CN103422087A

CN103422087A - 一种表面磷化处理工艺技术

Info

Publication number: CN103422087A
Application number: CN2013103667934A
Authority: CN
Inventors: 马明
Original assignee: ZUNYI CHANGZHENG HIGH AND LOW VOLTAGE ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Current assignee: ZUNYI CHANGZHENG HIGH AND LOW VOLTAGE ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2013-12-04

Abstract

一种表面磷化处理工艺技术，包括预脱脂、水洗、表调、皮膜化成，水洗工序，所述工艺各工序具体要求为：预脱脂：使用弱碱性脱脂剂溶液3303对欲表面磷化处理的金属工件进行除油处理，脱脂剂3303用量为除油溶剂总量的3-5%，水洗：使用常温清水，采用喷雾溢流方式清洗工件表面；表调：使用弱碱性表化剂溶液4403对金属工件进行表化处理，表化剂4403用量为表化溶剂的0.2-0.3%；皮膜化成：金属工件置于35±5℃皮膜化剂的皮膜化成槽内浸泡；水洗：用常温清水将皮膜化成后的工件通过喷雾方式进行清洗。本发明所述表面磷化处理工艺具有投资小，成本低，环保节能，工件表面处理质量好的特点。

Description

一种表面磷化处理工艺技术

技术领域

本发明涉及一种金属工件表面磷化处理工艺，同时涉及工艺技术的控制方法，属于表面处理技术领域。

背景技术

随着科技发展和工业化产品对外观要求的提高，高、低压成套电器产品的涂装防护提出了更高要求，其中磷化处理是一种常用的表面处理方式，即将钢铁、铝等金属工件在含有锌、锰、钙、铁或碱金属磷酸的盐溶液中进行化学处理，在其表面形成一层不溶于水的磷酸盐膜磷化膜，防止金属工件氧化锈蚀。传统的磷化处理工艺要用强酸和碱溶液对金属工件进行表面磷化前除油除锈，存在效率较低，成本高、工作环境污染严重、表面处理质量不稳定的缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种新型的金属工件表面磷化处理工艺，以节约能源、节省人力、提高产品质量和环境保护要求。

本发明所述金属工件表面磷化处理工艺包括预脱脂、水洗、表调、皮膜化成，水洗工序，各工序具体要求为：

1、预脱脂：使用弱碱性脱脂剂溶液3303对欲表面磷化处理的金属工件进行除油处理，脱脂剂3303用量为除油溶剂的3-5%，其余为水，处理方式是RT-55℃溶剂中浸泡6-12min；

2、水洗：在水洗槽中使用常温清水，采用喷雾溢流方式清洗零件表面的碱性脱脂溶剂；

3、表调：使用弱碱性表化剂溶液4403对金属工件进行表化处理，表化剂4403用量为表化溶剂的0.2-0.3%，处理方式常温下喷雾；

4、皮膜化成：金属工件置于35±5℃皮膜化剂溶液浸泡；

5、水洗：用常温清水将皮膜化成后的零件通过喷雾方式进行清洗。

本发明所述表面磷化处理工艺具有投资小，成本低，环保节能，工件表面处理质量好的特点。

具体实施方式

下面结合某批次电器金属工件磷化处理工艺对本发明进行详细说明：

该批零件表面磷化处理工艺包括预脱脂、水洗、表调、皮膜化成，水洗工序，各工序具体要求如表1所述：

Figure 2013103667934100002DEST_PATH_IMAGE001

其中预脱脂的作用是脱除工件表面各种脏物，如加工油、防锈油等；第一次水洗的作用是清除工件表面脱脂溶解物，残留液，以利于后工序的处理；表调的作用是对金属表面进行调整，使皮膜工序化成细腻，减少皮膜消耗量，加快皮膜化成速度；皮膜化成作用是生成一层均匀细致皮膜，防止工件生锈，达到涂装要求；第二次水洗目的是洗去工件上皮膜液、工件表面附着的杂质，使工件表面防锈力增强。

为确保表面处理质量，本发明工艺进行前和工艺过程中，需对各溶剂槽进行测试、控制和管理，确保其符合各工艺要求，所述溶剂槽测试、控制和管理的要求如下：测试试剂及器具

a) 试剂

a.0.1N NaOH b.0.1N H₂SO₄ c.PP指示剂

d.BPB指示剂 e.广泛PH试纸 F.磺胺酸

b) 器具

a.吸球 b.吸管10ml、20ml c.烧杯250ml d.B剂弯管

槽内控制标准及管理

（一）脱脂槽

a. 建浴方法：

1、将脱脂槽内加水至8分满；

2、搅动槽液，慢慢加入脱脂剂3303#，脱脂剂用量为槽液总量的3-5%，且使其完全溶解；

3、再加水至满，使槽液游离碱度为25±5，加温即可使用。

游离碱度测量方法：取10ml槽液置于250ml烧杯中，加酚酞(PP)指示剂3-5滴摇匀，用0.1N H₂SO₄滴定，处理液颜色由红色变至无色，表示滴终止，所用0.1N H₂SO₄的ml数，即为其游离碱度。

管理要求：1、3303#脱脂粉是易溶解性脱脂剂，当油脂溶解达到饱和时，油脂会悬浮于槽表面及乳化槽内，当表层油脂较厚时，应打捞表层油污，延长脱脂剂寿命，当乳化在槽内油脂达10g/L时，请重新建浴。另由于工件表面脏物会沉淀于槽底，应时常打捞槽底脏物，延长寿命。

2、本脱脂剂属中、低温型，勿加温超过标准，以免药剂自行分解，而影响脱脂效果。

3、当游离碱超出65pt还不能达到良好的脱脂效果时，视状况

更新。

4、每周必须清理喷嘴1-2次，以免喷嘴阻塞，造成除油不净，影响皮膜化成。

5、每日测量槽内的游离碱度，并根据要求及时添加。

（二）水洗槽

槽内控制：PH值应控制8.5以下，且保持清水溢流。

（三）表调槽

a.建浴方法：

1.将处理槽加水至8分满；

2．搅动槽液，慢慢加入表面调整剂4403，且使其完全溶解；

3．再将水加满，即可作业

b标准要求：

PH值:8-9(PH试纸或Phmeter)

温度：常温

c.管理要求

1、应尽量避免接触酸液和碱液，否则会破坏表调功能，达不

到预期效果。

2、当处理槽药水变黄时，表示含铁量过高，用酚酞（PP）滴定不显红色，表示表调老化，将影响皮膜化成不均匀及生成速度，视情况更新。

3、表调槽水质应避免含Mg2+、Ca2+等碱性杂质，以免造成表调老化现象，当槽液PH<7.8时，应添加或更换之。

（四）皮膜槽

a.建浴方法：

1.将处理槽加水至8分满。

2.加入皮膜剂6602#为槽液总量的5-8%，充分搅动使槽液均匀。

3.测量其游离酸：1吨皮膜槽液中加10-20kg 中和降游离酸1度，计算加入中和剂的量，先溶解再将溶液少量慢慢倒入处理槽内，且充分搅动。

4．静待15分钟后测量游离酸，是否达到预定目的点，否则按3再加入中和剂。

5．加入0.1-0.2%的促进剂8800#，加温充分搅动后，即可使用。

控制标准：皮膜剂PH-8838：5-8%

促进剂8800#：0.1-0.2%

全酸度：18-25pt

游离酸度：1.0±0.2pt

促进剂：1.5±1pt

酸比：20-35

温度：RT-45℃

槽液测量方法：

全酸度：取10mL槽液置于250ml烧杯中，加酚酞(PP)指示剂2-3滴摇匀，用0.1N NaOH滴定，处理液颜色由无色变成粉红色，15

秒不褪色，即表示滴定终点，所滴定之0.1N NaOH的ml数，即为全酸度。

游离酸度：取10ml槽液置于250ml烧杯中，加溴酚蓝(BPB)指示剂2-3滴摇匀，用0.1N NaOH滴定，颜色由浅黄色变至淡蓝色，所滴定0.1N NaOH的ml数，即为其游离酸度。

酸比：全酸/游离酸

促进剂：用发酵管装8分满处理液，加B剂粉约1g，迅速倒立，然后平置，充分反应后，所产生气体的体积数，即为促进剂度数。

管理要求

1、每4小时测一回，根据需要调整；

2、TA、AC不足时，应补给药剂以保持最佳状况；

3、皮膜槽液呈弱酸性，应尽量避免与碱液混合，且经常打捞槽内白色生成物，延长皮膜寿命。

（五）第二清洗槽

1、管理要求

清水溢流，水洗时间压力充分，PH值为7±0.5。

2、干净标准

工件表面无杂质。

本发明表面磷化处理工艺与传统工艺对比如下

预脱脂工序由原来强酸性除油改为弱碱性除油（槽液按8吨计算），原工艺的投槽量需要2400kg酸洗液，现有工艺的投槽量仅为325kg，按每公斤6.8元计算，现有工艺节省14110.00元；原有工艺每个平方米处理工件消耗酸性脱脂剂为25-30g，现有工艺每个平方米消耗弱碱性脱脂剂10-13g，如果按照每天生产500平方米工件计算，现有工艺就要节省51-57.8元，按一年计算就要节省16000-18000元。

原有工艺因为是强酸与铁材反应，长时间使用铁离子过高达到饱和时，化学反应不能向着正方向进行，此时就要换槽；一般6-8个月要更换槽液，而现有工艺就不存在此现象，只要平时打捞槽液表面的油污就可以，一般12-18个月更换，如果按一年计算，现有工艺要节约成本14110.00元。

原有工艺使用的是强酸，所以使用1kg酸洗液需要0.82kg片碱来中和；现有工艺使用1kg脱脂剂只需要0.35kg硫酸中和，按照市场价格片碱4.5元/kg，硫酸1.0元/kg，按每天生产500平方米工件，每月生产26天，一年加上换槽所需要片碱中和的金额为35000元左右；而现有工艺只需要硫酸中和的金额为1000.00元左右；

原有工艺的溢流水量大，造成水资源的浪费，废水处理成本大，现有工艺可水量小，节约能源；

原有工艺每4-6个月要更换一次皮膜化成槽液，其更换量为800kg,按每公斤6.80元计算，费用为5440.00元。更换的槽液需要用片碱及石灰中和沉降，其费用约为5000.00元，而现有工艺不需要更换槽液，只是添加就可以；

综上所述，本发明所述表面磷化处理工艺具有投资小，成本低，环保节能，工件表面处理质量好的特点。

Claims

1.一种表面磷化处理工艺技术，包括预脱脂、水洗、表调、皮膜化成，水洗工序，其特征在于：所述工艺各工序具体要求为：

1）预脱脂：使用弱碱性脱脂剂溶液3303对欲表面磷化处理的金属工件进行除油处理，脱脂剂3303用量为除油溶剂总量的3-5%，其余为水，处理方式是RT-55℃预脱脂槽中浸泡6-12min；

2）水洗：在水洗槽中使用常温清水，采用喷雾溢流方式清洗工件表面的碱性脱脂溶剂；

3）表调：使用弱碱性表化剂溶液4403对金属工件进行表化处理，表化剂4403用量为表化溶剂的0.2-0.3%，处理方式为常温下喷雾；

4）皮膜化成：金属工件置于35±5℃皮膜化剂皮膜化成槽内浸泡；

5）水洗：用常温清水将皮膜化成后的工件通过喷雾方式进行清洗。

2.如权利要求1所述表面磷化处理工艺技术，其特征在于：所述预脱脂槽液游离碱度为25±5。

3.如权利要求1所述表面磷化处理工艺技术，其特征在于：水洗槽液的PH值应小于8.5。

4.如权利要求1所述表面磷化处理工艺技术，其特征在于：皮膜化成槽的槽液标准要求为：皮膜剂PH-8838：5-8%；促进剂8800#：0.1-0.2%；全酸度：18-25pt 游离酸度：1.0±0.2pt；促进剂：1.5±1pt；酸比：20-35；温度：RT-45℃。