一、 散熱器為什么要進(jìn)行涂裝前處理？

答：散熱器已經(jīng)成為“三北”甚至南方部分地區(qū)家居、辦公及部分工廠生產(chǎn)車間必不可少的組成部分，對她的提供熱能的功能，人們自然是非常熟悉了，但這只是她的主要的使用功能，同時(shí)她還具有裝飾和美化環(huán)境的功能。散熱器的外表面必須進(jìn)行涂裝，比如傳統(tǒng)的鑄鐵散熱器噴銀粉漆，新型散熱器噴粉末涂料，這等于是給散熱器穿上一層“衣裳”，這層“衣裳”除了把散熱器打扮靚麗以達(dá)到更好地美化環(huán)境的作用以外，還能抵御空氣中的水份、氧氣以及其它腐蝕介質(zhì)的侵蝕，防止散熱器本體受到影響。與傳統(tǒng)鑄鐵散熱器不同的地方是，大部分新型散熱器還須在內(nèi)腔灌裝內(nèi)防腐涂料，從而在鍋爐循環(huán)水和散熱器內(nèi)腔體之間豎起一道防腐屏障，以大大提高散熱器的使用壽命。前述噴銀粉漆、噴粉末涂料、內(nèi)防腐灌裝等都屬于涂裝的范疇，為了達(dá)到更好的涂裝效果，則必須對散熱器毛坯進(jìn)行涂裝前處理，采用物理、化學(xué)或電化學(xué)的方法，把附著在散熱器表面和內(nèi)腔的各種油污、銹皮、水份、塵埃等異物清除掉，并改善其性能，以滿足粉末噴涂、陰極電泳底漆涂裝和內(nèi)防腐涂料灌裝對基材的要求。

僅僅把散熱器表面的異物清楚干凈還不夠，因?yàn)檫@樣只是為涂裝提供了清潔表面而已，還不足以保證得到良好的涂膜。要大大提高涂鹽膜的附著力和耐蝕性，需要經(jīng)過磷化處理，使散熱器內(nèi)外表面生成一層難溶性的磷酸鹽膜層，從而為涂膜提供良好基底，實(shí)驗(yàn)表明，經(jīng)過磷化處理的工件的耐蝕性一般是未經(jīng)磷化的工件的耐蝕性的4-5倍。歸納起來，磷化的作用主要體現(xiàn)在兩方面，第一：工序間防銹，防止脫脂、除銹干凈的工件在涂裝之前返銹；第二：提高涂層的附著力和耐蝕性，而這是最關(guān)鍵的。
二、 散熱器涂裝前處理主要有哪些方式？
答：最主要有兩種處理方式即物理機(jī)械法和化學(xué)法。早期的鑄鐵散熱器基本均是采用噴砂或拋丸處理，這是典型的物理機(jī)械法，最近有少數(shù)新型散熱器廠家采用拋丸處理，部分業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為這是新工藝，其實(shí)是誤傳，在此我把噴砂和拋丸的基本情況給大家做一介紹。
噴砂、拋丸處理是采用壓縮空氣或高壓水流等作為動(dòng)力，將砂子或鋼丸向工件表面噴射以除掉工件表面的異物，獲得粗糙表面從而有利于涂裝的方法。噴射砂子的處理方式叫做噴砂，可采用河沙、石英砂等；噴射鋼丸的處理方式叫做噴丸，可采用鋼丸、金屬碎塊等做為噴料。
化學(xué)處理法即是通過浸泡、噴淋或擦拭的方法讓脫脂劑、除銹劑、磷化劑等化學(xué)藥劑與金屬工件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而去除工件表面的異物并產(chǎn)生合適的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜以提供適合涂裝的良好基底。
噴砂、拋丸處理效率比較高，操作簡單，表面粗糙度適宜，涂膜的附著力較好，但是也有以下缺陷：①對于外型較復(fù)雜的工件，有些地方無法處理或處理不凈；②對薄板工件不太適用，因?yàn)閲娚鋲毫μ螅鬃冃危虎蹖π枰幚韮?nèi)腔的表面不適用；④工件表面容易殘留雜質(zhì)，帶來涂裝隱患；⑤粉塵污染大，即危害環(huán)境又影響操作者身體健康。而化學(xué)處理法則具有不會(huì)使工件變形，工件各個(gè)部分都能處理到，使用成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是有一定污染，但可以通過污水處理和勞動(dòng)保護(hù)來保證環(huán)境和工人身體不受影響。如果要對新型散熱器進(jìn)行噴砂或拋丸處理的話，首先只能處理外表面，內(nèi)腔無法處理從而不能涂裝內(nèi)防腐涂料，要想保證散熱器的使用壽命只能通過增加管壁厚來解決，無疑這會(huì)導(dǎo)致成本的大幅上升；其次，有些單位因?yàn)樵O(shè)備所限，壓縮空氣本身含油率高，造成經(jīng)噴砂或拋丸處理后的散熱器表面還有殘留油污等雜質(zhì)，必須要再經(jīng)過化學(xué)處理才能除去，否則會(huì)影響涂膜質(zhì)量，實(shí)際生產(chǎn)中，我們有一些客戶就是先噴砂或拋丸處理然后再進(jìn)行化學(xué)處理的，造成不應(yīng)有的浪費(fèi)。所以，鑒于以上原因，目前各行業(yè)進(jìn)行涂裝前處理時(shí)，除了厚、重、大的工件不宜用化學(xué)處理方式處理而采用噴砂或拋丸處理外，大部分均采用化學(xué)處理，新型散熱器也不例外，目前至少有95%以上的廠家采用化學(xué)處理法，預(yù)計(jì)今后很長一段時(shí)間內(nèi)這一格局也不會(huì)改變。
三、 鋼制散熱器涂裝前處理的主要工藝？
答：自新型散熱器面世以來，鋼制散熱器的涂裝前處理工藝經(jīng)歷了由簡單到規(guī)范的過程，大體上可以分為以下四個(gè)階段：
第一階段：早期的鋼制散熱器的涂裝前處理工藝只有三個(gè)工序：
除油除銹二合一→水洗→磷化
這一工藝比較簡單，也比較容易控制，且設(shè)備投入和生產(chǎn)維護(hù)成本比較低，但是運(yùn)行一段時(shí)間之后就有問題了，這一個(gè)問題也是跟散熱器本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)。散熱器外面是要噴塑，而內(nèi)腔要涂內(nèi)防腐，這就要求磷化膜跟內(nèi)防腐涂料和塑粉都要有很好的配套性，但是彩膜的晶相結(jié)構(gòu)比較特別，呈非晶相平面分布，滿足不了要求，特別是與內(nèi)防腐涂料的結(jié)合力不太好。如今這樣的工藝已經(jīng)基本被淘汰了。
第二階段：一方面鐵系彩膜磷化與內(nèi)防腐涂料的配套性欠佳，而且彩膜的耐蝕性本身不是很好，早期散熱器廠家產(chǎn)量不大，有時(shí)生產(chǎn)間隙稍長，經(jīng)過磷化的工件在等待噴涂的過程中容易重新長銹；另一方面已經(jīng)有消費(fèi)者和經(jīng)銷商提出希望采用鋅系灰膜磷化，于是鋅系磷化就應(yīng)運(yùn)而生了，前處理從三步工藝變成了五步工藝：
除油除銹二合一→水洗→表調(diào)→磷化→水洗
鋅系灰膜磷化一般情況下需要在磷化前后加上表調(diào)和水洗工序，這樣才能保證得到結(jié)晶細(xì)密、均勻的磷化膜。鋅系磷化膜的基本成分是Zn2Te（PO4）2?4H2O和Zn3（PO4）2?4H2O，其結(jié)晶多呈樹枝狀或針狀，孔隙較多，與塑粉和內(nèi)防腐涂料的配套性俱佳。
第三階段：隨著散熱器加工的工藝和手段越來越多樣化，工件表面的油污越來越復(fù)雜，原來的除油除銹二合一對有一些油就奈何不了，所以就把脫脂和除銹分開，變成了七步工藝。
脫脂→水洗→除銹→水洗→表調(diào)→磷化→水洗
第四階段：解決了除油和磷化膜的問題后，又發(fā)現(xiàn)磷化液比其他的行業(yè)老化得快，而且夾縫和絲口處的磷化膜易返銹，這主要跟散熱器內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)系，因?yàn)樯崞鲀?nèi)腔的殘液很難控凈，控不凈就會(huì)帶到后面的槽子里面去，殘酸會(huì)帶到表調(diào)槽和磷化槽里面 ，影響表調(diào)和磷化液的使用壽命，并且影響磷化膜的耐蝕性。為了應(yīng)對這一個(gè)情況，主流廠家主要采取了兩個(gè)措施：①調(diào)整磷化液配方以適應(yīng)散熱器的特殊結(jié)構(gòu)。磷化液生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)磷化液時(shí)添加錳、鎳等作為改性劑，加入錳離子可以提高磷化反應(yīng)速度，降低磷化膜厚度，提高夾縫處的耐蝕性，提高磷化膜的抗堿性能，增強(qiáng)涂膜附著力；加入鎳離子可以細(xì)化磷化膜結(jié)晶，提高磷化膜耐蝕性，這種磷化液就是大家俗稱的鋅錳鎳三元體系磷化液；②完善前處理工藝，在除銹后面加中和及水洗，用堿性的中和液把殘酸中和掉。這樣就變成了九步工藝：
脫脂→水洗→除銹→水洗→中和→水洗→表調(diào)→磷化→水洗
這種工藝在散熱器行業(yè)里面，包括在其他的需要噴涂的行業(yè)都是比較規(guī)范和完整的，我們推薦大家采用這種工藝。
四、 為什么磷化處理能提高涂膜的附著力？
答：這是由磷化膜的結(jié)構(gòu)決定的。首先，磷化膜是通過化學(xué)反應(yīng)在金屬基體上生成，它與金屬基體已成為一個(gè)整體而且結(jié)合強(qiáng)固；其次，磷化膜具有多孔性，能夠更充分地吸附涂料，使涂料滲透到磷化膜的孔隙之中，涂料與磷化膜進(jìn)行物理咬合，產(chǎn)生強(qiáng)大的剪刀力。通俗地講，如果把涂膜直接覆蓋在工件表面上，這是單純的物理作用；而把涂膜覆蓋在經(jīng)磷化處理后的工件上，就把單純的物理作用變成了化學(xué)作用—物理作用，涂膜附著力自然大大提高了。


五、 為什么磷化處理能提高涂膜的耐蝕性？
答：磷化膜是一層非金屬的不導(dǎo)電隔離層，能使在工件—涂膜界面的工件表面從優(yōu)良導(dǎo)體轉(zhuǎn)為不良導(dǎo)體，抑制工件表面腐蝕微電池的形成，進(jìn)而有效阻止涂膜的腐蝕。未經(jīng)磷化的工件表面容易發(fā)生微電池腐蝕，加上金屬是優(yōu)良導(dǎo)體，涂膜與金屬工件之間的毛細(xì)管現(xiàn)象能把涂膜下面的電解質(zhì)吸出來，使腐蝕向四周擴(kuò)展，最終導(dǎo)致涂膜起泡、剝落。而經(jīng)過磷化的工件表面，由于被不導(dǎo)電的磷化膜所隔離，可以防止電解質(zhì)的橫向發(fā)展，有效抑制膜下的絲狀腐蝕及涂膜損壞處腐蝕的擴(kuò)展。

六、 用汽油等溶劑擦拭散熱器外表面后噴涂的附著力也挺好，為什么還要上工藝復(fù)雜 的前處理？
答：有些小型散熱器生產(chǎn)廠，采用汽油等稀料或一般的清洗劑對散熱器表面進(jìn)行簡單擦拭后噴涂，檢測附著力合格，據(jù)此認(rèn)為自己的這種處理方法既簡單經(jīng)濟(jì)又能保證質(zhì)量，所以沒有必要上規(guī)范的前處理工藝，這是絕對錯(cuò)誤的。實(shí)際上，附著力短期內(nèi)達(dá)標(biāo)并不表明散熱器涂裝質(zhì)量就一定合格，真正合格的產(chǎn)品應(yīng)該是附著力長期達(dá)標(biāo)，前述處理方法得到的涂膜過不了多久就會(huì)逐漸顯現(xiàn)出缺陷，因?yàn)樵诮饘倩w和涂層的界面上缺少不導(dǎo)電的磷化膜層或鉻化膜層，此界面處的金屬基體仍是優(yōu)良導(dǎo)體，如果有一處涂裝隱患，極易在腐蝕微電池的作用下蔓延開來，從而造成涂膜起泡或剝落。

七、 為什么目前市場上的散熱器廠家一般都采用鋅系磷化而不是鐵系磷化？
答：這個(gè)問題實(shí)際上已經(jīng)在第三個(gè)問題中已經(jīng)回答了，現(xiàn)將其單列出來并予以補(bǔ)充，希望引起大家進(jìn)一步重視。歸納起來主要有兩個(gè)原因：①鐵系彩膜磷化的耐蝕性不如鋅系灰膜磷化；②最關(guān)鍵的是鐵系彩膜磷化不能適應(yīng)新型散熱器的涂裝方式，新型散熱器和一般工件不一樣，她一般會(huì)面臨三種涂裝方式：靜電噴塑、陰極電泳和內(nèi)防腐涂料浸涂，因此要求磷化膜致密均勻、耐堿性強(qiáng)或擁有合適的晶相結(jié)構(gòu)，鋅系磷化膜的結(jié)晶一般都是樹枝狀或針狀結(jié)構(gòu)（見圖2），與塑粉、電泳底漆、內(nèi)防腐涂料的配套性優(yōu)異，而鐵系磷化膜的結(jié)晶則是不規(guī)則的點(diǎn)狀蝕坑（見圖3）。

早期的散熱器生產(chǎn)廠由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，最開始大都選擇了鐵系磷化，后來基本上都花了不小代價(jià)，停產(chǎn)，增加設(shè)備，換藥劑，用鋅系磷化取代了鐵系磷化。可據(jù)筆者調(diào)查，目前仍有少數(shù)廠家繼續(xù)采用鐵系磷化，甚至有些新建廠為節(jié)省投資也想采用鐵系磷化，重復(fù)前人走過的彎路，此乃不明智的因小失大之舉。

八、 散熱器涂裝作業(yè)要特別注意哪三道關(guān)鍵工序？
答：應(yīng)特別注意涂裝前處理、涂布、干燥三道關(guān)鍵工序。涂裝前處理的作業(yè)內(nèi)容前面已經(jīng)詳細(xì)敘述，不再重復(fù)了；涂布顧名思義就是把涂料涂覆到工件表面的過程，比如靜電噴塑、陰極電泳、灌裝內(nèi)防腐涂料；干燥包括烘干磷化膜或鋁件鉻化膜的水份、烘烤內(nèi)防腐涂料和粉末涂料使其固化成膜。應(yīng)該說整個(gè)涂裝是個(gè)系統(tǒng)工程，每一個(gè)環(huán)節(jié)均需處理好才能得到優(yōu)質(zhì)的涂膜，但從涂裝實(shí)踐來看，涂裝前處理是關(guān)鍵工序中的基礎(chǔ)工序，它對整個(gè)涂膜質(zhì)量、涂膜使用壽命均有著重要影響，采用同樣的涂料，而僅僅是涂裝前處理方法不同，其涂裝之后涂膜的耐蝕性效果可能會(huì)差數(shù)倍之多。涂料的性能越好，對涂裝前處理質(zhì)量好壞程度也越敏感，涂裝前處理質(zhì)量低劣或未進(jìn)行涂裝前處理的工件，即使涂裝再高級的涂料，也只能是浪費(fèi)。

九、 磷化與脫脂、除銹有什么關(guān)系？
答：磷化是中心環(huán)節(jié)，脫脂和除銹是磷化之前的準(zhǔn)備工序，因此在生產(chǎn)過程中，既要磷把化工作作為重點(diǎn)，又要從磷化質(zhì)量的要求出發(fā)，抓好脫脂和除銹工作。
優(yōu)質(zhì)的磷化膜只有在油污去除徹底的工件表面才能生成，油污殘留在工件表面，不僅會(huì)嚴(yán)重阻礙磷化膜的生長，而且還會(huì)影響涂膜的附著力、干燥性能、裝飾性能和耐蝕性能。

磷化膜的晶粒是在工件表面形成的，晶粒反應(yīng)點(diǎn)越多，膜層結(jié)晶越細(xì)越致密。反之，晶粒點(diǎn)越少，晶粒之間的相互作用越小，得到的膜層越粗大、越稀松。
磷化膜是不能在銹層和氧化皮上生長的，所以在磷化前必須徹底除銹。除銹時(shí)間對磷化影響也不容忽視，強(qiáng)酸除銹時(shí)間過長，工件表面會(huì)出現(xiàn)過腐蝕，工件表面粗糙，磷化膜結(jié)晶粗大多孔；強(qiáng)酸除銹時(shí)間過短，工件表面活化不夠，同樣會(huì)使磷化膜結(jié)晶粗大。因此，控制除銹的時(shí)間，對于獲得密集活化點(diǎn)，形成致密的磷化膜有著重要的作用。
十、 為什么說涂裝前處理具有隱藏性、滯后性和不可逆性？
答：相對于涂裝前處理以外的其它工序而言，涂裝前處理具有如下主要特征：
①隱藏性：當(dāng)工件噴涂以后涂裝前處理的工作成果就看不見摸不著了，只有等出現(xiàn)問題后才會(huì)想到它。就好象建樓房，如果地基不處理好，最后樓房就會(huì)出現(xiàn)沉降、開裂等現(xiàn)象，出現(xiàn)這些現(xiàn)象后，再要想去重做地基，那就太麻煩了。
②滯后性：由于涂裝前處理引起的涂裝質(zhì)量缺陷一般要經(jīng)過一定周期后才能暴露出來，但暴露出來的問題多半就是大問題。
③不可逆性：噴涂環(huán)節(jié)引起的質(zhì)量缺陷容易在下線入庫前被發(fā)現(xiàn)，一般經(jīng)過局部處理后補(bǔ)噴即可；而由于涂裝前處理引起的涂裝質(zhì)量缺陷過一定周期才暴露出來后，往往需要整體脫塑后再重新噴涂，局部缺陷不能修復(fù)，往往要以整體修復(fù)為代價(jià)。

某研究所專門對影響涂裝質(zhì)量的因素進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)涂裝前處理占各種因素的首位。因此，我們應(yīng)高度重視涂裝前處理，以免散熱器成品出現(xiàn)涂膜縮孔、起泡、開裂、剝落、生銹以及內(nèi)防腐失效等缺陷，給消費(fèi)者帶來不必要的損失，同時(shí)也給自己的品牌帶來負(fù)面影響。
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