国外汽车涂装业镀锌板预磷化和磷化技术

    1、预磷化镀锌板生产工艺

    预磷化镀锌板是在钢厂热镀锌机组或电镀锌机组上添置的磷化装置所生产的。在镀锌工艺段后，直接对锌层表面进行磷酸盐溶液处理，形成一层有利于冲压的固体磷酸盐润滑膜，并提高热镀锌板在仓储、运输及整车涂装工序前的耐蚀性。磷化膜多为锌锰镍三元系的伪转化膜。

    当前有3种典型的预磷化处理方式，即浸渍式、喷淋式和辊涂式预磷化工艺。其中浸渍式和喷淋式适合于生产连续式预磷化板，辊涂式特别适合于生产非连续式预磷化板。所谓“连续式”和“非连续式”，系指目前国际上流行的镀锌预磷化膜分为两类，即连续式和非连续式磷化膜的镀锌预磷化板。

    1.1 浸渍式预磷化工艺

    镀锌后的带钢先通过喷淋或浸渍处理上一层作为磷化晶体晶核的钛酸盐表面调整剂(以下简称为表调剂)，以细化和均化磷化膜晶体的物理尺寸，再浸入装满磷化液的槽体内，在溶液中完成预磷化膜的生长过程，离开槽体后由去离子水充分漂洗，随后进行热风干燥。浸渍式是传统磷化方式，磷化液多为锌锰镍改性，膜重一般控制在1.5～3.0g/m2范围内。该工艺的优点是受设备状态的影响较小，带钢上下表面磷化膜的磷化指标，如膜重、结晶尺寸等没有差异。但为了保证锌层与磷化液有足够的接触时间，必须要有体积足够大的磷化槽，还要解决含磷漂洗水所带来的环保问题。

    1.2 喷淋式预磷化工艺

    除了将浸渍改为喷淋外，无论是带钢表面调整、磷化液还是水漂洗工艺，均与浸渍式磷化工艺相同。带钢运行方式有卧式和立式两种。钢厂多采用卧式槽。同浸渍式预磷化工艺相比，喷淋式预磷化工艺易获得较小的磷酸盐结晶尺寸，有利于提高磷化膜的质量。但该工艺对设备状态极为敏感，喷淋压力、预磷化液流量、喷嘴雾化效果等参数均会影响最终磷化膜质量。此外，卧式槽还存在带钢上下表面磷化膜质量的差异。磷化液喷射到带钢上表面后会继续在带钢表面流淌，形成连续水膜，使晶体实际上类似于浸渍工艺状态下生长的晶体；对于带钢下表面，由于存在重力，大部分磷化液在喷射后立即离开带钢表面，只有少量磷化液受表面张力作用吸附于带钢上，所以要通过大流量、小压力的喷淋来保证有足够的磷化液时刻与带钢接触。

    1.3 辊涂式预磷化工艺

    辊涂式工艺与上述两种工艺有较大区别，预磷化前毋需表面调整处理，直接用特殊材质的涂覆辊将磷化液均匀涂布在带钢表面，然后直接经热风干燥，完成预磷化工艺过程。同其它工艺相比，辊涂式预磷化工艺具有以下特点：

    (1)工序少：无表面调整，磷化后不需要漂洗；设备体积小，污染小，避免了磷化后漂洗水对环境的污染。

    (2)易控制预磷化膜重量：通过涂覆辊和带钢间压力(或缝隙)、涂覆辊和带钢的辊转速比等参数可精确控制预磷化膜的重量，特别适合于高速连续机组。

    2、21世纪的磷化工艺

    磷化是前处理的核心工艺。它是通过钢板/镀锌层表面与酸性磷酸盐溶液反应生成一层非金属的、半导电的多孔磷酸盐无机转化膜。该转化膜的主要功能是提高基板与漆膜的结合力，并改善涂层的膜下防腐和耐水性。由Zn、Mn、Ni三元改性磷化体系通过浸喷结合工艺处理得到的低锌伪转化型磷化膜作为电泳底漆的底层已在汽车行业广泛应用了40余年，并在全球范围内已成为一种标准化的前处理模式。

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