一种新的汽车预处理技术解决了环境问题,并提供了节省成本的优势,同时也满足了当今汽车制造商的性能要求。预处理技术使用添加剂和锆基化学的专有混合物,在清洁的金属表面沉积氧化锆转换涂层。



几十年来,汽车制造商已经转向基于磷酸盐的技术来满足他们的预处理需求,这是有充分理由的。2022世界杯八强水位分析三阳离子磷酸锌转换涂料可预测且可靠地提供抗腐蚀保护,多年的工艺和化学改进已经产生了具有优异涂料粘附性能的预处理产品。

然而,这些产品并非没有缺点。磷酸锌预处理过程产生的副产品污泥含有镍、锌和锰等重金属,由于日益严格的环境法规,这种污泥的排放受到限制。除了在处理和处置污泥方面带来挑战外,该过程中重金属的存在也导致了重大的废水管理问题。

为了满足全球汽车制造商的需求,PPG工业公司的研究人员开发了一种新的预处理系统*,不仅解决了环境问题,而且在提供汽车制造商所要求的高性能的同时,还提供了经济优势。预处理技术使用添加剂和锆基化学的专有混合物,在清洁的金属表面沉积氧化锆转换涂层。

全球锌的生产能力正迅速被镀锌钢和无数其他需要锌的产品的需求增长所超越。因此,全球锌供应商面临巨大压力。与传统的磷酸锌化学方法不同,通过使用基于锆(一种经济上更稳定的原材料)的化学方法,新的预处理方法消除了锌供应的不确定性,提供了一种更安全的替代方法。

图1。传统磷酸锌预处理足迹与新型锆基预处理足迹的比较。
注:OEM预处理工艺设计可能因工厂和生产线的不同而不同。上图只是常规汽车预处理工艺的一个例子。将锆胶合技术引入预处理生产线需要PPG专家进行设计评审,以确定工艺优化的潜力。

创新的好处

与标准的磷酸锌预处理工艺相比,使用新预处理系统的工艺产生的有毒、受管制的重金属最少,产生的污泥副产物至少减少80%。该预处理可用于现有的预处理生产线,并且在大多数汽车生产设施的常规废物处理系统中,只需进行简单的pH调整即可安全使用。采用新系统的预处理线也需要更少的蒸煮和阶段清洗。因此,除了解决有关预处理技术的日益增长的监管和环境问题外,新的锆基预处理在维护和废物处理方面提供了潜在的成本节约。2022世界杯八强水位分析

新的预处理技术还具有提高效率和节约生产成本的潜力。具体来说,其化学性质允许使用室温浴,与目前的工艺相比,只需最小的搅拌和更少的冲洗周期(见图1)。因此,使用新的锆基预处理可以在生产线上节省大量能源。

据估计,根据制造足迹的不同,由于能源、维护和人工等相关成本的降低,使用新的预处理技术每年可节省数十万美元。在绿地应用中,潜在的节省甚至更大,其中更少的工艺阶段可以在新设备资本投资上节省高达数百万美元。

新的预处理是一种对环境负责的“绿色”解决方案,可以解决监管问题并提供经济激励。

图2。PPG公司开发的新型前处理技术接近工业标准磷酸锌对冷轧钢的防腐性能。

证明性能

如今的质量控制标准比以往任何时候都更严格,OEM对汽车涂料性能的更严格要求对其他锆基预处理提出了挑战。新的预处理含有一种专有的添加剂组合,这是使该技术工作的关键。预处理的性能已经在各种测试场景中进行了评估,以确保它能够产生复杂汽车应用所必需的附着力、防腐蚀和电泳兼容性。

PPG研究人员通过循环腐蚀、水浸泡和碎屑附着测试等标准汽车测试方案,证明了新型锆基预处理技术的性能至少相当于目前在整个行业中使用的磷酸三酸锌技术。2022世界杯八强水位分析预处理也上色,以允许视觉确认应用。

多年来,“绿色”预处理技术的发展主要集中在优化冷轧钢的防腐性能,同时对汽车工业中使用的锌和铝合金保持优异的防腐性能。基于最近的研究结果,新的前处理接近行业标准磷酸锌对冷轧钢的防腐性能(见图2),这一突破使产品更接近商业化。

白色车身中存在多种金属衬底,增加了替代预处理应用的复杂性。具体来说,锆工艺产生游离氟化物,必须控制其存在,以保持预处理浴的完整性和性能。采用新的锆预处理工艺,可有效地控制游离氟,得到多金属友好的产品。考虑到铝在当今汽车应用中的使用量不断增加,这一特性尤其重要。

实现目标

随着汽车制造商寻找一种环保、经济、高性能的预处理技术,新的锆基系统提供了一个有前途的解决方案。通用汽车(General Motors)和福特(Ford)等公司一直在与PPG密切合作开发这项技术。

通用汽车全球工艺预处理主管Kevin Cunningham表示:“通用汽车必须继续在使用环保技术方面保持领先地位。”2022世界杯八强水位分析“这种创新的预处理涂层材料具有许多优点,包括节能、节水和占地面积更小。通用汽车正在积极寻求全球实施的机会。”

福特涂料材料和战略经理Tim Weingartz表示:“前处理是涂料工艺中重要的防腐步骤,但传统方法对环境的影响更大。凭借这种新的预处理技术,福特将继续在制造过程的环保解决方案方面引领行业。”


新的预处理系统的商品名为Zircobond™,由PPG Industries, Inc.提供。更多信息,请访问www.ppg.com