CN109923241A - 表面处理装置及表面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的表面处理装置具备：处理槽、雾化喷嘴、以及循环装置，所述处理槽具有配置金属部件的处理空间，所述雾化喷嘴将非铬酸盐处理液的雾供给至处理空间，所述循环装置回收处理空间的非铬酸盐处理液，并供给至雾化喷嘴。

Description

表面处理装置及表面处理方法
技术领域
本发明涉及表面处理装置及表面处理方法。
背景技术
作为金属部件的表面处理方法之一，已知有铬酸盐处理。铬酸盐处理是用以铬酸为主成分的铬酸盐处理液对铁、锌、镁或铝这样的金属部件进行表面处理的方法。另一方面，考虑到铬对环境及人体带来的有害性，限制了铬酸盐处理液的使用。近年来，用不含铬酸的非铬酸盐处理液对金属部件进行表面处理的非铬酸盐处理(non-chromateconversion treatment)备受关注。
作为非铬酸盐处理液，开发了无机类、有机类、以及混合类等多种非铬酸盐处理液。作为无机类的非铬酸盐处理液，开发了Zr系、Ti系、Mo系、W系、Mn系、Co系、以及Ce系等的非铬酸盐处理液。作为有机类的非铬酸盐处理液，开发了含有硅烷偶联剂的非铬酸盐处理液(参照专利文献1及专利文献2)。
另外，作为将处理液涂布于金属部件的方式，已知有将金属部件浸渍于处理液的浸渍法、从喷枪向金属部件喷射处理液的喷涂法、使用刷子将处理液涂布于金属部件的刷涂法、以及使雾化后的处理液充满处理空间而涂布于金属部件的雾沉积(mist deposit)法等(参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-316845号公报
专利文献2：日本特开2014-031556号公报
专利文献3：美国专利第5888583号
发明内容
发明所要解决的问题
非铬酸盐处理液比铬酸盐处理液价格昂贵。另外，非铬酸盐处理液的储存期(potlife)短，可使用时间受到限制。在基于浸渍法将昂贵且储存期短的非铬酸盐处理液涂布于金属部件的情况下，处理液的用量多，因此会产生巨大的成本。在基于喷涂法将处理液涂布于金属部件的情况下，未附着于金属表面而损失的处理液的比例增多。在喷涂法中，为了对多个金属部件涂布处理液，操作工时增加。在基于刷涂法将处理液涂布于金属的情况下，难以同时对多个金属部件涂布处理液，处理效率低。在专利文献3中公开的雾沉积法中，未对雾化后的处理液进行循环使用，处理液用量增加。为了使处理液的雾附着于金属部件的表面，需要非活性气体，耗费设备导入费及保持管理费。
本发明的目的在于提供可抑制非铬酸盐处理液的用量、并对各种形状的金属部件进行表面处理、而且可以同时对多个金属部件进行表面处理的表面处理装置及表面处理方法。
解决问题的方法
本发明提供一种表面处理装置，其具备：处理槽、单流体雾化喷嘴、以及循环装置，所述处理槽具有配置金属部件的处理空间；所述单流体雾化喷嘴对上述处理空间供给平均液滴直径为70μm以下的非铬酸盐处理液的雾；所述循环装置回收上述处理空间的上述非铬酸盐处理液，并供给至上述雾化喷嘴。
在本发明的表面处理装置中，在包括上述雾化喷嘴、上述处理槽、以及上述循环装置的处理液循环系统中流通的上述非铬酸盐处理液的保有量优选为每1m3上述处理空间10L以下。
在本发明的表面处理装置中，从上述雾化喷嘴供给至上述处理空间的上述非铬酸盐处理液的供给量优选为每1m3上述处理空间10L/分以下。
在本发明的表面处理装置中，上述处理空间中的上述非铬酸盐处理液的雾浓度优选为每1m3上述处理空间100mL以上且5000mL以下。
在本发明的表面处理装置中，优选上述循环装置具有调整上述非铬酸盐处理液的温度的调温装置。
在本发明的表面处理装置中，优选具备检测上述处理空间中的上述非铬酸盐处理液的雾浓度的检测器，基于上述检测器的检测结果调整从上述雾化喷嘴供给的上述非铬酸盐处理液的供给量。
在本发明的表面处理装置中，优选具备抑制装置，所述抑制装置抑制上述非铬酸盐处理液从设置于上述处理槽的上部的开口漏出。
在本发明的表面处理装置中，优选上述抑制装置包括开闭装置，所述开闭装置具有能够闭塞上述开口的盖构件、和能够切换上述盖构件的开状态及闭状态的切换机构。
在本发明的表面处理装置中，优选具备运送装置，所述运送装置将上述金属部件通过上述开口送入上述处理空间、并将上述金属部件从上述处理空间送出。
在本发明的表面处理装置中，优选具备：清洗液供给装置和废液回收装置，所述清洗液供给装置在更换上述非铬酸盐处理液时供给用于清洗上述处理槽内和上述循环装置内的清洗液，所述废液回收装置回收包含上述非铬酸盐处理液及上述清洗液中至少一者的废液。
本发明提供一种表面处理方法，该方法包括将非铬酸盐处理液的雾从雾化喷嘴供给至配置金属部件的处理槽的处理空间的喷雾处理，其中，将由上述处理空间回收的上述非铬酸盐处理液从上述雾化喷嘴供给至上述处理空间。
在本发明的表面处理方法中，优选在上述喷雾处理之前实施上述金属部件的脱脂处理及氧化被膜除去处理，通过运送装置将上述金属部件依次运送至实施上述脱脂处理的脱脂槽、实施上述氧化被膜除去处理的脱氧处理槽、以及实施上述喷雾处理的上述处理槽。
发明的效果
根据本发明可以提供一种抑制非铬酸盐处理液的用量、且能够对各种形状的金属部件进行表面处理、并且可以同时对多个金属部件进行表面处理的表面处理装置及表面处理方法。
附图说明
图1是示意性地示出本实施方式的表面处理装置的一例的图。
图2是示意性地示出本实施方式的表面处理装置的一例的图。
图3是示意性地示出正在利用本实施方式的清洗装置对处理液循环系统进行清洗的状态的图。
图4是示出本实施方式的金属部件的表面处理方法的一例的流程图。
图5是示意性地示出包括本实施方式的表面处理装置的表面处理系统的一例的图。
图6是示出雾的液滴直径与该雾的落下速度的关系的图。
图7是示意性地示出变形例的表面处理装置的图。
图8是示意性地示出变形例的表面处理装置的图。
图9是示出本发明的实施例1的评价试验的流程图。
图10是示出雾的供给量与作为检测器的检测结果的透射率的关系的图。
图11是示出本发明的实施例2的评价试验的流程图。
符号说明
10保持机构、10A悬吊部件、10B支撑部件、12处理空间、14处理槽、14C回收口、14K开口、14S内面、14Sa内侧面、14Sb底面、16雾化喷嘴、16A喷射口、20循环装置、21回收槽、22配管、23泵、24调温装置、25阀、26温度计、30抑制装置、31开闭装置、31a盖构件、31b切换机构、50检测器、60控制装置、71清洗液供给装置、72废液回收装置、73配管、74配管、75阀、76阀、77更换用处理液供给装置、78配管、79阀、80储气罐、81配管、82鼓风喷嘴、83配管、84阀、85阀、100表面处理装置、100A表面处理装置、100B表面处理装置、130气帘装置、131气体喷射口、132气体抽吸口、133喷射嘴、134抽吸嘴、135雾回收器、136配管、137配管、138调温器、139送风机、210脱脂槽、220清洗槽、230清洗槽、240碱清洗槽、250清洗槽、260清洗槽、270脱氧处理槽、280清洗槽、290清洗槽、300运送装置、500处理液循环系统、1000表面处理系统、CL清洗液、PL非铬酸盐处理液、S金属部件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。另外，以下说明的实施方式中的构成要素可适当组合。另外，也存在不使用一部分构成要素的情况。
在以下的说明中，设定XYZ正交坐标系，参照该XYZ正交坐标系对各部分的位置关系进行说明。将水平面内的一个方向设为X轴方向，将水平面内与X轴方向正交的方向设为Y轴方向，将垂直方向设为Z轴方向。
[表面处理装置]
图1是示意性地示出本实施方式的表面处理装置100的一例的正视图。
如图1所示，表面处理装置100具备：将金属部件S载置于未图示的机架等并保持的保持机构10；具有配置金属部件S的处理空间12的处理槽14；将非铬酸盐处理液PL的雾供给至处理槽14的处理空间12的雾化喷嘴16；以及将处理槽14的处理空间12的非铬酸盐处理液PL回收、并供给至雾化喷嘴16的循环装置20。
另外，表面处理装置100具备：抑制非铬酸盐处理液PL从设置于处理槽14上部的开口14K漏出的抑制装置30；检测处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度的检测器50；以及控制表面处理装置100的控制装置60。
表面处理装置100使用非铬酸盐处理液PL对金属部件S进行非铬酸盐处理。非铬酸盐处理是一种化学转化处理，其通过使不含铬的非铬酸盐处理液PL在金属部件S的表面发生化学反应，从而对金属部件S的表面赋予与金属部件S的原材料不同的性质。
金属部件S是具有铁、锌、镁、铝、不锈钢或钛这样的金属的表面的部件。金属部件S可以是冷轧钢材、热轧钢材、不锈钢材、电镀锌钢材、熔融镀锌钢材、锌-铝合金系镀敷钢材、锌-铁合金系镀敷钢材、锌-镁合金系镀敷钢材、锌-铝-镁合金系镀敷钢材、铝系镀敷钢材、铝-硅合金系镀敷钢材、锡系镀敷钢材、铅-锡合金系镀敷钢材、铬系镀敷钢材、以及镍系镀敷钢材中的至少一种。
非铬酸盐处理后的金属部件S可用于例如像飞机那样的结构物。
非铬酸盐处理液PL通过将多种药液混合而制成，具有储存期(pot life)。在本实施方式中，非铬酸盐处理液PL是以硅烷化合物为主成分的处理液。非铬酸盐处理液PL含有硅烷偶联剂，在金属部件S上形成有机类被膜。非铬酸盐处理液PL例如可以含有2种以上的硅烷偶联剂，可以含有硅烷偶联剂、水分散性二氧化硅、以及锆或钛离子，可以含有具有与水性乳液反应的特定官能团的硅烷偶联剂，也可以含有将水性乳液、3价过渡金属离子、2分子的β-二酮和2分子的水配位而成的化合物、以及硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂与水接触时发生水解，生成硅烷醇基。硅烷醇基通过自缩合而高分子化，并且通过酸碱反应与金属表面的OH基化学键合，作为涂装基底而稳定化。而且，与涂料成分化学键合或交联而牢固地键合，实现良好的密合性。
在通过将多种药液混合而制成非铬酸盐处理液PL的情况下，随着将多种药液混合后的经过时间，硅烷偶联剂逐渐发生聚合。如果非铬酸盐处理液PL成为聚合物，则难以良好地涂布于金属部件S的表面。因此，对于非铬酸盐处理液PL而言，设定了可使用时间，将其称为储存期。在本实施方式中，表面处理装置100将储存期结束之前的非铬酸盐处理液PL涂布在金属部件S的表面。对于表面处理装置100而言，在储存期已经过期的情况下，需要更换非铬酸盐处理液，在该情况下，在更换前实施清洗。
保持机构10具有与金属部件S的一部分连接的悬吊部件10A、和支撑悬吊部件10A的支撑部件10B。保持机构10以将金属部件S配置于处理空间12的方式保持金属部件S。如图2所示，在本实施方式中，在处理空间12配置有多个金属部件S。
在处理槽14的上部设置有开口14K。保持机构10可通过开口14K将金属部件S送入处理空间12，并可通过开口14K从处理空间12送出金属部件S。
处理槽14具有面对处理空间12的内面14S。处理空间12是处理槽14的内部空间。内面14S包括包围处理空间12的内侧面14Sa、和底面14Sb。保持机构10以使金属部件S不与处理槽14的内面14S接触的方式保持金属部件S。
在处理槽14的下部设有回收口14C。底面14Sb朝向回收口14C向下方倾斜。
雾化喷嘴16配置于处理空间12，将非铬酸盐处理液PL的雾供给至处理空间12。在处理空间12中，雾化喷嘴16与金属部件S沿X轴方向和/或Y轴方向配置。在处理空间12中配置有多个雾化喷嘴16。
雾化喷嘴16具有向处理空间12的中央部喷射非铬酸盐处理液PL的雾的喷射口16A。优选喷射口16A与金属部件S离开150mm以上。
雾化喷嘴16为单流体雾化喷嘴。即，雾化喷嘴16不将非铬酸盐处理液PL和压缩空气进行混合，而仅将压缩后的铬酸盐处理液PL从喷射口16A喷射，使处理空间12形成非铬酸盐处理液PL的雾气氛围。
在本实施方式中，从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾的平均液滴直径为70μm以下。需要说明的是，非铬酸盐处理液PL的雾的平均液滴直径优选为10μm以上且40μm以下。
雾化喷嘴16喷射非铬酸盐处理液PL，使得处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度足够高且均匀。雾浓度是指，每单位体积的处理空间12中存在的非铬酸盐处理液PL的雾的量(比例)。控制装置60对从雾化喷嘴16的喷射口16A喷射的非铬酸盐处理液PL的雾的流量进行调整，使得处理空间12中的雾浓度变得均匀。
另外，可以对配置于处理空间12的雾化喷嘴16的数量、相对位置、以及喷射口16A的朝向进行调整，使得处理空间12中的雾浓度足够高且均匀。另外，可以对雾化喷嘴16与金属部件S的距离进行调整，使得处理空间12中的雾浓度足够高且均匀。
另外，控制装置60基于处理空间12的尺寸(容积)调整每单位时间从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量。在本实施方式中，从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量是每1m3处理空间12为10L/分以下，优选每1m3处理空间12为0.5L/分以上且2.0L/分以下。
优选处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度高，使得非铬酸盐处理液PL可充分地涂布于金属部件S的表面。在本实施方式中，处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度是每1m3处理空间12为100mL以上且5000mL以下。
处理空间12由从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的雾所充满。雾的平均液滴直径足够小，雾在处理空间12中缓慢地漂浮。在处理空间12中漂浮的雾不仅附着于与雾化喷嘴16对置的金属部件S的表面，也附着于不与雾化喷嘴16对置的金属部件S的表面。即，由于从雾化喷嘴16喷射的雾扩散于整个处理槽14，因此，也会环绕至不与雾化喷嘴16对置的金属部件S的背侧，也会附着于该背侧的金属部件S的表面。另外，雾附着于金属部件S的全部表面，而不受金属部件S的形状的限制。另外，在处理空间12中配置有多个金属部件S时，雾附着于这些多个金属部件S各自的全部表面。
循环装置20具有：回收处理空间12的非铬酸盐处理液PL的回收槽21；将回收槽21与雾化喷嘴16连接的配管22；设置于配管22的泵23；调整非铬酸盐处理液PL的温度的调温装置24；以及测定非铬酸盐处理液PL的温度的温度计26。
充满处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾因重力的作用而自然沉降，移动至底面14Sb。移动至底面14Sb的非铬酸盐处理液PL在倾斜的底面14Sb移动，集中于回收口14C。集中于回收口14C的非铬酸盐处理液PL通过回收口14C流入回收槽21。回收槽21保持被回收的非铬酸盐处理液PL。
泵23将存积于回收槽21的非铬酸盐处理液PL压送至雾化喷嘴16。通过泵23的工作，回收槽21的非铬酸盐处理液PL在配管22的流路中流动，利用泵23升压，然后供给至雾化喷嘴16。雾化喷嘴16将在泵23中被升压的非铬酸盐处理液PL雾化，供给至处理空间12。
在本实施方式中，每单位时间从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量、与每单位时间从处理空间12回收至回收槽21的非铬酸盐处理液PL的回收量实质上相等。
调温装置24设置于泵23与雾化喷嘴16之间的配管22，对供给至雾化喷嘴16的非铬酸盐处理液PL的温度进行调整。如果非铬酸盐处理液PL的温度(温度计26的指示值)过度上升，则非铬酸盐处理液PL的至少一部分挥发，非铬酸盐处理液PL的性状发生变化。例如，在非铬酸盐处理液PL含有醇的情况下，非铬酸盐处理液PL的温度过度上升时，挥发量增多。另外，如果非铬酸盐处理液PL的温度过度上升，则非铬酸盐处理液PL的储存期可能变短。调温装置24对非铬酸盐处理液PL的温度进行调整，以便抑制非铬酸盐处理液PL的性状的变化。调温装置24对非铬酸盐处理液PL的温度进行调整，使得非铬酸盐处理液PL为合适的温度。
抑制装置30具有可切换处理槽14的开口14K的开闭的开闭装置31。开闭装置31具有可闭塞开口14K的盖构件31a、和可切换盖构件31a的开状态及闭状态的切换机构31b。在开闭装置31的开口14K打开的状态(开状态)下，可以将金属部件S通过开口14K向处理空间12内送入及从处理空间12内送出。在开闭装置31的开口14K关闭的状态(闭状态)下，可以抑制充满处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾通过开口14K漏出至处理空间12的外侧。
在本实施方式中，对于抑制装置30而言，将开闭装置31设为开状态，利用运送装置300将金属部件S通过开口14K送入处理空间12，然后，将开闭装置31设为闭状态。接着，泵23工作，使非铬酸盐处理液PL附着于金属部件S的表面，然后停止泵23。随后，将抑制装置30的开闭装置31设为开状态。然后，利用运送装置300将金属部件S通过开口14K从处理空间12送出。
检测器50配置于处理空间12的上方，检测处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度。检测器50向处理槽14的处理空间12照射检测光，对检测光的透射度或散射度进行检测，由此检测处理空间12内的雾浓度。将检测器50的检测结果输出至控制装置60。
控制装置60具有雾浓度控制部61和温度控制部62。雾浓度控制部61基于检测器50的检测结果控制泵23，对每单位时间从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量进行调整。控制装置60基于检测器50的检测结果监视处理空间12中的雾浓度是否为适当值，并根据需要对从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量进行调整。另外，温度控制部62基于温度计26的检测结果控制调温装置24的调温动作。
在本实施方式中，通过循环装置20，非铬酸盐处理液PL在包括雾化喷嘴16、处理槽14及循环装置20的处理液循环系统500中流通。处理液循环系统500的流路包括雾化喷嘴16的内部流路、处理槽14的处理空间12、循环装置20的回收槽21的储存空间、以及配管22的流路。在使非铬酸盐处理液PL在处理液循环系统500中循环的情况下，设置于配管22的阀25开放。
在本实施方式中，处理液循环系统500中流通的非铬酸盐处理液PL的保有量是每1m3处理空间12为10L以下。非铬酸盐处理液PL的保有量相当于表面处理装置100中的非铬酸盐处理液PL的用量。由于上述的储存期存在限制，因此，需要更换非铬酸盐处理液PL。因此，从减少非铬酸盐处理液PL的用量的观点出发，优选处理液循环系统500中流通的非铬酸盐处理液PL的保有量少。
[清洗装置]
另外，如图1所示，表面处理装置100具备：供给清洗液CL的清洗液供给装置71，所述清洗液CL在更换非铬酸盐处理液PL时对处理槽14内和循环装置20内进行清洗；以及回收废液的废液回收装置72，所述废液包含已经过了储存期的非铬酸盐处理液PL、清洗所使用之后的清洗液CL中的至少一种。
清洗液CL例如为温水。温水具有例如60℃以上的温度。清洗液供给装置71包括收容清洗液CL的清洗液罐。废液回收装置72包括收容废液的废液罐。清洗液供给装置71通过配管73与循环装置20的配管22连接。废液回收装置72通过配管74与循环装置20的配管22连接。
另外，如图1所示，表面处理装置100具有供给用于更换的非铬酸盐处理液PL新液的更换用处理液供给装置77。更换用处理液供给装置77包括收容非铬酸盐处理液PL的处理液罐。更换用处理液供给装置77通过配管78及配管73与循环装置20的配管22连接。
图2示出非铬酸盐处理液PL在处理液循环系统500中循环、正在实施非铬酸盐处理的状态。在非铬酸盐处理中，在处理槽14内设置有金属部件S的状态下，将设于配管22的阀25开放，并将设于配管73的阀75及设于配管74的阀76关闭。
图3是示意性地示出利用本实施方式的清洗装置70清洗处理液循环系统500的状态的图。在非铬酸盐处理中，非铬酸盐处理液PL在处理液循环系统500中循环，与处理液循环系统500的部件的表面接触。与非铬酸盐处理液PL接触的处理液循环系统500的部件的表面包括雾化喷嘴16的内部流路的内面、处理槽14的内面14S、回收槽21的内面、以及配管22的内面。
对于清洗液供给装置71而言，在处理槽14内未设置金属部件S的状态下，将清洗液CL供给至处理液循环系统500的部件的表面，对处理液循环系统500的部件进行清洗。与处理液循环系统500的部件的表面接触、并清洗了处理液循环系统500的部件之后的清洗液CL与已经过了储存期的非铬酸盐处理液PL一起以废液的形式被回收至废液回收装置72。
在使用清洗液CL的清洗处理中，将设置于配管22的阀25关闭，并将设置于配管73的阀75及设置于配管74的阀76开放。
从清洗液供给装置71送出的清洗液CL流过配管73后，流入配管22，通过泵23被供给至雾化喷嘴16。由此，用清洗液CL清洗配管22的内面及雾化喷嘴16的内部流路的内面。雾化喷嘴16将清洗液CL供给至处理空间12。从雾化喷嘴16供给至处理空间12的清洗液CL与处理槽14的内面14S接触。由此，用清洗液CL清洗处理槽14的内面14S。处理空间12的清洗液CL通过回收口14C被回收至回收槽21后，流入配管22。由此，用清洗液CL清洗回收槽21的内面及配管22的内面。配管22的清洗液CL通过配管74被回收至废液回收装置72。
[处理液更换方法]
另外，例如，在清洗后供给新的非铬酸盐处理液PL时，将阀79开放，并将阀25及阀76关闭。由此，将新的非铬酸盐处理液PL从更换用处理液供给装置77通过配管78、73供给至配管22。将必要量的新的非铬酸盐处理液PL供给至处理液循环系统500后，将阀25开放，并将阀79关闭。
[表面处理方法]
接着，对本实施方式的金属部件S的表面处理方法进行说明。图4是示出本实施方式的金属部件S的表面处理方法的一例的流程图。图5是示意性地示出包括本实施方式的表面处理装置100的表面处理系统1000的一例的图。
实施金属部件S的脱脂处理(步骤SP1)。在本实施方式中，使用水性脱脂剂实施脱脂处理。脱脂处理在脱脂槽210中实施。通过脱脂处理，将附着于金属部件S表面的油分除去。
在脱脂处理之后，实施金属部件S的热水洗涤处理(步骤SP2)及水洗处理(步骤SP3)。热水洗涤处理在清洗槽220中实施。水洗处理在清洗槽230中实施。通过热水洗涤处理及水洗处理，将在脱脂处理中附着于金属部件S的表面的脱脂剂除去。
接着，实施金属部件S的碱清洗处理(步骤SP4)。使用碱溶液清洗金属部件S。碱清洗处理在碱清洗槽240中实施。
在碱清洗处理之后，实施金属部件S的热水洗涤处理(步骤SP5)及水洗处理(步骤SP6)。热水洗涤处理在清洗槽250中实施。水洗处理在清洗槽260中实施。通过热水洗涤处理及水洗处理，将在碱清洗处理中附着于金属部件S的表面的碱溶液除去。
接着，实施作为金属部件S的氧化被膜除去处理的脱氧处理(步骤SP7)。脱氧处理在脱氧处理槽270中实施。在本实施方式中，使用具有酸或氧化还原剂的水性处理液对金属部件S的表面进行脱氧处理，由此除去金属部件S的表面的氧化物。
在脱氧处理之后，实施金属部件S的1次水洗处理(步骤SP8)及2次水洗处理(步骤SP9)。1次水洗处理在清洗槽280中实施。2次水洗处理在清洗槽290中实施。通过1次水洗处理及2次水洗处理，将在脱氧处理中附着于金属部件S的表面的水性处理液除去。
接着，实施金属部件S的非铬酸盐处理(步骤SP10)。非铬酸盐处理在包括处理槽14的表面处理装置100中实施。
如图5所示，在本实施方式中，将脱脂槽210、清洗槽220、清洗槽230、碱清洗槽240、清洗槽250、清洗槽260、脱氧处理槽270、清洗槽280、清洗槽290、以及处理槽14串联配置。利用运送装置300将金属部件S依次运送至各个槽，进行在线处理。
在本实施方式中，运送装置300包括引导机构310、和一边被引导机构310引导一边移动的保持机构10。保持机构10的支撑部件10B被引导机构310引导而移动至各个槽。
在处理槽14的上部设置开口14K。运送装置300将在清洗槽290中实施了2次水洗处理的金属部件S从清洗槽290送出，运送至处理槽14。运送装置300在将金属部件S移动至处理槽14的上部之后，使金属部件S下降。由此，利用运送装置300将金属部件S通过开口14K送入处理槽14的处理空间12。
将金属部件S送入处理槽14的处理空间12之后，将开闭装置31设为闭状态。
将金属部件S送入处理空间12，并将开闭装置31设为闭状态之后，控制装置60使泵23工作，将非铬酸盐处理液PL的雾从雾化喷嘴16供给至配置有金属部件S的处理槽14的处理空间12。
雾的平均液滴直径被调整为70μm以下，是微细的。从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾在处理空间12缓慢地漂浮，而不会急剧减少地落下、在局部空间聚集。由此，处理空间12被从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的雾所充满。
另外，在本实施方式中，对雾化喷嘴16的数量、相对位置、以及喷射口16A的朝向进行了调整，使得处理空间12中的雾浓度足够高且均匀。
另外，在本实施方式中，可调整雾化喷嘴16与金属部件S的距离，使得处理空间12中的雾浓度足够高且均匀。例如，在雾化喷嘴16与金属部件S的距离过短时，雾仅附着于与雾化喷嘴16对置的金属部件S的表面，环绕至不与雾化喷嘴16对置的金属部件S的背侧的雾量减少。因此，对雾化喷嘴16与金属部件S的距离进行调整，使得处理空间12中的雾浓度变得均匀，即，使得雾也充分环绕至不与雾化喷嘴16对置的金属部件S的背侧。在本实施方式中，将X轴方向上的雾化喷嘴16与金属部件S的距离设定为150mm以上。
另外，可以对从雾化喷嘴16的喷射口16A喷射的非铬酸盐处理液PL的雾的流量、以及每单位时间从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量进行调整，使得处理空间12中的雾浓度足够高且均匀。
从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的雾不仅扩散至与雾化喷嘴16对置的金属部件S的表面，而且扩散至整个处理空间12，因此，也附着于不与雾化喷嘴16对置的金属部件S的表面。另外，雾附着于金属部件S的全部表面，而不受金属部件S的形状的限制。另外，在处理空间12中存在多个金属部件S的情况下，雾附着于这些多个金属部件S各自的全部表面。
通过检测器50检测雾浓度。控制装置60基于检测器50的检测结果控制泵23，并对从雾化喷嘴12喷射的雾的流速及供给量进行调整，使得处理空间12中的雾浓度达到每1m3处理空间12为100mL以上且5000mL以下。
充满处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾的一部分因重力作用而自然沉降，被回收至回收槽21。从处理空间12回收至回收槽21的非铬酸盐处理液PL在循环装置20的配管22中流动，通过泵23被供给至雾化喷嘴16。雾化喷嘴16将回收至回收槽21的非铬酸盐处理液PL供给至处理空间12。
金属部件S被持续配置于充满了雾的处理空间12，直至充分形成利用非铬酸盐处理液PL得到的被膜。控制装置60将非铬酸盐处理液PL的雾从雾化喷嘴16持续供给至配置有金属部件S的处理槽14的处理空间12，直至金属部件S的表面充分形成非铬酸盐处理液PL的被膜。另外，控制装置60使用循环装置20将从处理空间12回收的非铬酸盐处理液PL持续供给至雾化喷嘴16。即，控制装置60一边使非铬酸盐处理液PL在处理液循环系统500中循环，一边继续进行将非铬酸盐处理液PL的雾从雾化喷嘴16供给至配置有金属部件S的处理槽14的处理空间12的喷雾处理，直至金属部件S的表面充分形成非铬酸盐处理液PL的被膜。
金属部件S的表面充分形成了非铬酸盐处理液PL的被膜之后，控制装置60使泵23的工作停止，并停止从雾化喷嘴16喷射雾，在槽内的雾沉降了以后，将开闭装置31设为开状态。利用运送装置300将形成了非铬酸盐处理液PL的被膜的金属部件S从处理空间12送出。运送装置300使金属部件S上升，将金属部件S通过开口14K从处理空间12送出。
对于从处理空间12送出的金属部件S实施除液处理(步骤SP11)及干燥处理(步骤SP12)。
实施通过喷雾处理形成了被膜的金属部件S的涂装处理(步骤SP13)。在通过涂装处理在金属部件S的表面形成了涂装膜之后，实施金属部件S与涂装膜的密合性的评价试验(步骤SP14)。
另外，在表面处理系统1000的操作结束时、或者在将到了储存期的非铬酸盐处理液PL更换为新的非铬酸盐处理液PL时，实施使用了清洗装置70的处理液循环系统500的清洗处理。在清洗处理结束后，将新的铬酸盐处理液PL投入处理液循环系统500。
[作用及效果]
如以上所述，根据本实施方式，由于非铬酸盐处理液PL的雾充满处理槽14的处理空间12，并且金属部件S被配置于充满了雾的处理空间12，因此，漂浮于处理空间12的雾充分地附着于金属部件S的表面。通过使非铬酸盐处理液PL雾化，可以将非铬酸盐处理液PL充分地涂布于各种形状的金属部件S的表面，而不受金属部件S的形状的限制。另外，在处理空间12中配置多个金属部件S的情况下，也可对这些多个金属部件S的表面同时涂布非铬酸盐处理液PL。另外，在将处理空间12的非铬酸盐处理液PL回收后，通过循环装置20供给至雾化喷嘴16。雾化喷嘴16将从处理空间12回收的非铬酸盐处理液PL再次供给至处理空间12。因此，可以抑制非铬酸盐处理液PL的用量(处理液循环系统500中的非铬酸盐处理液PL的保有量)，并且对金属部件S进行表面处理。由此，在本实施方式中起到如下效果：可以用少量的非铬酸盐处理液PL应对各种部件形状、并能够应对生产数量增加。
另外，在本实施方式中，雾化喷嘴16为单流体雾化喷嘴。因此，可以抑制非铬酸盐处理液PL的雾向处理槽14飞散及气化，能够抑制在处理液循环系统500中循环的非铬酸盐处理液PL的损耗量。
另外，在本实施方式中，从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的雾的平均液滴直径为70μm以下，优选为10μm以上且40μm以下。由此，非铬酸盐处理液PL的雾不会急剧减少地落下，可以缓慢地漂浮于处理空间12，可以充分地附着于金属部件S的表面。
图6是示出雾的液滴直径[μm]与该雾的落下速度[m/秒]的关系的图。
如图6所示，雾的液滴直径越小，落下速度越小，在处理槽14内落下所需的时间越长。即，雾的液滴直径越小，滞留于处理空间12的时间越长。
本发明人发现，如果雾的平均液滴直径为70μm以下，则雾在处理空间12中缓慢地漂浮，可以使雾充分地附着于金属部件S的表面。根据本实施方式，通过将雾的平均液滴直径设为70μm以下、优选设为10μm以上且40μm以下，可以延长雾在处理空间12中的滞留时间，可以使非铬酸盐处理液PL充分地附着于金属部件S的表面。
另外，根据本实施方式的喷雾处理，即使将处理液循环系统500中流通的非铬酸盐处理液PL的保有量设定成每1m3处理空间12为10L以下，也可以使非铬酸盐处理液PL充分地附着于金属部件S的表面。根据本实施方式的喷雾处理，例如与浸渍法相比，可将非铬酸盐处理液PL的用量抑制为1/100以下。
另外，根据本实施方式，从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量是每1m3处理空间12为10L/分以下，优选是每1m3处理空间12为0.5L/分以上且2.0L/分以下。由此，可以抑制非铬酸盐处理液PL的用量，并且使充分必要的雾在处理空间12中漂浮。
另外，根据本实施方式，处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度是每1m3处理空间12为100mL以上且5000mL以下。在处于使雾浓度大于5000mL的状态时，需要增加非铬酸盐处理液PL的供给量。通过增加非铬酸盐处理液PL的供给量，会导致在处理液循环系统500中流通的非铬酸盐处理液PL的保有量增加。如果雾浓度小于100mL，则难以使非铬酸盐处理液PL充分地附着于金属部件S的表面。通过将处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度设定成每1m3处理空间12为100mL以上且5000mL以下，可以抑制非铬酸盐处理液PL的用量，并且使非铬酸盐处理液PL充分地附着于金属部件S的表面。
另外，根据本实施方式，循环装置20具有对非铬酸盐处理液PL的温度进行调整的调温装置24。通过利用调温装置24将非铬酸盐处理液PL调整为最优温度，可以抑制非铬酸盐处理液PL的挥发及非铬酸盐处理液PL的储存期缩短，可以抑制非铬酸盐处理液PL的性状变化。
另外，根据本实施方式，可设置检测器50，所述检测器50对处理空间12中的非铬酸盐处理液PL的雾浓度进行检测。通过设置检测器50，可以监视处理空间12的雾浓度是否正常。另外，在基于检测器50的检测结果判定处理空间12的雾浓度为异常时，控制装置60可以控制泵23对从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的供给量进行调整，以使处理空间12的雾浓度为正常。例如，在判定处理空间12的雾浓度低于允许值的情况下，控制装置60可以增加从雾化喷嘴16供给至处理空间12的非铬酸盐处理液PL的供给量。
另外，根据本实施方式，可以设置抑制装置30，所述抑制装置30抑制非铬酸盐处理液PL从设置于处理槽14的上部的开口14K飞散。由此，可以防止处理液循环系统500中循环的非铬酸盐处理液PL的损失。
另外，根据本实施方式，抑制装置30具有能够使处理槽14的开口14K开闭的开闭装置31。由此，通过将开闭装置31的开口14K从闭状态切换至开状态，可顺利地实施金属部件S的送入处理及送出处理。另外，在将金属部件S送入处理空间12后，仅通过将开闭装置31的开口14K从开状态切换至闭状态，就可以防止处理液循环系统500中循环的非铬酸盐处理液PL的损失。
另外，如参照图5所说明的那样，在本实施方式中，通过运送装置300将金属部件S依次运送至多个槽，进行在线处理。在多个槽各自的上部设有开口，运送装置300可以通过其开口实施将金属部件S送入槽的处理及将金属部件S从槽中送出的处理。由此，可以效率良好地实施金属部件S的表面处理。
另外，在本实施方式中具有清洗液供给装置71和废液回收装置72，所述清洗液供给装置71将清洗液CL供给至与非铬酸盐处理液PL接触的处理液循环系统500的部件表面，所述废液回收装置72对废液进行回收。由此，在更换具有储存期的非铬酸盐处理液PL的情况下，可以在将使用过的非铬酸盐处理液PL充分除去后，将新的非铬酸盐处理液PL投入处理液循环系统500。
需要说明的是，在上述的实施方式中，可以设为对处理槽14及配管73供给鼓风的构成。图7是示意性地示出变形例的表面处理装置100A的图。如图7所示，表面处理装置100A具有：储气罐80、配管81、鼓风喷嘴82、配管83、阀84、以及阀85。储气罐80是鼓风的供给源。配管81与鼓风喷嘴82连接。鼓风喷嘴82设置于处理槽14的开口14K。对于鼓风喷嘴82而言，通过将设置于配管81的阀84开放，可以将从储气罐80通过配管82供给的空气喷射至处理槽14内。通过例如在将金属部件S送出时鼓风喷嘴82喷射空气，可以在处理槽14中形成鼓风。由此，可以迅速地对处理槽14内进行净化。
另一方面，配管83与配管73连接。通过将设置于配管83的阀85开放，可以将空气从储气罐80通过配管83供给至配管73。通过将空气供给至配管73，使配管73内的非铬酸盐处理液PL、清洗液CL等流至配管22侧。这样，通过向配管73、配管22、配管83供给吹扫用的空气，可以抑制非铬酸盐处理液PL、清洗液CL残留于配管73、配管22、配管83。
需要说明的是，在上述的实施方式中，抑制装置30包含开闭装置31，但也可以是包含气帘装置的方式。图8是示意性地示出变形例的表面处理装置100B的图。如图8所示，表面处理装置100B具有气帘装置130。气帘装置130具有：将空气向处理槽14的开口14K喷出的气体喷出口131；对从气体喷射口131喷出的空气的至少一部分进行抽吸的气体抽吸口132；以及将从气体抽吸口132抽吸到的非铬酸盐处理液PL进行回收的雾回收器135。通过从气体喷射口131喷射空气，可以在开口14K形成气帘。
充满处理空间12的非铬酸盐处理液PL的雾的至少一部分有可能从气体抽吸口132被抽吸。雾回收器135对从气体抽吸口132抽吸到的非铬酸盐处理液PL进行回收。雾回收器135通过配管136与抽吸嘴134连接，且通过配管137与喷射嘴133连接。在配管136中设置有调温器138，其对从气体抽吸口132抽吸到的非铬酸盐处理液PL的温度进行调整。从气体抽吸口132抽吸到的非铬酸盐处理液PL在调温器138中进行了温度调整后，通过配管136被回收至雾回收器135。
雾回收器135具有气液分离功能。配管137中设置有送风机139，其生成从气体喷射口131喷射的空气。通过送风机139的工作，将在雾回收器135中从非铬酸盐处理液PL分离出的空气经由配管137供给至喷射嘴133。基于送风机139的工作，喷射嘴133从气体喷射口131喷射空气。
在本实施方式中，用于形成气封的气体在喷射嘴133、抽吸嘴134、配管136、雾回收器135、配管137、以及送风机139中流通。该流路包括喷射嘴133的内部流路、抽吸嘴134的内部流路、配管136的流路、雾回收器135的内部空间、配管137的流路、以及送风机139的内部流路。该流路中流通的气体所包含的非铬酸盐处理液PL被回收至雾回收器135。被回收至雾回收器135的非铬酸盐处理液PL返回处理液循环系统500。
[评价试验结果]
<实施例1>
接着，说明对本发明的喷雾处理实施的评价试验结果。图9是示出本发明的实施例1的评价试验的流程图。如图9所示，在实施例1的评价试验中，实施下述工序：准备金属部件S的工序(步骤SA1)；对金属部件S进行本发明的喷雾处理的工序(步骤SA2)；将喷雾处理后的金属部件S进行干燥的工序(步骤SA3)；对金属部件S进行涂装的工序(步骤SA4)；对于通过涂装形成的涂装膜与金属部件S的密合性进行评价的工序(步骤SA5)。
(步骤SA1：准备金属部件S)
作为金属部件S，准备了铝合金(2014-T3B)的平板。金属部件S的尺寸为长度256mm、宽度76mm、厚度1mm。对该金属部件S预先实施了碱清洗及脱氧处理。碱清洗中使用了“Super Bee 300LF”，脱氧处理中使用了“ALDOX V”。
(步骤SA2：喷雾处理)
实施本发明的喷雾处理，对金属部件S涂布了非铬酸盐处理液PL。喷雾处理条件如下所述。
(a1)处理槽14的尺寸：0.24m3(长度1000mm、宽度600mm、高度400mm)
(b1)非铬酸盐处理液PL：AC-131BB(3M公司)
(c1)非铬酸盐处理液PL的流通量(用量)：1000mL
(d1)非铬酸盐处理液PL的温度：20℃
(e1)抑制装置30的方式：盖构件(长度1100mm、宽度650mm)
(f1)雾化喷嘴16：单流体雾化喷嘴
(g1)雾的平均液滴直径(索特平均直径(Sauter mean diameter))：35μm
(h1)从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的供给量：100mL/分
(i1)将金属部件S在充满了雾的处理空间12中放置的处理时间：10分钟
(j1)处理空间12的雾浓度：1.31
关于(c1)，处理槽14为0.24m3，处理液循环系统500的流路的体积为约0.25m3。因此，处理液循环系统500的流路中流通的非铬酸盐处理液PL的流通量是每1m3约4L。
关于(j1)，根据作为吸光光度计的检测器50的检测结果进行计算。检测器50使用了MiniBSV(IRS公司)。图10是示意性地示出处理槽14内的雾浓度与作为检测器50的检测结果的透射率的关系的图。在图10中示出了处理槽14内的雾浓度为适当范围时的透射率。
(步骤SA3：干燥)
在喷雾处理之后，使金属部件S自然干燥。干燥条件如下所述。
(k1)自然干燥时间：24小时
(l1)自然干燥温度：室温(20℃)
(步骤SA4：涂装)
在自然干燥处理之后，对金属部件S进行涂装。涂装条件如下所述。
(m1)涂装规格：AkzoNobel公司制造的环氧底漆(10P20-44)
(n1)涂装方法：空气喷涂
(o1)涂装温度：室温(20℃)
(步骤SA5：密合性评价)
在涂装之后，对金属部件S与涂装膜的密合性进行了评价。密合性评价试验基于ASTMD3359“利用胶带试验进行的密合性评价”。将涂装后的金属部件S在20℃的水中浸渍了168小时，然后用切刀在该金属部件S的表面切入棋盘格状的切口。作为切口的间隔的横切宽度为1mm。使粘合胶带(3M公司No.250胶带)附着于切入了切口的区域，对于将粘合胶带剥离后的涂装膜的剥离状态进行评价。涂装膜的剥离越少，评价为密合性越良好。在ASTM标准D3359中，涂装膜的剥离状态被分类为“0B”、“1B”、“2B”、“3B”、“4B”、“5B”这6个等级，“5B”表示密合性最良好，数值越小，密合性越不良，“0B”表示密合性最不良。在实施例1中，将涂装膜的剥离状态为“4B”、“5B”的情况作为合格。
示于将实施例1的密合性评价试验结果表1。
表1
[实施例1]
对20个样品进行了评价，“5B”为17个样品，“4B”为3个样品，“3B”以下的样品为零个。因此可确认，根据本发明的实施例1的喷雾处理，可以获得金属部件S与涂料膜的良好密合性。
<实施例2>
图11是示出本发明的实施例2的评价试验的流程图。如图11所示，在实施例2的评价试验中实施下述工序：准备金属部件S的工序(步骤SB1)；实施将金属部件S的油分除去的碱脱脂处理的工序(步骤SB2)；对碱脱脂后的金属部件S进行热水洗涤处理的工序(步骤SB3)；对金属部件S进行水洗处理的工序(步骤SB4)；实施将金属部件S的氧化被膜除去的脱氧处理的工序(步骤SB5)；对金属部件S进行1次水洗处理的工序(步骤SB6)；对金属部件S进行2次水洗处理的工序(步骤SB7)；对金属部件S进行本发明的喷雾处理的工序(步骤SB8)；进行除液处理的工序(步骤SB9)；将喷雾处理后的金属部件S进行干燥的工序(步骤SB10)；对金属部件S进行涂装的工序(步骤SB11)；以及对通过涂装形成的涂装膜与金属部件S的密合性进行评价的工序(步骤SB12)。
在实施例2中，对从步骤SB1至步骤SB10的处理进行在线处理。即，如参照图5所说明的那样，通过运送装置300将金属部件S依次配置于实施各处理的槽，实施处理。在本实施方式中，将50个金属部件S一起运送，实施分批处理。
需要说明的是，可以在2次水洗(步骤SB7)之后，实施金属部件S的干燥处理，通过手动将干燥处理后的金属部件S运送至实施喷雾处理的处理槽14。
金属部件S的尺寸及材质与实施例1相同。
碱脱脂处理(步骤SB2)、热水洗涤处理(步骤SB3)、水洗处理(步骤SB4)、脱氧处理(步骤SB5)、1次水洗处理(步骤SB6)、以及2次水洗处理(步骤SB7)的各处理条件如下所述。需要说明的是，在各步骤中使用的槽的尺寸为1.9m3(长度1700mm、宽度800mm、高度1400mm)。
(a2)碱脱脂处理
·药液：Super Bee 300LF
·处理温度：60℃
·处理时间：10分钟
(b2)热水洗涤处理
·清洗温度：60℃
·清洗时间：5分钟
(c2)水洗处理
·清洗温度：室温(20℃)
·清洗时间：1分钟
(d2)脱氧处理
·药液：ALDOX V
·处理温度：室温(20℃)
·处理时间：5分钟
(e2)1次水洗处理
·清洗温度：室温(20℃)
·清洗时间：5分钟
(f2)2次清洗处理
·清洗温度：室温(20℃)
·清洗时间：5分钟
在2次水洗处理之后，实施本发明的喷雾处理(步骤SB8)，对金属部件S涂布非铬酸盐处理液PL。实施例2的喷雾处理条件如下所述。
(g2)处理槽14的尺寸：1.9m3(长度1700mm、宽度800mm、高度1400mm)
(h2)非铬酸盐处理液PL：AC-131BB(3M公司)
(i2)非铬酸盐处理液PL的用量(流通量)：6000mL
(j2)非铬酸盐处理液PL的温度：室温(10℃以上且35℃以下)
(k2)抑制装置30的方式：盖构件(长度1800mm、宽度900mm)
(l2)雾化喷嘴16：单流体雾化喷嘴
(m2)雾的平均液滴直径(索特平均直径)：35μm
(n2)从雾化喷嘴16供给的非铬酸盐处理液PL的供给量：1000mL/分
(o2)将金属部件S在充满了雾的处理空间12中放置的处理时间：10分钟
(p2)处理空间12的雾量(模拟值)：0.2kg/m3
(q2)处理空间12的雾浓度(吸光光度计系数)：1.31
在喷雾处理之后，实施除液处理(步骤SB9)。除液处理在室温(20℃)下实施。
实施例2中的干燥处理(步骤SB10)、涂装处理(步骤SB11)及密合性评价试验(步骤SB12)在与实施例1中的干燥处理(步骤SA3)、涂装处理(步骤SA4)及密合性评价试验(步骤SA5)相同的条件下实施。
将实施例2的密合性评价试验结果示于表2。
表2
[实施例2]
对50个样品进行评价，“5B”为45个样品，“4B”为5个样品，“3B”以下的样品为零个。因此可以确认，通过本发明的实施例2的喷雾处理，金属部件S与涂料膜的密合性良好。
<比较例>
在比较例中，通过浸渍法在金属部件S的表面涂布了非铬酸盐处理液PL来代替实施例1的喷雾处理(步骤SA2)。金属部件S的尺寸及材质与实施例1相同。在比较例1中也预先对金属部件S实施了碱清洗及脱氧处理。
基于浸渍法对金属部件S涂布非铬酸盐处理液PL时的浸渍条件如下所述。
(a3)浸渍槽的尺寸：0.024m3(长度450mm、宽度150mm、高度350mm)
(b3)非铬酸盐处理液PL：AC-131BB(3M公司)
(c3)非铬酸盐处理液PL的用量：24L
(d3)非铬酸盐处理液PL的温度：20℃
(e3)浸渍时间：10分钟
在基于浸渍法对金属部件S涂布了非铬酸盐处理液PL之后，进行了干燥处理、涂装处理、以及密合性评价试验。干燥处理条件、涂装处理条件、以及密合性评价试验的内容与实施例1相同。
将比较例的密合性评价试验结果示于表3。
表3
[比较例]
对20个样品进行了评价，“5B”为19个样品，“4B”为1个样品，“3B”以下的样品为零个。因此可以确认，本发明的实施例1、2的喷雾处理能够获得与作为现有例的浸渍法同等的密合性。
[其它实施方式]
需要说明的是，在上述的实施方式中，非铬酸盐处理液PL包含硅烷偶联剂。作为在金属部件S上形成有机类被膜的非铬酸盐处理液PL，可以使用含有螯合物、水性树脂及导电性高分子被膜中的至少一种的处理液。
另外，作为非铬酸盐处理液PL，可以使用在金属部件S上形成有机无机复合被膜的处理液。作为在金属部件S上形成有机无机复合被膜的非铬酸盐处理液PL，可以使用含有有机无机复合硅酸盐、硅酸盐化合物、二氧化硅、有机无机复合磷酸盐、乙酰丙酮金属化合物、涂布型非铬中的至少一种的处理液。
另外，作为非铬酸盐处理液PL，可以使用在金属部件S上形成无机被膜的处理液。作为在金属部件S上形成无机类被膜的非铬酸盐处理液PL，可以使用Zr系、Ti系、Mo系、W系、Mn系、Co系、以及Ce系中的至少一种处理液。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种表面处理装置，其具备：处理槽、单流体雾化喷嘴、以及循环装置，
所述处理槽具有配置金属部件的处理空间，
所述单流体雾化喷嘴对所述处理空间供给平均液滴直径为70μm以下的非铬酸盐处理液的雾，
所述循环装置回收所述处理空间的所述非铬酸盐处理液，并供给至所述雾化喷嘴。
2.根据权利要求1所述的表面处理装置，其中，
在包括所述雾化喷嘴、所述处理槽、以及所述循环装置的处理液循环系统中流通的所述非铬酸盐处理液的保有量为每1m3所述处理空间10L以下。
3.根据权利要求1或2所述的表面处理装置，其中，
从所述雾化喷嘴供给至所述处理空间的所述非铬酸盐处理液的供给量为每1m3所述处理空间10L/分以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的表面处理装置，其中，
所述处理空间中的所述非铬酸盐处理液的雾浓度为每1m3所述处理空间100mL以上且5000mL以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理装置，其中，
所述循环装置具有调整所述非铬酸盐处理液的温度的调温装置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的表面处理装置，其具备检测所述处理空间中的所述非铬酸盐处理液的雾浓度的检测器，
基于所述检测器的检测结果调整从所述雾化喷嘴供给的所述非铬酸盐处理液的供给量。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的表面处理装置，其具备抑制装置，所述抑制装置抑制所述非铬酸盐处理液从设置于所述处理槽的上部的开口漏出。
8.根据权利要求7所述的表面处理装置，其中，
所述抑制装置包括开闭装置，所述开闭装置具有能够闭塞所述开口的盖构件、和能够切换所述盖构件的开状态及闭状态的切换机构。
9.根据权利要求7或8所述的表面处理装置，其具备运送装置，所述运送装置将所述金属部件通过所述开口送入所述处理空间，并将所述金属部件从所述处理空间送出。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的表面处理装置，其具备：清洗液供给装置和废液回收装置，
所述清洗液供给装置在更换所述非铬酸盐处理液时供给用于清洗所述处理槽内和所述循环装置内的清洗液，
所述废液回收装置回收包含所述非铬酸盐处理液及所述清洗液中至少一者的废液。
11.一种表面处理方法，该方法包括将平均液滴直径为70μm以下的非铬酸盐处理液的雾从单流体雾化喷嘴供给至配置金属部件的处理槽的处理空间的喷雾处理，其中，
将由所述处理空间回收的所述非铬酸盐处理液从所述雾化喷嘴供给至所述处理空间。
12.根据权利要求11所述的表面处理方法，其中，
在所述喷雾处理之前实施所述金属部件的脱脂处理及氧化被膜除去处理，
通过运送装置将所述金属部件依次运送至实施所述脱脂处理的脱脂槽、实施所述氧化被膜除去处理的脱氧处理槽、以及实施所述喷雾处理的所述处理槽。

Claims (12)

1.一种表面处理装置，其具备：处理槽、单流体雾化喷嘴、以及循环装置，
所述处理槽具有配置金属部件的处理空间，
所述单流体雾化喷嘴对所述处理空间供给平均液滴直径为70μm以下的非铬酸盐处理液的雾，
所述循环装置回收所述处理空间的所述非铬酸盐处理液，并供给至所述雾化喷嘴。
2.根据权利要求1所述的表面处理装置，其中，
在包括所述雾化喷嘴、所述处理槽、以及所述循环装置的处理液循环系统中流通的所述非铬酸盐处理液的保有量为每1m3所述处理空间10L以下。
3.根据权利要求1或2所述的表面处理装置，其中，
从所述雾化喷嘴供给至所述处理空间的所述非铬酸盐处理液的供给量为每1m3所述处理空间10L/分以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的表面处理装置，其中，
所述处理空间中的所述非铬酸盐处理液的雾浓度为每1m3所述处理空间100mL以上且5000mL以下。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的表面处理装置，其中，
所述循环装置具有调整所述非铬酸盐处理液的温度的调温装置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的表面处理装置，其具备检测所述处理空间中的所述非铬酸盐处理液的雾浓度的检测器，
基于所述检测器的检测结果调整从所述雾化喷嘴供给的所述非铬酸盐处理液的供给量。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的表面处理装置，其具备抑制装置，所述抑制装置抑制所述非铬酸盐处理液从设置于所述处理槽的上部的开口漏出。
8.根据权利要求7所述的表面处理装置，其中，
所述抑制装置包括开闭装置，所述开闭装置具有能够闭塞所述开口的盖构件、和能够切换所述盖构件的开状态及闭状态的切换机构。
9.根据权利要求7或8所述的表面处理装置，其具备运送装置，所述运送装置将所述金属部件通过所述开口送入所述处理空间，并将所述金属部件从所述处理空间送出。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的表面处理装置，其具备：清洗液供给装置和废液回收装置，
所述清洗液供给装置在更换所述非铬酸盐处理液时供给用于清洗所述处理槽内和所述循环装置内的清洗液，
所述废液回收装置回收包含所述非铬酸盐处理液及所述清洗液中至少一者的废液。
11.一种表面处理方法，该方法包括将非铬酸盐处理液的雾从雾化喷嘴供给至配置金属部件的处理槽的处理空间的喷雾处理，其中，
将由所述处理空间回收的所述非铬酸盐处理液从所述雾化喷嘴供给至所述处理空间。
12.根据权利要求11所述的表面处理方法，其中，
在所述喷雾处理之前实施所述金属部件的脱脂处理及氧化被膜除去处理，
通过运送装置将所述金属部件依次运送至实施所述脱脂处理的脱脂槽、实施所述氧化被膜除去处理的脱氧处理槽、以及实施所述喷雾处理的所述处理槽。
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