CN112024337B - 镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及镀锌管表面涂敷环氧树脂的工艺，它是将镀锌管在钝化槽中经厚膜型三价铬钝化剂钝化后进入烘干箱中进行烘干，然后进入涂敷槽中，其下槽内的环氧树脂经热交换和过滤去杂质处理后，由液下泵输入其上槽运行的镀锌管表面进行喷淋涂敷成树脂管，树脂管经加热固化后进入冷却站用纯水喷淋冷却，最后经收卷成成品。本发明生产的产品质量优良，其色泽均匀，涂层光滑，附着力强，产品经盐雾实验可达600小时，红锈范围不超过0.2%，其成本低，涂装工序少，产品性价比高。
Description
技术领域
本发明涉及到汽车行业的制动管表面涂层工艺。
背景技术
镀锌管分为单层镀锌管和双层镀锌管两种管材，镀锌管的表面经涂敷环氧树脂后常用于关系到汽车整车和乘员的安全性和可靠性的汽车转向系统和制动系统中。
传统的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，通常采用的是浸涂式涂装工艺或喷涂式涂装工艺。浸涂式涂装工艺是将镀锌管浸没在环氧树脂储槽中，镀锌管运行时，储槽内的环氧树脂不断地涂敷在其表面，喷涂式涂装工艺是用喷枪将环氧树脂喷射在向前运行的镀锌管的表面。上述两种工艺在生产过程中，镀锌管表面易形成流纹，且涂层的厚度不易控制，致使涂层的均匀性差，后续加工时镀锌管表面的涂敷的环氧树脂层产生涂层脱落，造成管材不能承受深度加工，即管材不能进行弯曲机管材端部的扩口加工等。
发明内容
本发明的目的在于克服上述工艺缺陷进而提供一种镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，该工艺生产的产品其涂层光滑、色泽均匀、附着力强、耐腐蚀，且产品能承受深度加工。
本发明的技术方案是以如下方式来实现的：
本发明是在连续涂树脂管生产设备上完成的，本发明的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺过程为：（1）钝化，（2）烘干，（3）涂敷，（4）固化，（5）冷却，（6）成品。
（1）钝化：将镀锌管在钝化槽中用三价铬钝化液钝化，钝化槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为35-55℃，钝化的处理目的是为了防止镀锌管表面镀锌层氧化并提高镀锌管防腐蚀性能，其镀锌管表面的钝化层厚度为1-2微米；
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，涂敷槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有环氧树脂，下槽上的列管式换热器对环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的环氧树脂温度控制在24-26℃，热交换后的环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为5-15目，经过滤后的环氧树脂由液下泵束输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的环氧树脂温度为25-35℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为8-15微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刮刀将树脂管表面的图层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力为0.03-0.08MPa；
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为310-350℃，固化时间为45-60秒；
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷并依据产品尺寸按要求切断后即为成品。
本发明所述三价铬钝化液由下法制得：将0.8g硫酸铬溶解于适量水中，边搅拌边加入0.03g氧氯化锆、0.02g 氧化铝、0.01g瓷粉和0.01g 硅酸钠，加入一定量的水，使其完全溶解，然后加入0.02g 钼酸铵和0.01g硫酸高铈搅拌均匀，最后补加水至1升，即得三价铬钝化液。
在步骤（3）中，并每小时观察气刮刀压力一次，并按以下要求随时调整气刮刀压力值：根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整气刮刀压力，在镀锌管速度一定的条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，其气刮刀压力小，调大气刮刀压力；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度薄，其气刮刀压力大，调小气刮刀压力。
在步骤（3）中，根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整镀锌管速度，在一定的气刮刀压力条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，调快镀锌管速度；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度薄，调慢镀锌管速度。
本发明的优点如下：
1、本发明生产的产品质量优良，其涂层光滑、色泽均匀、附着力强、耐腐蚀，产品在中心盐雾试验ASTM610的标准下可以达到600小时，红锈范围不超过0.2%，且产品能承受深度加工。
2、本发明简单易行，成本低，涂装工序少，产品性价比高。
具体实施方式
本发明是在连续涂树脂管生产设备上完成的，本发明的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺过程为：（1）钝化，（2）烘干，（3）涂敷，（4）固化，（5）冷却，（6）成品。
（1）钝化：将镀锌管在钝化槽中用三价铬钝化液钝化，钝化槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为35-55℃，钝化的处理目的是为了防止镀锌管表面镀锌层氧化并提高镀锌管防腐蚀性能，其镀锌管表面的钝化层厚度为1-2微米；
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
针对管材表面镀锌和Magni T75的涂敷设计为连续生产线一体化作业，但这对镀锌后的管材表面状况要求很高，管材表面必须完全干燥，且管温应迅速冷却到室温：因为若管材表面的水分带入涂料中，既会造成产品涂层缺陷，也会造成涂料失效和报废；而管温过高，又会加剧涂料中溶剂的挥发，从而造成涂料粘度升高，涂层厚度控制不稳。本发明将管材镀锌后的烘干方式采用独立式热吹风干燥形式，并在烘干工序后增加了压缩空气风冷装置，以保证在涂敷Magni T75前管材表面既不带水分，又保持常温。
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，涂敷槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有环氧树脂，下槽上的列管式换热器对环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的环氧树脂温度控制在24-26℃，热交换后的环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为5-15目，经过滤后的环氧树脂由液下泵束输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的环氧树脂温度为25-35℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为8-15微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刮刀将树脂管表面的图层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力位为0.03-0.08MPa。
在步骤（3）中，并每小时观察气刮刀压力一次，并按以下要求随时调整气刮刀压力值：根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整气刮刀压力，在镀锌管速度一定的条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，其气刮刀压力小，调大气刮刀压力；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度薄，其气刮刀压力大，调小气刮刀压力。
在步骤（3）中，根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整镀锌管速度，在一定的气刮刀压力条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，调快镀锌管速度；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度薄，调慢镀锌管速度。
本发明所述三价铬钝化液由下法制得：将0.8g硫酸铬溶解于适量水中，边搅拌边加入0.03g氧氯化锆、0.02g 氧化铝、0.01g瓷粉和0.01g 硅酸钠，加入一定量的水，使其完全溶解，然后加入0.02g 钼酸铵和0.01g硫酸高铈搅拌均匀，最后补加水至1升，即得三价铬钝化液。
为了保证生产过程中涂料无沉降和分层现象，本发明将涂敷装置设计成上下槽体形式，涂料经过泵体流涂到管材时，始终保持着循环搅拌的状态。
为了防止涂料经循环泵连续泵送涂敷后，造成涂料温度升高，本发明在涂料下槽中增设一套列管式冷却装置，以循环冷却水控制涂料温度的稳定。
为了防止气刮装置部位上的涂料结块混入涂料箱中，并涂敷到管材表面形成积瘤，本发明通过在线连续过滤装置，以避免涂料结块进入涂料箱中，或堵塞涂料循环管道。
本发明通过上述措施，使得涂料的加工顺利，且涂料的粘度变化小、温升低，涂敷后的管材表面光滑、涂层厚度均匀。
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为310-350℃，固化时间为45-60秒；
本发明可在在固化炉的顶端纵向增加轴流风机，以保证炉膛体内各个方向和区间的温度均匀，避免管材受热不均或局部烘烤过度出现的涂层脱落现象；同时，固化炉的加热温度范围大、波动误差小，这样生产线可以满足多品种、多规格管材的生产。
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷并依据产品尺寸按要求切断后即为成品。
下面通过实施例进一步说明本发明的实施：
实施例一
镀锌管的直径为9.52毫米，用本发明进行涂敷加工：
（1）钝化：将直径为9.52毫米的镀锌管在钝化槽中用由赛德克公司生产的SurTec680Lc三价铬钝化液钝化，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为55℃，钝化的处理目的是为了防止镀锌管表面镀锌层氧化并提高镀锌管防腐蚀性能，其镀锌管表面的钝化层厚度为2微米；
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有美加力公司生产的MaguiT75军绿色环氧树脂，下槽上的列管式换热器对MaguiT75军绿色环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的MaguiT75军绿色环氧树脂温度控制在26℃，热交换后的MaguiT75军绿色环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为15目，去除杂质，经过滤后的MaguiT75军绿色环氧树脂由液下泵束输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的MaguiT75军绿色环氧树脂温度为35℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为15微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刮刀将树脂管表面的涂层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力位为0.04MPa；
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为350℃，固化时间为60秒；
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷即为成品。产品在中心盐雾试验ASTM610的标准下可以达到600小时，红锈范围不超过0.2%。产品在后续加工时镀锌管表面的涂敷的环氧树脂层完好，造能承受深度加工。
实施例二
镀锌管的直径为4.76毫米，用本发明进行涂敷加工：
（1）钝化：将直径为4.76毫米的镀锌管在钝化槽中用厚膜型三价铬钝化液钝化，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为35℃，钝化的处理目的是为了防止镀锌管表面镀锌层氧化并提高镀锌管防腐蚀性能，其镀锌管表面的钝化层厚度为1微米；
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有T75型号环氧树脂，下槽上的列管式换热器对T75型号环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的T75型号环氧树脂温度控制在25℃，热交换后的T75型号环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为15目，去除杂质，经过滤后的T75型号环氧树脂由液下泵束输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的T75型号环氧树脂温度为35℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为8微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刀将树脂管表面的涂层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力位为0.04MPa；
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为310℃，固化时间为45秒；
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷即为成品。产品在中心盐雾试验ASTM610的标准下可以达到600小时，红锈范围不超过0.2%。产品在后续加工时镀锌管表面的涂敷的环氧树脂层完好，能承受深度加工。
实施例三
镀锌管的直径为6毫米，用本发明进行涂敷加工：
（1）钝化：将直径为6毫米的镀锌管在钝化槽中用三价铬钝化液钝化，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为33℃，钝化的处理目的是为了防止镀锌管表面镀锌层氧化并提高镀锌管防腐蚀性能，其镀锌管表面的钝化层厚度为1.5微米；所述三价铬钝化液由下法制得：将0.8g硫酸铬溶解于适量水中，边搅拌边加入0.03g氧氯化锆、0.02g 氧化铝、0.01g瓷粉和0.01g 硅酸钠，加入一定量的水，使其完全溶解，然后加入0.02g 钼酸铵和0.01g硫酸高铈搅拌均匀，最后补加水至1升，即得三价铬钝化液。
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有T75型号环氧树脂，下槽上的列管式换热器对T75型号环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的T75型号环氧树脂温度控制在30℃，热交换后的T75型号环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为10目，去除杂质，经过滤后的T75型号环氧树脂由液下泵束输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的T75型号环氧树脂温度为30℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为11微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刀将树脂管表面的涂层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力位为0.06MPa；
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为330℃，固化时间为53秒；
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷即为成品。产品在中心盐雾试验ASTM610的标准下可以达到1000小时，红锈范围不超过0.1%。产品在后续加工时镀锌管表面的涂敷的环氧树脂层完好，能承受深度加工。
Claims (4)
1.镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，其特征是：
在连续涂树脂管生产设备上完成的，其工艺过程为：（1）钝化：将镀锌管在钝化槽中用三价铬钝化液钝化，钝化槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽运行，下槽内的钝化液由液下泵送入上槽对镀锌管进行喷淋钝化，其钝化液温度为35-55℃，其镀锌管表面的钝化层厚度为1-2微米；
（2）烘干：经钝化后的镀锌管进入烘干箱中进行烘干处理，烘干箱中的管状电热器和气环吹风机将热风吹送到钝化后的镀锌管上，吹干其表面的钝化液，使干燥后的镀锌管温度为室温；
（3）涂敷：烘干后的镀锌管进入涂敷槽中进行涂敷，涂敷槽分为上槽和下槽，镀锌管在上槽中运行，下槽内装有环氧树脂，下槽上的列管式换热器对环氧树脂进行热交换处理，经热交换后的环氧树脂温度控制在24-26℃，热交换后的环氧树脂进入筒式过滤器中过滤去除杂质，过滤网孔为5-15目，经过滤后的环氧树脂由液下泵输送到上槽对运行的镀锌管进行喷淋涂敷，进行涂敷的环氧树脂温度为25-35℃，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度为8-15微米，镀锌管经涂敷后为树脂管，树脂管经气刮装置上的螺旋式气刮刀将树脂管表面的图层吹刷均匀，使其表面光滑，气刮刀压力为0.03-0.08MPa；
（4）固化：树脂管然后进入固化炉中进行加热固化处理，固化温度为310-350℃，固化时间为45-60秒；
（5）冷却：固化后的树脂管进入冷却站冷却处理，冷却站分为上槽和下槽，上槽用于树脂管运行，下槽装有纯水，下槽的纯水由液下泵输送到上槽对树脂管进行喷淋降温至室温；
（6）成品：冷却后的树脂管收卷并依据产品尺寸按要求切断后即为成品。
2.根据权利要求1所述的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，其特征是：所述三价铬钝化液由下法制得：将0.8g硫酸铬溶解于适量水中，边搅拌边加入0.03g氧氯化锆、0.02g 氧化铝、0.01g瓷粉和0.01g 硅酸钠，加入一定量的水，使其完全溶解，然后加入0.02g 钼酸铵和0.01g硫酸高铈搅拌均匀，最后补加水至1升，即得三价铬钝化液。
3.根据权利要求1或2所述的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，其特征是：在步骤（3）中，并每小时观察气刮刀压力一次，并按以下要求随时调整气刮刀压力值：根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整气刮刀压力，在镀锌管速度一定的条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，调大气刮刀压力；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度，调小气刮刀压力。
4.根据权利要求1或2所述的镀锌管表面涂敷环氧树脂工艺，其特征是：在步骤（3）中，根据镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度与工艺要求厚度的差距调整镀锌管速度，在一定的气刮刀压力条件下，镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度大于工艺要求厚度，调快镀锌管速度；镀锌管表面涂敷的环氧树脂厚度小于工艺要求厚度，调慢镀锌管速度。
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