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1、今天，是新技术层出不穷的时代,上海凯密特尔化学品有限公司,涂装预处理技术的革命性变革,10.15.2010 Nanjing,陈 慕 祖,Innovation,Environment,Dedication,Assets,环保型创新技术,传 统 预 处 理 工 艺 的 缺 陷,高能耗 危险品,有害的重金属离子,含致癌物,废水多 成本高,废渣多 处理难,传统预处理工艺,工序多 占地大,危,害,环,境,健,康,含致癌物,新技术发展方向,普通工业中的OXSILAN工艺,OXSILAN的使用工艺,脱脂,水洗,DI水洗,OXSILAN,DI水洗,干燥,上漆,OXSILAN 技术 与锌系磷化对比,脱脂,水洗,
2、表调,水洗,纯水洗,锌系磷化工艺 Oxsilan硅烷工艺 长期验证过的工艺 可使用现有设备投槽 含锌镍铬等重金属 无锌镍铬等重金属 耗能高(3555C) 一般无需加热(室温) 处理时间120 180 sec 处理时间 60 120 sec 耗水 200500 L / 台 耗水量低 排放量大,废物多 排放少 渣多(冷轧钢 34 g/m; 铝 812 g/m) 几乎无渣 处理铝板需特殊工艺条件 对车身铝材比例无限制 操作复杂 操作简单 Basically unchanged for 25 years 新技术,ZnPh,转化膜,Oxsilan,OXSILAN 技术 与锌系磷化对比,钝化(可选),比较
3、显著的优点：质量相当，运作成本低，维护少，投资少，环保,Oxsilan - 化学机理,OXSILAN 超薄的类似磷化晶体的三维网状结构的有机涂层 吸附于金属表面 Si-O-Me共价键结合力很强 为涂料提供了很好的附着力,Oxsilan - 化学机理,Oxsilan - 化学机理,反应官能团 共价键结合,有极性 可提高结合力,具无机物特性 膜层致密，可取代陶瓷或其他金属膜层性能,多种聚合物 可溶于水,具有机/聚合物特性 耐折弯性能,隔离性 含阻断及抑制剂,适用多种金属 CRS, HDG, EG, AL, SS, ,密度 0,9 - 1,1 g/cm 膜重 40 - 100 mg/m 膜厚 40
4、- 100 nm 组成 Si 1 - 10 mg/m 晶形 无定形,CRS,EG,Al,油漆,油漆,Substrate基材,Substrate基材,OXSILAN (硅烷)技术 膜层特性,Zinc phosphate锌磷化,密度 约 1,5 g/cm 膜重 1,5-3,0 g/m 膜厚 1-2 m 组成 磷叶石 磷锌矿 晶型 晶体,OXSILAN 硅烷,OXSILAN (硅烷)技术 样板,OXSILAN (硅烷)技术 样板,根据涂层厚度不同产生不同的视觉外观: 铁板上: 淡黄, 彩虹色从棕到蓝 热镀锌板上: 反光棕色, 偏蓝 铝板上: 反光灰色 膜重检测: 用X-射线 光谱仪,OXSILAN
5、涂层特点,电镀锌板,热镀锌板,冷板,油漆: 电泳(无铅) 底漆 层面漆 漆膜厚度：100 m 测试： 10周VDA循环测试后进行 混合石击实验,OXSILAN (硅烷)技术 测试结果,三元锌系磷化,早期的硅烷,Oxsilan 9830,Oxsilan 9830 与锌磷化膜性能相当,三元锌系磷化,早期的硅烷,Oxsilan 9830,三元锌系磷化,早期的硅烷,Oxsilan 9830,循环测试 (mm, 10 Cycles)VDA,室外曝露+氯化钠喷雾 (mm, 1 year),醋酸+铜促进盐雾测试 CASS (mm, 240 h),附着力 Wet Adhesion (Index),石击测试 (
6、Index, 10 Cycles)VDA,试验判断标准：单边扩蚀,OXSILAN (硅烷)技术 测试结果,Oxsilan 9830 与锌磷化膜性能相当,OXSILAN 技术 电泳泳透力测试,外部电泳沉积厚度,泳透力/mm,m,cm,cm,m,ECoat （BASF),ECoat (PPG),Oxsilan,锌系磷化,电泳电压 V=280 V,OXSILAN 9830具有与锌磷化相当的泳透力,单边扩蚀(平均),单边扩蚀(最大值),锆系产品,硅烷产品,mm,基板：冷轧板 工艺：前处理+电泳 测试：GMW 14872 15循环,Oxsilan - 特殊性能,OXSILAN 技术 质量评价,已通过欧洲
7、汽车涂装质量标准的全面测试 已通过与欧洲汽车厂所使用电泳漆的配套测试 来自欧美大部分汽车厂的反馈信息， OXSILAN技术是目前所有磷化替代技术中表现最佳的。部分车厂已暂停其他技术的测试,OXSILAN 技术可以与锌磷化相媲美,欧洲汽车线使用硅烷和使用磷化在设备投资上的区别 省却表调和钝化槽，预处理线更短 1,0M EUR 硅烷槽体循环量下降 0,2M EUR 省却磷化槽热交换器 0,1M EUR 省却表调和钝化的滴加泵 0,2M EUR 省却除渣系统和磷化储槽 0,2M EUR 废水处理（除镍、铬） 0,1M EUR 废水处理设备及场地节省 0,4M EUR Total总计: 2,2百万 欧
8、元,OXSILAN-技术 新建线投资成本节省预估, 新建的前处理线成本显著降低,OXSILAN-技术 运行成本的节省预估,Euro /100 m,0,9 m/h,1 m/h,1,9 m/h fresh DIW,2 m/h fresh DIW,D 1B,D 1A,D 1C,R 2A,R 2B,R 3,OXSILAN 4,R 5B,R 5A,R 7A,15.000 m/h 11 kW,10.000 m/h 7,5 kW,2 m/h to WWT,0,0 m/h to WWT,OXSILAN 技术 - OXSILAN 9830 Proposal 1切换工艺图纸,0 m/h fresh DIW,0 m
9、/h fresh IW,该线用磷化时为73万欧元，切换成OXSILAN以后为39万，节约34万欧元,硅烷工艺在设备方面的优点 现有标准预处理线可直接替换 只要是按标准工艺设计建造的预处理线 槽液呈酸性，因此钢铁的槽体需要配内衬以防止腐蚀 为节约用水，建议水洗水采用后向前溢流方式（为推荐而非必需；只需改动部分管路，花费低廉，但长期效益显著） 硅烷槽无需加热 在室温下运行，可省略加热系统并减少日常维护工作和费用 节约能源 新建线可节约投资 无需表调、钝化及除渣工艺 无需表调、钝化及除渣系统的设备（包括磷化储备槽） 减少运行和维护费用 新建线可节约可观的投资和厂房面积,OXSILAN 技术 优点,硅
10、烷工艺在环保方面的优点 不含磷、镍、铬等 对磷、氮和镍、铬等重金属的排放面临越来越严格的限制 废水处理的要求越来越高，成本也呈上升趋势 几乎无渣 渣产出量小于0.1g/m2,而锌系磷化一般产渣量在1-5gm2 省却了对磷化槽和管路中磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品 避免了磷化废渣对环境的影响和污染，降低处理费用 废水排放量明显下降 废水量少，每部车约50升（主要来自脱脂），减轻了废水处理的压力 废水处理更容易，处理设备和占地更少 不需要使用促进剂 目前大多数磷化工艺使用亚硝酸钠作为促进剂 亚硝酸钠被证明是一种致癌物质,OXSILAN 技术 优点,OXSILAN 技术可以帮您减轻环保压力,硅
11、烷工艺在节约能源方面的优点 电能耗量低 不再使用表调、钝化和除渣工艺，因此泵的数量减少和停用除渣系统 硅烷槽所需的循环量要比磷化小很多，因此循环泵的流量可降低 通常情况下泵的减少和功率减低所节约的电费相当于使用原磷化产品费用的60% 电能节约的费用十分可观 热能耗量低 高质量的磷化工艺需要加热系统，温度在35-55 硅烷技术一般在室温下运行，无需加热 热能节约的费用十分可观 用水耗量低 用水节约的费用十分可观,OXSILAN 技术 优点,OXSILAN 技术可以为您节约能源降低成本,OXSILAN 技术 成本节约-欧洲OEM实例,红圈内设备可省略，该线未采用后处理钝化工艺,采用闭路循环系统后，
12、废水排放量从2500L/h减少为1600L/h,采用闭路循环系统后，DIW从10800L/h减少到1400L/h并可节约6500L/h自来水,硅烷工艺在维护方面的优点 工艺缩短，减少维护量 不再需要维护表调、钝化和除渣设备 不再需要定期清理磷化槽、管路和喷嘴 不需要取出硅烷槽内及硅烷后水洗等硅烷下游槽壁上有害垢层，节省清洗槽费用 槽液控制更简便 不再需要检测表调、促进剂、钝化剂等，同时也节省了测试费用 省却了对磷化槽和管路磷化渣的定期清理和使用大量清洗化学品,同时也节省了人工和费用 处理时间短，可提高产量 因为硅烷处理需要时间短，所以可以通过提高线速度来提高产量，当然这也取决于脱脂的性能。,O
13、XSILAN 技术 优点,OXSILAN 技术可以为您减少维护费用和提高产能,硅烷工艺在处理多金属方面的优点 可以同时处理多金属 可同时处理多种金属基材（包括冷轧钢、镀锌钢、铝等）。 特别是对处理铝材的面积比例无限制要求（传统磷化很难做到这一点，一般铝的比例要小于20%）。 铝、镁等轻金属是汽车未来基材发展的可能趋势。,OXSILAN 技术 优点,OXSILAN 技术可以为您解决处理多金属的困扰,硅烷工艺在减少投资方面的优点 工艺缩短，减少投资额 由于不再需要表调、钝化槽、除渣系统、部分加热系统和泵等，新建线可节约设备投资约200万欧元。 工艺缩短，减少厂房面积 由于无需表调、钝化工艺，使预处
14、理线缩短，新建线可减少厂房面积和更合理的布局。,OXSILAN 技术 优点,OXSILAN 技术可以为您建新线减少投资和厂房面积,目前在德国、英国、瑞典、芬兰、丹麦、法国、葡萄牙、美国、巴西、澳大利亚、新西兰、印度尼西亚、泰国、印度和中国等国家广泛应用 汽车以外的应用行业有汽车零部件、农用机械、家电、电子等 可配套的油漆有电泳、粉漆、湿漆等,OXSILAN 技术 实际应用现状,OXSILAN 技术已得到越来越多的客户的认可,OXSILAN 工艺在中国的部分应用情况 海尔（洗衣机、冷柜、空调等共11条线） 海信 格力 荣事达 博世 伟创力 ITT 曙光汽车 吉利汽车零部件 艾默生 蒂森电梯 鱼跃
15、医疗器械,OXSILAN 技术 在中国的应用情况,OXSILAN 技术已得到越来越多的客户的认可,目前OXSILAN 9830在汽车厂的实验和应用情况 2007/2008 已于欧美大部分汽车生产厂开始合作项目，全面展开测试认证工作 第一次汽车生产线整车批量试验：2008年第一季度在法国雷诺（Renault）Flins工厂，目前正在路试 第一条汽车生产线正式批量生产：2008年7月在德国欧宝（Opel）Kaiserslautern工厂 有许多硅烷工艺替代磷化工艺的汽车项目即将计划在未来12个月内全面展开，这些项目大部分在欧洲，也会有部分项目在北美、亚洲（包括中国）进行。,OXSILAN 技术 硅烷工艺取代磷化工艺的现状和趋势,OXSILAN 技术 2008年10月在法国雷诺（Renault）进行上线实验,Process sequence工艺,
