專利名稱：一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)車架酸洗磷化新方法。
背景技術(shù)：
在電動(dòng)車制造行業(yè)中，電動(dòng)車架的生產(chǎn)與加工是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為了使電動(dòng)車架能夠防銹和美觀，需要進(jìn)行涂裝工藝。涂裝工藝前須進(jìn)行酸洗和磷化處理，酸洗是去除電動(dòng)車金屬車架表面的污潰，磷化處理是使電動(dòng)車金屬車架表面形成一層磷化膜，使漆膜與基體金屬更好地附著，提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力。目前金屬表面酸洗中使用最為常見的是鹽酸、磷酸或硝酸。其中硝酸由于在酸洗時(shí)產(chǎn)生有毒的二氧化氮?dú)怏w，危害人體健康，一般很少應(yīng)用。鹽酸酸洗適合在低溫下使用，不宜超過45°C，使用濃度10wt% 45wt%，還應(yīng)加入適量的酸霧抑制劑為宜，另外鹽酸暴露在空氣中易冒煙，有刺激性酸味；鹽酸還不能用來清洗不銹鋼和鋁合金，因?yàn)槠渲械穆入x子是能局部破壞鈍化膜的活性離子，是造成小孔腐蝕的主要因素。磷酸的缺點(diǎn)是成本較高，酸洗速度較慢，一般使用濃度10wt% 40wt%，清洗效率低。另外也有用硫酸、或硫酸和鹽酸混合酸作為酸洗液使用的，但對于硫酸酸洗液的濃度、酸洗溫度和酸洗時(shí)間控制各不相同，所添加的酸洗緩蝕劑品種也各不相同。目前傳統(tǒng)的金屬表面磷化液處理工藝中，通常采用磷酸鹽、亞硝酸鹽和鉻酸鹽等，磷化處理后會(huì)產(chǎn)生大量的磷化渣不僅對環(huán)境造成污染還造成資源浪費(fèi)；普通的磷化液中還需添加多種溴酸鹽、有機(jī)過氧化物或氯酸鹽等促進(jìn)劑、容易形成沉渣，成本高；同時(shí)由于對磷化工藝中的總酸度、游離酸度、酸比等參數(shù)及促進(jìn)劑控制不嚴(yán)格，造成金屬表面成膜厚度不均勻、表面不光潔、耐腐蝕性差，從而影響了金屬零部件抗腐蝕能力和產(chǎn)品使用壽命。電動(dòng)車的金屬車架在制造過程中，經(jīng)過搬運(yùn)、劃線、下料成型及焊接等工序，會(huì)在金屬車架表面留下劃傷、劃痕、榔頭印痕跡等。使電動(dòng)車的金屬車架抗腐蝕性能降低，直接影響其使用壽命為提高金屬車 架的抗腐蝕能力，延長產(chǎn)品使用壽命，因此對金屬車架必須進(jìn)行酸洗、磷化表面處理；經(jīng)過酸洗、磷化表面處理后，在涂裝時(shí)可以提高金屬車架的漆膜與基體金屬的附著力，提高整個(gè)涂層系統(tǒng)的耐腐蝕能力。在酸洗過程中采用其濃度為98wt%的濃硫酸經(jīng)稀釋后添加酸洗緩蝕劑使用，使用濃度10 wt% 20wt%不同，因而其除銹能力也不相同，此外,溫度的影響很大，一般在45°C 60°C是起除銹能力最強(qiáng)，除銹時(shí)間最短。酸洗時(shí)間一般為8 min 12min，硫酸還可以用來清洗不能用鹽酸酸洗的不銹鋼和鋁合金車架。在電動(dòng)車的金屬車架酸洗工序后，磷化工序中采用磷酸鋅皮膜劑和磷化中和劑，通過控制:總酸度、游離酸度、磷酸鋅皮膜劑質(zhì)量百分濃度和磷化中和劑質(zhì)量百分濃度參數(shù)及磷化處理溫度和時(shí)間，保證經(jīng)磷化處理后的電動(dòng)車的金屬車架磷化膜外觀均勻完整細(xì)密、無金屬亮點(diǎn)、無白灰、磷化膜為灰色膜
發(fā)明內(nèi)容
為解決背景技術(shù)中傳統(tǒng)酸洗和磷化工藝的技術(shù)難題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為: 一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，包括以下步驟:
(1)金屬車架脫脂；
(2)脫脂后用水清洗；
(3)水洗后的金屬車架浸入酸洗液進(jìn)行酸洗；
(4)酸洗后用水沖洗；
(5)浸入到表面調(diào)整池中表調(diào)；
(6)浸入到磷化池中磷化成膜；
(7)放入清水池中清洗；
(8)磷化線烤爐烘干。所述的步驟(I)中，金屬車架浸入到溫度45°C 60°C、脫脂粉含量5wt% 7wt%的脫脂槽中，脫脂時(shí)間為8 min 12min、總堿度為25±5Pt。所述的步驟(2)中，經(jīng)脫脂后的金屬車架浸入到常溫清水池中清洗，清洗時(shí)間為Imin 3min。所述的步驟(3)中，水洗后的金屬車架浸入溫度45°C 60°C、98wt%的濃硫酸含量為10wt% 20wt%且酸洗緩蝕劑含量·0.20 wt% 0.50 wt%的酸洗槽中，控制浸泡時(shí)間8min 12min,總酸度為 60pt 120pt。所述的步驟(4)中，酸洗后的電動(dòng)車金屬車架浸入到常溫清水中清洗，控制清洗時(shí)間 I min 3min。所述的步驟(5)中，金屬車架浸入到常溫且膠體鈦表調(diào)劑含量0.lwt% 0.2被％的表面調(diào)整池中表調(diào)，控制表調(diào)時(shí)間為I min 3min，保持PH值8 10。所述的步驟(6)中，金屬車架浸入到溫度45°C 60°C磷化池中磷化成膜，控制磷化時(shí)間8 min 12min,磷化池中的溶液總酸度為28pt 35pt,促進(jìn)劑濃度為2.0pt
3.5pt,游離酸濃度2.0pt 3.5pt。所述的步驟(6)中，磷化池中磷化液包括磷酸鋅皮膜劑6wt% 8wt%、中和劑
0.lwt% 0.16wt%、促進(jìn)劑0.4wt% 0.5wt%,余量為水，按重量計(jì)。所述的步驟(7)中，金屬車架首先浸入到常溫清水池中清洗，控制清洗時(shí)間Imin 3min,再浸入到溫度60V 80°C清水池中清洗,控制清洗時(shí)間I min 3min。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:該技術(shù)方法與傳統(tǒng)路線相比較具有:工藝技術(shù)難度小、可操作性強(qiáng)、工藝簡單、維護(hù)簡便，通過控制酸洗工序中:酸洗液的質(zhì)量百分濃度、酸洗溫度、總酸度和酸洗時(shí)間；磷化工序中:總酸度、游離酸度、磷酸鋅皮膜劑質(zhì)量百分濃度和磷化中和劑質(zhì)量百分濃度參數(shù)及磷化處理溫度和時(shí)間，沉渣量少，成膜快速，并且大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減輕工藝性污染；最終得到灰色磷化膜并且結(jié)晶均勻，膜厚度適中。通過磷化成膜后能有效的提高油漆在噴涂金屬車架上的附著力，不易脫落，極大的提高了電動(dòng)車的金屬車架的使用壽命。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本技術(shù)主要采用以下路線完成:(I)脫脂；(2 )水清洗；(3 )酸洗；(4 )水清洗；(5 )表面調(diào)整；(6)磷化；(7)水清洗；(8)烘干。(I)將已焊接好的電動(dòng)車金屬車架浸入到溫度45°C 60°C、脫脂粉含量5wt% 7wt%的脫脂槽中，控制脫脂時(shí)間8 min 12min、總堿度25±5Pt。其目的是:去除金屬車架表面的油污和殘?jiān)Ｆ渲忻撝劭梢允洽?103脫脂粉、HT-8202A脫脂粉、DT-103脫脂粉和RX-13脫脂粉中的任意一種或其中幾種混合使用。(2)經(jīng)脫脂后的電動(dòng)車金屬車架浸入到常溫且100wt%清水池中清洗，控制清洗時(shí)間I min 3min，其目的是:清除金屬車架表面的殘留脫脂液及脫脂產(chǎn)物。(3)水洗后的電動(dòng)車金屬車架浸入到溫度45°C 60°C、98wt%的濃硫酸含量10wt% 20wt%和酸洗緩蝕劑含量0.20 wt% 0.50 wt%的酸洗槽中，控制浸泡8 min 12min、總酸度60pt 120pt。確保酸洗后的金屬車架表面不能發(fā)亮，顏色發(fā)烏且應(yīng)一致，好似做了一層皮膜似的。其目的是:徹底清除金屬車架表面的鐵銹和氧化皮膜。(4)酸洗后的電動(dòng)車金屬車架浸入到常溫且100wt%清水池中清洗，控制清洗時(shí)間
Imin 3min,其目的是:清除金屬車架表面的殘留酸液。(5)將酸洗、水洗后的電動(dòng)車金屬車架浸入到常溫且膠體鈦表調(diào)劑含量0.lwt%
0.2wt%的表面調(diào)整池中表調(diào)，控制表調(diào)時(shí)間I min 3min，表面調(diào)整池中的溶液PH值8 10。其目的是:是促使磷化形成晶粒細(xì)致密實(shí)的磷化膜，以及提高磷化速度；保證下一道工序磷化成膜質(zhì)量。其中的膠體鈦表調(diào)劑可以是云清化工的膠鈦表調(diào)劑、東明化工的膠鈦表調(diào)劑或浙江星豐科技的膠鈦表調(diào)劑中的任意一種。(6)表調(diào)后的電動(dòng)車金屬車架浸入到溫度45°C 60°C且磷酸鋅皮膜劑含量6wt% 8wt%、中和劑含量0.lwt% 0.16wt%、促進(jìn)劑含量0.4wt% 0.5wt%的憐化池中憐化成膜?？刂屏谆瘯r(shí)間8 min 12min,磷化池中的溶液總酸度28pt 35pt、促進(jìn)劑濃度2.0pt 3.5pt、游離酸濃度2.0pt 3.5pt。若游離酸濃度過高，磷化速度慢、甚至不上膜、結(jié)晶疏松，耐蝕性差；若游離酸濃度過低，沉渣增多，金屬車架表面局部或全部鈍化，易形成彩色膜或磷化膜不連續(xù)或無膜。其目的是:促進(jìn)金屬車架磷化膜的快速形成，同時(shí)使磷化膜均勻、細(xì)致和致密，達(dá) 到提高漆膜附著力和耐腐蝕性的要求。其中磷酸鋅皮膜劑可以是HRP-1401皮膜劑、PFE-1401皮膜劑或ZY-304皮膜劑中的任意一種。(7)磷化后的電動(dòng)車金屬車架首先浸入到常溫且100wt%清水池中清洗，控制清洗時(shí)間I min 3min,再浸入到溫度60°C 80°C且100wt%清水池中清洗,控制清洗時(shí)間Imin 3min。其目的是:徹底清除金屬車架表面的殘留磷化液或雜質(zhì)。(8)經(jīng)過酸洗、磷化等工序處理的電動(dòng)車金屬車架最終再經(jīng)磷化線烤爐烘干得到噴涂前的電動(dòng)車金屬車架成品，外觀為灰色膜。外觀目視檢測:好的磷化膜外觀均勻完整細(xì)密、無金屬亮點(diǎn)、無白灰，外觀是為灰色膜。腐蝕性能測定:采用鹽水浸泡法，磷化后的金屬車架在3wt%NaCl水溶液中，在15 25°C溫度下，浸泡Ih不應(yīng)出現(xiàn)銹蝕。在一種電動(dòng)車架酸洗磷化新方法中分別研究了酸洗液中98wt°/c^t酸的質(zhì)量百分含量，酸洗溫度、酸洗時(shí)間、酸洗緩蝕劑種類及配比和酸洗液中總酸度指標(biāo)的控制；磷化池中磷酸鋅皮膜劑質(zhì)量百分含量、中和劑和促進(jìn)劑種類及配比、磷化時(shí)間、磷化池中的溶液總酸度等技術(shù)指標(biāo)。
通過數(shù)次試驗(yàn)確定了最佳工藝技術(shù)參數(shù)條件。在該新方法中:
酸洗溫度控制在45°C 60°C、酸洗液中:98wt%的濃硫酸含量10wt% 20wt%、酸洗緩蝕劑含量0.20wt% 0.50wt%的，總酸度60pt 120pt、酸洗時(shí)間8 min 12min。酸洗緩蝕劑可以是826酸洗緩蝕劑、YH-2緩蝕劑、LS-107酸洗緩蝕劑中的一種或其中幾種混合使用。磷化處理溫度控制在45°C 60°C、磷化池中磷酸鋅皮膜劑含量6wt% 8wt%、中和劑用量0.lwt% 0.16wt%、促進(jìn)劑用量0.4wt% 0.5wt%控制憐化處理時(shí)間8 min 12min,磷化池中的溶液總酸度28pt 35pt、促進(jìn)劑濃度2.0pt 3.5pt、游離酸濃度
2.0pt 3.5pt。磷化中和劑可以是:BF7018型中和劑、AIR-6磷化中和劑、B31中和劑中的任意一種；磷化促進(jìn)劑可以是:PC-304磷化促進(jìn)劑、BF7017型促進(jìn)劑、B26A促進(jìn)劑中的任意一種。以下的實(shí)施例對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。酸洗工序中的工藝參數(shù)確定`如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)金屬車架脫脂； (2)脫脂后用水清洗； (3)水洗后的金屬車架浸入酸洗液進(jìn)行酸洗； (4)酸洗后用水沖洗； (5)浸入到表面調(diào)整池中表調(diào)； (6)浸入到磷化池中磷化成膜； (7)放入清水池中清洗； (8)磷化線烤爐烘干。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(I)中，金屬車架浸入到溫度45°C 60°C、脫脂粉含量5wt% 7wt%的脫脂槽中，脫脂時(shí)間為8min 12min、總喊度為 25±5Pt。
3.根據(jù) 權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(2)中，經(jīng)脫脂后的金屬車架浸入到常溫清水池中清洗，清洗時(shí)間為I min 3min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(3)中，水洗后的金屬車架浸入溫度45°C 60°C、98wt%的濃硫酸含量為10wt% 20wt%且酸洗緩蝕劑含量0.20 wt% 0.50 wt%的酸洗槽中，控制浸泡時(shí)間8 min 12min，總酸度為60pt 120pt。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(4)中，酸洗后的電動(dòng)車金屬車架浸入到常溫清水中清洗，控制清洗時(shí)間I min 3min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(5)中，金屬車架浸入到常溫且膠體鈦表調(diào)劑含量0.lwt% 0.2wt%的表面調(diào)整池中表調(diào)，控制表調(diào)時(shí)間為I min 3min，保持PH值8 10。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(6)中，金屬車架浸入到溫度45°C 60°C磷化池中磷化成膜,控制磷化時(shí)間8 min 12min,磷化池中的溶液總酸度為28pt 35pt，促進(jìn)劑濃度為2.0pt 3.5pt，游離酸濃度2.0pt 3.5pt ο
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(6)中，磷化池中磷化液包括磷酸鋅皮膜劑6wt% 8wt%、中和劑0.lwt% 0.16wt%、促進(jìn)劑0.4wt% 0.5wt%,余量為水，按重量計(jì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，其特征在于:所述的步驟(7)中，金屬車架首先浸入到常溫清水池中清洗，控制清洗時(shí)間I min 3min，再浸入到溫度60°C 80°C清水池中清洗,控制清洗時(shí)間I min 3min。
全文摘要
一種電動(dòng)車架酸洗磷化方法，屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟(1)金屬車架脫脂；(2)脫脂后用水清洗；(3)水洗后的金屬車架浸入酸洗液進(jìn)行酸洗；(4)酸洗后用水沖洗；(5)浸入到表面調(diào)整池中表調(diào)；(6)浸入到磷化池中磷化成膜；(7)放入清水池中清洗；(8)磷化線烤爐烘干。本發(fā)明中的工藝技術(shù)難度小、可操作性強(qiáng)、工藝簡單、維護(hù)簡便，沉渣量少，成膜快速，并且大大降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減輕工藝性污染；最終得到灰色磷化膜并且結(jié)晶均勻，膜厚度適中，極大的提高了電動(dòng)車的金屬車架的使用壽命。
文檔編號(hào)C23G1/02GK103243338SQ20131017850
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月15日
發(fā)明者張曉舜, 劉念亭, 王科峰 申請人:山東威斯特車業(yè)有限公司