金属涂装前表面处理工艺的研究与应用

孙丽荣 吴莲 王威威

摘要：在当今的机械制造业和人类的日常生活中，产品都是以金属和非金属构成的，它们若长期暴露在阳光、大气、水等自然环境中或人为地受到酸、碱、盐等化学物质的侵蚀，零件就会因侵蚀而逐渐发生物理和化学变化，从而受到破坏失去性能。在实际生产生活中，部分金属零件由于得不到人们的妥善保管，因而会较为长期的闲置在阳光的辐射下，有的金属零件甚至置在潮湿的大气环境中，遭受着酸碱盐等一系列化学物质的侵害。为了达到对金属零件合理维护的目的，就必须实施在金属零件表面进行处理这一工艺加工的环节，达到防氧化的目的。

关键词：金属；涂装；表面处理

在现代生产生活中，有些金属零件的妥善保管得不到保证，往往可能因为长期闲置、阳光照射、大气潮湿、工作环境酸碱性等的影响，收到破坏与损毁。因此，为了保护与维护零件，往往实施表面处理，以防止其氧化或损坏。所谓的金属零件的涂装前表面处理工艺，指的是对零件进行机械处理、化学方法清洁、系统涂装等过程。具体来说，表面前处理的目的有以下几点：能够增强零件材料主体与涂层之间的结合力；提高零件的外观与使用期限；防止腐蚀、磨损或者达到其他目的。对金属涂装前的表面处理工艺的研究与探讨在保证金属零件产品质量等方面具有重要的意义。表面处理方法有很多种，在多种多样的表面处理方法中，涂装是最常用的方法之一。涂层材料由于色彩鲜艳而丰富，耐腐蚀与磨损性能突出，再加上操作方便，因而在生产生活中得到了十分广泛的应用。

一、金属零件涂装前处理的重要性

金属零部件及其制品在长期受阳光、大气、潮湿等自然环境的影响或酸、碱、盐等化学物质的侵蚀下，会发生一系列物理或化学反应，以失去原有的性能。为了增加金属零部件的使用年限，相关技术人员应该采取优化措施对其进行保护，不断增强抗腐蚀能力，达到美化环境的目的。因此，为了实现这一目标，相关技术人员往往会应用零件表面涂刷防护涂层的方法进行防护的装饰。相关技术人员通过对金属零部件涂装表面处理技术的影响因素进行调查分析，发现其表面质量直接决定着涂层的整体质量，涂装表面前处理约占 40％。为了使金属零部件不再受到破坏，提高抗侵蚀性，发挥其性能并保护环境，人们经过大量的研究发现，如果在金属零部件的表面涂一层保护层，就能很大程度的起到保护金属零部件的作用，并且还能使这些零部件变的美观。因此对于金属零部件表面的处理是极为重要的，首先可以使表层和防护层更好的结合，其次加强其防侵蚀性，防氧化性等，最后还可以使防护层的质量加强。由此可见，金属零件涂装前的表面处理具有重要意义，其不仅能够有效地将基体和涂层粘合起来，充分发挥出涂层的作用，如防腐蚀、防磨损和特殊功能，还能够在很大程度上增加涂层的整体美观性。

二、金属零件涂装前表面处理工艺

在金属零部件涂装以前需要将其表面进行简单的处理被称为涂装前表面处理工艺。金属零部件涂装前表面处理工艺的主要流程为：金属零部件表面的机械处理，然后将其表面进行清洗，对一些表面生锈和氧化的零部件进行处理，待干燥以后，进行涂装。

1、机械处理。在金属零部件成型以后，对其表面进行机械处理，会使其表面看起来更加光滑，颜色更加统一，将金属零部件放在磨光机器下面进行磨光处理，在磨料的作用下，会更加的光滑。金属零部件表面的一些凹凸不平和小瑕疵就会被磨平，实现了光滑的目的。因此，做好对金属零部件表面的磨光工作，是很有必要的，它不仅可以使金属零部件的表面更加的光滑，也会提高其整体质量，对于其销售也会产生促进作用，增强了它的经济效益。另外一种可以使金属零部件表面光滑的方法便是刷光处理方法，所谓刷光处理和磨光处理大体上大同小异，刷光过程则需要将金属零部件放在刷光机器下。给金属零部件进行刷光主要有两点原因，首先就是刷光可以刷掉金属零部件表面的一些锈渍自己一些经侵蚀残留的物质，其次是清除零部件表面的厚氧皮。第三个不错的办法便是震动研磨处理，所谓震动研磨处理就是将金属零部件放在震动机器里，利用震动原理使金属零部件的表面被研磨，实现表面清洁的目的。

2、除油处。①有机溶剂除油。有机溶剂对金属零件的除油处理工作应该在化学除油之前进行的，它的处理目的是去除零件外表面的矿物油污，经过有机溶剂的除油处理后，金属零件的表皮就没有特别显著的油污物质。我国工业生产中一般使用价格相对较低廉，毒性作用较弱，对金属零件没有侵蚀作用的有机溶剂，在20℃的室温环境中对金属零件进行浸泡或者是对其进行系统的擦拭以及刷洗工作。②化学除油。根据金属零件的材料性质以及其外形的状况等，选择较为优质的化学物质对零件进行除油处理。在化学除油的程序中，应该特别关注温度这个外在条件的影响效果。除油的效率与温度之间存在着正比的关系，换句话说随着温度的升高，除油的效果就好；此外随着搅拌措施的实施，即在化学除油过程中用力的晃动容器或者转动零件，那么除油的效果也会比静态下除油的效果好很多，这种搅拌的方法对薄壁金属零件的化学除油具有相当好的效果 ；如果将乳化剂加入到化学除油的过程中，就如化学反应过程中加入催化剂一般，提高了化学除油的效率，但是这里应该引起注意的是，乳化剂应该适量的加入，否则会引起化学除油过程中产生大量气泡等不良的现象，加大了对金属零件清洗的困难程度。

3、除锈处理。①化学除锈处理和喷砂除锈。可以对金属零件采取化学除锈处理和喷砂除锈这两种方式对金属零件涂装前的表面进行除锈处理。前者的处理过程需要化学除锈剂的全程参与，因为化学除锈剂在我国市场上的销售较为广泛，又凭借处理工作简洁的特征，因而这种除锈方法在工业生产中应用较为广泛 ；而后者通过对金属零件进行喷砂处理，可以使金属零件表皮更加的坚硬，使涂层的质地达到更优良的效果。②对金属零件涂装前表面的特殊处理。经过特殊处理后，增强了涂层与零件之间的吸附结合能力，使金属零件达到了外形装饰美观，以及实用性强的特殊效果。生产中对金属零件涂装前的表面特殊处理的方式很多，例如较为常见的磷化，它的处理方法有浸泡以及喷淋两种，这两种磷化的处理效果各有特色，不分伯仲。随着我国科学技术的迅猛发展，以及人们生活质量的标准要求的越来越高，磷化技术也随之不断的改革和发展，它的处理温度不需要一定在高温中进行了，在常温或者高温中同样的适用了，磷化处理的工艺创新日趋简单化，降低了金属零件成品的生产成本。除了磷化处理以外，也可以应用氧化金属零件的方法在金属表层制造一层厚度均匀，致密性好并且具有一定透气效果的氧化膜。

随着科学技术与工业生产的不断发展与进步，人们致力于发掘更加节能、环保的新材料和新工艺。金属零件在涂装前的表面处理工艺也在不断朝着低毒无害、工艺简单、成本低廉、处理效率高的方向发展。我们需要在现在的基础上不断学习、不断创新与探索、不断优化处理条件，力求做好零件涂装前的表面处理工作，来保证金属零件的涂装质量和生产安全。鉴于金属零件涂装前表面的处理除了对零件具有全方位保护的功能，还能对生产环境起着美化与装饰的作用还能增长零件的使用寿命。因此，金属涂装前的表面处理工艺的发展与创新是十分有意义的，有利于工业生产的质量的提高，促进人与环境的和谐发展。

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