[发明专利]一种金属材料表面处理工艺

说明书

本发明公开了一种金属材料表面处理工艺，采用联合喷砂及防腐处理的工艺方法，它采用纳米二氧化硅胶体溶液为原料，先以纳米二氧化硅胶体溶液与喷砂磨料混合料对工件进行湿式喷砂处理，然后用纳米二氧化硅胶体溶液对工件作喷淋或者浸泡处理，干燥后完成对工件的表面处理，所述干燥为自然干燥、热风干燥或焙烧处理。所述喷砂工艺的纳米二氧化硅胶体溶液的浓度为0.2～2％，加入的量为喷料的6～10倍。所述喷淋或者浸泡处理采用的纳米二氧化硅胶体溶液的浓为0.3～5％，温度为30～90℃。本发明工艺通过简单、紧凑、合理，同时具有环保、节水的优点。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，特别涉及一种金属材料涂装前处理处理工艺。

背景技术

金属材料涂装前处理，一般主要有喷砂、磷化二道工序。

喷砂是利用高速砂流的冲击作用清理和粗化基体表面的过程。工艺采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料(铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海南砂)高速喷射到需要处理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。磷化是一种化学与电化学反应形成磷酸盐化学转化膜的过程，所形成的磷酸盐转化膜称之为磷化膜。磷化的目的主要是：给基体金属提供保护，在一定程度上防止金属被腐蚀；用于涂漆前打底，提高漆膜层的附着力与防腐蚀能力；在金属冷加工工艺中起减摩润滑使用。

但磷化工艺存在着不少缺陷，首先是磷化工艺很复杂，比如，其流程是：脱脂→除锈→水洗→表调→磷化→水洗，其次，在环保方面，磷化含锌、锰、镍等重金属离子并且含有大量的磷，铬钝化处理本身就含有严重毒性的铬，已不能适应国家对于涂装行业的环保要求。

在此背景下，近十几年来，寻找一种新型的环保、节水、低使用成本的前处理技术来替代磷化工艺已成为行业的共识。

近年来替代磷化工艺在工业应用中相对比较成熟的是硅烷化法。但还是存在工艺较复杂，涂膜质量不易控制等方面的问题。

这样，对金属材料涂装前处理，目前大部分主要还是“喷砂+磷化”模式，少量是“喷砂+硅烷化”模式。

但这二种模式，均存在着如下问题：一，工艺过程繁杂，流程较长的问题；二，喷砂与涂膜二个工序分开布置，甚至喷砂与磷化不在同一工厂的情况并不少见，过程中仅搬运、整理等的费用就不少；三，最主要的缺乏配合，重复操作，这主要是指除锈，在喷砂工序完成时，工件表面的锈蚀、油污基本已被除去，但在生产、贮运的流转过程中，工作返锈与被油脂污染的情况很常见，所以磷化(硅烷化)工艺的第一道工序便是除锈除油污，既浪费了人力物力，也增加了污染物的排放。

2011年11月09日，国家知识产权局公开了“一种涂装前硅烷表面处理设备”专利文献(公开号：202028508U)，该文献介绍了一种涂装前硅烷表面处理设备，包括预清洗槽、预脱脂槽、脱脂槽、一次水洗槽、二次水洗槽、硅烷表面处理槽、三次水洗槽、补液系统、油水分离系统、连接管路和排风系统等。从工艺设计可以看出，该专利工艺同样存在着工艺过程繁杂，流程较长，工艺工序间缺乏配合等方面的问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种前后工序充分协作的、简洁高效，特别是充分考虑喷砂与磷化工序的配合性的金属材料表面处理工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种金属材料表面处理工艺，采用联合喷砂及防腐处理的工艺方法，它采用纳米二氧化硅胶体溶液为原料，先以纳米二氧化硅胶体溶液与喷砂磨料混合料对工件进行湿式喷砂处理，然后用纳米二氧化硅胶体溶液对工件作喷淋或者浸泡处理，干燥后完成对工件的表面处理，所述干燥为自然干燥、热风干燥或焙烧处理。