纳米技术,迅速征服越来越多的应用领域,已经找到了进入工业油漆车间,特别是预处理过程。新一极薄的涂层*应用于金属零件之前达到油漆店是消除重金属和磷酸盐,减少设备污染和降低能源消耗。涂料是兼容所有常用的粉和未干的油漆系统,可以使用现有的设备只需要最低限度的修改。

更好的Eco-Performance和防腐

现行工业标准金属预处理已经练习了大约一个世纪。这个过程包括铁磷化,有时跟着post-rinse进一步腐蚀保护或钝化。而磷酸铁的过程已经证明提供良好的性能,这个过程废水磷含量很高。频繁的坦克维修需要去除磷污泥,和废水过程可能需要发布前处理。磷是一种常见的营养,有助于维持植物生长,但极端水平在湖泊和河流可以损害生态系统通过创建一种环境,鼓励过度的藻类的生长。藻类生长,他们创造较高的化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD),使用可用的氧气供应和其他水生物种的生存构成威胁。

新的纳米转化膜是基于金属如钛或锆氧化物,和它不使用监管等重金属镍、锰、铅和铬的。也不包含任何有机组件,这意味着COD和BOD负荷为零。因为没有重金属或磷酸盐处理的新工艺代表了一个生态可持续发展的重要一步。

这项新技术还提供了性能明显改善。厚度只有20到30纳米(纳米),nanoceramic涂层比涂层更薄可实现与传统磷化铁(通常是50和100 nm厚),但防腐和油漆附着力是更好的。这些特征被比较测量了钢和铝基板处理磷化铁或nanoceramic涂层和随后涂上TGIC-free聚酯粉末。腐蚀保护测试,盐雾试验ISO 9227标准,和油漆附着力是评估使用交叉影线测试ISO 2409标准。所有基板上,纳米转化膜显示最小锈蠕变在文士在盐雾测试,取得了更好的效果。钢基板,腐蚀蠕变减少到九分之一的蠕变与铁磷化相比(1.5毫米14.0毫米)(见表1)。

涂料可以应用通过喷洒或浸泡过程来生成一个连续的,高密度的无机层将纳米粒子。涂层金属衬底的结构可以使用原子力显微镜检查。显微图显示nanocoating表面积增加,提供一个更大的表面油漆附着力比可以实现铁磷化(参见图1)。的较小规模nanoceramic结节表面最小化表面覆盖缺陷的机会,因此,腐蚀失效。

在Kessebohmer清洁和高效的流程

纳米转化膜技术已经在使用设施的数以百计的制造商和已经成功通过了多年的连续生产在许多工业环境和不同植物条件下。一个例子是Kessebohmer组。德国Bohmte工厂附近的奥斯纳布吕克Kessebohmer生产零售家具知名品牌消费产品制造商和显示系统。百分之九十的零部件是由钢铁和其余的来自铝。工厂配备了粉末涂料生产线运行的速度每分钟4米,达到输出每小时200平方米的涂层表面。连续预处理喷涂线由四个区域:碱性清洁,冲洗,预处理,最后,用de-ionized水冲洗。铁磷化过程时替换为新的纳米技术过程中,该公司看到立即改进。

“顺利转换了,”报道大多Stellwag,负责在Kessebohmer整个绘画过程。“最大的好处是,我们取得了巨大的节省能源成本,因为较低的加热要求。不再喷雾喷嘴堵塞,区域不需要疏导压力带式过滤机,曾经是一个标准的要求。这意味着我们花更少的时间和金钱在维护和处理。”

Stellwag对转化膜的质量也兴奋地说。“由于粉颜色的变化,线是一天多次停了几分钟。在过去,我们有电影上的铁锈形成预处理部分。新涂层,这不是一个问题了,”他说。

使用表面有一个金色或银色的闪光,这进一步协助质量控制过程。“转换层是可见的,或多或少取决于材料,这使得进程内视觉检验更容易,”Stellwag说(参见图2)。

新的竞争机会的粉末涂料质量

nanoceramic涂层的另一个项目已经运行2004年秋天以来绘画进步企业质量粉末涂料(QPC) Nassjo,瑞典,专门从事高端涂料和供应主要客户喜欢宜家。该公司脱颖而出,它可以处理大尺寸工件7米长。QPC公司是一个快速增长的公司,坚信在新转化膜技术。

“我们是一个小公司,但我们做大生意,“QPC公司董事总经理罗杰Frohjd说,他认为决定转向nanoceramic涂层作为一个关键此举将帮助他的公司进一步发展。“新涂层,我们采用了这一过程不仅产生高质量的结果,使用更简单。它执行更好,这是理想的先决条件赢得更多的顾客坚持高标准。”

七级的预处理过程中,post-rinse(钝化)阶段铁磷化已被消灭后,连同所需的热铁磷化。但nanoceramic涂层过程仍然提供了更好的结果(见图3)。

在实验室QPC公司分析了新转化膜。“部分现在比铁更清洁的磷化、“断言Frohjd。”这种新技术使我们能够提供高度可靠的画的部分流程和优良的品质。“Frohjd尤其高兴的低投资需要适应现有新过程。“我们需要做的就是购买一个新的计量泵。转换不可能是顺畅的,”他说。

环境对伊莱克斯可持续发展和降低成本

另一个成功实现新技术的可以看到在圣克劳德伊莱克斯家用产品,MN,制造商的正直和紧凑的冰柜。该公司曾使用一个磷酸铁漆预处理过程。几年前,圣克劳德收紧限制级别的磷酸盐他们将允许在污水水流从制造业设施。这个监管变革需要伊莱克斯安装现场废物处理设施花费数百万美元如果工厂一直使用磷酸铁漆预处理过程。

几乎所有的磷酸退出伊莱克斯来自两个油漆前处理线。每一行成立碱性清洗剂,磷酸铁和non-chrome治疗后,所有包含一些级别的磷酸。实现植物显著减少其磷酸盐排放的目标,这些产品都必须被替换而不影响产品质量。

该公司改用不含磷酸盐更清洁和更换了磷酸铁与新基于纳米技术的预处理和后处理的化学物质的过程。这些变化几乎消除了磷在工厂的废水和避免投资于一个水处理设施的需要。新的油漆预处理过程不仅满足所有性能标准,包括500小时盐雾和湿度加速老化测试,但它也提供了许多处理的优点,导致重要的年度成本节约。例如,植物能够停止使用化学治疗后,其水冲洗阶段之一。维护要求,比如喷嘴清洗和化学清洗也极大地降低了由于不含磷酸盐转化膜几乎消除污泥积累的坦克。此外,环境温度过程允许工厂关闭燃烧器在其转化膜阶段,减少工厂的能源消耗。

“结果好。我们在运营成本节省很多钱,和我们实现环境目标,”迪克·劳埃德说,伊莱克斯集团制造工程师。

可持续技术的飞跃

经验表明,新的纳米转化膜提供了一个减少环境影响,提高流程效率和更好的结果比传统的预处理过程。公司实现新的涂层也可以获利大幅节约成本,可以给他们一个主要的竞争优势在全球市场。基于这些优点,新技术可以被看作是一个真正的突破在金属表面处理行业。


*磷化剂NT-1,由德国汉高。对金属预处理技术的更多信息,电子邮件Bonderite.NT@henkel.com或访问www.BonderiteNT.com。