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1、 第一章 被涂物及其處理目 錄第一章 被涂物及其處理2：金屬的表面2：脫 脂2：除 銹4：防銹處理5第二章 涂料的構成與成分9：涂料與涂膜9：涂料的構成9：涂料用原料分類10：適合涂膜表面要求的物性10：涂料的配制與性質11第三章 涂料的種類及其特性12：常用金屬涂料的種類12第四章 涂裝相關用具、機器設備14：毛 刷14：調理板（刮刀）14：空氣噴霧槍14：氣無氣式噴涂裝置16：靜電涂裝機17第五章 溶 劑19：溶劑的功能19：溶劑的性質19：溶劑的分類20：溶劑的氣味21：溶劑的毒性21：溶劑的試驗方法21：溶劑的種類22：溶解力22第六章、涂裝的調色26第七章、涂裝工程30：涂裝及其乾燥
2、30：金屬涂裝的標準流程30第八章：涂裝的缺陷問題34- 25 -第一章 被涂物及其處理金屬制品有鑄件、板金、機械或手工加工面或熔接、焊接面等等材質多元化，其中以鋼鐵、鋁合金為多：金屬的表面A. 金屬表面的材質1) 鋼鐵制品的表面：與鋼鐵有關的制品種類很多，從表面完工而言，有厚板、形鋼、鋼管等構造用材料與薄板（熱延、冷延鋼板）及表面處理鋼板等加工用材料等二大類2) 鋁制品的表面：鋁材質為金屬中電極電位低的金屬，因此把它與各種金屬接觸，或置於多濕氣的環境中，容易腐蝕，使用鋁材時必須予以表面處理B. 金屬表面的整平1) 鑄造物：鑄造物因鑄模表面的粗糙、鑄模性質，表面較為粗糙，為多孔質，孔中易殘留水
3、、油分，不易去除，若直接涂裝后，孔中之水分因加熱而膨脹，使涂膜隆起不良，對於鑄造物處理可以采用空燒法，除掉孔中水份2) 板金加工面：藉沖壓而形成的加工面，一般可得到較平坦的表面，如果用手工敲打的表面時，則不容易有平坦的表面，所以表面的平整很重要，需加以整修后再進行下一工程作業3) 熔接部份：金屬成品的加工大都需靠熔接來完成，熔接部份是涂裝過程中最大的問題之一，因為它表面凹凸，非常不平坦，氧化膜或熔接用熔劑、助焊劑的殘留，導致涂膜不乾，因此熔接部份需特別注意予以整平：脫脂金屬的表面因加工的過程機械油、離膜劑、污染物等，如果未經處理直接涂裝時，將會發生涂膜剝落、魚眼（凹洞）、不乾情形油脂的種類有兩
4、種（附在金屬表面上油脂有植物油及礦物油）A. 擦拭法 （溶劑洗凈法）使用汽油、苯、醚、正乙烷、溶劑石腦油、四氯化碳、三氯乙烯、天拿水等溶劑用布浸濕后擦拭金屬表面. 空燒法將金屬放入加熱爐中，加熱到300400的高溫燒凈油脂分，再以擦光輪除去灰化物，此種方法適合較薄的金屬板，發生變形的問題，適用於較小鑄造物制品等. 溶劑清洗法三氯乙烯其沸點為86.9，對各種油脂有良好的溶解力，浸透性大，不燃性，與空氣混合不會形成氣爆，被廣泛應用於脫脂凈用的溶劑如果與超音波並用的話，可以增加冼凈效果缺點是溶劑混用水份時，會分解產生鹽酸，促進對金屬的腐蝕，再者三氯乙烯蒸氣的被吸入具有毒性D. 乳液冼凈法動物油與礦物
5、油，一般在高溫的煤油（燈油），碳氫化物容易溶解，再加界面活性劑（皂化劑），藉溶劑的溶解力與活性劑的皂化性提高防銹效果1) 在常溫脫脂的物品，浸漬於溶劑與界面活性劑的混合液，或噴射其溶液的物品上，使溶液完全浸透附著於金屬的油脂及礦物油層中，然后噴射熱水，使流動而完全冼凈，此時熱水稍具鹼性，則容易生成乳化，脫脂也較容易2) 溶劑與界面活性劑，直接和水或鹼冼凈液混合加熱攪拌，而使物品浸漬，或噴射此溶液的物品上而脫脂，如果水冼不完全，則金屬表面殘存界面活性劑，對后面的化成處理有很壞的影響E. 鹼冼凈法以皂類（肥皂）冼凈的原理一樣，以硅酸鈉、磷酸鈉等鹼類為主成分，作為脫脂冼凈，另在冼滌劑中配加肥皂與懸油
6、性物質等，把油脂分解除去的方法，但是鹼冼凈法對於輕金屬較易被腐蝕，使用時必須有一定的限度F. 電解冼凈法用鹼性液在電解槽中進行脫脂，把被涂物放入鹼性液槽中通電，電流發生氫氣或氧氣，油脂被分離除去，溶液溫度8090G. 脫脂后的處理脫脂后的金屬表面附著有溶液、肥皂、鹼、界面活性劑及氧化膜，需進行水冼及酸冼的工作：除 銹所有的金屬幾乎都起氧化作用，此氧化物附著在金屬的表面，這是一般所稱的生銹，如果不將金屬的氧化物去除，而進行涂裝，（因為金屬表面的電位差使電流流入，氧化物會從金屬內部腐蝕），將無法達到所期待的涂裝效果產生鐵銹以鋼鐵為例，壓延板在加熱過程中產生氧化鐵，形成黑銹，以及水份附著形成紅銹兩種
7、，其中黑銹容易去除A. 人工除銹方法使用鋼刷、刮除機、鐵槌、金鋼砂、研磨布等工具，用人工操作將黑銹或紅銹除去方法，但是金屬的產品變化多樣，不易去除死角凹陷的地方，並且對於量產的效率較低，以及投入較多的人力B. 噴射法噴射法主要是使用礦石或鋼粒，配合空氣壓縮機，藉沖擊和研磨（磨擦力）而達到除銹的目的，此種方法需考慮被涂物的形狀、金屬的厚度以及生銹的程度而決定選擇粒子、吹附的距離、速度等作業條件C. 酸洗法將物品浸於各種酸的溶液之中，可將金屬表面的氧化物，使用化學溶解的方法，稱為酸洗法1) 硫酸：此為最常用者，通常使用510%的硫酸水溶液，6080%浸漬1030分鐘2) 磷酸：磷酸不會過度侵蝕金屬
8、，處理后會存在表面形成磷酸鐵薄層，因不溶於水，與空氣接觸不易再生銹，但是除銹能力較差可以與丁醇、異丙醇等醇類並用，濃度約1020%，處理1020分3) 鹽酸：鹽酸的除銹效果以化學溶解作用為主，濃度1020%，處理時間為1020分鐘，在常溫下使用，最高溫度50，太高會損失藥液，產生有害氣體4) 草酸：對於金屬較少生銹，草酸屬有機物，屬碳酸、磷酸，配合率13%，浸漬12分鐘，利於磷酸處理中的皮膜促進化成D. 酸拭法較清凈的並經過細磨的鋼板，可用擦拭法，使用80%磷酸：變性酒精：的混合液以刷子或布片擦拭金屬表面銹，再用乾布擦拭，可形成磷酸皮膜，提高涂料的附著力E. 氫化鈉法在苛性鈉溶液中加入1.5%
9、的氫化鈉35溫度中浸漬，對厚段造品的黑銹有很好的除去效果：防銹處理A. 皮膜化成處理當磷酸與鐵接觸則起反應而成磷酸鐵，由於它是不導電而溶於水的物質，因此在鐵表面形成這種物質則可得到防銹效果，如今已成為最普通的鐵材涂裝前處理法在鋼板、鋅及其（合金）電鍍鋼板的涂裝預處理，被廣用的方法是利用磷酸鹽化處理與鉻酸鹽化處理，使之生成化成皮膜，致使金屬表面鈍化，但此化成皮膜單獨並無實用的耐蝕性，必須施予涂裝，發揮防蝕的機能，保護金屬磷酸鹽皮膜化成處理：磷酸鹽的處理劑為磷酸，一種以上的亞磷酸及促進劑，再加上其它而形成處理液，由於液溫及成份相對濃度達到平衡時，亞磷酸解離生成磷酸及高磷酸鹽皮膜生成原因是氫氣使結晶
10、核成長成結晶粒子，而增加表面積，使涂料附著性良好，但太厚的皮膜化成會因結晶體的集積而脆化，若上涂料則會發生龜裂或剝落，浸漬膜厚3.04.0，處理液溫度4560，處理515分鐘，噴射厚膜3.0以下，溫度4050處理13分鐘，液溫40以下時就得不到充分的皮膜皮膜處理液因制品的材質不同會有所差異，需經過測試而取得適當的方法，才能得到良好的涂裝B. 常用處理劑分類1) 鋼鐵用化成處理劑：現在鋼鐵化成處理劑有磷酸鹽皮膜劑、鉻酸鹽皮膜劑、草酸鹽皮膜劑、氧化鐵皮膜劑等，鋼鐵化成皮膜劑的本來目的在於表面的防護、美化、硬化等，實際上可用於底涂、耐磨耗化、塑性加工的潤化、電器絕緣等2) 鋁用化成處理劑：鋁的處理劑
11、已從以前的MBV法（碳酸鈉、氫氧化鈉、各種鉻酸鹽的鹼性化合物等的應用）改用現在的鉻酸、磷酸、氟化物等酸性狀態的處理，其目的是為改善用為涂料的底材密著性與改善不施行涂裝的狀態的蝕性3) 鋅用化成處理劑：附著鋅利用范圍的擴大，化成處理也進步，鋅及表面增加光澤、著色、磷酸鹽處理等方法，化成處理劑分為磷酸鹽處理法，鉻酸處理法、硫化物法C. 常用化成處理施工法1) 浸漬法：浸漬法一般采用最多的方法，適用於中型或小型的金屬，作業容易搬運操作，大量生產的情況，可以一貫作業連續處理，形成較厚的皮膜此法水冼時需使用連續溢流，如果水冼不完全，前處理的酸及鹼會混入，液體可有會老化，且易提早形成皮膜，較為不佳處理方式
12、有人力處理、懸吊式、使用輸送帶連續式、斷續回轉式等方法2) 刷涂法：被處理物體積非常大，不能采用其他的方法時，或物件形狀特殊或小量，無設備可使用的情況，物件面積局部需要處理時均可采用刷涂法刷涂處理需用清凈的手套，勿接觸處理表面3) 噴涂法：使用輸送帶將處理物連續移動的自動噴涂法，適合形狀固定，且大量生產的物件，如電器用品、汽車、摩托車等D. 鉻酸處理藉鉻酸處理增加磷酸皮膜處理后的耐蝕性，並可以填埋磷酸鹽皮膜表面所生的針孔，並把素材表面調整適於涂裝的酸鹼值，皮膜處理后需一段時才能涂裝，它具有暫時的防銹功能，用法是0.21.0g藥液於一公升水中，在4080處理一分鐘液溫太高時，乾燥過快，鉻酸容易有
13、局限性的濃縮乾燥，若殘留在過剩的鉻酸，則會引起涂膜膨脹，若凝結成滴，密著性也會變差，需注意鉻酸液的酸鹼值如果太低時，皮膜會溶解，減低防銹力，故酸鹼值以36為宜施行鉻酸處理，耐蝕性可增加30%，但管理不善則會發生反效果E. 利用涂料的防銹法防銹涂料的原理是用丹鉛、氧化鋅等鹼性顏料形成涂膜的物質反應，防止水分透過中和或分解而產生的氧化作用抑制之，防止金屬表面腐蝕（附表2-2防銹涂料的種類）F. 除水乾燥施行磷酸鹽皮膜化成處理，在水冼后需除水乾燥，若有水滴殘存，則在噴涂涂料時會發生起泡的現象，因此一般以加溫強制乾燥方式附表：鋼鐵制品涂裝前處理例工 程浸漬處理工程噴涂處理工程刷涂處理工程01預備冼凈脫
14、 脂鹼性冼凈607045分鹼乳化液50023分汽油、酒精等用布擦拭脫脂溶劑乳化液60023分溶劑蒸氣脫脂45分同 左02冼 凈溫水5060分同 左03除 銹鹽酸 室溫 3硫酸 6070 磷酸 5070 5分酸冼工程在噴涂不可進行磷酸冼凈劑用刷涂布同時進行擦拭510分04冼 凈冷流水擦拭同時淋浴水冼05表面處理表 面調 整草酸 室溫0.51分單微溫水冼0.51分微鹼調整劑0.51分通常不必進行06冼 凈冷流水 12分07皮膜化成處理皮 膜化 成低溫處理204035分低溫處理3045 23分低溫處理劑涂布同時擦拭510分中溫處理407035分中溫處理4570 23分高溫處理799035分08冼 凈冷流水12分同 左擦拭同時淋浴冼凈09最 終冼 凈鉻酸系后處理6080 0.51分
