CN107876353A - Gis搪瓷化工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于GIS开关领域，具体涉及GIS搪瓷化工艺，包括GIS壳体零件依次进行的粗化处理、涂装前处理、涂装处理和涂装后处理，粗化处理，GIS壳体零件经过喷砂或者抛丸处理后，使其表面粗糙度Ra值达到11～13；涂装前处理，经过粗化处理的GIS壳体零件依次进行脱脂、出光、钝化、漂洗、吹水和烘干；涂装处理，经过涂装前处理的GIS壳体零件依次施涂底漆、腻子、中间漆和搪瓷化漆；涂装后处理，经过涂装处理的GIS壳体零件进行抛光处理。本发明GIS搪瓷化工艺制备的GIS壳体表面光泽鲜艳、丰满、美观，无颗粒，无杂质，提升GIS样机质量的同时，降低生产成本。

Description

GIS搪瓷化工艺

技术领域

本发明属于GIS开关领域，涉及GIS搪瓷化工艺。

背景技术

SF₆封闭式组合电器(六氟化硫全金属封闭式高压电器组合开关，如下简称“GIS”)，采用绝缘性能卓越的六氟化硫气体做绝缘和灭弧介质，将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体，能大幅度缩小变电站的体积，实现小型化。

我国现有GIS样机的外观相较于欧美日等国仍有一定差距，主要表现为外观颜色不鲜艳、油漆光泽差、漆膜不丰满、油漆颗粒和杂质多。现有使用的搪瓷化树脂漆固体分含量60％、光泽50°～60°，喷涂后形成的干膜总厚度为70～120μm，导致搪瓷化光泽差、漆膜不丰满等缺陷。

随着GIS市场竞争日益激烈，对GIS样机外观的要求越来越高，GIS生产厂家对GIS的外观越来越重视，因此，如何改善GIS外表面涂漆工艺，使GIS样机外观颜色更鲜艳，漆膜涂层更饱满，外观更精美，仍是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供GIS搪瓷化工艺。

本发明的技术方案为：GIS搪瓷化工艺，步骤包括：将GIS壳体零件依次进行粗化处理、涂装前处理、涂装处理和涂装后处理，

粗化处理，GIS壳体零件经过喷砂或者抛丸处理后，使其表面粗糙度Ra值达到11～13；Ra值优选为12.5；

涂装前处理，经过粗化处理的GIS壳体零件依次进行脱脂、出光、钝化、漂洗、吹水和烘干；

涂装处理，经过涂装前处理的GIS壳体零件依次施涂底漆、腻子、中间漆和搪瓷化漆；

涂装后处理，经过涂装处理的GIS壳体零件进行抛光处理。

涂装前处理过程中：

所述脱脂为50℃～60℃条件下用游离碱度1点～3点、pH值8～10的碱液洗涤3～5min，优选为3min。脱脂所用碱液为氢氧化钠或者碳酸钠、磷酸钠、硅酸钠、硼酸钠等碱性盐中一种或者任意的混合碱，所述碱液中还含有EDTA、柠檬酸钠、三乙醇胺等金属螯合剂以及乙二醇、乙二醇单乙醚等有机添加剂，帮助碱液提高清洗效果；所述碱液中还可加入少量表面活性剂，起到帮助乳化、润湿、分散油垢的作用。脱脂碱洗方式一般为浸渍清洗或者喷射清洗，优选为循环搅拌状态下的浸渍清洗。

所述出光为用游离酸度1点～2点、总酸度2点～4点、pH值2～3的酸液洗涤3～5min，优选为3min。出光所用酸液为无机酸、有机酸或者酸性盐中的一种或者任意的组合，例如，硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、柠檬酸、重铬酸钾中的一种或者任意的混合酸等。出光酸洗方式一般有擦刷、喷洗、浸渍和滚筒等方法，优选为循环搅拌状态下的浸渍洗涤。

所述钝化为用游离酸度2点～3点，总酸度3点～6点，PH值3～4的酸液洗涤3～5min，优选为3min。钝化所用酸液为无机酸、有机酸或者酸性盐中的一种或者任意的组合，例如，硫酸、盐酸、磷酸、硝酸、铬酸、钼酸、氢氟酸、柠檬酸、钼酸盐、重铬酸钾、高锰酸钾中的一种或者任意的混合酸等。钝化酸洗方式一般有擦刷、喷洗、浸渍和滚筒等方法，优选为循环搅拌状态下的浸渍洗涤。

所述漂洗为纯水喷淋漂洗，优选为新鲜醇水即时喷淋漂洗；纯水电导率≤20μs/cm，优选为1～10μs/cm，更优选为1～5μs/cm。

所述吹水为去除螺纹孔、盲孔和其他易积水处的积水，采用人工手段去除。

所述烘干为65℃～100℃条件下烘干10～20min。烘干温度优选为75℃～85℃，烘干时间优选为15min。

涂装处理过程中：

所述施涂底漆的方法包括，在经过涂装前处理的GIS壳体零件表面喷涂环氧底漆至其干膜总厚度为50～80μm；喷涂环氧底漆1次以上，优选为2次；环氧底漆优选为环氧聚酰胺底漆。

所述环氧聚酰胺底漆由环氧树脂和聚酰胺树脂组成，聚酰胺树脂为固化剂，环氧树脂中的环氧键与聚酰胺树脂中的胺基发生胺加成反应，与干净的金属表面的金属离子在界面形成一种牢固的、连续的膜。环氧底漆涂层与金属表面界面的结合力非常牢固。

所述施涂腻子的方法包括，在施涂底漆的GIS壳体零件表面的凹坑或不平整处刮涂环氧腻子，至凹坑或者不平整处与GIS壳体零件表面齐平。

优选地，在施涂底漆的GIS壳体零件表面的凹坑或者不平整处刮涂的环氧腻子固化后，先粗打磨后精打磨，至凹坑或者不平整处与GIS壳体零件表面齐平。采用180～320目粗砂纸粗打磨，优选为320目。采用600～1000目细砂纸精打磨，优选为800目。精打磨后，凹坑或者不平整处与GIS壳体零件表面齐平。精打磨后，用无毛纸蘸无水乙醇擦拭打磨灰尘。

所述施涂中间漆的方法包括，在施涂腻子的GIS壳体零件表面喷涂环氧中间漆至其干膜总厚度为100～160μm；喷涂环氧中间漆1次以上，优选为2次。

优选地，在施涂腻子的GIS壳体零件表面喷涂的环氧中间漆固化后，先进行粗打磨，后进行精打磨，最后擦拭打磨灰尘。采用180～320目粗砂纸粗打磨，优选为320目。采用600～1000目细砂纸精打磨，优选为800目。用无毛纸蘸无水乙醇擦拭打磨灰尘。

所述施涂搪瓷化漆的方法包括，在施涂中间漆的GIS壳体零件表面喷涂固体含量≥70％、光泽≥90°的树脂漆，至其干膜总厚度为150～210μm。

优选地，在施涂中间漆的GIS壳体零件表面喷涂的树脂漆固化后进行的打磨处理，打磨用砂纸为1200～2000目砂纸，优选为1500目。

涂装后处理过程中：

在经过涂装处理的GIS壳体零件表面施涂抛光膏，用羊毛抛光机进行抛光处理。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

本发明GIS搪瓷化工艺简单、可行、易操作，系统化、简单化，使用本发明GIS搪瓷化工艺制备的GIS壳体表面涂层光泽鲜艳、丰满、美观，通过提高漆面涂层性能和质量，从而改善GIS质量的同时，降低生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

本发明GIS搪瓷化工艺包括GIS壳体零件表面的粗化处理、涂装前处理、涂装处理和涂装后处理，涂装前处理包括脱脂、出光、钝化、漂洗、吹水和烘干等步骤，涂装处理包括施涂底漆、腻子、中间漆和搪瓷化漆等步骤。本文中“GIS零件”指构成GIS壳体的零件或者部件，为铝合金材质。需搪瓷化的GIS零件表面的搪瓷化操作如下：

(1)粗化处理：对需搪瓷化的GIS零件的表面进行喷砂或抛丸处理，喷砂或抛丸处理后的需搪瓷化的GIS零件的表面粗糙度Ra值达到12.5左右。

粗化处理后，在GIS零件表面得到一种微观粗糙的结构，使之由憎水性变为亲水性，增大表面与涂层的接触面积，以提高涂层与零件表面间结合力，经粗化的零件表面可明显提高金属表面的真实表面积，进一步提高涂层在零件表面的粘附性能。

(2)涂装前处理，经过粗化处理的需搪瓷化的GIS零件依次进行脱脂、出光、钝化、漂洗、吹水和烘干等涂装前处理步骤。

脱脂为50℃～60℃条件下循环搅拌碱性脱脂液洗涤3min，碱性脱脂液为碳酸钠、焦磷酸钠、水玻璃、氢氧化钠和表面活性剂等混合制得的游离碱度1点～3点、pH值8～10的碱性溶液，以彻底去除GIS零件表面的油污、灰尘和和脏污。

出光为常温状态下循环搅拌酸性出光液洗涤3min，酸性出光液为稀盐酸、柠檬酸、铬酸和氢氟酸等混合制得的游离酸度1点～2点、总酸度2点～4点、pH值2～3的酸性溶液，以彻底去除GIS零件表面的氧化层和GIS零件表面类似灰分的物质，中和脱脂碱液残留，使其露出光亮的金属基体本色。

钝化为常温状态下循环搅拌酸性钝化液洗涤3min，酸性钝化液为游离酸度2点～3点、总酸度3点～6点、pH值3～4的钼酸盐溶液；钝化使GIS零件表面形成钝化层，避免GIS零件在空气中被自然氧化的同时，且不影响零件的接触电阻。

漂洗为用刚生产出来的新鲜纯水即时喷淋漂洗，纯水电导率≤5μs/cm；漂洗用纯水的电导率越小，其洁净度越高，用其漂洗的GIS零件表面越干净。且经纯水漂洗的GIS零件，烘干后无水渍痕迹。

吹水采用人工吹水的方式，主要去除GIS零件螺纹孔、盲孔和其他易积水处的积水，可以在较短的时间内，较低的温度条件下，使工件快速烘干，节省能源和时间。

烘干为75℃～85℃条件下干燥15min，用于去除水分；因人工去除积水，在中低温条件下即可完场烘干操作，避免GIS零件高温氧化。

(3)涂装处理，经过涂装前处理的需搪瓷化的GIS零件表面依次施涂底漆、腻子、中间漆和搪瓷化漆等涂装处理步骤，

施涂底漆的方法为，喷涂2遍环氧底漆，待环氧底漆干燥固化后，环氧底漆的厚度为50～80μm。环氧底漆为环氧聚酰胺底漆，由环氧树脂和聚酰胺树脂组成，聚酰胺树脂为固化剂，环氧树脂的环氧键与聚酰胺树脂的胺基发生胺加成反应，与干净的金属表面的金属离子在界面形成一种牢固的、连续的膜。因此，环氧底漆涂层与金属表面界面的结合力非常牢固。

喷涂2次环氧底漆，既确保需搪瓷化的GIS零件表面100％被环氧底漆覆盖，又确保环氧底漆的厚度和均匀度。

环氧底漆又称双组份环氧涂料，由主剂和固化剂分装组成的溶剂型环氧底漆，主剂由中低分子量环氧树脂、溶剂、颜料和助剂等组成，固化剂为胺类固化剂。环氧底漆增加底材和涂层之间的附着力，种类有环氧富锌底漆、环氧锌黄底漆等。

施涂腻子的方法为，在喷涂底漆后的GIS零件表面人工刮涂环氧腻子，用于填充GIS零件表面的凹坑或者达不到平整要求的地方，且环氧腻子的填充高度高于GIS零件的凹坑表面，待环氧腻子干燥后，先用320#粗砂纸粗打磨，再用800#细砂纸精打磨，使环氧腻子高度与喷涂底漆后的GIS零件表面平齐，最后用无毛纸蘸无水乙醇将打磨灰尘等擦拭干净，避免打磨灰尘对后续漆膜涂装的影响。

为了减少涂装过程中漆膜涂层的不平整对产品外观的影响，以及减少为消除漆膜不平整而反复进行的打磨、施涂工序，简化施涂工序的同时，既优化漆膜涂层的功能，又保证产品外观，该腻子施涂方法，只在喷涂底漆后的GIS零件表面的凹坑或者达不到平整要求的地方刮涂环氧腻子。

此外，也可选择在喷涂底漆后的GIS零件表面刮涂环氧腻子，然后在进行反复的打磨和刮涂工序，直至表面平整。

环氧腻子由主剂和固化剂分装制成，主剂由环氧树脂、溶剂、颜料和助剂等组成，固化剂由聚酰胺树脂、酚醛树脂等和溶剂等组成。用于填补底材表面的缺陷(凹坑、不平整)，使底材表面平整光滑。

施涂中间漆的方法为，在喷涂底漆和刮涂腻子之后的GIS零件表面喷涂2遍环氧中间漆，待环氧中间漆干燥后，先用320#粗砂纸粗打磨，将表面颗粒、杂质等打磨掉；再用800#细砂纸将环氧中间漆整体打磨一遍，最后用无毛纸蘸无水乙醇将打磨灰尘等擦拭干净，避免打磨灰尘对后续漆膜涂装的影响，环氧中间漆的干膜总厚度为100～160μm。

通过喷涂中间漆，掩盖刮涂腻子后遗留下来的达不到平整要求的小缺陷，以及凸显刮涂腻子后遗留下来的凹坑等大缺陷，保证搪瓷化漆喷涂后，GIS零件表面优异的搪瓷化效果。

环氧中间漆由主剂和固化剂分装制成，主剂由环氧树脂、云母氧化铁或鳞片状云母氧化铁等防锈颜料、溶剂和助剂等组成。固化剂由聚酰胺树脂、酚醛树脂等和溶剂等组成。环氧中间漆进一步增加漆膜厚度，增强漆面附着力提高涂装效果的同时，加强漆膜层的防腐效果，且成本低。环氧中间漆的种类有环氧云铁漆、环氧富锌云铁漆等。

施涂搪瓷化漆的方法为，在喷涂中间漆后的GIS零件表面喷涂固体分含量≥70％、光泽≥90°的树脂漆，待树脂漆干燥后，用1500#砂纸打磨，树脂漆表面颗粒、杂质和流挂等外观缺陷打磨抛光去除掉，树脂漆的干膜总厚度为150～210μm。

采用本发明搪瓷化漆施涂方法喷涂的树脂漆膜的光泽≥90°，更明亮鲜艳，饱满度更丰满，搪瓷化效果优异。

(4)涂装后处理，经过涂装处理的GIS壳体表面涂上抛光膏，用羊毛抛光机抛光处理，使其表面呈现高光泽。

粗化处理增加金属基底面的表面粗糙度，扩大基底面的实际表面积，增强漆膜与金属基底面的粘附力；涂装前处理清除金属基底面上的油污、灰质等干扰性杂质，保证金属基底面涂装前的洁净度；粗化处理不好，漆膜和金属基底面脱离；清洁度不够，同样也会造成漆膜和金属基底面脱离，或者因金属基底面锈蚀而导致的漆面鼓起等不良现象。因此，涂装处理前的粗化处理和涂装前处理的效果直接影响到涂装后漆膜的成型和质量。

Claims (7)

1.GIS搪瓷化工艺，其特征在于，步骤包括：将GIS壳体零件依次进行粗化处理、涂装前处理、涂装处理和涂装后处理，

所述粗化处理为，GIS壳体零件经过喷砂或者抛丸处理后，使其表面粗糙度Ra值达到11～13；

所述涂装前处理的步骤包括，经过粗化处理的GIS壳体零件依次进行脱脂、出光、钝化、漂洗、吹水和烘干；

所述涂装处理为，经过涂装前处理的GIS壳体零件依次施涂底漆、腻子、中间漆和搪瓷化漆；

所述涂装后处理为，经过涂装处理的GIS壳体零件进行抛光处理。

2.根据权利要求1所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，涂装前处理过程中，

所述脱脂为：50℃～60℃条件下用游离碱度1点～3点、PH值8～10的碱液洗涤3～5min；

所述出光为：用游离酸度1点～2点、总酸度2点～4点、PH值2～3的酸液洗涤3～5min；

所述钝化为：用游离酸度2点～3点、总酸度3点～6点、PH值3～4的酸液洗涤3～5min；

所述漂洗为用导电率≤20μs/cm的纯水喷淋漂洗；

所述烘干条件为65℃～100℃下烘干10～30min。

3.根据权利要求1所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，涂装处理过程中：

所述施涂底漆的方法包括，在经过涂装前处理的GIS壳体零件表面喷涂环氧底漆至其干膜总厚度为50～80μm；

所述施涂腻子的方法包括，在施涂底漆的GIS壳体零件表面的凹坑或不平整处刮涂环氧腻子，至凹坑或者不平整处与GIS壳体零件表面齐平；

所述施涂中间漆的方法包括，在施涂腻子的GIS壳体零件表面喷涂环氧中间漆至其干膜总厚度为100～160μm；

所述施涂搪瓷化漆的方法包括，在施涂中间漆的GIS壳体零件表面喷涂固体含量≥70％、光泽≥90°的树脂漆，至其干膜总厚度为150～210μm。

4.根据权利要求1所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，所述的涂装后处理过程中，在经过涂装处理的GIS壳体零件表面施涂抛光膏，用羊毛抛光机抛光处理。

5.根据权利要求1或3所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，施涂腻子的方法为，施涂底漆后，在GIS壳体零件表面的凹坑或者不平整处刮涂的环氧腻子固化后，先粗打磨后精打磨，至凹坑或者不平整处与GIS壳体零件表面齐平。

6.根据权利要求3所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，施涂中间漆时，GIS壳体零件表面喷涂的环氧中间漆固化后，先进行粗打磨，后进行精打磨。

7.根据权利要求3所述的GIS搪瓷化工艺，其特征在于，施涂搪瓷化漆时，GIS壳体零件表面喷涂的树脂漆固化后进行打磨处理。