So sánh các quy trình xử lý trước khi phun các bộ phận bằng sắt và nhôm
Có sự khác biệt đáng kể trong quy trình xử lý trước cho các bộ phận bằng sắt và nhôm trước khi phủ do sự khác biệt về tính chất vật liệu (ví dụ: khả năng chống ăn mòn, lớp oxy hóa bề mặt, hoạt động phản ứng hóa học, v.v.). Sau đây là so sánh chính giữa hai loại:
1. Quá trình tẩy dầu mỡ
Các bộ phận bằng sắt:
Điểm nổi bật: Loại bỏ dầu mỡ, dầu chống gỉ hoặc cặn bẩn trong quá trình chế biến.
Phương pháp: Tẩy dầu mỡ bằng kiềm (pH 10~12) hoặc làm sạch bằng dung môi.
Lưu ý: Tránh độ kiềm quá cao vì có thể làm bong lớp màng phosphat hóa tiếp theo.
Các bộ phận bằng nhôm:
Điểm nổi bật: Loại bỏ dầu mỡ và lớp màng oxit nhôm.
Phương pháp: Tẩy dầu mỡ bằng kiềm yếu (pH 9~10) để tránh sự ăn mòn kiềm mạnh của bề mặt nhôm.
Lưu ý: Cần bổ sung chất ức chế ăn mòn (ví dụ silicat) để ngăn ngừa sự ăn mòn quá mức của nhôm.
2. Loại bỏ rỉ sét/oxit
Các bộ phận bằng sắt:
Quy trình: Ngâm (dung dịch axit clohydric hoặc axit sunfuric) để loại bỏ rỉ sét (Fe₂O₃) và xỉ hàn.
Rủi ro: Ngâm quá nhiều có thể dẫn đến giòn do hydro (kiểm soát nồng độ axit và thời gian cần thiết).
Giải pháp thay thế: phun cát hoặc phun bi (tẩy cặn vật lý, phù hợp với lớp gỉ dày).
Các bộ phận bằng nhôm:
Quy trình: Khử oxy bằng axit (hỗn hợp axit nitric/axit sulfuric) hoặc khắc kiềm (dung dịch NaOH) để loại bỏ lớp oxit tự nhiên (Al₂O₃).
Rủi ro: Axit/kiềm mạnh dễ dẫn đến bề mặt nhám không kiểm soát được, do đó nồng độ và nhiệt độ cần được kiểm soát chặt chẽ.
3. Xử lý lớp chuyển đổi bề mặt
Các bộ phận bằng sắt:
Quy trình chính: xử lý phosphate (hệ thống kẽm, hệ thống sắt hoặc hệ thống mangan phosphate).
Chức năng: Tạo lớp phosphate xốp, cải thiện khả năng bám dính của lớp phủ và khả năng chống gỉ.
Thông số: pH 2~4, nhiệt độ 35~55℃, thời gian 5~15 phút.
Các bộ phận bằng nhôm:
Quy trình chính thống:
- Quá trình cromat hóa: thụ động hóa crom hóa trị sáu (dần dần loại bỏ, hạn chế về môi trường).
- Thụ động hóa không chứa crom: màng chuyển đổi zirconium/titanium (xu hướng môi trường).
- Anodizing: Tạo ra lớp oxit nhôm dày đặc (Al₂O₃), phù hợp với nhu cầu cao cấp.
Chức năng: Tăng cường khả năng chống ăn mòn và tạo liên kết cho lớp phủ.
Thông số: pH 3~5 (quy trình không chứa crom), xử lý ở nhiệt độ phòng hoặc nhiệt độ thấp.
4. Nước TRONGtroTại& Sbề mặt cđiều kiện
Các bộ phận bằng sắt:
Rửa bằng nước: Cần loại bỏ hoàn toàn axit/kiềm còn sót lại để tránh làm nhiễm bẩn dung dịch phosphat.
Xử lý bề mặt: dung dịch keo titan photphat để tinh chế các tinh thể photphat hóa.
Các bộ phận bằng nhôm:
Rửa bằng nước: cần sử dụng nước khử ion để tránh cặn ion canxi và magie ảnh hưởng đến lớp màng thụ động.
Xử lý bề mặt: Thông thường không cần xử lý bề mặt, một số quy trình có thể sử dụng chất flo để kích hoạt bề mặt.
5. Bảo vệ môi trường và chênh lệch chi phí
Các bộ phận bằng sắt:
Bảo vệ môi trường: Dung dịch chất thải ngâm có chứa Fe²⁺/Fe³⁺, dung dịch chất thải phosphat có chứa kim loại nặng (ví dụ Zn²⁺).
Chi phí: Chi phí phosphat hóa thấp hơn, nhưng chi phí xử lý chất thải lỏng cao hơn.
Các bộ phận bằng nhôm:
Môi trường: Crom hóa trị sáu từ quá trình cromat hóa có độc tính cao và đòi hỏi công nghệ thay thế; nước thải từ quá trình khắc kiềm cần được trung hòa.
Chi phí: Quá trình thụ động hóa/anod hóa không chứa crom rất tốn kém nhưng đáp ứng được các quy định về môi trường.
6. Tóm tắt những khác biệt chính của quy trình
Các bước xử lý | Các bộ phận bằng sắt | Các bộ phận nhôm |
Loại bỏ rỉ sét/oxit | Ngâm chua hoặc phun cát | Khử oxy bằng axit hoặc khắc bằng kiềm |
Lớp chuyển đổi | Phosphat hóa (cấu trúc xốp) | Thụ động hóa/anod hóa (cấu trúc đặc) |
Yêu cầu về môi trường | Xử lý nước thải kim loại nặng | Xu hướng đáng kể hướng tới không có crôm |
Nguồn gốc của sự bám dính lớp phủ | Neo cơ học của màng phosphat | Liên kết hóa học + neo vi xốp |
Các chế độ lỗi điển hình | Phồng rộp do lớp màng phosphat hóa lỏng lẻo | Màng thụ động không đều dẫn đến rỗ |
7.Đề xuất ứng dụng
Các bộ phận bằng sắt: Sự kết hợp giữa phốt phát và phun cát được khuyến nghị cho các trường hợp chống ăn mòn nặng (ví dụ: khung gầm ô tô).
Các bộ phận bằng nhôm: Nên sử dụng phương pháp thụ động hóa hoặc anod hóa không chứa crôm cho các yêu cầu về trọng lượng nhẹ và tính thẩm mỹ cao (ví dụ: thiết bị điện tử 3C, hàng không vũ trụ).
Hiệu suất của lớp phủ phun có thể được cải thiện đáng kể thông qua quá trình xử lý sơ bộ có mục tiêu, trong khi việc lựa chọn quy trình cần được thực hiện theo các quy định về môi trường và chi phí.