CN112221901A - 一种钢材表面的喷涂工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种钢材表面的喷涂工艺，包括以下步骤：除杂、表面预处理、喷砂除锈、喷涂处理，本发明的钢材喷涂工艺进行优化改进处理，有效提升了喷涂涂层的综合品质，具有较好的耐腐蚀、耐高温、耐磨性，在喷涂过程中得到的涂层平整、均匀，以及增强钢材的防护效果。

Description

一种钢材表面的喷涂工艺
技术领域
本发明涉及材料喷涂技术领域，特别涉及一种钢材表面的喷涂工艺。
背景技术
随着经济的发展，钢材在日常生活随处可见，钢材应用广泛、品种繁多，而各大装备制造企业钢材入库之后往往需要长期堆放，且目前没有严格的防锈措施，致使钢材内外表面都出现了不同程度的锈蚀，所以为了提高耐腐蚀性，不少本领域技术人员为了提高涂层附着力，大量的提高表面粗糙度，当表面粗糙度过高，涂层厚度就有可能无法把粗糙度中的所有波峰全部遮盖住，时间一长就会出现点蚀，造成涂层提前失效，导致钢材的涂层脱落，锈蚀严重。
发明内容
鉴于此，本发明提出一种钢材表面的喷涂工艺，解决上述问题。
本发明的技术方案是这样实现的：一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用300～400Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理50～80min，取出，在光照200～400lux下晾晒5～20h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入气相除锈剂，控制喷砂温度为60～90℃，压力为0.65～0.85Mpa，喷砂时间为50～90min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为40～70kV，喷涂气压为0.35～0.66MPa，喷涂电流为20～30μA，得到绝缘层涂层，厚度为7～10μm；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为50～80kV，喷涂气压为0.6～0.8MPa，喷涂电流为20～45μA，重复喷涂1～3次，得到抗氧化涂层，厚度为20～30μm。
进一步的，所述步骤S2中，钢材和丙醇溶液的体积比为1～3:10。
进一步的，所述步骤S3中，气相除锈剂为苯骈三氮唑、单乙醇胺或三乙醇胺硼酸酯中的一种。
进一步的，所述步骤S4中，底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉10～30份、乙酸乙酯15～35份、烯基丁二酸盐5～10份、十二烷基苯磺酸钠2～8份、2,6-二羧基吡啶3～9份。
进一步的，所述步骤S4中，抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛2～8份、醋酸戊酯8～20份、石榴石粉7～12份、聚亚安酯10～30份、3-甲氧基丁醇1～5份。
进一步的，所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉20份、乙酸乙酯25份、烯基丁二酸盐8份、十二烷基苯磺酸钠5份、2,6-二羧基吡啶6份。
进一步的，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛6份、醋酸戊酯12份、石榴石粉10份、聚亚安酯20份、3-甲氧基丁醇3份。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的钢材喷涂工艺进行优化改进处理，有效提升了喷涂涂层的综合品质，具有较好的耐腐蚀、耐高温、耐磨性，在喷涂过程中得到的涂层平整、均匀，以及增强钢材的防护效果；其中，在预处理时将钢材进行喷砂除锈，增加涂层和钢材表面之间的接触面，提高底材表面粗糙度，增强涂层各处组织间的结合能力，避免涂层中出现空隙；加入气相除锈剂在特定的温度下能使得钢材具有较好的耐腐蚀性；喷涂处理中，底漆粉料、抗氧化层粉料的原料选择和配比在特定的压力下提高涂层整体的硬度，结合喷涂工艺参数和次数促进涂层晶粒细化，进一步提升涂层与钢材间的结合强力和涂层的力学品质。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用300Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理50min，所述钢材和丙醇溶液的体积比为1:10，取出，在光照200lux下晾晒5h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入苯骈三氮唑，控制喷砂温度为60℃，压力为0.65Mpa，喷砂时间为50min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为40kV，喷涂气压为0.35MPa，喷涂电流为20μA，得到绝缘层涂层，厚度为7μm，所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉20份、乙酸乙酯25份、烯基丁二酸盐8份、十二烷基苯磺酸钠5份、2,6-二羧基吡啶6份；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为50kV，喷涂气压为0.6MPa，喷涂电流为20μA，重复喷涂1次，得到抗氧化涂层，厚度为20μm，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛6份、醋酸戊酯12份、石榴石粉10份、聚亚安酯20份、3-甲氧基丁醇3份。
实施例2
一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用400Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理80min，所述钢材和丙醇溶液的体积比为3:10，取出，在光照400lux下晾晒20h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入苯骈三氮唑，控制喷砂温度为90℃，压力为0.85Mpa，喷砂时间为90min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为70kV，喷涂气压为0.66MPa，喷涂电流为30μA，得到绝缘层涂层，厚度为10μm，所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉20份、乙酸乙酯25份、烯基丁二酸盐8份、十二烷基苯磺酸钠5份、2,6-二羧基吡啶6份；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为80kV，喷涂气压为0.8MPa，喷涂电流为45μA，重复喷涂3次，得到抗氧化涂层，厚度为30μm，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛6份、醋酸戊酯12份、石榴石粉10份、聚亚安酯20份、3-甲氧基丁醇3份。
实施例3
一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用350Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理60min，所述钢材和丙醇溶液的体积比为2:10，取出，在光照300lux下晾晒13h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入苯骈三氮唑，控制喷砂温度为80℃，压力为0.75Mpa，喷砂时间为70min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为50kV，喷涂气压为0.46MPa，喷涂电流为25μA，得到绝缘层涂层，厚度为8μm，所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉20份、乙酸乙酯25份、烯基丁二酸盐8份、十二烷基苯磺酸钠5份、2,6-二羧基吡啶6份；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为70kV，喷涂气压为0.7MPa，喷涂电流为35μA，重复喷涂2次，得到抗氧化涂层，厚度为25μm，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛6份、醋酸戊酯12份、石榴石粉10份、聚亚安酯20份、3-甲氧基丁醇3份。
实施例4
一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用350Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理60min，所述钢材和丙醇溶液的体积比为2:10，取出，在光照300lux下晾晒13h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入苯骈三氮唑，控制喷砂温度为80℃，压力为0.75Mpa，喷砂时间为70min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为50kV，喷涂气压为0.46MPa，喷涂电流为25μA，得到绝缘层涂层，厚度为8μm，所述底漆粉料的重量份原料为：所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉10份、乙酸乙酯15份、烯基丁二酸盐5份、十二烷基苯磺酸钠2份、2,6-二羧基吡啶3份；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为70kV，喷涂气压为0.7MPa，喷涂电流为35μA，重复喷涂2次，得到抗氧化涂层，厚度为25μm，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛2份、醋酸戊酯8份、石榴石粉7份、聚亚安酯10份、3-甲氧基丁醇1份。
实施例5
一种钢材表面的喷涂工艺：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用350Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理60min，所述钢材和丙醇溶液的体积比为2:10，取出，在光照300lux下晾晒13h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入苯骈三氮唑，控制喷砂温度为80℃，压力为0.75Mpa，喷砂时间为70min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为50kV，喷涂气压为0.46MPa，喷涂电流为25μA，得到绝缘层涂层，厚度为8μm，所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉30份、乙酸乙酯35份、烯基丁二酸盐10份、十二烷基苯磺酸钠8份、2,6-二羧基吡啶9份；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为70kV，喷涂气压为0.7MPa，喷涂电流为35μA，重复喷涂2次，得到抗氧化涂层，厚度为25μm，所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛8份、醋酸戊酯20份、石榴石粉12份、聚亚安酯30份、3-甲氧基丁醇5份。
对比例1
本对比例和实施例3的区别在于，一种钢材表面的喷涂工艺：在步骤S3中的喷砂过程，未加入气相除锈剂。
对比例2
本对比例和实施例3的区别在于，一种钢材表面的喷涂工艺：所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉10～30份、乙酸乙酯10份、烯基丁二酸盐12份、十二烷基苯磺酸钠10份、2,6-二羧基吡啶10份。
对比例3
本对比例和实施例3的区别在于，一种钢材表面的喷涂工艺：所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛10份、醋酸戊酯5份、石榴石粉5份、聚亚安酯8份、3-甲氧基丁醇8份。
一、性能测试
将上述实施例1～5和对比例1～3的喷涂工艺对钢材进行喷涂，按照GB/T 50046-2018的防腐标准进行性能测试，测试结果如下：
Figure BDA0002710791990000071
Figure BDA0002710791990000081
由上述结果可知，本发明的喷涂工艺对钢材表面具有较好的耐腐蚀性、耐高温，且经本发明的工艺调整，具有较好的附着力，涂层外观平整光滑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、除杂：去除钢材表面的杂质，使用300～400Kpa的压力水对钢材表面杂物和污渍进行冲洗清洁，使用砂纸进行打磨；
S2、表面预处理：将上述打磨后的钢材放入丙醇溶液中浸泡处理50～80min，取出，在光照200～400lux下晾晒5～20h；
S3、喷砂除锈：采用喷砂机对钢材进行喷砂处理，喷砂过程中，加入气相除锈剂，控制喷砂温度为60～90℃，压力为0.65～0.85Mpa，喷砂时间为50～90min；
S4、喷涂处理：
(1)绝缘层喷涂：将得到喷砂后的钢材进行静电喷涂，将底漆粉料放入在静电喷枪内，喷涂电压为40～70kV，喷涂气压为0.35～0.66MPa，喷涂电流为20～30μA，得到绝缘层涂层，厚度为7～10μm；
(2)抗氧化层喷涂：在绝缘层的基础上喷涂抗氧化层，换上抗氧化粉料进行喷枪，喷涂电压设置为50～80kV，喷涂气压为0.6～0.8MPa，喷涂电流为20～45μA，重复喷涂1～3次，得到抗氧化涂层，厚度为20～30μm。
2.如权利要求1所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S2中，钢材和丙醇溶液的体积比为1～3:10。
3.如权利要求1所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S3中，气相除锈剂为苯骈三氮唑、单乙醇胺或三乙醇胺硼酸酯中的一种。
4.如权利要求1所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S4中，底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉10～30份、乙酸乙酯15～35份、烯基丁二酸盐5～10份、十二烷基苯磺酸钠2～8份、2,6-二羧基吡啶3～9份。
5.如权利要求1所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述步骤S4中，抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛2～8份、醋酸戊酯8～20份、石榴石粉7～12份、聚亚安酯10～30份、3-甲氧基丁醇1～5份。
6.如权利要求4所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述底漆粉料的重量份原料为：陶瓷微粉20份、乙酸乙酯25份、烯基丁二酸盐8份、十二烷基苯磺酸钠5份、2,6-二羧基吡啶6份。
7.如权利要求5所述的一种钢材表面的喷涂工艺，其特征在于：所述抗氧化粉料的重量份原料为：纳米二氧化钛6份、醋酸戊酯12份、石榴石粉10份、聚亚安酯20份、3-甲氧基丁醇3份。
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