金屬零部件上涂層的質(zhì)量，很大程度上受金屬表面污染物的影響，如礦物油和油脂。這些污染物通常在涂層的成型過(guò)程及在對(duì)金屬進(jìn)行機(jī)械加工的過(guò)程中產(chǎn)生。對(duì)金屬材料進(jìn)行噴涂之前，應(yīng)先將其污染物清洗干凈，因?yàn)樵诮饘俦砻娴奈廴疚飼?huì)影響金屬底材與涂層之間的附著力，令其附著力顯著降低。
若金屬零部件的表面上附有礦物油和油脂等污染物，就會(huì)使涂層容易形成一層剝離膜，涂層的質(zhì)量就會(huì)受到影響，后續(xù)的補(bǔ)救措施則令最后的成本提高!
當(dāng)使用有靜電電荷的粉末涂料，向零部件上進(jìn)行噴涂時(shí)，由于靜電會(huì)附在于零件上，隨后經(jīng)過(guò)液相(即粉末涂料)出現(xiàn)，從而形成封閉的涂層膜。
為了得到一個(gè)高質(zhì)量的粉末涂料處理表面，除了轉(zhuǎn)化涂層(如磷化)的應(yīng)用工藝技術(shù)，更需要一個(gè)干凈的除油零部件。而后者是必不可少的，因?yàn)榻饘倭慵撞牡谋砻媲鍧嵆潭龋欠勰┩苛蠈?duì)金屬零部件形成較高粘合強(qiáng)度的先決條件。
脫脂過(guò)程通常使用堿性或酸性清潔劑對(duì)金屬零部件進(jìn)行浸浴或噴淋清洗。進(jìn)行脫脂時(shí)對(duì)清洗槽的參數(shù)有特定要求，如洗滌劑的濃度，溫度和油的含量等，這些條件均會(huì)影響金屬零部件的表面清潔度。
當(dāng)金屬零部件接觸到少量的腐蝕性物質(zhì)時(shí)，便可脫除金屬表面的污垢。在這種情況下，對(duì)涂料的粘附性而言，金屬底材的脫脂過(guò)程變得更加重要!
根據(jù)不同的行業(yè)和實(shí)際中的應(yīng)用，會(huì)因不同的后續(xù)處理步驟，而對(duì)不含油脂的金屬表面上的閾值進(jìn)行定義。
例如，根據(jù)德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN Technical Report 28“防護(hù)涂料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)”中“重大型腐蝕保護(hù)”，配套用于涂層材料的涂料液表面碳含量限制在50 mgC/m2。相反地，在汽車(chē)工業(yè)中，則要求鋼表面涂布前表面碳含量少于15 mgC/m2，作為一個(gè)油脂/非油脂比較值。
從 Dresden GmbH德累斯頓有限公司腐蝕與防護(hù)研究所(ICS)了解到，近年來(lái)大量的損壞案例，都是因?yàn)榈撞牡谋砻媲鍧嵍炔患言斐傻?。大多?shù)情況下，這些都是由結(jié)構(gòu)鋼或鍍鋅鋼構(gòu)成的機(jī)械零件，因此，涂層之下可用刮刀完全從鋼基體上除掉半平方米的達(dá)1.000 mg/m2 的烴。典型的涂層損壞就如圖1和2。這些例子都能充分反映出脫脂不充分所造成的嚴(yán)重后果。
圖1、圖2涂層與底材之間粘連性較差
涂層受損后，則必須會(huì)產(chǎn)生一個(gè)過(guò)高的修復(fù)成本。而這些受損的零部件須返工進(jìn)行重新的涂布或噴涂，零部件經(jīng)過(guò)脫漆后，必須重新對(duì)金屬零部件進(jìn)行更加徹底的清洗，使新涂層有更好的粘合性!
ICS通過(guò)對(duì)表面碳含量的分析，由于分析儀器對(duì)樣品的尺寸限制(最大測(cè)量范圍為樣品直徑30 mm，長(zhǎng)度140 mm)，大型的金屬材料樣品需另外進(jìn)行切割。切割好樣品表面上碳?xì)浠衔镌?50至850攝氏度的溫度范圍內(nèi)燃燒，釋放出二氧化碳，紅外傳感器則將在氣流當(dāng)中測(cè)量二氧化碳的濃度，再根據(jù)濃度計(jì)算出金屬表面上碳的含量。
圖3 SITA表面清潔度儀
當(dāng)要作進(jìn)一步的分析時(shí)，除了以上的檢測(cè)方法，還可以使用新開(kāi)發(fā)的SITA CleanoSpector表面清潔度儀(見(jiàn)圖3)對(duì)零部件表面上的雜質(zhì)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。SITA測(cè)量技術(shù)有限公司所開(kāi)發(fā)的清潔度儀能通過(guò)帶紫外光的熒光激發(fā)技術(shù)，檢測(cè)含烴的雜質(zhì)。有機(jī)物所反射的強(qiáng)烈熒光，致使我們能夠發(fā)現(xiàn)附于金屬表面的油脂，令進(jìn)行防腐蝕以保護(hù)產(chǎn)品成為了可能!而熒光的強(qiáng)度取決于測(cè)量點(diǎn)上污垢雜質(zhì)的含量，其強(qiáng)度通過(guò)傳感器頭部的光電二極管進(jìn)行測(cè)量。
圖4 測(cè)量原理
該款清潔度儀采用共焦測(cè)量原理，如圖4所示。通過(guò)熒光發(fā)射的激發(fā)光總會(huì)沿著相同的平行路徑進(jìn)行輻射，因此，傳感器磁頭的定位是沒(méi)問(wèn)題的，并且粗糙表面不對(duì)測(cè)量結(jié)果造成影響。另外，集成的target pointer測(cè)量點(diǎn)定位器可幫助用戶(hù)定位較佳的測(cè)量高度。該款儀器的設(shè)計(jì)以及配套便攜手提箱使儀器能夠靈活適應(yīng)使用環(huán)境，均可在生產(chǎn)車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室中使用。SITA CleanoSpector清潔度儀已經(jīng)在眾多應(yīng)用實(shí)例中證明其便攜輕巧易操作的特點(diǎn)!
清潔度儀的校準(zhǔn)是通過(guò)無(wú)污染的干凈校準(zhǔn)件自動(dòng)設(shè)定的，其校準(zhǔn)值會(huì)存儲(chǔ)在儀器中。測(cè)量和校準(zhǔn)的次數(shù)都可以調(diào)整。
測(cè)量結(jié)果通過(guò)清潔度百分值顯示，清潔度值為100%表示樣品表面不存在熒光雜質(zhì)，而重度污染則顯示為0%的清潔度值。什么樣的清潔度百分值才算是合格?用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際的樣品清洗過(guò)程單獨(dú)設(shè)定合格清潔度百分值。
最后得出的清潔度值結(jié)果與樣品表面的碳含量相關(guān)，測(cè)量結(jié)果顯示，ICS中案例分析的結(jié)果是在檢測(cè)已受污染的測(cè)試板基礎(chǔ)上得出的。
使用乙酸乙酯溶解腐蝕保護(hù)油，便可模擬測(cè)試板受到污染。使用此溶解后的溶液潤(rùn)濕待測(cè)測(cè)試板，待板上的溶劑蒸發(fā)后，油脂便留在其表面。該測(cè)試板上的表面碳含量與上述提到的表面碳含量均通過(guò)SITA CleanoSpector表面清潔度儀進(jìn)行熒光測(cè)量的。其結(jié)果是樣品表面上若干個(gè)測(cè)量點(diǎn)得出結(jié)果的平均值。
圖5 樣品清潔度與表面碳含量的關(guān)系
圖5 是由SITA CleanoSpector表面清潔度儀對(duì)樣品板進(jìn)行檢測(cè)得到的表面碳含量函數(shù)，圖5的曲線(xiàn)證實(shí)了這兩種方法的結(jié)果之間的良好相關(guān)性，并表明，SITA CleanoSpector表面清潔度儀能夠檢測(cè)出附于金屬表面的油脂，至少可檢測(cè)到高達(dá)9 mg/m3的表面碳含量。SITA CleanoSpector表面清潔度儀的優(yōu)勢(shì)在于其對(duì)各種零件的適用性，并不會(huì)對(duì)零件造成損壞。使用該款表面清潔度儀，例如一些復(fù)雜的應(yīng)用于亞洲地區(qū)生產(chǎn)車(chē)間的涂層缺陷都可以進(jìn)行檢測(cè)，然后，可以立即對(duì)有缺陷的涂層進(jìn)行修復(fù)。
SITA CleanoSpector清潔度儀適合用于檢查涂層前金屬零件的表面清潔度，以及監(jiān)測(cè)零件的清洗過(guò)程，保證了金屬零件的清洗質(zhì)量，可避免由于清洗脫脂不充分而造成的涂層缺陷。
與本文關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品:
