CN111719174A - 各类金属家具表面自泳工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种各类金属家具表面自泳工艺，包括如下步骤：工件清洗→自泳槽中自泳→烘烤固化；其中，自泳槽中自泳工艺中，自泳槽中自泳液的组成原料均为水性原料，包含丙烯酸、固态粉、稳定剂、消泡剂，在沉积时，在槽液中加入自动沉积的化学反应材料，自泳时，将工件浸渍于自泳槽中，化学反应材料腐蚀工件表面，其中部分溶解的Fe离子和固态粉反应，形成固态粉析出而沉积于金属工件表面形成湿膜，然后最终通过烘烤固化工艺让湿膜充分烘干，形成固化膜。本发明的自泳工艺处理的各类金属家具表面盐雾试验效果好，抗生锈能力强，抗冲击力好，大大延长了产品的使用寿命，并在处理过程中环保性好，能耗低，值得推广。

Description

各类金属家具表面自泳工艺
技术领域
本发明属于金属表面处理工艺，尤其涉及一种各类金属家具表面自泳工艺。
背景技术
现在技术中，人们对于家居品质要求越来越高，条件越来越苛刻，不但要求美观、实用，也更要求环保，而对于室内、室外金属家具而言，目前的处理方法分两种，一种为传统磷化处理，磷化是一种化学与电化反应成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜，主要为金属表面提供保护，在一定程度上防止金属表面被腐蚀，用于涂装前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力，一般膜厚为2-3μm，但该工序会产生大量废水及废渣，且含有磷成分，目前环保已严格抵制，不允许使用。另一种为无磷陶化或硅烷表面处理，与传统磷化相比具有以下优点：无有害重金属离子，不含磷，无需加温，处理步骤少，为目前比较环保的处理方式。但该工序不稳定，金属表面抗腐蚀性差，特别对各类金属家具内壁会产生生锈现象，同时涂装后漆膜层附着力没有传统磷化处理的好，影响产品质量，很多各类金属家具工厂使用后引起索赔，故现有两种传统工艺已经达不到相应要求，每个金属家具工厂一直希望找到更好的方法来获得更好的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种各类金属家具表面自泳工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
各类金属家具表面自泳工艺，包括如下步骤：工件清洗→自泳槽中自泳→烘烤固化；其中，自泳槽中自泳工艺中，自泳槽中自泳液的组成原料均为水性原料，包含丙烯酸、固态粉、稳定剂、消泡剂，在沉积时，在槽液中加入自动沉积的化学反应材料，自泳时，将工件浸渍于自泳槽中，化学反应材料腐蚀工件表面，其中部分溶解的Fe离子和固态粉反应，形成固态粉析出而沉积于金属工件表面形成湿膜，然后最终通过烘烤固化工艺让湿膜充分烘干，形成固化膜。
作为优选，工艺具体包括如下步骤：工件上挂→喷淋预脱脂→浸泡清洗→浸泡脱脂→喷淋清洗→浸泡超声波清洗→自泳槽中自泳→喷淋水清洗→烘烤→表面静电喷粉→烘烤固化→冷却→工件下料。
作为优选，为了达到自泳效果，自泳槽中自泳液温度恒定为19-21℃，在该控制温度下，自泳液中的高分子的丙烯酸与金属表面产生的反应效果最好。
作为优选，电泳槽中，控制搅拌电机按100-300转/分钟转速进行搅拌，使自泳液中固态粉保持均匀。
作为优选，根据金属家具的使用场景、抗生锈等级要求，按需要控制湿膜的成膜厚度为2-30μm，自泳槽沉积时间为1-6min。沉积时间越大，膜厚越厚，抗生锈能力越强，同时，膜厚增加，成本也会增加。
作为优选，自泳槽中槽液浓度为5-15％。
作为优选，烘烤固化工艺中，控制烘烤固化的温度为110-120℃。
更优地，烘烤固化工艺中，控制烘烤温度为120℃，烘烤时间为5min。
作为优选，组成自泳液的原料中，所述固态粉、稳定剂和消泡剂均为纳米级。
作为优选，所述化学反应材料包括FeF 3、HF、H 2O 2。
本发明的有益效果是：
本发明的自泳工艺处理的各类金属家具表面盐雾试验效果好，抗生锈能力强，漆膜抗冲击力于传统鳞化处理相当甚至更好，大大超越硅烷、陶化处理工艺的漆膜抗冲击力，大大延长了产品的使用寿命，并在处理过程中环保性好，符合国家环保要求，能耗低，值得推广，尤其具有以下优点：
(1)以水为分散剂，不含有机溶剂，属于安全环保型自泳剂，无VOC；
(2)涂装工艺稳定，与工件结合力强，更便于管理；
(3)浸渍法上膜，涂布均匀，无死角，渗透力强，防腐蚀性能更好，尤其适合于管类金属家具的处理；
(4)工艺节能环保、无磷、无重金属、少渣，降低对环境影响。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明实施例中漆膜附着力测试结果。
具体实施方式
各类金属家具表面自泳工艺，包括如下步骤：工件上挂→喷淋预脱脂→浸泡清洗→浸泡脱脂→喷淋清洗→浸泡超声波清洗→自泳槽中自泳→喷淋水清洗→烘烤→表面静电喷粉→烘烤固化→冷却→工件下料；其中，自泳槽中自泳工艺中，自泳槽中自泳液的组成原料均为水性原料，包含高分子丙烯酸、固态粉、稳定剂、消泡剂，在沉积时，在槽液中加入自动沉积的化学反应材料，自泳时，将工件浸渍于自泳槽中，化学反应材料腐蚀工件表面，其中部分溶解的Fe离子和固态粉反应，形成固态粉析出而沉积于金属工件表面形成湿膜，然后最终通过烘烤固化工艺让湿膜充分烘干，形成固化膜。
为了达到自泳效果，自泳槽中自泳液温度恒定为19-21℃，在该控制温度下，自泳液中的高分子的丙烯酸与金属表面产生的反应效果最好。
电泳槽中，控制搅拌电机按100-300转/分钟转速进行搅拌，使自泳液中固态粉保持均匀。
根据金属家具的使用场景、抗生锈等级要求，按需要控制湿膜的成膜厚度为2-30μm，自泳槽沉积时间为1-6min。沉积时间越大，膜厚越厚，抗生锈能力越强，同时，膜厚增加，成本也会增加。本实施例中，采用铁制家具。
自泳槽中槽液浓度为5-15％。
烘烤固化工艺中，控制烘烤固化的温度为110-120℃。
本实施例中，烘烤固化工艺中，控制烘烤温度为120℃，烘烤时间为5min。
组成自泳液的原料中，所述固态粉、稳定剂和消泡剂均为纳米级。
所述化学反应材料包括FeF 3、HF、H 2O 2。
效果验证：
1.漆膜厚度和盐雾试验：
样件：铁制家具+自泳工艺；
测试设备：漆膜测厚仪，盐雾试验箱；
盐雾测试条件：5％氯化钠溶液，PH＝7，35℃实验温度，47℃饱和温度，测试结果如表1所示：
表1
测试项目 样品1(自泳30S) 样品2(自泳40S) 样品3(自泳60S)
厚度测试 未测出 未测出 2-4um
盐雾测试 2小时51分 5小时42分 11小时43分
由上可知，3个测试样件经过盐雾测试，表面出现生锈的时间大于2.5小时，符合盐雾试验要求，而且经过自泳60S的样品3工件厚度能测出，盐雾测试结果也明显更好。
2.用漆膜冲击仪进行漆膜附着力测试：
如附图1所示，样件：左边为传统磷化处理后工件，右边为铁制家具+自泳工艺处理后的工件，结果如附图1所示，
通过对比可知，自泳处理的铁板膜层未被破坏，抗冲击能力好，能达到与传统磷化处理后工件同样好的附着力。
本发明的自泳工艺处理的各类金属家具表面盐雾试验效果好，抗生锈能力强，漆膜抗冲击力于传统鳞化处理相当甚至更好，大大超越硅烷、陶化处理工艺的漆膜抗冲击力，大大延长了产品的使用寿命，并在处理过程中环保性好，符合国家环保要求，能耗低，值得推广，尤其具有以下优点：
(1)以水为分散剂，不含有机溶剂，属于安全环保型自泳剂，无VOC；
(2)涂装工艺稳定，与工件结合力强，更便于管理；
(3)浸渍法上膜，涂布均匀，无死角，渗透力强，防腐蚀性能更好，尤其适合于管类金属家具的处理；
(4)工艺节能环保、无磷、无重金属、少渣，降低对环境影响。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，包括如下步骤：工件清洗→自泳槽中自泳→烘烤固化；其中，自泳槽中自泳工艺中，自泳槽中自泳液的组成原料均为水性原料，包含丙烯酸、固态粉、稳定剂、消泡剂，在沉积时，在槽液中加入自动沉积的化学反应材料，自泳时，将工件浸渍于自泳槽中，化学反应材料腐蚀工件表面，其中部分溶解的Fe离子和固态粉反应，形成固态粉析出而沉积于金属工件表面形成湿膜，然后最终通过烘烤固化工艺让湿膜充分烘干，形成固化膜。
2.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，自泳槽中自泳液温度恒定为19-21℃。
3.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，电泳槽中，控制搅拌电机按100-300转/分钟转速进行搅拌，使自泳液中固态粉保持均匀。
4.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，根据金属家具的使用场景、抗生锈等级要求，按需要控制湿膜的成膜厚度为2-30μm，自泳槽沉积时间为1-6min。
5.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，自泳槽中槽液浓度为5-15%。
6.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，烘烤固化工艺中，控制烘烤固化的温度为110-120℃。
7.根据权利要求6所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，烘烤固化工艺中，控制烘烤温度为120℃，烘烤时间为5min。
8.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，组成自泳液的原料中，所述固态粉、稳定剂和消泡剂均为纳米级。
9.根据权利要求1所述的各类金属家具表面自泳工艺，其特征在于，所述化学反应材料包括FeF、HF、HO。
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