一种金属表面涂装工艺技术领域
本发明涉及金属表面处理领域，更具体地说，它涉及一种金属表面涂装工艺。
背景技术
金属表面涂装一般分为两部份：一是涂装前金属的表面处理，也叫前处理技术；二是涂装的施工工艺。表面处理按处理方法分为机械法和化学法，机械法是通过手工方法、电动工具、火焰法或者喷砂抛丸等方法将金属表面的氧化层、油漆和锈除去；而化学法则是通过化学反应的方式进行除油、除锈、清洁的过程，表面处理得好与坏直接影响涂装的质量，关系到金属工件的防锈能力和寿命，是一个不可忽视的重要环节。
金属在经过表面处理后进行涂装，而在涂装前通常会对金属表面进行打底，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作用。目前使用的打底均是通过磷化在金属表面覆盖一层磷化膜，或者通过铬化即使用铬酸盐溶液与金属作用在金属表面生成三价或六价铬化层，但以上两种处理方法均存在较大缺陷：环境兼容性差和使用成本高。且由于磷化需要表调，而铬化后需要对工件进行多次清洗，导致使用磷化和铬化来对金属表面进行打底时，存在流程长、生产效率低的缺陷，且磷化和铬化还存在能耗高以及环境污染严重的问题。
申请号为201110446471.1的中国专利公开了一种采用硅烷剂对金属件表面进行单独防护，首先将金属工件进行脱脂处理，然后进行两次水洗，再进行打磨除锈，再次水洗，再用碱液清洗，再水洗，水洗后的金属工件浸渍硅烷化处理剂，然后让其固化，固化结束，再浸泡到丙烯酸树脂溶液中，几分钟后，取出吹干即可，该发明工艺，操作简单，所用的处理剂性能稳定、环保，有效的替代了磷化和铬化技术。
然而打磨除锈的方式并不适用于所有的金属工件，对于一些有边角的、筒状等金属工件打磨困难且由于一些死角无法打磨导致锈和表面氧化膜清理不完全，导致后续的硅烷处理效果不佳并影响后续的涂装效果，降低涂装使用寿命，另外，现有的硅烷处理剂还存在防腐性能不强、成膜不均匀、附着能力差等缺陷，也会影响涂装效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种涂装效果优良且环保的金属表面涂装工艺。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
（1）二合液清洗，使用清洗液和酸洗液混合成的二合液对金属工件表面进行脱脂以及除锈、除氧化膜；所述二合液清洗中使用的清洗剂配方为：以重量份计，乳化剂45-50份、渗透剂8-10份、水20-24份；
（2）对经过二合液清洗后的金属工件进行两次水洗；
（3）活化，将水洗后的金属工件进行活化处理；
（4）对经过活化处理的金属工件再次进行两次水洗；
（5）硅烷处理，将再次经过水洗后的的金属工件浸渍到硅烷处理剂溶液中，或者将硅烷处理剂溶液喷淋、涂覆到经过表面处理的工件表面；
（6）烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤；
（7）涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
通过采用上述技术方案，使用清洗液脱脂，酸洗液除锈和氧化膜，而在经过脱脂和除锈过程中会对金属本体造成腐蚀,金属工件被腐蚀后,其表面往往留有一层用水很难洗掉的残渣类物质，它们会影响后续的硅烷处理和涂装，故在硅烷处理前先通过活化去掉这层残渣，再通过硅烷处理在金属工件表面覆盖上一层高分子渗透膜提高金属工件的防腐性能以及涂装时漆料的附着性能，最后烘干金属工件并对金属工件进行涂装。而且本发明中使用的清洗液不含磷酸盐和其他重金属离子，环保、无污染，能够满足环保三废要求排放。
本发明进一步设置为：所述硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：硅烷偶联剂20~30份，增稠剂20~30份，柠檬酸钠5~7份，纯净水15~23份；其中，所述硅烷偶联剂为双氨基硅烷偶联剂，所述双氨基硅烷偶联剂为N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷，所述增稠剂为羟乙基纤维素。
通过采用上述技术方案，其次，通过大量实验后发现，减少纯净水的含量，并加入增稠剂以及增大硅烷偶联剂的含量可以使本发明金属表面硅烷处理剂做到高度浓缩，在使用时只需以0.2‰的比例与水配成溶液使用即可，使本发明硅烷处理进携带方便，存储占地小；同时，通过柠檬酸钠的使用在络合的同时，可以使溶液和硅烷膜更加稳定，阻止水中沉淀物的产生,使生产设备保持清洁,不产生硬垢。
另外，由于增稠剂还可作为成膜助剂，对金属表面硅烷处理剂在金属表面形成渗透膜的速度有所提高，只需3~5秒即可在金属表面形成一种纳米高分子渗透膜，具有高时效的优点；并且，提高渗透膜的性能，增强渗透膜的粘性和成膜均匀度，使通过本发明在金属表面形成的渗透膜具有质量优异，防腐性能优良，膜层均匀连续，无挂灰、挂白形象，层素材本身，防蚀性、附着力各项技术指标优良。
本发明进一步设置为：所述硅烷处理剂配制成的溶液PH值控制为6.8-7.5。
通过采用上述技术方案，与现有的硅烷处理剂需要在控制PH在4-6的酸性条件下相比，该配方设置的硅烷处理剂使用PH要求为6.8-7.5，故使用本硅烷处理剂处理后的金属工件可以不需水洗或者中和步骤，大大简化了操作难度和工艺的生产周期。
本发明进一步设置为：所述硅烷处理剂溶液中硅烷处理剂的浓度为0.2‰。
本发明进一步设置为：所述硅烷处理过程中金属工件浸渍或者喷淋时间为3-5秒。
本发明进一步设置为：所述烘烤时间为10-15分钟，所述烘烤温度为180-200℃。
综上所述，本发明一种金属表面涂装工艺具有更环保，经济效益高，表面处理无死角，生产效率高以及涂装寿命长的优点。
附图说明
图1为一种金属表面涂装工艺的流程图。
具体实施方式
参照图1对本发明一种金属表面涂装工艺做进一步说明。
实施例一：
一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
（1）二合液清洗，首先使用硫酸、硝酸以及盐酸混合配制成酸洗溶液，然后在酸洗溶液中加入清洗剂；所述二合液清洗中使用的清洗剂配方为：以重量份计，乳化剂47份、渗透剂9份、水22份；
（2）对经过二合液清洗后的金属工件进行两次水洗；
（3）活化，将水洗后的金属工件进行活化处理；
（4）对经过活化处理的金属工件再次进行两次水洗；
（5）硅烷处理，以0.2‰的比例配制硅烷处理剂溶液，并控制溶液的PH值控制在6.8，将硅烷处理剂溶液喷淋到经过表面处理的金属工件表面，喷淋时间为5秒，其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：硅烷偶联剂25份，聚胺酯增稠剂30份，柠檬酸钠5份，纯净水23份；
（6）烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤，烘烤时间为15分钟，烘烤温度为180℃；
（7）涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
表1，实施例一在08f钢表面形成的膜层性能指标
序号项目指标
1膜层外观呈金属素材本色
2膜层厚度247nm
3室内防锈期107天
4附着力1级
5柔软性1mm
6耐冲击下100cm
7耐蚀性铁件中性盐雾实验：500小时漆膜无脱落、气泡、生锈等现象；铝件乙酸盐雾实验：1000小时。
实施例二：
一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
（1）二合液清洗，首先使用硫酸、硝酸或盐酸配制成酸洗溶液，然后在酸洗溶液中加入清洗剂；所述二合液清洗中使用的清洗剂配方为：以重量份计，乳化剂46份、渗透剂9份、水21份；
（2）对经过二合液清洗后的金属工件进行两次水洗；
（3）活化，将水洗后的金属工件进行活化处理；
（4）对经过活化处理的金属工件再次进行两次水洗；
（5）硅烷处理，以0.2‰的比例配制硅烷处理剂溶液，并控制溶液的PH值控制在6.9，将经过表面处理的金属工件浸渍到硅烷处理剂溶液中4秒后取出，其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：硅烷偶联剂25份，增稠剂25份，柠檬酸钠6份，纯净水19份；
（6）烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤，烘烤时间为12分钟，烘烤温度为190℃；
（7）涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
表2，实施例二在08f钢表面形成的膜层性能指标
序号项目指标
1膜层外观呈金属素材本色
2膜层厚度264nm
3室内防锈期103天
4附着力1级
5柔软性1mm
6耐冲击下100cm
7耐蚀性铁件中性盐雾实验：500小时漆膜无脱落、气泡、生锈等现象；铝件乙酸盐雾实验：1000小时。
实施例三：
一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
（1）二合液清洗，首先使用硫酸、硝酸以及盐酸混合配制成酸洗溶液，然后在酸洗溶液中加入清洗剂；所述二合液清洗中使用的清洗剂配方为：以重量份计，乳化剂45份、渗透剂8份、水20份；
（2）对经过二合液清洗后的金属工件进行两次水洗；
（3）活化，将水洗后的金属工件进行活化处理；
（4）对经过活化处理的金属工件再次进行两次水洗；
（5）硅烷处理，以0.2‰的比例配制硅烷处理剂溶液，并控制溶液的PH值控制在7.3，将经过表面处理的金属工件浸渍到硅烷处理剂溶液中5秒后取出；其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：硅烷偶联剂27份，聚胺酯增稠剂20份，柠檬酸钠7份，纯净水15份；
（6）烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤，烘烤时间为10分钟，烘烤温度为200℃；
（7）涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
表3，实施例三在08f钢表面形成的膜层性能指标
序号项目指标
1膜层外观呈金属素材本色
2膜层厚度285nm
3室内防锈期111天
4附着力1级
5柔软性1mm
6耐冲击下100cm
7耐蚀性铁件中性盐雾实验：500小时漆膜无脱落、气泡、生锈等现象；铝件乙酸盐雾实验：1000小时。
实施例四：
一种金属表面涂装工艺，其特征在于，包括步骤：
（1）二合液清洗，首先使用硫酸、硝酸或盐酸配制成酸洗溶液，然后在酸洗溶液中加入清洗剂；所述二合液清洗中使用的清洗剂配方为：以重量份计，乳化剂50份、渗透剂10份、水24份；
（2）对经过二合液清洗后的金属工件进行两次水洗；
（3）活化，将水洗后的金属工件进行活化处理；
（4）对经过活化处理的金属工件再次进行两次水洗；
（5）硅烷处理，以0.2‰的比例配制硅烷处理剂溶液，并控制溶液的PH值控制在7.5，将硅烷处理剂溶液喷淋、涂覆到经过表面处理的金属工件表面，喷淋3秒后取出；其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：其中硅烷处理中使用的硅烷处理剂的重量份数配方为为：硅烷偶联剂20份，聚胺酯增稠剂29份，柠檬酸钠5份，纯净水23份；
（6）烘烤，对硅烷处理后的金属工件进行烘烤，烘烤时间为13分钟，烘烤温度为185℃；
（7）涂装，对经过烘烤干燥后的金属工件进行涂装。
表4，实施例四在08f钢表面形成的膜层性能指标
序号项目指标
1膜层外观呈金属素材本色
2膜层厚度256nm
3室内防锈期107天
4附着力1级
5柔软性1mm
6耐冲击下100cm
7耐蚀性铁件中性盐雾实验：500小时漆膜无脱落、气泡、生锈等现象；铝件乙酸盐雾实验：1000小时。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。