CN102218389A - 一种金属表面处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属表面处理方法，该方法包括以下步骤：(1)金属表面除锈、除漆处理；(2)金属表面防锈处理；(3)金属表面防护处理，即得到处理好的金属。与现有技术相比，本发明可以将铁锈彻底转化成膜，水性体系不含有害物质，不需溶剂即可施工，基材可带锈施工，防锈效果好，喷涂各种涂料及环氧沥青，结合面的机械咬合力大，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料。

Description

一种金属表面处理方法

技术领域

本发明涉及一种表面处理方法，尤其是涉及一种金属表面处理方法。

背景技术

基面的除锈除漆是所有金属表面防腐工艺中基础，也是最重要的步骤，是决定金属表面有效涂装防腐的第一步。原有金属表面的处理因无较先进的设备，通常都采用风动工具、电动工具或干喷砂工艺，逐渐打磨金属表面的油漆和锈蚀。由于手动工具的打磨头打磨速度慢、打磨不均匀，或现在用的较多的干喷砂工艺，其产生的尘埃严重阻碍其它工艺同时进行，导致施工环境恶劣、工人健康无法保障，有时还需再耗费上百万元另建一个防护罩以避免灰尘的弥漫(如船舶行业等)，另外干喷砂对金属表面具有震荡性破坏及磨损影响，且在去除具有弹性表层物质时干喷砂效率较低，无法取得理想的效果。以上两种原有方法都具有缺点，手动工具效率过低，干喷砂工艺对环境破坏很大、对工人健康损害严重、对其它工艺步骤彻底遏制，而金属表面防腐工作又是最繁重的日常基本工作之一，若基面处理不干净，就会大大降低基面附着力，影响随后的涂装效果，减少金属的防腐寿命，从而对整个金属结构物的安全构成隐患威胁。

再从操作工人角度看，工人不愿意从事嘈杂、又有大量粉尘的活，也会对其自身健康带来威胁。业主要也要站在工人的角度多为其考虑长远发展。要让工人拿着低效率的手动工具或灰尘弥漫的干喷砂设备精细地、彻底地处理腐蚀的金属基面是不可能的，原有类似基面的处理要么花上大量时间、要么需要大量人工，要么超出预期的成本。

原有金属基面防腐处理因无较先进的材料和工法，在有些分层处理、分步处理无所突破。比如传统工艺中对于金属的涂装通常都是“底漆——中间漆——面漆”的步骤，无法减少步骤以改进整个工艺流程。也就是说这一部分的工期是固定不变的，而恰恰是这三个步骤占据了绝大部分工期时间，无法进一步提高工效。

综上所述，我国金属结构物(如船舶行业等)在日常的防腐过程中存在诸多问题，若依然沿用旧设备、旧材料、旧工法，就会停滞不前，会对整个行业的后期养护产生各种安全隐患，不仅对人们的生命健康、周遭环境构成威胁、还严重浪费了国家资源。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种彻底转化铁锈成膜、防锈效果好、成本较低的金属表面处理方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种金属表面处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)金属表面除锈、除漆处理：将增压泵连接水源，再通过高压管连接增压泵及枪头，控制水压为1000-3000bar向金属表面喷射水流，对金属表面无损处理，清除金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆，并进行彻底清洗，为防腐修复施工提供良好的结合基面；

(2)金属表面防锈处理：将经步骤(1)处理得到金属基面均匀涂抹1道除锈底漆，控制涂抹后干膜的厚度为40-45μm，然后控制养护时间为12-48h；

(3)金属表面防护处理：将防护涂料置于高压无气喷涂机中，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度，控制喷涂压力为200-400bar，对养护结束涂布有除锈底漆的金属表面喷涂防护涂料即可。

所述步骤(2)中的防锈底漆包括氨基改性丙稀酸、复合有机酸或云母。

所述步骤(2)中的除锈底漆的涂抹厚度不够或涂抹不均匀时可进行二次涂抹。

所述步骤(2)中养护时间以日最低气温为标准，日最低气温为5-10℃，养护时间为48h，日最低气温为11-20℃，养护时间为24h，日最低气温大于20℃，养护时间为12h。

所述步骤(3)中的防护涂料包括氧化铁红涂料、环氧沥青或油漆。

所述步骤(3)中扇面角度为30°-120°。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)彻底转化铁锈成膜，无残锈存在，分子级的重排成膜紧覆钢铁表面，涂膜封闭性好，完全阻隔空气及水份，可以将残锈及残氧化皮等反应成防腐组分，增加干膜厚度及防腐能力。

(2)水性体系，不含苯、酮等有害溶剂，且VOC极低，不含重金属成份，涂膜经焊接高温不产生毒烟，不需溶剂即可施工。

(3)基材可带锈施工，替代传统的手工喷砂、除锈及防锈底漆，从而节约除锈的费用，而且极大的提高施工效率，微湿面可施工，雨天室内可施工，干燥时间随湿度增高而延长。

(4)防锈效果好，在涂抹一道或两道后，配合适当的面漆可在自然条件下10年以上不生锈。

(5)水冲法施工效率高，能大大缩短工期，施工过程节能低噪音，使用介质是纯净水，环保无污染，施工时无震动，不会对周边混凝土结构产生破坏，水冲法施工对钢筋结构无损坏，并可以除锈。

(6)采用的高压无气喷涂机在对原有金属结构物没有震荡性损害、环保节能、无粉尘污染、可去除具有弹性表层物质，操作简单安全，节水环保内置加热器，提高了效率，采用的拖车式设计利用洒水车牵引，移动方便快捷；

(7)喷涂各种涂料及环氧沥青，结合面的机械咬合力大，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种金属表面处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)金属表面除锈、除漆处理

入场准备：

设备入场前需确认自来水供应设施、自来水供应流量和水质；

设备入场前需搭建施工作业平台。在底面施工时，搭建的作业平台高度设计在1.8m～2m之间。在表面作混凝土凿除施工时，需准备两根30mm左右的槽钢进行限位。如作业环境不通风，需准备排风扇；

设备入场前需准备好照明设施和220V电源(供增压泵使用)。

调试设备：

设备到场后，连接水源、增压泵和过滤器，保证自来水供应，确认设备燃油是否充足。

连接高压管和控制线，安装枪把和枪头，调节枪头高度。确保高压管无受压。

开启设备，确认水流压力是否正常，确认高压管有无漏水。

开始施工：

一人操作设备，保证设备正常运转。首先保证自来水和燃油的供应，及时清洗过滤网并更换滤芯。其次检查水压变化，发现水压异常时，检查高压管和设备，及时排除故障。如有特殊情况可及时关闭设备。

一人操作施工，施工人员需穿戴好专用工作服、胶鞋、手套和头盔。

一人辅助施工，协助搬运高压管和控制线，对施工位置进行定位。其他人员不得随意进入施工区域和施工平台下方，保证人员安全。

将增压泵连接水源，再通过高压管连接增压泵及枪头，控制水压为2000bar向金属表面喷射水流，对金属表面无损处理，将金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆清除，并进行彻底清洗；

(2)金属表面防锈处理

在施工前检查：是否将金属表面处理成SIS标准St2级标准，达到标准可进行施工作业，表面应无可见的油脂、污物、附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质。将经步骤(1)处理得到金属基面均匀涂抹1道除锈底漆氨基改性丙稀酸，控制涂抹后干膜的厚度为45μm，如涂抹厚度不够或者涂抹不均匀的情况下可进行二道涂抹，作业时应带好养目镜，手套等保护用具，涂布的防锈底漆可以彻底转化铁锈成膜，无残锈存在，分子级的重排成膜紧覆钢铁表面，涂膜封闭性好，完全阻隔空气及水份，可以将残锈及残氧化皮等反应成防腐组分，增加干膜厚度及防腐能力，当日最低气温20℃以上时，控制养护时间为12h；

(3)金属表面防护处理

将油漆作为防护涂料置于高压无气喷涂机中，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度为90°，控制喷涂压力为200-400bar，对涂布有除锈底漆的金属喷涂防护涂料，即得到处理好的金属，高压无气喷涂机(内燃)使用于金属表面涂料的喷涂，加大了结合面的机械咬合力，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料，效率高达12个人的生产力。

上述施工的工艺步骤如表1所示。

表1

施工步骤

应用材料

配套机具

说明

金属表面除锈、除漆处理		1000-3000bar超高压水射流设备	2000-3000bar超高压水射流将金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆清除，并进行彻底清洗。1000-3000ba超高压水射流设备为梁体修复施工提供良好的基面。
				金属表面防锈处理	除锈底漆		1.完全彻底转化铁锈成膜，无残锈存在。2.分子级的重排成膜紧覆钢铁表面，涂膜封闭性好，完全阻隔空气及水份。3.可以将残锈及残氧化皮等反应成防腐组分，增加干膜厚度及防腐能力。
金属表面防护处理		200-400bar高压无气喷涂机(内燃)	喷涂各种涂料及环氧沥青，结合面的机械咬合力大，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料，效率高达12个人的生产力。
				施工完毕

实施例2

一种金属表面处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)金属表面除锈、除漆处理：将增压泵连接水源，再通过高压管连接增压泵及枪头，控制水压为1000bar向金属表面喷射水流，对金属表面无损处理，清除金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆，并进行彻底清洗，为梁体修复施工提供良好的金属基面，金属基面应无可见的油脂、污物、附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质；

(2)金属表面防锈处理：将经步骤(1)处理得到金属基面均匀涂抹1道除锈底漆氨基改性丙稀酸，控制涂抹后干膜的厚度为40μm，除锈底漆的涂抹厚度不够或涂抹不均匀时可进行二次涂抹，当日最低气温在11℃-20℃时，控制养护时间为24h，施工前需确认施工的气候条件：1)晴天、2)阴天要求施工完成后4小时内不下雨、3)相对湿度小于85％、4)气温高于露点3度以上、5)施工的三日内最低气温高于零上5℃；

(3)金属表面防护处理：将防护用氧化铁红涂料置于高压无气喷涂机中，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度为120°，控制喷涂压力为200bar，对涂布有除锈底漆的金属喷涂防护涂料，加大了结合面的机械咬合力，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料，效率高达12个人的生产力，即得到处理好的金属，如遇雨天或其它恶劣天气条件，应当停止施工，不建议在使用除锈底漆后使用环氧富锌、无机富锌及各类含锌铝粉的涂层。

实施例3

一种金属表面处理方法，该方法包括以下步骤：

(1)金属表面除锈、除漆处理：将增压泵连接水源，再通过高压管连接增压泵及枪头，控制水压为3000bar向金属表面喷射水流，对金属表面无损处理，清除金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆，并进行彻底清洗，为梁体修复施工提供良好的金属基面，金属基面应无可见的油脂、污物、附着不牢的氧化皮、铁锈、油漆涂层和杂质，露出金属本身的光泽；

(2)金属表面防锈处理：将经步骤(1)处理得到金属基面均匀涂抹1道云母作为除锈底漆，控制涂抹后干膜的厚度为45μm，除锈底漆的涂抹厚度不够或涂抹不均匀时可进行二次涂抹，当日最低气温在20℃时，控制养护时间为12h，施工前需确认施工的气候条件：1)晴天、2)阴天要求施工完成后4小时内不下雨、3)相对湿度小于85％、4)气温高于露点3度以上、5)施工的三日内最低气温高于零上5℃；

(3)金属表面防护处理：将防护涂料环氧沥青置于高压无气喷涂机中，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度为30°，控制喷涂压力为400bar，对涂布有除锈底漆的金属喷涂防护涂料，加大了结合面的机械咬合力，无气泡、无挂痕，无需多次喷涂，无需添加稀释剂，能节省30％的涂料，效率高达12个人的生产力，即得到处理好的金属，如遇雨天或其它恶劣天气条件，应当停止施工，不建议在使用除锈底漆后使用环氧富锌、无机富锌及各类含锌铝粉的涂层。

Claims (6)

1.一种金属表面处理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)金属表面除锈、除漆处理：将增压泵连接水源，再通过高压管连接增压泵及枪头，控制水压为1000-3000bar向金属表面喷射水流，对金属表面无损处理，清除金属表面的锈蚀、疏松、蜂窝等劣化部分及油漆，并进行彻底清洗，为梁体修复施工提供良好的金属基面；

(2)金属表面防锈处理：将经步骤(1)处理得到金属基面均匀涂抹1道除锈底漆，控制涂抹后干膜的厚度为40-45μm，然后控制养护时间为12-48h；

(3)金属表面防护处理：将防护涂料置于高压无气喷涂机中，调节喷枪喷嘴喷射扇面角度，控制喷涂压力为200-400bar，对养护结束涂布有除锈底漆的金属表面喷涂防护涂料即可。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中的防锈底漆包括氨基改性丙稀酸、复合有机酸或云母。

3.根据权利要求1所述的一种金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中的除锈底漆的涂抹厚度不够或涂抹不均匀时可进行二次涂抹。

4.根据权利要求1所述的一种金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中养护时间以日最低气温为标准，日最低气温为5-10℃，养护时间为48h，日最低气温为11-20℃，养护时间为24h，日最低气温大于20℃，养护时间为12h。

5.根据权利要求1所述的一种金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中的防护涂料包括氧化铁红涂料、环氧沥青或油漆。

6.根据权利要求1所述的一种金属表面处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中扇面角度为30°-120°。