浅谈锆盐硅烷复合处理对冲压件板材检测工具选

引言

锆盐硅烷复合处理是近几年衍生出的新涂装前处理工艺，跟磷化处理工艺存在明显差异，尤其对白车身板材洁净度和平整度要求极高，众所周知，汽车板材在经过冲压后，会出现变形、凹坑、凸包等表面质量问题，由于形变量较小，需采用检测工具对板材进行检测。故本文通过研究某汽车主机厂采用的检测工具打磨对锆盐硅烷复合处理的影响，来分析锆盐硅烷复合处理对检测板材油石的要求。

1 锆盐硅烷复合处理工艺概述

1.1 锆盐硅烷复合处理工艺介绍

薄膜化处理工艺主要包括钛锆化、硅烷化、锆盐硅烷复合处理，钛锆化和硅烷化主要区别在于两者成膜原理不同，钛锆化成膜属于物理结合，硅烷成膜技术则依靠特定的化学键分别与板材和树脂涂料结合，形成稳定的化学键。锆盐硅烷复合处理则是硅烷化和钛锆化体系复合改性的新型前处理工艺，其涂膜耐蚀性和附着力性能都强于前两者，也相对降低氟离子使用含量，进而降低对环境和设备的危害。

某汽车主机厂薄膜化处理工艺采用的是锆盐硅烷复合处理工艺，其相对于传统的磷化工艺之间的差异见下表1：

通过上表可知锆盐硅烷复合处理工艺存在以下优点：对设备的要求低，不含有重金属，能耗消耗少，排放少且废渣少，可同时处理多种板材，期间管理控制操作简单。也可以看出锆盐硅烷复合处理存在以下缺点：对板材外观质量要求非常高，形成的膜厚要远小于传统磷化，可将板材表面缺陷放大化。

1.2 锆盐硅烷复合处理成膜机理

锆盐硅烷复合处理工艺其主要使用的药剂名称为：s211、s210、s2108、s212四种药剂。s211是无机组分，主要是锆盐，提供硅烷成膜的主要成分；s210是有机组分，主要是硅烷，在溶液中水解形成Si-OH硅醇基团，进而形成共价键三维网状结构；2108是提高氟离子的，通过控制氟离子浓度来稳定锆盐，s212是通过提高槽液pH值，提供成膜环境。

锆盐硅烷复合处理工艺成膜方式存在两种，第一种成膜方式：利用氟锆盐和氟钛酸的水解反应生成氧化锆溶胶，然后在高PH环境下沉积在板材表面，形成致密的纳米级涂膜。

成膜方程式：

第二种成膜方式：硅烷在槽液中发生水解反应，生成硅醇，硅醇可与板材表面的氧化物或羟基发生缩水反应性成Si-O-Me（Me表示金属）吸附于板材表面，槽液中多余的羟基通过和硅醇基团进行缩合反应形成Si-O-Si键，从而形成最终的硅烷膜；

成膜方程式：

由于硅烷化薄膜和钛锆化薄膜结构不同，因此在二者的交叉成膜情况下最终形成了无定型的复合膜层，进一步提升涂层的耐腐蚀性能和附着力性能。

2 电泳工艺概述

2.1 电泳工艺简介

电泳根据被涂物的极性和电泳涂料的种类分为阴极电泳和阳极电泳。被涂物作为阴极，电泳涂料选用阳离子型，则称之为阴极电泳；被涂物作为阳极，涂料选用阴离子型，则称之为阳极电泳。电泳主要包括以下四种电化学现象：电解、电泳、电沉积、电渗。

电泳使用的药剂主要为：颜料、树脂、中和剂，其中颜料作用主要为成膜时负责填充间隙和增加漆膜遮盖力；树脂是主要的成膜物质，提升漆膜性能；中和剂用来调整槽液稳定，提供成膜环境。

2.2 阴极电泳工艺流程介绍

某公司采用的电泳工艺为阴极电泳，其工艺流程为：洪流冲洗预脱脂脱脂第一水洗第二水洗第一纯水洗锆盐硅烷复合处理第二纯水洗第三纯水洗阴极电泳UF1UF2UF3第四纯水洗沥水烘干。

2.3 阴极电泳成膜机理

阴极电泳的成膜机理为：带有正电荷的树脂离子，在直流电场的作用下，向着作为阴极的被涂物方向游动（电泳），由于受到阴极电解后产生的OH－影响，涂料离子在被涂物表面聚结（电沉积）。在电流的影响下，刚刚沉积的含有大量水分的湿膜发生脱水现象（电渗），使湿膜的不挥发成分大大提高，进而湿膜电阻不断增加，脱水后的湿膜则牢牢的粘附于底材表面，经过UF液洗去表面的浮漆和烘干后，形成了最终的电泳漆涂层。

3 冲压件检测工艺概述

3.1 冲压件检测方法简介

冲压件的外观检测主要为触摸检查、油石打磨、柔性砂网打磨、除油检查四种方法。触摸检查对操作员工经验要求比较高；油石打磨的使用手法不熟练和选取油石粒度不合适的情况下会导致板材划伤；柔性砂网对于变形缺陷检查效果不明显；除油检查操作步骤繁多，效率低下。

文章来源：《石油石化物资采购》 网址: http://www.syshwzcg.cn/qikandaodu/2021/0504/608.html