CN108505056A - 一种高耐腐蚀表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于表面处理技术领域。本发明公开了一种高耐腐蚀表面处理方法，其包括清洗、喷砂、超声清洗、防锈处理、脱脂、磷化和涂层等步骤。本发明采用喷洒和超声清洗的方法能够很好的去除工件表面的氧化皮和微锈，采用锌系磷化剂磷化处理能够提高工件表面对涂层的附着力，使用高耐腐蚀塑粉进行涂层处理使得经处理后的工件能够获得较高的耐腐蚀性能。

Description

一种高耐腐蚀表面处理方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，尤其是涉及一种高耐腐蚀表面处理方法。
背景技术
现有技术表面处理主要包括去氧化皮、脱脂、清洗、磷化和喷粉等步骤，在去氧化皮步骤使用铜刷去除工件经表面处理后的氧化皮，然后在对工件进行清洗后进行表面磷化喷粉等工艺，通过喷粉涂层隔绝工件表面与空气，避免空气与工件表面直接接触而产生锈蚀，影响产品的性能。但是在上述现有技术中，如果仅仅是采用铜刷去氧化皮的方法进行处理，往往会存在清除不干净的情况，氧化皮不清楚干净，即使是在工件表面进行了后续的磷化和喷粉等处理，工件还是会被锈蚀，而且其锈蚀是从工件内部开始并蔓延的，这是由于未被完全清楚的氧化皮中含有一些微锈等杂质而造成的；同时仅仅利用铜刷进行去除氧化皮处理，由于表面难以处理干净，之后塑粉喷涂后，工件表面塑粉涂层的附着能力极差，极易发生脱落而使塑粉层失效，进而会造成工件的耐腐蚀性能不够，产品外观和性能难以满足要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种工件表面氧化皮清楚效果好，
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种高耐腐蚀表面处理方法，包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理。
作为优选，步骤a中，油垢清洗剂的含量为3～5wt%，清洗温度为20～40℃，清洗后烘干的温度为140～160℃。
作为优选，步骤b中，喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为30～50秒。
作为优选，步骤c中超声清洗时，清洗温度为50～70℃，超声频率为20～90KHz，烘干温度为40～80℃。
作为优选，步骤c中的清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成。
作为优选，步骤d中，当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为3～5wt%。
作为优选，步骤e中，脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为50～80℃，游离碱度为10～20，脱脂线速度为2.3～2.8m/min。
作为优选，步骤f中，磷化温度为30～60℃，游离酸度为2～7，磷化线速度为2.3～2.8m/min。
作为优选，步骤g中，塑粉固化时间为40～50min，固化温度为160～180℃，涂层厚度为0.04～0.20mm。
对工件表面进行喷砂处理，相较于传统的铜刷处理具有更好的去氧化皮效果；由于本发明中采用高硬度钢砂对工件表面进行处理，去除工件表面经热处理后生产的氧化皮，高硬度的钢砂，加上高速的喷砂工艺，能更有效的去除工件表面的氧化皮，而且还能去除工件表面的微锈，也能防止锈蚀从工件内部开始；喷砂处理以工件表面出现白色均匀的凹坑为准，一般来说30～50秒即可完成。
后续的清洗、防锈、脱脂和磷化等处理都是为了在喷涂塑粉前工件表面是一个干净的表面，这样可以使涂层的附着能力增加，保证涂层附着后不会发生脱落等问题
因此，本发明具有以下有益效果：本发明采用喷洒和超声清洗的方法能够很好的去除工件表面的氧化皮和微锈，采用锌系磷化剂磷化处理能够提高工件表面对涂层的附着力，使用高耐腐蚀塑粉进行涂层处理使得经处理后的工件能够获得较高的耐腐蚀性能。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高耐腐蚀表面处理方法，包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；油垢清洗剂的含量为3wt%，清洗温度为20℃，清洗后烘干的温度为140℃；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为30秒；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；超声清洗时清洗温度为50℃，超声频率为20KHz，烘干温度为40℃；清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为3wt%；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为50℃，游离碱度为10，脱脂线速度为2.3m/min；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；磷化温度为30℃，游离酸度为2，磷化线速度为2.3m/min；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理；塑粉固化时间为40min，固化温度为160℃，涂层厚度为0.04mm。
实施例2
一种高耐腐蚀表面处理方法，包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；油垢清洗剂的含量为3.5wt%，清洗温度为25℃，清洗后烘干的温度为145℃；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为35秒；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；超声清洗时清洗温度为55℃，超声频率为40KHz，烘干温度为50℃；清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为3.5wt%；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为60℃，游离碱度为15，脱脂线速度为2.5m/min；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；磷化温度为40℃，游离酸度为4，磷化线速度为2.5m/min；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理；塑粉固化时间为45min，固化温度为165℃，涂层厚度为0.09mm。
实施例3
一种高耐腐蚀表面处理方法，包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；油垢清洗剂的含量为4.5wt%，清洗温度为35℃，清洗后烘干的温度为155℃；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为45秒；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；超声清洗时清洗温度为65℃，超声频率为70KHz，烘干温度为70℃；清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为4.5wt%；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为70℃，游离碱度为15，脱脂线速度为2.6m/min；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；磷化温度为50℃，游离酸度为5，磷化线速度为2.6m/min；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理；塑粉固化时间为45min，固化温度为175℃，涂层厚度为0.15mm。
实施例4
一种高耐腐蚀表面处理方法，包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；油垢清洗剂的含量为5wt%，清洗温度为40℃，清洗后烘干的温度为160℃；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为50秒；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；超声清洗时清洗温度为70℃，超声频率为90KHz，烘干温度为80℃；清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为5wt%；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为80℃，游离碱度为20，脱脂线速度为2.8m/min；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；磷化温度为60℃，游离酸度为7，磷化线速度为2.8m/min；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理；塑粉固化时间为50min，固化温度为180℃，涂层厚度为0.20mm。
上述实施例中的工件的材质为铁合金；
上述实施例中的油垢清洗剂为HJ-921AC油垢清洗剂，重油垢清洗剂为FH-QX001重油垢清洗剂，防锈剂为FH-FX(R)001防锈剂，中性除锈剂为Rust remover 911除锈剂，防锈水为JS-3多功能防锈剂，高耐腐蚀塑粉为平光黑TH9808塑粉。
耐腐蚀性能测试：
对经上述实施例处理的10CC test（10 cycles cyclic corrosion test）及10周循环腐蚀试验；其中本测试中每个循环具体为周一为24小时盐雾试验；周二至周五为8点到16点在40℃条件下进行冷凝水恒定气候试验，16点到第二天8点在室温下进行恢复；周六至周日在室温下恢复；经过10CC test后按照宝马耐腐蚀测试标准GS90011-AA-0224表征Ud耐腐蚀性能指标。
对比例：对比例表面处理工艺为按去氧化皮、脱脂、清洗、磷化和喷粉对工件表面进行处理，其中除去氧化皮工艺为用铜刷刷除工件表面的氧化皮，其他工艺步骤则采用实施例1中相应的处理方法进行处理（清洗步骤按实施例1中的超声清洗步骤进行但不经超声处理，喷粉步骤按实施例1中的涂层工艺进行处理）。
耐腐蚀性能测试结果：
对比例：
实施例1：Ud=0.89；
实施例2：Ud=0.86；
实施例3：Ud=0.91；
实施例4：Ud=0.90；
在宝马耐腐蚀测试标准GS90011-AA-0224中Ud小于2mm即为满足要求，由此可见，采用本发明中的表面处理方法对工件进行处理后，其耐腐蚀性能较现有技术有较大的提高，并能满足高端客户的需求。
应当理解的是，对于本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于包括以下步骤：
a）清洗：用清洗剂对工件表面进行清洗，清洗后烘干；
b）喷砂：对工件表面进行喷砂处理；
c）超声清洗：对经上述工艺处理的工件进行超声清洗并烘干；
d）防锈处理：将超声清洗后的工件先用中性除锈剂浸泡除微锈，浸泡完成后清洗工件，并用防锈水进行防锈处理；
e）脱脂：用脱脂剂对经上述防锈处理后工件进行处理，脱脂处理完成后进行常温清洗；
f）磷化：用锌系磷化剂对工件进行喷淋磷化处理；
g）涂层：将经上述步骤处理后的工件进行表面涂层处理，使用高耐腐蚀塑粉对工件表面进行涂层处理。
2.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤a中，油垢清洗剂的含量为3～5wt%，清洗温度为20～40℃，清洗后烘干的温度为140～160℃。
3.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤b中，喷砂处理的喷砂介质为粒径0.3mm的三角钢砂，其硬度为76HRC，喷砂时间为30～50秒。
4.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤c中超声清洗时，清洗温度为50～70℃，超声频率为20～90KHz，烘干温度为40～80℃。
5.根据权利要求1或4所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤c中的清洗剂由重油垢清洗剂、防锈剂和水25：3：40的重量比组成。
6.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤d中，当中性除锈剂中的二价铁离子高于100g/L时，对中性除锈剂进行更换；防锈水由防锈剂与水配置而成，其中防锈剂的含量为3～5wt%。
7.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤e中，脱脂剂为金属脱脂粉，脱脂温度为50～80℃，游离碱度为10～20，脱脂线速度为2.3～2.8m/min。
8.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤f中，磷化温度为30～60℃，游离酸度为2～7，磷化线速度为2.3～2.8m/min。
9.根据权利要求1所述的一种高耐腐蚀表面处理方法，其特征在于：
所述步骤g中，塑粉固化时间为40～50min，固化温度为160～180℃，涂层厚度为0.04～0.20mm。
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