涂装前处理脱脂工艺相关内容补充说明「涂装前处理脱脂工艺相关内容补充」

前文我们介绍了汽车生产车间脱脂的内容和原理， 今天我继续探讨脱脂的其它的相关内容。

影响脱脂的因素

脱脂质量的好坏主要取决于脱脂温度、脱脂时间、机械作用和脱脂剂四个因素。

(1). 脱脂温度

总的来说，温度越高，脱脂越彻底。这是因为三方面的原因，第一，温度使油污的物理性质发生变化，例如滴落点高的防锈脂、凡士林、固态石蜡等，在比较低的温度下，即使采用高浓度的碱液也难洗净。但是，当提高油污的温度，它们的粘度就降低，甚至形成液滴而利于除去。第二，促进化学反应的进行，一般地说，温度每上升10℃，化学反应速度提高1倍。第三，加速表面活性剂分子的运动，从而促进浸润、乳化、分散等作用。随着温度的升高，溶液对污物的溶解能力也提高。但是，并不是所有场合都是温度越高越好，各种脱脂剂都有其合适的温度范围，在采用某些种类表面活性剂的脱脂液中，过高的温度会使表面活性剂析出集聚如同油珠附着在表面上，造成磷化膜发花不均匀。

(2). 脱脂时间

在脱脂操作中，必须保证有足够的脱脂时间，压力喷射脱脂时间一般为1.5～3min，浸渍脱脂一般用3～5 min（视油污的种类和多少而定）。增加脱脂时间，即延长脱脂液与油污的接触时间，从而提高脱脂效果。油污越多，脱脂时间就会越长。但在流水作业中，往往不允许采用太长的时间，这就需要从其他的影响因素中去赢得时间，如先用喷射预脱脂1 min，再用浸渍法脱脂3 min。

(3). 机械作用

在脱脂过程中，借助于压力喷射或搅拌等机械作用是非常有效的，因为，喷射时迫使新鲜的脱脂溶液与工件表面有良好的接触，而且整个脱脂溶液含量均匀，有利于提高脱脂效果；喷射时依靠机械作用力促使脱脂剂渗透和破坏油膜，从而有效地迫使油污脱离工件表面；喷射时促使脱离工件的油污乳化和分散于脱脂溶液中，防止油污再吸附到洗净的工件表面上。

在中、低温脱脂中，机械作用尤为重要。一般地说，压力喷射脱脂比浸渍脱脂速度要快1倍以上。喷射压力通常为0.1～0.2MPa，但用于喷射脱脂的脱脂剂必须是低泡的，以免泡沫过多影响正常操作和脱脂液流失。浸渍脱脂也不能认为是静止浸渍，必须装备有循环泵，使槽液不停地搅动。

(4). 脱脂剂对脱脂效果的影响

脱脂剂的组成及使用方法对脱脂效果有很大的影响。例如，含有表面活性剂的碱液脱脂剂比单独的碱性溶液脱脂效果好。对于滴落点高的固态和半固态油脂，用溶剂清洗比用其他脱脂效果好。为了提高油污的乳化和分散能力，适当提高脱脂剂中表面活性剂的含量是有效的，不同的表面活性剂品种及不同的碱性物都使脱脂效果产生一定差异，良好的脱脂剂都是经过大量的试验和反复的筛选而确定的。使用过程中，脱脂剂会不断地被消耗，使浓度降低，因此，必须定期地补加脱脂剂，以保持必要的浓度。脱脂剂的脱脂效果与浓度并不是一个直线上升的关系。因此，对于脱脂质量要求很高的情况，不应当采取大幅度提高浓度的方法，而应该采用二次脱脂的办法，两个脱脂溶液可以是相同的，而且也不必额外地提高浓度。

选用脱脂剂时应考虑的因素

(1). 被处理工件的材质

因为不同的金属在碱液中具有不同的腐蚀界限，因此，必须根据工件的材质选择合适的pH值的脱脂剂。钢铁件在碱性脱脂剂中不腐蚀，但是，如果是由钢和其他金属构成的组合体，则必须考虑脱脂剂的pH值。各种金属耐碱性的pH极限值及各种碱性溶液的pH值见表1-1、表1-2。

表1-1　各种金属耐碱性的pH极限值

pH极限值

金属或合金

pH极限值

10

黄铜

11.5

10

硅铁

13

11

钢铁

14

表1-2　各种碱性溶液的pH值

碱　性　溶　液

1％溶液pH值

氢氧化钠

13.4

偏硅酸钠

12.1

磷酸钠

12.0

碳酸钠

11.7

焦磷酸钠

10.2

三聚磷酸钠

9.7

磷酸氢二钠

9.5

碳酸氢钠

8.6

(2). 被处理工件上油污的种类

要考虑工件上油污的化学性质，油污的形态，油污对底材的吸附性等情况，选用合适的脱脂剂。

动植物油是可皂化的，因而在较高的温度下用NaOH脱脂是有效的。矿物油不发生皂化反应，用NaOH脱脂就不合适了，应该选用乳化性能好的脱脂剂才能奏效。

用一般的水基脱脂剂在低温和中温是很难洗净半固态的防锈脂，这时用溶剂脱脂是很有效的。清洗吸附性较强的防锈油比机械油困难，因此，应该选用更好的脱脂剂来清洗防锈油。

(3). 脱脂方式的正确选择

在工业涂装中，广泛采用喷、浸和喷浸结合等三种清洗方式。

脱脂方法不同，对脱脂剂要求也不同，压力喷射脱脂因机械作用力大，脱脂效果好，但由于是处在极易起泡的状态下，因而选用低泡性脱脂剂是不可缺少的条件。

浸渍脱脂的机械作用较弱，因而要选用脱脂性能更好的脱脂剂，适当增加脱脂剂含量和延长脱脂时间。浸渍清洗适用于有空腔的复杂工件（如汽车车身）的去油清洗。

喷浸结合清洗方式兼有上两种方式的特点。

(4). 注意与后续工序的配合

后续工序是酸洗还是磷化，磷化前有没有表面调整工序，都与脱脂剂的选用有关。因为不同的前处理与磷化配套，所得磷化膜的质量不同，品质也不同。

对于脱脂，如果下道工序是薄型磷化处理，要选用低碱度的带表面调整作用的脱脂剂；如果有单独的表面调整工序，则需考虑脱脂效果，碱度影响不大，可不予过多考虑；如果下道工序是酸洗除锈，则不必选用带表面调整作用的脱脂剂，而是在磷化前单独设表面调整处理；如工序间隔较长，则需要选用水洗后生锈倾向较小的脱脂剂（如磷酸盐类型的脱脂剂）或增加喷湿处理。

脱脂效果的检查

检查脱脂效果的方法有很多，例如：目测法、揩擦法、水浸润法、接触角法、硫酸铜法、残留油分质量法、比色法、荧光法、红外分光法等。在生产管理中，最常用的，也是最简便的方法是水浸润法，即观察脱脂并水洗后的表面水膜连续完整情况。充分脱脂的表面，其水膜应完整连续，无水珠悬挂。在磷化条件正常的前提下，观察磷化膜也能检查脱脂效果，只有在清洁无油污的金属表面才能形成外观完整的均匀磷化膜，任何清洗方面的不足都会立即显示出来。当然现在有更先进的检测仪器， 在执行过程中， 可以将相关数据集结上传至数据库，通过通讯可以直接反应的对应的人员的工位上， 一旦有出入， 直接报警提示。

在脱脂的实际应用中，经常会碰到一些问题，表1-3列举了一些可能出现的问题及解决办法。

表1-3　脱脂过程中常见的问题及解决办法

问题

原因

解决办法

脱脂效果不佳

1） 脱脂剂选择不当

2） 脱脂时间太短

3） 脱脂温度偏低

4） 脱脂剂浓度偏低

5） 喷射压力低

6） 喷嘴堵塞，流量不足

7） 浸渍脱脂的机械作用力小

8） 工作液中含油量太高

9） 脱脂后水洗不彻底

更换脱脂剂

延长脱脂时间

提高温度

提高浓度至工艺范围

提高喷射压力

定期清理喷嘴

用泵循环工作液或摇动零件

更换槽液，并控制槽液中油的质量分数小于0.4％，并加强水洗，水洗水要连续溢流

工作液泡沫高

1） 温度太低

2） 循环泵密封处磨损而进入空气

3） 脱脂剂选择不当

提高温度至规定范围

更换泵的密封材料（最好选用立式泵）

更换脱脂剂

水洗槽泡沫过多

1） 水洗槽溢流量太小

2） 循环泵密封处磨损而进入空气

加大溢流水量

更换泵的密封材料（最好选用立式泵）

水洗槽碱度过高

1） 碱槽向水洗槽窜溶液

2） 零件带太多的碱液入水洗槽

3） 水洗槽的溢流量太小

改造设备，避免窜液

改变装挂形式，或延长滴液时间

加大溢流水量

零件水洗后生锈

1） 工序间隔时间太长

2） 零件停在水洗段时间过长

工序间增加喷湿

零件不允许在此长时间停留

脱脂工艺的内容工艺大致也就这些， 如果最新的改善，咱们持续修改和更新。