磷化噴塑加工
磷化(phosphorization)是一種化學(xué)與電化學(xué)反應(yīng)形成磷酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的過程,所形成的磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是:給基體金屬提供保護(hù),在一定程度上防止金屬被腐蝕;用于涂漆前打底,提高漆膜層的附著力與防腐蝕能力;在金屬冷加工工藝中起減摩潤滑使用。
磷化是常用的前處理技術(shù),原理上應(yīng)屬于化學(xué)轉(zhuǎn)換膜處理,主要應(yīng)用于鋼鐵表面磷化,有色金屬(如鋁、鋅)件也可應(yīng)用磷化。
磷化分類
1、按磷化處理溫度分類
(1)高溫型
80—98℃處理時間為10-20分鐘,形成磷化膜厚達(dá)10-30g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(7-8)
優(yōu)點:膜抗蝕力強,結(jié)合力好。
缺點:加溫時間長,溶液揮發(fā)量大,能耗大,磷化沉積多,游離酸度不穩(wěn)定,結(jié)晶粗細(xì)不均勻,已較少應(yīng)用。
(2)中溫型
50-75℃,處理時間5-15分鐘,磷化膜厚度為1-7 g/m2,溶液游離酸度與總酸度的比值為1:(10-15)
優(yōu)點:游離酸度穩(wěn)定,易掌握,磷化時間短,生產(chǎn)效率高,耐蝕性與高溫磷化膜基本相同,應(yīng)用較多。
(3)低溫型
30-50℃ 節(jié)省能源,使用方便。
(4)常溫型
10-40℃ 常(低)溫磷化(除加氧化劑外,還加促進(jìn)劑),時間10-40分鐘,溶液游離酸度與總酸度比值為1:(20-30),膜厚為0.2-7g/m2。
優(yōu)點:不需加熱,藥品消耗少,溶液穩(wěn)定。
缺點:處理時間長,溶液配制較繁。
2、按磷化液成分分類
(1)鋅系磷化
(2)鋅鈣系磷化
(3)鐵系磷化
(4)錳系磷化
(5)復(fù)合磷化 磷化液由鋅、鐵、鈣、鎳、錳等元素組成。
3、按磷化處理方法分類
(1)化學(xué)磷化
將工件浸入磷化液中,依靠化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)磷化,應(yīng)用廣泛。
(2)電化學(xué)磷化
在磷化液中,工件接正極,鋼鐵接負(fù)極進(jìn)行磷化。
4、按磷化膜質(zhì)量分類
(1)重量級(厚膜磷化) 膜重7.5 g/m2以上。
(2)次重量級(中膜磷化)膜重4.6-7.5 g/m2。
(3)輕量級(薄膜磷化)膜重1.1-4.5 g/m2。
(4)次輕量級(特薄膜磷化)膜重0.2-1.0 g/m2。
5、按施工方法分類
(1)浸漬磷化
適用于高、中、低溫磷化 特點:設(shè)備簡單,僅需加熱槽和相應(yīng)加熱設(shè)備,最好用不銹鋼或橡膠襯里的槽子,不銹鋼加熱管道應(yīng)放在槽兩側(cè)。
(2)噴淋磷化
適用于中、低溫磷化工藝,可處理大面積工件,如汽車、冰箱、洗衣機殼體。特點:處理時間短,成膜反應(yīng)速度快,生產(chǎn)效率高,且這種方法獲得的磷化膜結(jié)晶致密、均勻、膜薄、耐蝕性好。
(3)刷涂磷化
上述兩種方法無法實施時,采用本法,在常溫下操作,易涂刷,可除銹蝕,磷化后工件自然干燥,防銹性能好,但磷化效果不如前兩種?[1]??。
磷化用途
1、磷化作用
(1)涂裝前磷化的作用
①增強涂裝膜層(如涂料涂層)與工件間結(jié)合力。
②提高涂裝后工件表面涂層的耐蝕性。
③提高裝飾性。
(2)非涂裝磷化的作用
①提高工件的耐磨性。
②令工件在機加工過程中具有潤滑性。
③提高工件的耐蝕性。
2、磷化用途
鋼鐵磷化主要用于耐蝕防護(hù)和油漆用底膜。
(1)耐蝕防護(hù)用磷化膜
①防護(hù)用磷化膜 用于鋼鐵件耐蝕防護(hù)處理。磷化膜類型可用鋅系、錳系。膜單位面積質(zhì)量為10-40g/m2。磷化后涂防銹油、防銹脂、防銹蠟等。
②油漆底層用磷化膜
增加漆膜與鋼鐵工件附著力及防護(hù)性。磷化膜類型可用鋅系或鋅鈣系。磷化膜單位面積質(zhì)量為0.2-1.0g/m2(用于較大形變鋼鐵件油漆底層);1-5g/m2(用于一般鋼鐵件油漆底層);5-10g/m2(用于不發(fā)生形變鋼鐵件油漆底層)。
(2)冷加工潤滑用磷化膜
鋼絲、焊接鋼管拉拔 單位面積上膜重1-10g/m2;精密鋼管拉拔 單位面積上膜重4-10g/m2;鋼鐵件冷擠壓成型 單位面積上膜重大于10g/m2。
(3)減摩用磷化膜
磷化膜可起減摩作用。一般用錳系磷化,也可用鋅系磷化。對于有較小動配合間隙工件,磷化膜質(zhì)量為1-3g/m2;對有較大動配合間隙工件(減速箱齒輪),磷化膜質(zhì)量為5-20g/m2。
(4)電絕緣用磷化膜
一般用鋅系磷化。用于電機及變電器中的硅片磷化處理?[1]??。
磷化膜性質(zhì)
1.磷化膜組成
磷化膜為閃爍有光,均勻細(xì)致,灰色多孔且附著力強的結(jié)晶,結(jié)晶大部分為磷酸鋅,小部分為磷酸氫鐵。鋅鐵比例取決于溶液成分、磷化時間和溫度。
2.性質(zhì)
(1)耐蝕性
在大氣、礦物油、植物油、苯、甲苯中均有很好的耐蝕性,但在堿、酸、水蒸氣中耐蝕性較差。在200-300℃時仍具有一定的耐蝕性,當(dāng)溫度達(dá)到450℃時膜層的耐蝕性顯著下降。
(2)特殊性質(zhì)
如增加附著力,潤滑性,減摩耐磨作用。
磷化流程
除油除銹→水洗→磷化→水洗→磷化后處理。