浅谈汽车迷彩涂装的前处理

摘要：文章阐述了某汽车迷彩涂装前处理的重要性，提出了在生产过程中应注意的涂装前处理问题及实际操作中的解决措施。

关键词：汽车迷彩涂装；涂装前处理；P比；磷化

中图分类号：U471 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）08-0067-03

1 概述

为了清除被涂物表面所附着的各种异物（如油污、铁锈、氧化皮、灰尘、型砂、焊渣、盐碱斑等），用化学的方法生成一层非金属转化膜，提供适合于涂装要求的良好基底，以保证涂层具有良好的防腐蚀性能和装饰性能，在涂装之前对被涂物表面必须进行处理。通常把进行这种处理所做的工作，通称为涂装前（表面）处理、涂装预处理或漆前表面处理。

涂装前处理、涂布涂料和干燥是涂装工艺的三大主要工序，其中涂装前处理是基础工序，它对整个涂层质量、涂层使用寿命、涂层外观等均有着重要影响。涂装实践表明，采用同样的涂料，而仅仅是涂装前处理方法不同，其涂装之后涂层的耐蚀能力就相差数倍之多。一般来说，涂料的性能越好，对涂装前处理质量好坏程度也越敏感。涂装前处理质量低劣或未处理的工件，即使涂装高级涂料，也只能是一种浪费。

按涂装物体的性质分，涂装前处理可分为金属的表面处理、木材的表面处理、塑料的表面处理等。其中金属的涂装前处理又可分为钢铁、锌、铝及其合金表面处理。

新型涂装前处理适用技术是指钢铁、锌、铝及其合金表面在涂装以前，用物理、化学或电化学的方法，把附着在工件表面的各种油污、锈层、氧化皮、水分、尘埃等异物清除掉，并改善其表面性质，以适应现代涂装要求的一种方法。具有处理温度低、能源消耗省、低污染、低毒性、长寿命、低成本、能满足新型涂装方式、操作简便的磷化工艺等突出优点。

“P比”：现今选用的磷化剂大都是锌、镍、锰系列，磷化膜的主要成分为Zn3（PO4）2・4H2O和ZnMe（PO4）2・4H2O（Me代表Fe、Ni、Mn、Ca等元素），分别用H和P代表，“P比”的定义为P/（P+H）。

2 涂装前处理

各种异物对涂层的影响和涂装前处理的清除方法如表1所示。

3 涂装前处理的作用

3.1 保护作用

金属工件在金属材料制造厂存放、运输或工件加工过程中，会在工件表面形成油污、锈层、氧化皮、尘埃等。如果将涂料直接涂装在附着有这些异物的工件上，不仅影响涂层的外观、附着力、耐潮湿性、耐腐蚀性，而且锈蚀会在涂层下蔓延，导致涂层过早地出现脱皮、起泡等缺陷，严重的还会收起涂层成片脱落。因此，在涂装前必须对金属工件进行认真的表面处理，彻底清除其表面的油污、锈层、氧化皮、型砂、焊药等附着物，以保证获得符合要求的被涂表面质量，从而防止涂层起泡、脱落等不良现象的产生，提高涂层的附着力和耐蚀性。

3.2 为涂层创造良好基底

涂装前处理为涂层创造良好基底的原因有以下三点：

3.2.1 通过脱脂、除锈、磷化等工序后的工件表面清洁、均匀、无油。这一点常常被人们所忽略。

3.2.2 磷化是涂装前处理的中心环节，所形成的磷化膜是具有细微小孔的致密结构，增大了工件表面积，从而可以增大涂层接触面积，使磷化膜与涂层之间产生有利的相互渗透，且不饱和树脂和磷酸盐晶体间还会产生化学作用，进而大大提高有机涂层对工件的附着力。

3.2.3 磷化所形成的磷化膜是一层稳定的不导电的隔离层。工件涂装后若涂层被破坏，磷化膜具有抑制腐蚀的作用，尤其是对阳极切口。

从涂装前处理的以上两个主要作用可以看出：涂装前处理是涂装工艺中不可缺少的重要工序，是提高涂层附着力、耐腐蚀性的关键环节。换句话说，涂装前处理的质量直接关系到涂装质量的优劣，进而关系到涂装产品寿命的长短和市场竞争力，甚至关系到涂装产品的价值。

4 涂装前处理工艺流程

手工预处理上件脱脂水洗酸洗除锈水洗表调磷化水洗槽上人工新鲜自来水冲洗（上件循环用离子水浸洗喷淋电泳）。不电泳的工件可不经循环用离子水浸洗喷淋。

5 生产过程中应注意的问题

（1）在选择脱脂剂、除锈剂、表调剂、磷化剂等系列产品时，除了考虑其处理效果、稳定性、管理难易、使用成本，同时还须检验其技术是否正确，涂装前处理药剂是否与工件表面相适应，相互之间的配套性是否恰当。

（2）涂装前处理前必须严格检查各种设备是否完好，各种挂具是否可靠，各种工艺参数是否在规定的工艺范围之内。

（3）手工预处理，一般是采用砂纸打磨去锈、除去机械杂质，然后用擦布蘸溶剂汽油或水的表面活性剂进行全面的擦拭。切忌用毛刷或脏布来回擦拭，这样将在金属表面留下污痕，一直到表面预处理完毕后，在工件上还会留下痕迹。

（4）脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用及脱脂剂材料等四个因素。有的用户希望脱脂剂使用温度越低越好，脱脂剂材料生产厂家也在不断推出低温清洗剂。实际上，使用温度并不是越低越好，因为脱脂液的温度高，脱脂比较彻底。但温度也不是越高越好，特别是使用含表面活性剂的脱脂剂，因为超过70℃以上，属于醚、酯类的表面活性剂会水解而失效。在脱脂操作中，增加脱脂时间，就是延长脱脂液与油污的接触时间，达到提高脱脂效果。但在流水作业中不可能采用太长的脱脂时间，只要求保证足够的脱脂时间即可。在脱脂过程中，对浸渍槽液采用压缩空气搅拌等机械作用，可增加新鲜脱脂液与零件表面的接触，使油脂较容易地脱离工件表面，特别是在低温脱脂的情况下尤其有效。脱脂剂的组成及使用方法对脱脂效果有很大的影响。脱脂剂首先应选带表面活性剂的碱性脱脂剂，并且是低泡表面活性剂而不是加消泡剂的产品。其次要保证脱脂槽的清洁度和脱脂剂浓度，应按消耗定额或每日生产前的化验结果及时补加脱脂剂和水，槽体定期清洁。

（5）钢铁零件在碱性介质尤其是强碱性介质中比较稳定，甚至有钝化作用，使磷化过程的腐蚀反应难于进行。因此采用强碱性清洗剂除油后必须配合使用具有表面活化的表面调整剂进行处理。而采用弱碱型的清洗剂，则可以不用表面调整剂。

（6）酸洗操作时要严格执行操作规程，防止酸液对人体的危害。无锈零件可不经过酸洗工序而直接进入下道工序。酸洗除锈是不得已而为之，以免锈蚀后再进行除锈处理。酸洗后应加强水洗，力求洗净残留酸及酸洗产物，不然会加速金属的腐蚀。各水洗槽的槽液应经常处于溢流状态。

（7）一般“P比”高的磷化膜阴极电泳涂漆后的耐腐蚀性能较佳。要获得“P比”高的磷化膜，除采用Zn2+含量较低的磷化液外，采用浸渍处理，较弱的搅拌，有利于高磷酸二锌铁的磷化膜的生成。在生产过程别注意不要强烈的搅拌。磷化前采用强碱脱脂或酸洗除锈的，需要进行表面调整。表面调整一般采用钛的多磷酸盐或草酸作为磷化前的表面调整剂，具有细化晶粒、加快反应速度、降低反应温度、提高磷化膜质量等作用。磷化后的钝化、水洗也非常重要。钝化的作用是除去磷化膜表面的疏松层，并对钝化膜不完全的部分或孔穴部分进行封闭。钝化与不钝化相比，防腐蚀性能可以提高10%～30%。由于钝化会带来污水处理等问题，在生产中可不单独采用钝化工序，而是选择磷化与钝化二合一的磷化产品来加以弥补。磷化后要经3～4道水洗，最后一道水洗为新鲜去离子水洗，其水质要求很高，一般要求电导率在10μs/cm以下，而冲洗后的零件的滴水电导率控制在50μs/cm以下。磷化后不采用阴极电泳涂漆的，可不经新鲜去离子水水洗。磷化件喷漆前必须保证表面干燥，底漆的喷涂必须在磷化后24小时以内完成。

6 涂装前处理质量检查的主要内容

涂装前处理质量检查的主要内容不仅包括检查处理的结果，而且包括检查处理过程、处理的各个环节，具体内容如下：

（1）检查未处理工件的质量，不合格的退回上道工序，检查的依据是涂装前处理的工艺规定。

（2）检查涂装前处理的各项工艺指标是否符合要求，并做好记录，内容包括各种槽液的浓度、温度、清洗水的清洁度、喷嘴的喷射量、链速、设备运转是否正常等。

（3）检查处理后的工件的表面处理质量。如脱脂后工件表面有油脂、污垢、水珠、锈、碱、盐等残留物。磷化后工件表面的膜层是否完整、均匀、致密。

（4）涂装前处理生产线上无除锈工序时，工件表面的锈蚀物是否彻底清除。

（5）经过处理后的工件至涂装前的过程中，工件是否被裸手触摸、是否接触水滴、表面是否有尘埃等，以防涂膜起泡。

（6）电泳之前、磷化之后的最后一道水洗槽中的水是否符合要求，对涂膜质量要求高的工件，电泳前必须用新鲜去离子水洗，且严格控制水的电导率。

7 结语

在日常生活中，人们经常使用的金属制品，如汽车、拖拉机、洗衣机、电冰箱、自行车、钢家具、吸尘器等都是经过涂装前处理的。然而，由于涂装前处理在整个涂装工艺中属于基础工序，其处理过程中形成的缺陷带有潜伏性，涂装前处理质量具有隐蔽性，人们往往不是在涂装前或涂装过程中重视涂装前处理，而是当涂装产品出现不妥的迹象时，如汽车出厂时流“黄锈水”、钢（门）窗还未出厂时出现涂层起泡，才去求助于涂装前处理技术。所以，要获得高质量的涂膜，除了制定先进的、切实可行的涂装工艺，对操作者进行专业技术培训，严格执行工艺规程和加强管理，更重要的是加强人们对涂装前处理重要性的意识培训，提高涂装前处理质量。

作者简介：张华（1973―），男（土家族），贵州遵义人，贵州航天特种车有限责任公司高级工程师，硕士，研究方向：力学及结构总体设计。