抛丸除锈工艺与电泳的配套性研究

抛丸除锈工艺与电泳的配套性研究 支钢、李卫、 ,东风汽车有限公司工艺研究所 湖北十堰 442001, 【摘 要】 对热轧板进行抛丸除锈做成不同粗糙度试板和酸洗除锈试板～电泳后进行耐盐雾对比试验～得出底材板粗糙度对漆膜耐腐蚀性有较大的影响。为抛丸工艺的合理使用、选择涂装工艺提供参考依据。 【关键词】抛丸除锈、酸洗、粗糙度 0前言 商用车车架、车轮等主要总成现多采用热轧板，根据所需强度不同，板厚约为5-12mm，热轧板在轧板过程中，由于高温作用形成氧化皮，在使用这类热轧板生产车架、车轮前，需进行除锈，以保证后道工序涂装质量，传统的除氧化皮及除铁锈工艺采用酸洗工艺，酸洗工艺的缺点是酸雾大，造成酸洗车间及周围厂房的钢结构、设备的锈蚀，清洗水消耗量大以及酸洗后沉渣多污染环境。为解决酸洗带来的问题，抛丸除锈工艺也逐渐被采用，但抛丸除锈工艺是否适合与车架、车轮等零件常用的电泳涂装配套，需经实验确定，本文就抛丸除锈与电泳涂装的配套性进行研究以及介绍抛丸除锈在车架厂的应用情况。 1抛丸板、酸洗板与电泳涂装工艺配套后耐盐雾对比试验 抛丸除锈工艺与酸洗除锈工艺相比，抛丸除锈减少“氢脆”，不发生“过蚀”，提高材料疲劳强度，没有刺鼻性气味，不伤害皮肤，没有酸污染等优点，但是抛丸除锈使工件表面粗糙度大大增加，电泳漆膜在烘干时流平会造成微观边缘漆膜厚度偏薄，可能会影响涂装后漆膜耐腐蚀性能。对此，我们对车架用热轧钢板抛丸，做成不同粗糙度的试板以及酸洗除锈试板，电泳后进行漆膜耐盐雾对比试验。 1.1抛丸板的制备: 通过调整抛丸设备的转速、压力来控制试板表面的粗糙度(丸粒直径0.5-0.8毫米)，抛丸板粗糙度由大到小分别是1#、2# 、3#，4#为未抛丸的酸洗板。 1.2试板制备工艺: 抛丸除锈(或酸洗)----测量试板表面粗糙度(记录)------除油脱脂----水洗-----表调-----磷化-----烘干-----阳极电泳-----烘干-----测量试板表面粗糙度(记录)。 1.3试验结果 见表1和照片-1至照片-6 表1不同粗糙度试板电泳漆膜耐盐雾试验结果 板号 酸洗板 抛丸板 项目 4#--1 4#--2 4#--3 3#-1 3#-2 3#-3 2#-1 2#-2 2#-3 1#-1 1#-2 1#-3 电泳前试2.4-2.9 3.8-4.0 2.4-2.8 5.8-6.3 5.2-6.3 4.8-6.1 7.1-9.3 6.8-8.4 7.0-8.9 9.8-12.8 9.1-11.3 9.9-11.2 板粗糙度 (微米) 电泳后试1.4-1.9 1.3-1.8 2.4-2.8 2.2-2.6 2.2-2.8 2.0-3.0 3.2-3.4 2.7-3.5 2.6-3.5 4.1-5.9 4.6-5.3 4.0-5.8 板粗糙度 (微米) 电泳漆膜25-28 26-30 26-28 27-28 26-28 27-29 29-33 29-32 30-33 27-32 27-32 31-32 厚度 (微米) 185小时 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 无变化 板面开始板面开始板面开始 出现锈点 出现锈点 出现锈点 206小时 无变化 无变化 无变化 板面开始无变化 无变化 板面锈点板面锈点板面锈点板面锈点板面锈点板面锈点 出现锈点 多，叉线没多，叉线没多，叉线没多，叉线没多，叉线没多，叉线没 有扩蚀 有扩蚀 有扩蚀 有扩蚀 有扩蚀 有扩蚀 236小时 无变化 无变化 无变化 板面出现板面出现板面出现 3-5个锈点 3-5个锈点 3-5个锈点 277小时 板面出现无变化 板面出现板面锈点板面锈点板面锈点 3-5个锈点 3-5个锈点 较多，叉线较多，叉线较多，叉线 没有扩蚀 没有扩蚀 没有扩蚀 306小时 板面出现无变化 板面出现 3-5个锈点 3-5个锈点 355小时 板面出现板面出现板面出现 十余个锈五个锈点 十余个锈 点 点 照片-1 4#板耐盐雾277小时 照片-2 4#板耐盐雾355小时 照片-3 3#板耐盐雾277小时 照片-4 3#板耐盐雾306小时 照片-5 2#板耐盐雾206小时 照片-6 1#板耐盐雾206小时 1.4小结 1.4.1从耐盐雾结果看，试板粗糙度越大，漆膜耐盐雾越差，试板锈点越多。 1.4.2酸洗板耐盐雾性能明显优于抛丸板耐盐雾性能，酸洗板漆膜外观比抛丸板好，平整光 0亮，抛丸板粗糙度(Ra)越大，漆膜光泽越低(酸洗板漆膜光泽23/60，抛丸板漆膜光泽 012.6/60)。 1.4.3热轧板采用抛丸除锈，抛丸后板面粗糙度(Ra)小于6微米，耐盐雾性能与酸洗板接近。 2抛丸板存放性试验 由于抛丸除锈板使钢板表面活化，易产生浮锈，但由于车架装配有一定周期，主梁、加强梁均有一定的存储量，为满足生产物流要求，又要保证抛丸后的工件不再产生浮锈，因此进行了抛丸除锈样板室内外存放实验，以确定产生浮锈的最长存放时间。 2.1存放试验 试验结果见表2 表2抛丸板存放时间试验 室内存放 室外存放 干燥器存放 晴天 雨天 晴天 雨天 10天后有轻微4-5天出现锈点 7天出现锈点 1天出现锈点，3一年无变化 锈点 天满板黄锈 2.2小结: 除锈后的板材不宜存放时间过长，晴天可存放7天，雨天及阴天湿度大，只能存放4天，因此抛丸后的工件必须及时涂装避免生锈影响漆膜外观及耐腐蚀性能。 3抛丸除锈工艺在车架上的应用 3.1车架抛丸除锈及涂装工艺 板材开卷——滚压成型——三面冲孔——切割——大梁抛丸除氧化皮及除铁锈等工序——总装成车架——车架涂装 3.2车架抛丸前后粗糙度测定 抛丸前热轧板平均粗糙度: 4.4-4.6微米。 抛丸后热轧板平均粗糙度: 6.2-7.8微米(钢丸粒径0.6-0.8毫米),除锈除氧化皮效果好。 车架电泳涂装后平均粗糙度: 1.6-2.3微米(漆膜厚度28-32微米)。 3.3小结 抛丸生产线投产以来，除锈除氧化皮效果好，抛丸后钢板粗糙度控制在8微米以下，电泳涂装后漆膜外观好。由于没有及时车架装配，现场少量抛丸除锈钢板有再生锈现象。 4抛丸除锈工艺在应用时可能会出现的问题: 4.1糙度大，造成耐腐蚀性能降低 抛丸除锈后钢板表面比酸洗除锈的钢板板面粗糙度大，盐雾试验 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 钢板表面粗糙度越大，耐盐雾性能越差。因此要严格控制抛丸粒径和抛丸压力。电泳漆膜在26-28微米时，其粗糙度Ra应小于6μm。但由于要考虑抛丸除锈的效率及成本，抛丸除锈后板面粗糙度Ra往往大于6μm，有时8μm以上，建议车架、车轮无面漆工艺时，最好采用酸洗除锈工艺，因为酸洗除锈后板面粗糙度Ra一般4μm左右，而且有工序间防锈工艺，能保证在涂漆前工件无浮锈且粗糙度小，能保证涂装后漆膜耐腐蚀性能。但对有电泳底漆、面漆涂装工艺或采用喷粉涂装工艺涂装车架、车轮时，由于漆膜总厚度较厚，保证涂装后锐边处涂层耐腐蚀性能，抛丸除锈工艺可以采用。 4.2无工序间防锈措施，易产生带锈涂装 抛丸除锈后的板材如果不及时加工成零件进行涂装，板材很快产生浮锈，在晴天气候空气干燥，存放车间的抛丸板材可以存放一周,但是阴天或雨天空气潮湿,板材存放4天就产生浮锈。 4.3故障率高，维修量大， 抛丸设备是高故障率的设备，要求精心维护，从现场操作记录看，几乎每天都有小故障，因此要考虑平时抛丸设备维修时间。而酸洗工艺维修工作量非常小。 4.4抛丸设备的消耗物品 进口抛丸器4万欧元1个，抛丸器的抛头叶片是易损件，使用周期1200小时，国产抛头叶片使用周期400小时，车架厂两条抛丸设备分别使用进口抛丸器和国产抛丸器。 抛丸材料:车架厂使用的合金铸钢丸，丸粒直径0.6-0.8毫米,丸粒越小,抛丸后钢板粗糙度越小,但是丸粒消耗越大(都碎成粉末状), 除尘费用越高。 照片7车架抛丸线主控板 5结论: 抛丸除锈虽然能解决酸洗除锈工艺酸雾污染等问题，但是抛丸除锈带来新问题，表面粗糙度高影响漆膜耐腐蚀性能，表面粗糙度大，影响漆膜外观。因此在商用车零部件涂装生产时需慎重采用抛丸除锈工艺。 抛丸除锈工艺、酸洗除锈工艺各有优缺点，在采用那种除锈工艺时应充分考虑后道涂装工艺，以保证除锈工艺与涂装工艺的配套性能。