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陶瓷转化工艺在空调器镀锌板涂装中的应用

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-20  浏览次数:738

陶瓷转化工艺在空调器镀锌板涂装中的应用

魏凌沅1,何宗文2,童亚军2

(1.格力电器(合肥)有限公司安徽合肥230011;2.合肥普庆新材料科技有限公司安徽合肥230031)

中图分类号:TG 174    文献标识码:A    文章编号:1000-4742(2011)02-0029-02

O前言

空调器主机部分因其长期暴露在室外,其对涂装的要求与其他家电相比,对耐蚀性、结合力、抗冲击性能要求相对较高。空调器一般采用镀锌钢材为基体,目前广泛采用的化学转化处理技术是磷化处理及铬酸盐钝化,其具有工艺简单、成本低廉等优点,但不可避免地会给环境带来严重的污染,并对人体健康造成危害[1]。因此,开发新的化学转化技术势在必行。

目前国内外所报道的无磷转化、无铬钝化工艺  主要有硅烷偶联成膜技术及陶瓷转化膜技术等[2]。 

本文主要介绍含锆复合陶瓷转化工艺,并探讨此工艺的结合力及耐蚀性能。

1  陶瓷转化工艺 

1.1试验材料

本工艺采用经热镀锌的空调器顶盖。

1.2工艺流程

预脱脂→主脱脂→水洗(1)→水洗(2)→陶瓷转化→水洗(3)→水洗(4)→去离子水洗→干燥→喷涂

1.3主要工序说明

1.3.1脱脂

钢材及零件在运输过程中要用防锈油,钣金工件在压力加工时要用拉延油,还有操作者手上的油迹和汗迹等,这些油污不仅阻碍转化膜的形成,而且影响涂层的结合力、装饰性和耐蚀性。本文使使用碱性物质与表面活性剂的复配,通过槽液对工件进行脱脂处理。。工艺含预脱脂及脱脂两道工序,采用合肥庆新材料科技有限公司生产的无磷脱脂剂PC-1507,采用低温、低碱度工艺,减少对镀锌层的腐蚀。工艺参数为:游离碱度6~10,30~50℃,150~180s。

1.3.2转化成膜

复合型陶瓷转化代替传统磷化,已大量应用于家电行业,其具有简单、可靠、环保、操作方便等特点。在转化过程中主要是金属表面溶解和锆盐沉积。本工艺采用合肥普庆新材料科技有限公司生产的NT-02陶化剂,在实际生产中,主要控制温度、 pH值和锆的质量浓度。具体工艺参数为:锆的质量浓度54.6~91.2 mg/L,pH值4.2~5.4,常温,90~180 s。

1.4性能检测

1. 4.1表面形貌

采用扫描电子显微镜(PHILIPS,XL-30型)观察陶瓷转化膜表面形貌及结晶大小。

1.4.2结合力测试

采用天津市蓝佳仪器仪表厂的QFZ型漆膜结合力试验仪(百格法)测试转化膜的结合力。

1.4.3抗冲击强度测试

采用苏州恒港电子有限公司的QCJ型冲击仪,落体载荷为10 N,落地高度为50 cm,试片正冲和反冲2次。

1.4.4  中性盐雾腐蚀试验

采用上海新苗医疗器械制造有限公司生产的 YW-20型盐雾箱,按GB1012 5-1997进行,采用连续喷雾方式。将试样沿对角线方向划开,以试样对角线两边的脱皮宽度来评价转化膜的耐蚀性。

2结果与讨论

对6块作空调器顶盖的热镀锌钢板进行对比试验(编号为I,II,III,IV,V,VI);其中I,II,III未经过转化;IV,V,VI经过转化。

2.1转化膜的形貌晶相

图l为镀锌层转化处理前、后的表面SEM形貌。由图1可知:处理前的镀锌层表面平整,处理后的试样表面凹凸不平,形成了一定厚度的保护膜;但处理后的膜层表面有白色微粒存在,大小不均,可能是膜层中的锆分散不均,有局部沉淀现象,需进一步改善。

图1镀锌层转化处理前、后的形貌

2.2结合力性能测试

对样品II,V喷涂后分别做划格、冲击、折弯试验,试验结果,如表1所示。

表1结合力性能测试

由表1可知:经过转化处理后的试样可以得到与传统三元系磷化相当的结合力。

2.3耐蚀性能测试

图2为在pH值为6.5~7.O,箱内温度为(35±2)℃,试样与垂直方向成300放置的条件下,将样品III,VI浸泡在质量分数为5%的NaCl溶液中504 h后所得的表面受腐蚀图。

图2盐雾试验504 h后的表面受腐蚀图

由图2可知:经过转化处理后的样品的耐蚀性明显优于未经转化处理的,基本能达到锌系磷化的标准。

3  结论

(1)采用本工艺在空调器镀锌层钢板表面可获得完整、致密的陶瓷膜层。

(2)采用本工艺获得的转化膜,与涂层的结合力良好,耐蚀性能优异,可满足空调行业的涂装要求,并可取代传统的三元系磷化工艺。

参考文献:

[1]李金华,周谊,热镀锌板表面钝化时的磷化工艺[J].装备环境工程,2005(4):69-72.

[2]童亚军,何宗文,章祥林,钢铁镀锌层纳米陶瓷转化膜的制备及性能[J].安徽建筑工业学院学报,2009(5):107-109.

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