达克罗工艺流程
基材、脱脂、除锈、涂覆、预热、固化、冷却
注:可重复以上涂覆和固化工艺
1、脱脂:带有油脂的工件表面必须进行脱脂,方法一般有三种:有机溶剂脱脂、水基脱脂剂脱脂、高温炭化脱脂。脱脂是否彻底有效,将直接影响涂层的附着力及耐腐蚀性。
2、除锈除毛刺:凡是有锈或有毛刺的工件严禁直接涂覆,必须通过除锈除毛刺工序,此工序最好用机械方法,避免酸洗,以防氢脆,且酸洗除锈,因酸洗影响达克罗涂层的耐蚀性。
3、涂覆:经过除油除锈的清洁工件必须尽快通过浸涂喷涂刷涂的方式进行表面涂覆。工件涂覆加工时,涂液的比重、ph、粘度、cr6+含量、涂液的温度及流动状况等将直接影响工件的涂覆效果,影响涂层的各项性能。所以涂覆过程中要调整好温度、溶液指标以及浸涂中离心机转速三者之间的关系。
4、预烘:达克罗湿膜的工件必须尽快在120±20℃的温度下,预烘10-15分钟(根据工件吸热量定),使涂液水份蒸发,流平均匀。
5、烧结:预烘后的工件必须在300℃左右的高温下烧结,烧结时间20-40分钟(根据工件的吸热量定),也可适当提高温度来缩短烧结时间。
6、冷却:工件烧结后,必须经过冷却系统充分冷却后进行后继处理或成品检验。
达克罗是防锈能力较好的油漆层。比电镀锌的防锈能力好。外观没有光泽。达克罗是锌铝涂层,防腐能力更好,且加工过程不会产生氢脆的危害。
达克罗性能特点
达克罗技术与传统的电镀锌、热浸锌技术相比有如下优点:
① 超常的耐蚀性。锌的受控电化学保护作用,锌、铝片的屏蔽效应以及铬酸盐的自我修复作用使得达克罗涂层具有很高的耐蚀性,达克罗涂层中性盐雾试验时,需要100小时左右才能腐蚀掉涂层1um,比传统的镀锌处理耐腐蚀性提高7-10倍,中性盐雾试验时间可长达1000小时以上(厚度8um以上的涂层),有的甚至更高,这是电镀锌和热浸锌层无法达到的。
②极佳的耐热性。因为达克罗涂层的铬酸聚合物中没有结晶水,且铝锌片的熔 点较高,所以涂层高温耐蚀性极好。达克罗涂层耐热温度可达300℃,在250℃下连续长期使用,其耐蚀性能几乎不受影响,而电镀锌层表面钝化膜在70℃左右开始被破坏,耐蚀能力急剧下降。
③ 无氢脆性。达克罗技术处理过程中无酸洗电沉积电解除油等工序,也就没有电镀锌过程导致析氢的电化学反应,所以不会使材质产生氢脆。因此特别适合于处理弹性零件和高强度的工件。
④良好的可再涂性。达克罗涂层外观为银灰色与基材、各种涂料均有良好的结合力,可作为面层使用,也可作为各种涂料的底层使用,在美、日汽车生产中常用作涂料底层取代有污染的磷化处理,同时大大提高整体的耐蚀性能.
⑤防止对铝的电化学腐蚀。金属之间由于电位的不同,会发生电化学反应,对
于镀锌层来说,其防护的无论是铁基还是铝基,都会发生电化学而大大降低防腐性。而对于达克罗防腐层来说,由于其防腐建立在铬酸钝化作用和鳞片状锌层的受控牺牲保护作用之上,不产生任何电化学腐蚀,所以相对抑制了zn消耗,同时也抑制了al的腐蚀。
⑥优异的渗透性。达克罗处理液能渗入工件紧密结合处,形成防锈涂层。如果使用电镀锌的方法,由于屏蔽作用,管状部件的内面几乎电镀不上。但是,因为达克罗处理是采用涂覆方式,具有很好的渗透性,所以可以应用它来提高内外面的防锈能力。例如紧紧卷着的弹簧经过达克罗处理后,在拉伸开的状态下,进行盐水喷雾试验,仍显示出极佳的防锈能力。
⑦污染小。电镀锌时存在含有锌、碱、铬酸等的污水排放问题,会造成较大的污染,热浸锌时温度较高,释放的锌蒸汽和HCl对人体健康危害较大,目前大多数的热浸锌生产都必须远离城市和农村的地方进行。达克罗工艺开创了金属防腐的新领域,由于达克罗处理是一个封闭的处理过程,在烘烤过程中挥发的物质主要是水,不含有其它规定控制的有害物质,对环境污染小。
优点
1.无污染和公害:达克罗在生产加工及工件涂覆的整个过程中,不会产生对环境有污染的废水废气,不用三废治理,降低了处理成本。
2.高耐热性:达克罗可以耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。而传统的镀锌工艺,温度达到100℃时就已经起皮报废了。
3.超强的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。采用达克罗工艺处理的标准件、管接件经耐盐雾试验1200h以上未出现红锈。
4.良好的渗透性:由于静电屏蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的内壁等部位难以电镀上锌,因此工件的上述部位无法采用电镀的方法进行保护。达克罗则可以进入工件的这些部位形成达克罗涂层。
5.无氢脆性:达克罗的处理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗非常适合受力件的涂覆。
6.结合力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有良好的结合力,而且与其他附加涂层有强烈的粘着性,处理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结合力甚至超过了磷化膜。
缺点
1.达克罗的烧结温度较高、时间较长,能耗大。
2.达克罗涂层的导电性能不是太好,因此不宜用于导电连接的零件,如电器的接地螺栓等。
3.达克罗中含有对环境和人体有害的铬离子,尤其是六价铬离子具有致癌作用。
4.达克罗涂层的表面颜色单一,只有银白色和银灰色,不适合汽车发展个性化的需要。不过,可以通过后处理或复合涂层获得不同的颜色,以提高载重汽车零部件的装饰性和匹配性。
5.达克罗的表面硬度不高、耐磨性不好,而且达克罗涂层的制品不适合与铜、镁、镍和不锈钢的零部件接触与连接,因为它们会产生接触性腐蚀,影响制品表面质量及防腐性能。
达克罗涂液的成分
达克罗涂液种类繁多,但涂液的基本组成可归纳如下:
1.金属物:由锌、铝等物质组成,主要为超细鳞片状锌、超细鳞片状铝。
2.溶剂:为惰性有机溶剂,如乙二醇等。
3.无机酸组分:如铬酸等。
4.特殊有机物:为涂液的增粘分散组份,主要成份为纤维素类白色粉末。
达克罗的工艺流程
有机溶剂除油——机械抛丸——喷涂——烘烤——二次喷涂——烘烤——干燥
达克罗的注意事项
1.达克罗遇光照会迅速老化,所以达克罗的涂覆过程应该在室内进行。
2.达克罗烘烤温度过低、过高都会使达克罗丧失防腐能力,达克罗应该在合适的温度范围内烘烤。
3.达克罗的使用周期很短,所以应该尽快用完。
4.达克罗的耐磨性能较差,所以应顶涂达克罗,然后再涂以耐磨性的其他涂料。
达克罗是DACROMET译音和缩写,简称达克罗、达克锈、迪克龙。国内命名为锌铝涂层,是一种新型的耐腐涂层,与传统的电镀锌相比:锌铝涂层耐腐蚀性能极强,是镀锌的7—10倍,无氢脆性,特别适用于高强度受力件,高耐热性、耐热温度300℃,尤其适用于汽车、摩托车发动机部件的高强度构件,高渗透性、高附着性、高减磨性、高耐气候性、高耐化学品稳定性、无污染性。达克罗技术的基体材料范围:钢铁制品及有色金属如铝、镁及其合金,铜、镍、锌等及其合金。而且涂覆全过程中无污染,在金属表面处理历史上是一场革命,是当今世界上金属表面处理富有代表性的高新技术。
达克罗最早诞生于二十世纪五十年代末,在北美、北欧寒冷的冬天,道路上厚实的冰层严重阻碍机动车的行驶,人们用盐撒在地上的方法来降低凝固点的温度,这样缓解道路畅通问题,但是紧接而来的氯化钾中的氯离子侵蚀了钢铁基体,交通工具严重受损、严峻的课题出现了。美国的科学家迈克•马丁研制了以金属锌片为主同时加入铝片、铬酸、去离子水做溶剂的高分散水溶性涂料,涂料沾在金属基体上,经过全闭路循环涂覆烘烤,形成薄薄的涂层,达克罗涂层成功地抵抗氯离子的侵蚀,防腐技术进入了新的台阶,革新了传统工艺防腐寿命短的缺陷。
由此,达克罗技术被美国军方采纳,成为一项防腐军事技术(美军标MTL-C-87115),到了七十年代日本的NDS公司从美国MCI公司引入达克罗技术,并且买断了在亚太地区的使用权,并控股美国MCI公司。岛国的日本每年钢铁件腐蚀吨位大,因此日本尤其注重防腐技术,达克罗技术又通过日本的改良后,在本国并迅速发展了100余家涂覆厂以及70余家制药单位,一些发达国家也纷纷引进达克罗技术,中国在1994年正式从日本引进达克罗技术,最初仅用于国防工业和国产化的汽车零部件,现已发展到电力、建筑、海洋工程、家用电器、小五金及标准件、铁路、桥梁、隧道、公路护栏、石油化工、生物工程、医疗器械粉末冶金等多种行业。