1.前處理工藝

前處理是為了增加塗裝效果，對待塗裝工件預先進行去汙、去脂、防鏽、打底的一個準備工程。金屬表麵常見的汙垢分為物理和化學兩類，物理方麵主要包括環境中的汙染物，固體顆粒以及油汙、塵埃、晶體和沉積在金屬材料表麵的水垢、油垢和泥沙等；化學覆蓋物主要是金屬材料與介質發生化學反應生成的鏽斑、腐蝕性物質等。當金屬材料表麵大麵積存在這些覆蓋物時，不但會嚴重影響該材料的使用效果，也容易使其出現柔性差，不易噴塗等現象，一旦金屬材料經過前處理磷化後，改善其表麵微觀結構，再次進行噴塗即可增強噴塗層的機械強度，增強材料耐腐度。對氧化層的處理有三種方法：溶劑清洗、化學處理和機械處理。輕微氧化的金屬清洗較為容易，重度氧化的金屬氧化層較厚，則需要先進行機械處理，使氧化層鬆動脫落一部分，接下來的清洗工作就會較為簡便。通常經過處理後的金屬表麵具有高度活性，在空氣或使用中更加容易受到灰塵等的影響再度鏽蝕出現氧化情況，因此處理後的金屬表麵應盡可能快的進行膠接。

2.金屬材料中的前處理工藝

前處理一般分為兩種，即製作前工藝流程和產品前處理。對於製作前工藝流程來說，其典型的工藝流程為：預脫脂→脫脂→水洗I→酸洗→水洗II→中和→水洗III→表調→磷化→水洗Ⅳ→鈍化。在使用中可根據實際情況進行適當調整。酸洗除鏽在製件前處理中是必不可少的步驟，但是在前處理過程中要將鏽蝕件和非鏽蝕件分開處理，鏽蝕件進行酸洗，非鏽蝕件則不需要。另一種是產品前處理。比較先進的是采用PLC程序自動控製，來實現工序間自動轉移，其一般流程為：脫脂一水洗一表調一磷化一水洗。產品前處理是將整個產品浸入槽液中進行表麵處理的過程，目前已經有不少廠家采用。各個流程之間相互獨立同時又相互影響，每個工藝都有需要注意的地方由於各個環節的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。①脫脂。脫脂是一種化學過程，通過皂化等反應使各類油脂從金屬表麵脫落，變成可溶性物質或者穩定地分散在溶液內。好的脫脂效果應該是在金屬表麵不存在可目視到的油脂、乳濁液等汙物，否則應再次進行脫脂直至金屬表麵幹淨無汙。是否成功脫脂取決於槽液中的遊離堿度、脫脂液的溫度、處理的時間、脫脂液含油量等，隻有各個方麵都處於最佳狀態時才能保證最佳的脫脂效果。由於各個環節的處理方法不同因而各個工藝有這不同的要素。不同的脫脂液有不同的脫脂溫度，若溫度過高則會帶來一些副作用，當脫脂液與油汙充分接觸時才能有良好的脫脂效果。②酸洗。金屬材料在製造、運輸和存放中無可避免的會產生鏽蝕。由於鏽蝕層結構疏鬆不易附著，且氧化物與金屬之間可組成原電池造成金屬進一步的腐蝕破壞，極易使圖層破損，因此塗裝前必須將其除淨。酸是一種很好的除鏽劑，當酸液濃度恰到好處時，既不會使金屬工件發生變形，又能很好的完全的除去金屬上的鏽蝕，但若酸液濃度過高則會損傷工件本身。酸洗的目的即是要除去鏽蝕，當酸洗結束後，金屬工件表麵不再存在可目視到的氧化物、鏽蝕及過蝕現象時則表明酸洗效果很好。酸洗效果受到遊離酸度、酸洗溫度和時間的製約，實際操作時要注意嚴格控製槽液的溫度和處理時間，如若不然會加劇金屬的腐蝕程度造成相反的效果。當酸液的鐵離子含量超過10%應及時更換。③表調。表麵調整劑可以消除工件表麵因堿液除油或酸洗除鏽所造成的表麵狀態的不均勻性，使金屬表麵形成大量的極細的結晶中心，從而加快磷化反應的速度，有利於磷化膜的形成。在進行表調時要注意檢查水質的好壞同時要注意金屬工件所使用的時間長短，不同的條件會產生不同的表調效果。槽液配製時要預先添加軟水劑來消除水體中所含水鏽和過量鈣鎂離子對表調效果的影響。但是當使用時間較長或所含雜質離子較多時膠體會喪失活性，此時膠體的穩定性遭到破壞，就必須更換槽液。④磷化。磷化是一種化學與電化學反應形成磷酸鹽化學轉化膜的過程，所形成的磷酸鹽化學轉化膜稱之為磷化膜。磷化的目的主要是給基體金屬提供保護在一定程度上防止金屬被腐蝕。磷化是整個前處理工藝中最為重要的一個環節，但酸比、溫度、沉渣量、亞硝酸根、硫酸根、亞鐵離子等因素都可以對其產生影響，相對其他環節來說過多的影響因素使其很難控製同時也突出其的重要性。適當提高溫度一方麵可以加快成膜速度，但要注意對溫度的控製，過高時會影響槽液的穩定性。隨著磷化反應的不斷進行槽液內會產生影響反應的殘渣，因此必須根據處理的工件量和使用時間進行槽液的更換。⑤鈍化。鈍化也稱封閉。鈍化是為了封閉磷化膜孔隙，提高磷化膜的耐腐性。目前一般采用含鉻處理和無鉻處理兩種方式，有些使用堿性無機鹽型鈍化方法中存在大量損害漆膜的長期附著力和耐蝕性的物質。⑥水洗。水洗的目的是清除工件表麵從上一道槽液所帶出的殘液，水洗質量的好壞可直接影響工件的磷化質量和整個槽液的穩定性。水洗槽液一般控製淤泥殘渣含量不能過高否則容易出現工件表麵掛灰、槽液表麵應無懸浮雜質、槽液PH值應接近於中性防止槽液竄槽從而影響後續槽液的穩定性。

3.結語

雖然前處理技術在金屬材料防鏽除汙中的應用很大，但是其過程中包含磷化這一工序，盡管磷化的抗腐蝕性能非常優異，但同時它也存在著耗能高、汙染較嚴重、含有還害重金屬、廢水處理較困難、容易在管壁及管道內結渣等一係列問題，隨著科技的不斷進步和環保要求的不斷提高，需要我國科研技術人員進行無毒環保磷化和完全擯棄含磷配方的全新工藝兩個方麵的研究，使得前處理技術更加成熟和完善。