制槽液的温度和工件的处理时间。

（3）污染老化

酸液在除锈过程中，会不断带入油污或其它杂质，其中的悬浮杂质可通过刮捞的方式进行去除；当可溶性的