金(jīn)屬零(líng)件在(zài)塗裝(zhuāng)前表麵(miàn)上(shàng)通常(cháng)含有來自(zì)前加工(gōng)工藝以(yǐ)及金(jīn)屬切削(xiāo)或防(fáng)腐(fǔ)保(bǎo)護(hù)的(dí)有(yǒu)機汙(wū)染(rǎn)物，如(rú)潤(rùn)滑油(yóu)，防鏽(xiù)油，切削(xiāo)油(yóu)等。因此，進(jìn)一步塗裝(zhuāng)前必須把(bǎ)表麵的油脂(zhī)等(děng)汙染物清(qīng)洗幹(gān)淨，否則會影響(xiǎng)金屬表(biǎo)麵和塗(tú)層之(zhī)間的粘(nián)合(hé)效(xiào)果(guǒ)，也會(huì)顯(xiǎn)著(zhù)降低它們的粘(nián)合強度。

汙染(rǎn)物(wù)的危(wēi)害(hài)

零(líng)件(jiàn)表麵的油(yóu)汙和(hé)油(yóu)脂可形成(chéng)隔離(lí)膜(mó)，這將導致(zhì)所(suǒ)噴(pēn)塗(tú)的(dí)塗(tú)層(céng)失去(qù)所(suǒ)具備的功(gōng)能(néng)。因(yīn)此後續(xù)必要進(jìn)行維修，從而(ér)導致高昂的維護(hù)成(chéng)本。

高(gāo)質(zhì)量的粉末塗層的先決條件 — 保證零件表麵的高(gāo)清潔(jié)度

在(zài)粉(fěn)末塗(tú)料中(zhōng)，將(jiāng)帶靜電的(dí)粉末塗料噴(pēn)塗(tú)到(dào)電(diàn)接(jiē)地(dì)零(líng)件上，粉(fěn)末(mò)塗料由於靜電(diàn)吸引力而粘(nián)附(fù)在該(gāi)零件(jiàn)上(shàng)。隨後通(tōng)過(guò)液體後，在烘箱中進行粉(fěn)末塗(tú)料(liào)的(dí)交(jiāo)聯。這形成(chéng)了封(fēng)閉的塗(tú)膜，其(qí)作用在(zài)於良好的耐(nài)腐(fǔ)蝕(shí)性和機械(xiè)抗性(xìng)。

而(ér)高質量粉末塗(tú)層的先(xiān)決條(tiáo)件(jiàn)是對表(biǎo)麵(miàn)進(jìn)行預(yù)處理(lǐ)，除了化(huà)學轉換膜(mó)(例如(rú)磷(lín)化)外，還(huán)涉(shè)及到脫脂(zhī)除(chú)油(yóu)。其(qí)中，後者(zhě)是必(bì)要(yào)的，因為粉(fěn)末塗層在(zài)金屬部件上的(dí)高粘合強(qiáng)度(dù)要求(qiú)其表(biǎo)麵(miàn)具有合格的清潔度。

脫脂又稱(chēng)除油(yóu)，通(tōng)常(cháng)通(tōng)過(guò)壓力噴射脫(tuō)脂(zhī)，浸漬脫脂或(huò)使(shǐ)用含(hán)有表麵(miàn)活(huó)性(xìng)劑(jì)的(dí)鹼液(yè)進行(háng)脫脂(zhī)。在(zài)這(zhè)種(zhǒng)情(qíng)況下，符合規(guī)定的清洗槽參數，例如表麵活(huó)性劑(jì)濃度(dù)和(hé)溫(wēn)度是(shì)提高(gāo)工(gōng)藝可(kě)靠性和(hé)實(shí)現零(líng)件表(biǎo)麵足(zú)夠清潔度(dù)的先決(jué)條(tiáo)件(jiàn)。一般(bān)，特(tè)別是在零(líng)件(jiàn)上具有較小(xiǎo)腐蝕性應(yīng)力(lì)的情(qíng)況(kuàng)下(xià)，省去(qù)了(liǎo)轉(zhuǎn)換膜(mó)的應用(yòng)並且僅進行金屬表麵(miàn)的脫(tuō)脂(zhī)。在這種情(qíng)況下(xià)，脫脂(zhī)過程對(duì)於(yú)塗層的粘合強(qiáng)度(dù)更(gēng)為重(zhòng)要。

根(gēn)據行業和應(yīng)用並且取決於後(hòu)續(xù)工(gōng)藝，通過采用不同的合格值來定義(yì)金屬表麵(miàn)是(shì)否含有油脂(zhī)。例如，對於(yú)塗有(yǒu)液(yè)體(tǐ)塗(tú)料(liào)的(dí)所謂“重腐(fǔ)蝕(shí)防護”中 DIN 技術報(bào)告 28“塗層對(duì)鋼結(jié)構的腐蝕防(fáng)護”要(yào)求限值(表(biǎo)麵(miàn)碳 C)為 50 mg / m² 。 另(lìng)一方麵，汽(qì)車(chē)行業要求(qiú)表(biǎo)麵碳含(hán)量小(xiǎo)於 15mg / m²作為塗覆前(qián)無油(yóu)/有油脂鋼(gāng)表麵的(dí)區(qū)分值(zhí)。

出現產(chǎn)品(pǐn)的質(zhì)量問題(tí)

近(jìn)年(nián)來，德累(léi)斯頓腐蝕防(fáng)護(hù)研究(jiū)所(IKS)已經針(zhēn)對失效情(qíng)況(kuàng)發表了(liǎo)大(dà)量(liáng)報告(gào)，其中零件(jiàn)表麵缺(quē)少(shǎo)脫脂除(chú)油工藝會導致塗裝(zhuāng)塗(tú)層分(fēn)離(lí)。 在(zài)大多(duō)數情況下(xià)，這些情況出現(xiàn)在(zài)由低碳鋼或鍍鋅(xīn)鋼製(zhì)成的機器(qì)零(líng)件(jiàn)中。例如，用半平方米的(dí)刮刀可(kě)以(yǐ)將(jiāng)鋼基(jī)材上(shàng)的塗層完(wán)全提起，

測(cè)定(dìng)高達(dá) 1000mg / m²的(dí)烴(tīng)。 典(diǎn)型(xíng)的失效(xiào)情(qíng)況如下圖 1 和(hé) 2 所(suǒ)示。這些(xiē)例(lì)子說(shuō)明了(liǎo)脫脂除油(yóu)不充分(fēn)造(zào)成的(dí)影響。

圖1和圖(tú)2生產中零部件(jiàn)的(dí)粉(fěn)末(mò)塗(tú)層黏(nián)膠強(qiáng)度(dù)不夠，出(chū)現(xiàn)脫落(là)問(wèn)題

解決方(fāng)法(fǎ)對(duì)比(bǐ)

出現這(zhè)種(zhǒng)質量問題(tí)會造(zào)成(chéng)很高的(dí)修(xiū)復成(chéng)本, 並且(qiě)造成了塗層(céng)以(yǐ)及圖像的(dí)丟(diū)失。零(líng)件(jiàn)必須重新返回(huí)到(dào)塗布(bù)工藝，去(qù)除油(yóu)漆後, 需要對(duì)表(biǎo)麵(miàn)進(jìn)行密集清潔(jié), 並對(duì)表麵(miàn)進(jìn)行(háng)後續(xù)的表麵(miàn)清洗, 以確(què)保新(xīn)塗層(céng)擁(yōng)有足(zú)夠的附(fù)著力。在 ICS，通(tōng)過(guò)表麵碳(tàn)分析儀分析(xī)表麵(miàn)碳含(hán)量(liáng)。由於(yú)分(fēn)

析(xī)儀(yí)的測(cè)量(liáng)尺寸(cùn)(最大直徑為(wéi) 30 毫米，長度為 140 毫米)，樣(yàng)品必須從(cóng)較大(dà)的(dí)部件(jiàn)中切(qiē)出。懸(xuán)浮在樣品(pǐn)表(biǎo)麵(miàn)上的烴(tīng)化合物在(zài)450至(zhì)850攝氏度(dù)的(dí)溫度下(xià)在(zài)氧(yǎng)氣流(liú)中(zhōng)燃(rán)燒成(chéng)二(èr)氧化(huà)碳。 紅(hóng)外傳感(gǎn)器測量氣流中二(èr)氧化(huà)碳的濃度。 分析(xī)儀(yí)由此計算(suàn)表(biǎo)麵(miàn)上存(cún)在(zài)的碳量(liáng)。

在當前的(dí)報告(gào)處理中，除了上(shàng)述方法外(wài)，還使(shǐ)用到另一個測(cè)量(liáng)儀器來(lái)處理，它可以非(fēi)破壞性(xìng)地檢測(cè)並量(liáng)化表麵的雜質(zhì)。來(lái)自德累斯(sī)頓 SITA Messtechnik GmbH 公司(sī)新(xīn)開發的(dí) SITACleanoSpector 表麵清(qīng)潔度儀(見圖(tú) 3)通過用(yòng)紫外(wài)綫激發(fā)熒(yíng)光(guāng)來檢(jiǎn)測含(hán)有碳氫(qīng)化(huà)合物的(dí)汙(wū)染物(wù)。在這(zhè)種(zhǒng)激(jī)發(fā)中，有機物質會出現(xiàn)強(qiáng)烈的熒(yíng)光反應(yīng)，從而檢測(cè)油脂膜(mó)和(hé)腐(fǔ)蝕(shí)抑製劑(jì)。熒光強度取決於測量點處(chǔ)的汙(wū)染程(chéng)度(dù)，並由(yóu)傳(chuán)感器(qì)的光電(diàn)二極管進(jìn)行測量(liáng)。新型熒光測(cè)量儀(yí)根據共(gòng)焦測(cè)量(liáng)原(yuán)理工(gōng)作。激發(fā)光和(hé)由(yóu)熒光物質發(fā)射的光遵(zūn)循相(xiāng)同的(dí)平行光(guāng)束(shù)路(lù)徑。從測量結(jié)果來看(kàn)，傳(chuán)感器的(dí)定位沒(méi)有問題，並且表(biǎo)麵粗糙度(dù)對測量沒(méi)有影響。集成(chéng)的紅外點輔(fǔ)助用戶瞄(miáo)準測量點。靈活和(hé)便攜的測量儀器和工(gōng)具箱(xiāng)的(dí)設計(jì)可在(zài)生(shēng)產綫和(hé)實(shí)驗(yàn)室中使用。事實證(zhèng)明，Sita CleanoSpector 是一(yī)種(zhǒng)使用(yòng)簡便(biàn)的(dí)測試設備(bèi)，適(shì)用於(yú)多(duō)種行業(yè)應用。測量儀(yí)器可(kě)在(zài)幹(gān)淨的零件表麵(miàn)上進(jìn)行自(zì)動(dòng)校(xiào)準(zhǔn)。校準值可(kě)存儲在(zài)測(cè)量(liáng)設(shè)備中，另外，測(cè)量和校(xiào)準(zhǔn)點(diǎn)的(dí)數量(liáng)是可根據用(yòng)戶(hù)需求進行調(tiáo)節(jié)的。

SITA表(biǎo)麵清潔(jié)度測量(liáng)儀(yí)

SITA Cleanospector 測量清(qīng)潔(jié)度(dù)單位：百分比(% )

該儀(yí)器的(dí)測(cè)量結果(guǒ)以(yǐ)百(bǎi)分(fēn)比(bǐ)作為(wéi)顯示單(dān)位。 100%的清潔度(dù)意味著表麵沒(méi)有(yǒu)熒光(guāng)汙(wū)染物(wù)。汙染(rǎn)十分嚴重(zhòng)顯(xiǎn)示為 0%的清(qīng)潔(jié)度。測量(liáng)清潔度(dù)的百(bǎi)分之幾就足(zú)夠了，設備用(yòng)戶可(kě)以(yǐ)單獨(dú)定(dìng)義清潔(jié)過(guò)程。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程及(jí)結果

使用 SITA 表麵(miàn)清(qīng)潔度(dù)儀進(jìn)行清潔度控製結果(guǒ)與表麵(miàn)碳含量的(dí)分析(xī)值相(xiāng)關。這(zhè)通(tōng)過 ICS損傷分(fēn)析的(dí)背(bèi)景下(xià)的測量結(jié)果(guǒ)以及(jí)基於(yú)確定汙染測試(shì)表(biǎo)的分析結(jié)果來(lái)確定的(dí)。通(tōng)過(guò)溶解(jiě)在乙酸(suān)乙酯(zhǐ)形成(chéng)和(hé)防腐蝕油(yóu)中進(jìn)行測(cè)試片的汙染，然後用(yòng)該溶液潤濕(shī)測試板。在溶劑揮(huī)發(fā)後，油(yóu)

留(liú)在表(biǎo)麵上，用上(shàng)述(shù)表麵碳(tàn)分析(xī)儀(yí)測定在測(cè)試(shì)板(bǎn)上的表(biǎo)麵碳(tàn)含量，用 SITA CleanoSpector 測(cè)量熒光值。這是在(zài)表麵(miàn)上的(dí)幾個測(cè)量(liáng)點(diǎn)進行(háng)的，隨後(hòu)計(jì)算(suàn)平(píng)均值(zhí)。

圖(tú)4表(biǎo)麵清潔(jié)度(dù)與碳含(hán)量的(dí)的關係

圖 4 顯示了(liǎo)使(shǐ)用 Sita CleanoSpector表麵清潔度(dù)測量儀測量測試片(piàn)清潔度的結果與作(zuò)為測量(liáng)表(biǎo)麵碳含(hán)量的關係(xì)。圖 5 中(zhōng)的圖表證(zhèng)實了兩(liǎng)種(zhǒng)方(fāng)法(fǎ)的測(cè)量結果擁有(yǒu)良好(hǎo)的相關(guān)性，並表明分(fēn)析中使(shǐ)用的(dí)油(yóu)脂(zhī)可以用 Sita CleanoSpector 進(jìn)行(háng)檢測，至(zhì)少達(dá)到每平方米(mǐ) 9 毫(háo)克碳(tàn)的表(biǎo)麵碳含量。

Sita CleanoSpector表(biǎo)麵清潔度(dù)儀(yí)可實(shí)現非接觸(chù)式(shì)量化(huà)測(cè)試，與破壞(huài)分(fēn)析相(xiāng)比，它(tā)的優勢在(zài)於(yú)其適(shì)用(yòng)於(yú)不允(yǔn)許被破壞的零部件。例如(rú)，該儀器用於(yú)研究(jiū)亞(yà)洲生產車間(jiān)中具(jù)有塗層缺(quē)陷的(dí)復雜係(xì)統(tǒng)組(zǔ)件(jiàn)。隨後，立(lì)即進(jìn)行(háng)缺(quē)陷(xiàn)塗層的修(xiū)復(fù)。建議(yì)使用 Sita CleanoSpector 在塗(tú)裝前檢(jiǎn)查(chá)零(líng)件(jiàn)的(dí)表(biǎo)麵清(qīng)潔度，從而量化(huà)監控(kòng)清(qīng)潔過程。這確保了(liǎo)零(líng)件(jiàn)表麵的(dí)高(gāo)清潔質(zhì)量，高效(xiào)避(bì)免(miǎn)由於脫脂除油不充分(fēn)引起(qǐ)的(dí)塗層脫落。