自动沉积比传统的涂层工艺更快,更环保;然而,一个典型的七段自动沉积过程仍然需要几个清洗阶段。最近的进展正在推动自动沉积技术超越这一界限,为制造商和涂布商提供一种涂层解决方案,进一步降低环境影响,同时还减少了整体制造生产足迹,提高了装配过程的效率。

与传统的涂层工艺相比,先进的自动沉积涂层允许制造商通过更少的工艺步骤和控制来消除几层制造成本和复杂性。图片由零件精加工集团提供。


图1。一种与常规镀膜工艺相比的自动沉积工艺。

自动沉积是一种水性防腐涂料层,通过化学反应而不是通过电或接触方法涂在金属上。与应用耐腐蚀涂料的其他工艺相比,自动沉积工艺简单(见图1)。在常规清洗和漂洗阶段之后,将金属部件浸泡在涂料化学浴中,在那里沉积颜料和树脂颗粒。薄膜厚度的增长是随时间而变化的。快速的沉积速率之后是生长速度的下降(受金属上离子扩散的限制),这导致了均匀和“自限制”的涂层厚度。在涂层浴与金属工件接触的任何地方形成保护屏障膜。该工艺比传统的涂层工艺更快,更环保;然而,一个典型的七段自动沉积过程仍然需要几个清洗阶段。

最近的进展正在推动自动沉积技术超越这一界限,为制造商和涂布商提供一种涂层解决方案,进一步降低环境影响,同时还减少了整体制造生产足迹,提高了装配过程的效率。

一个更安全、更高效的过程

自动沉积涂料*的最新发展使制造商消除了几层成本和复杂性。它还能够均匀地涂覆大量密集的或复杂形状的金属部件,使精加工专业人员可以选择将其部件涂覆为一个组件或单个部件。

与传统涂层工艺所需的七个阶段相比,先进的自动沉积工艺只有四个使用化学品的工艺阶段。磷酸盐预处理阶段被取消。相反,先进的自动沉积工艺在四个工艺中增加了清洗和漂洗阶段。在自动沉积阶段后使用反应冲洗可以在固化前将新的性能(如更高的腐蚀和耐化学性能)引入涂层。

涂层浴使用低固体分散剂的涂料乳液,以及酸化的氟化铁。这种技术释放了金属表面局部破坏乳化液稳定的亚铁离子,导致漆层沉积。该工艺提供了一种坚硬而灵活的涂层,这是传统涂料无法实现的。

先进的自动沉积工艺是一个简单,可靠,工业能力的整理系统,是员工友好的。涂层材料是水性的,溶剂含量极低,这意味着在该过程中不存在易燃或易爆产品。因此,对工艺位置的限制更少,工人可以留在附近监视过程或参与其他制造功能。自动沉积过程还消除了涂层槽内或周围的高压电场,因为在该过程中不需要电来沉积涂层。

先进的自动沉积工艺仅覆盖金属-塑料或金属-橡胶组件中的金属表面。这种选择性允许制造商减少资本支出和油漆车间的复杂性。

更高的性能,更少的环境影响

先进的自动沉积涂层符合金属表面的形状,但不受复杂零件高低区域电能变化的影响。该工艺的这一特点意味着该涂料可以提供比其他涂料工艺更好的边缘保护,同时还提高了由内而外的腐蚀性能。此外,涂层厚度是均匀的整个外部和内部的组件。这种均匀性使设计工程师重新考虑在传统涂层无法穿透的区域增加额外金属结构厚度的必要性。

由于自动沉积工艺只在金属表面沉积涂层,因此可以在金属-塑料或金属-橡胶组件中涂覆金属。这种能力允许制造商减少资本支出和油漆车间的复杂性。由于涂层的高硬度和耐磨性,自动沉积涂层用于汽车座椅轨道,抽屉滑轨和一些通常由电镀提供的应用。

先进的自动沉积涂层也是一种降低能耗的有机涂层技术,因为不需要电力来驱动涂层的沉积。除了节省时间和能源,在涂层过程的化学过程中还采用了其他环境可持续的措施。由于水性涂料具有低挥发性有机化合物(VOCs)或零挥发性有机化合物,因此它们符合现行清洁空气法规,在某些情况下甚至超过了该法规。该涂料也不含重金属防腐颜料,并且不需要有毒的重金属基处理。

图2。常规双涂层工艺与自动沉积“共固化”工艺的比较。

持续的进步

许多工业和汽车零部件制造商正在投资于精益或模块化制造系统。所有这些系统的关键是需要制造和喷涂更多的部件变化(大的、小的、厚的或薄的金属质量),以减少在制品库存,并更快地对不同型号或组件的市场需求变化做出反应。先进的自动沉积涂层允许有机会在一个涂层浴中涂层许多或几个零件,而不需要调整工艺条件或设备。该涂料还提供了设计组合底漆-面漆系统的机会,与传统涂料系统相比,该系统可减少高达50%的有效油漆线足迹。

在设计和推出的面漆-底漆自动沉积涂层系统中,通常称为“共固化”工艺(见图2),只需要一个固化烘箱。这一概念减少了工艺步骤和设备长度,使涂布商和制造商可以选择在以前只能使用低性能粉末涂料系统的地区采购性能更高、更经济的面漆-底漆涂装操作。

另一个进步是一种新的灰色环氧-丙烯酸聚氨酯自动沉积涂料,它提供了以前自动沉积涂料的所有性能优势,用于粉末和液体涂料的浅颜色底漆。应用包括任何黑色金属部件或结构,需要优越的循环腐蚀保护,热稳定性和良好的面漆特性。该涂层能够提供颜色较浅的底漆基础和精确的膜厚,从而降低涂料消耗和更好的面漆控制。

另一项新发展是一种用于提高汽车框架和底盘部件等苛刻应用的防腐性能的涂层。这种新型涂层在中性盐雾测试中已达到1000小时的性能,并在汽车制造商的循环腐蚀测试中进行了类似于阴极电子涂层和磷酸锌预处理的测试。环氧-丙烯酸聚氨酯涂料具有优异的热稳定性、表面涂覆能力和灵活性。其较小的环境足迹进一步减少,甚至更低的挥发性有机化合物和消除有害的空气污染物。

这些和其他的进步使得自动沉积涂层工艺能够减少对环境的影响,提高零件的功能性能,并降低汽车油漆车间和其他应用的总制造成本。该技术已经被应用于汽车制造设施,取代传统的金属预处理和电镀工艺,用于涂装整个车架。汽车工业和大学的全球研究正在进一步扩大自动沉积涂料的机会。正在研究的改进包括通过聚合物研究缩短固化时间/温度,实现多金属基材涂层应用,以及增强所有基材的表面外观。


更多信息,请访问www.henkel.com

*Aquence™,由汉高粘合剂技术公司提供。2022世界杯八强水位分析