纳米技术开拓零部件预处理新领域

   2019-06-26 39
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De Dietrich Thermique公司是欧洲一家非常大的采暖设备生产厂,他们把暖气片喷漆前的化学预处理工艺改成了更加环保的预处理工艺。他们原来在改善暖气片钣材防锈性能、提高粉质漆的附着能力时采用的是传统的铁磷化处理。现在,这家公司每年生产的200000个以上的电热水器和储水箱都采用了无机防锈工艺。这种工艺不会产生有毒有害的重金属、引起水化的磷酸盐或者有机化合物。

无机基层为漆层提供更多附着面积

在新的无机防锈技术中,组成陶瓷基层的纳米颗粒具有决定性的意义和作用。在它的作用下,得到的是非常紧密的陶瓷无机基层表面。这种封闭的表层为漆层提供了比磷化表面更好的附着性能。只需20~30nm的薄薄一次纳米层就能明显提高油漆的附着力,实现更好的防锈保护。初步检验也证明:纳米陶瓷基层厚度明显小于磷化层。在按照ISO 9227标准进行的盐雾试验中,1mm厚的钢板漆层经过了300h的盐雾侵蚀,其结果超出了法国De Dietrich Thermique公司的规定。

 

利用纳米技术开发出了一种能够提高防锈能力、提高油漆
在金属表面附着力的、利用喷涂技术产生的纳米陶瓷基层

现在,利用纳米陶瓷基层可以达到600h的要求。预处理后金光闪闪的纳米基层表面还有另一个附加的好处:根据预处理表面的色泽强弱可以知道所使用的添加成分,这就大大方便了预处理后的质量检验。这种纳米陶瓷基础的喷漆前预处理技术不仅适合于铁钣,还可以在铝合金和镀锌铁钣中使用。在Henkel公司的暖气设备喷漆生产线采用这一新技术之前,在Henkel公司的实验室中,对无机纳米陶瓷基层技术进行了大量的试验 ,在此基础上,该公司还在另一条生产线上进行了小批量的生产试验。

正式投产使用这一新的纳米陶瓷基层预处理技术一年多的时间,它经受住了考验。它每天能够完成300个铁质壳体粉质漆喷涂前的预处理。这比所有喷漆都外协到其他生产厂更加经济、合理。在这种自己喷漆的生产过程中,生产过程也有了更大的自由度,在颜色的选择上也更加灵活。

这些壳体型零件是在预处理生产线中利用特殊的方法进行喷漆前预处理的。整个预处理过程分四步:碱性除脂、三级冲洗、喷涂基层(Bonderite NT纳米磷化剂)和纯净水漂洗。这一过程从开始就非常成功,达到了预期的要求,包括对生产时间和经济性的要求。这样就大大加快了原来放弃的磷化处理生产线的速度。另外,原来(传统工艺)使用的磷化池也不必再加热到55℃,在室温条件下就可以完成新的纳米陶瓷预处理。在De Dietrich Thermique公司改用纳米陶瓷基层的预处理工艺之后比原来的磷化预处理节约了30%的能源。

除此之外,新的预处理工艺还放弃了重金属和磷酸盐的应用。在过去,一年就要更换三次磷化池中的水,以保证很高的预处理质量。而今天,纳米陶瓷预处理池中的水一直使用到现在。纳米磷化剂池中的水可以简单快捷的进行酸碱度PH值平衡,再加入些新鲜的清水即可。

超出原有的经济预期

De Dietrich Thermique公司每年在维护保养和排污方面节约的资金高达250000欧元。在采用新的预处理技术之后,不仅提高了喷漆前预处理的产品质量,而且将预处理工序的工时缩短了45s。这道工序的工时缩短以后,使得整个预处理生产线的生产节拍进一步加快。

 
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