达克罗与无铬达克罗技术的发展
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世界各国环境法规、职业安全和健康法规,特别是ELV欧洲指引以及OEM汽车工业标准,要求在2007年7月1日前要清除汽车装饰件Cr6+。
一些汽车公司已明确建议汽车大于10.9级的紧固件建议使用达克罗涂层防腐。
除了高耐蚀性、无氢脆外,摩擦系数也是紧固件的一个重要指标。
达克罗技术是由片状锌粉、铝粉、含Cr的金属盐及粘结剂组成的,涂液涂覆于零件表面,经过烧结而形成的一种全新结构和性能的防护层,它的英文名为“Dacromet”。
作为对某些传统金属表面处理进行彻底革新的新型技术,至1993年首次引进我国以来,由于达克罗技术在高防腐、薄涂层和高清洁环境友好型生产等方面具有诸多优点。
在紧固件行业的广泛应用,达克罗处理量已超过15%的迅猛速度增长。
1、达克罗涂层的特点无公害——不存在传统电镀工艺中产生的酸、碱、Cr6+、Zn2+等严重污染环境的物质,可称为“绿色工艺”。
高抗腐蚀性——达克罗膜层厚仅4~8μm,其防锈效果确实是传统电镀锌、热浸锌等的7~10倍。
无氢脆——传统的电镀采用酸洗除锈,在锌沉积过程中析出氢,而达克罗膜层在处理过程中不存在氢的渗入。
改善摩擦性能——在达克罗处理液中加入聚四氟乙烯(PTFE)可以明显改善达克罗膜的摩擦性能。
这对高强度螺栓类零件尤为重要,一般汽车螺钉摩擦系数0.09~0.17,达克罗涂层的摩擦系数可固定在一定范围内,以便于装配。
2、达克罗技术作为达克罗技术的两个主要组成部分,达克罗涂覆设备和涂液。
达克罗涂覆设备主要有前处理设备、涂覆设备和固化炉。
整个处理过程有三个重要的质量控制点,即前处理、涂覆、烘烤。
作为达克罗的主液——鳞片状锌(铝)粉品质的好坏直接影响到达克罗液的质量和达克罗涂层防腐的强弱,现阶段,国内鳞粉的制备为湿法研磨和低温压制,与美国、日本、德国等国的相比,还存在的不少的差距。
鳞粉的形状、纯度、色泽、大小、均匀度、经厚比的有效控制及生产工艺方面,将是今后研究和提高的目标。
达克罗的优弊端达克罗的优弊端2.长处达克罗是一种新式的表面办理技术,与传统的电镀工艺对比,达克罗是一种“绿色电镀”。
其优势有以下几点:超强的耐蚀性能:达克罗膜层的厚度仅为4-8μm,但其防锈成效却无铬达克罗是传统电镀锌、热镀锌或涂料涂覆法的7-10倍以上。
采纳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。
无氢脆性:达克罗的办理工艺决定了达克罗没有氢脆现象,所以达克罗特别合适受力件的涂覆。
3.高耐热性:达克罗能够耐高温腐化,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。
结协力及再涂性能好:达克罗涂层与金属基体有优秀的结协力,并且与其余附带涂层有激烈的粘着性,办理后的零件易于喷涂着色,与有机涂层的结协力甚至超出了磷化膜。
5.优秀的浸透性:因为静电障蔽效应,工件的深孔、狭缝,管件的内壁等部位难以电镀上锌,所以工件的上述部位没法采纳电镀的方法进行保护。
达克罗则能够进入工件的这些部位形成达克罗涂层。
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,降低了办理成本。
弊端达克罗固然有很多长处,但它也有一些不足之处,主要表现为:题,并且达克罗办理液拥有优秀的的浸透能力,在密切接触的空隙中也能形成优秀的防备膜,特别合用于管类及型腔复杂的汽车零件的防腐,有些组装件在装置好此后也适合进行达克罗办理。
别的,达克罗涂层也不受各种油类、防冻液、冲洗剂等化学制品的侵害,耐化学性、耐候性也都很好,所以达克罗十分合适载重汽车底盘及汽车外用零零件的防腐。
汉高这次来参加江阴环保局主办的研讨会议,也反映了汉高对环保的重视。
我们也了解到汉高的生产过程、产品技术很多都融入了环保理念,请您首先对汉高多年来对环保、可持续性生产方面作出的努力做一下介绍。
单树清:汉高公司04年加入联合国国际公约组织,保护人权、保护环境是我们的宗旨。
早在80年代,我们公司就开始研发和应用环保产品,尤其在铝合金钝化方面,最早使用在易拉罐行业。
多年来在我们公司德国、美国研发中心投入大量的精力和人力来研发用于各个行业的表面处理的环保产品。
汉高公司的环保产品已经覆盖金属表面的各类需求。
汉高公司的销售人员也极力倡导和推广这类产品,当然在推广过程中也会遇到一些困难和阻力,不过我们坚信,随着各级地方政府对有害物质的严格控制和各企业对环保的重视,我们会得到当地政府和各位朋友的理解和支持。
我们更加坚信我们今天做的事情是在保护我们的绿色家园,使我们的生活更加美好,无愧于我们的子孙后代。
本次会议的主题是“江阴市铝材行业减排工作推进会”,到会的有许多铝材企业,那么能否介绍一下汉高的铝材无铬前处理产品的特点及其安全性呢?单树清:铬酸盐化学氧化方法又称阿罗丁法(Alodine,汉高最早的专利之一,现成为汉高的商标),经70多年的使用,已经成为一种有效的表面处理方法。
随着专利保护期满,技术已经相当成熟公开,各种仿制的产品充斥市场,但基本都可以满足市场需要。
但是六价铬作为有毒的重金属,废水的高污染、难处理是其主要危害,一直没有相应的解决方法,几十年来,很多化学家一直致力寻找替代产品。
由于铬酸盐的特殊化学性能,很难找到化学性能相近而危害小的化合物。
作为全球表面处理的领导者,汉高的专家最早在上世纪70年代开发了磷酸锆和磷酸钛为涂层的产品,80年代改进以氟锆酸,硝酸和硼酸为基础配方,90年代应用纳米技术开发了更新一代无铬产品。
作为替代铝合金有铬化学氧化处理的产品,其产品特点如下:a)无重金属,减少污水处理的成本,消灭了重金属对环境的污染以及改善了操作工人的作业环境(废水经过简单中和处理就可以达到国家废水排放标准);b)基于锆盐和钛盐以及聚合物等,取代了重金属钝化膜,符合ROSH标准中规定的钝化膜中不含重金属;c)钝化采用室温处理,节约能源成本;d)钝化时间短,提高了生产效率;e)较高的PH控制,对铝基体腐蚀小;f)可以用于喷淋也可用于浸渍;g)为有机涂层提供极好的基底;h)汉高无铬产品是目前唯一通过AMAA2605-05和QUALICOAT测试和认可的产品,其QUALICOAT认可序号A2、A3、A12、A25、A41。
镁合金无铬达克罗工艺研究最近,镁合金无铬达克罗工艺技术已经发展成为一种重要的轻量化材料加工解决方案,可以实现精密零件制造,有效减轻零件重量,提高整体部件的功能性和可靠性。
本文着重研究了镁合金无铬达克罗工艺的发展现状以及相关的制造技术,并结合实际案例研究了该工艺的应用及其优点。
一、镁合金无铬达克罗工艺的发展现状镁合金无铬达克罗工艺是一种新型加工技术,它采用冷冲压成形技术加工出高精度、复杂形状的零件,不需要金属成形工艺,也不需要铬进行原料预处理。
目前,镁合金无铬达克罗工艺已经全面发展,并可以制造出高质量的零件,包括汽车零部件、航空航天零件以及电子产品部件。
此外,镁合金无铬达克罗工艺在成形过程中涉及的专用设备有把轧机、液压机和冷冲压机等,设备技术可实现自动控制,可以实现稳定的成形和高效率的生产。
二、镁合金无铬达克罗工艺的制造技术镁合金无铬达克罗工艺的成形技术主要分为高压冷冲压、激光蒸发成形和气动冲击三种。
其中,高压冷冲压技术的实现原理是将材料以高压的方式轧制和成形,达到所需的形状和尺寸,可以获得高质量的零件;激光蒸发成形技术的实现原理是将材料的有序分布的激光靶材层层蒸发,而不受原始材料的约束;气动冲击技术的实现原理是通过对材料表面进行局部击打,达到勾缝、调整大小、拆模和边缘处理等目的。
三、应用及优点镁合金无铬达克罗工艺由于其精度高、造价低、质量可靠、成形性能好等特点,目前已经被广泛应用于汽车零部件、航空航天零件以及电子产品部件等制造领域。
比如,它可以用于制造汽车底盘零件,能够实现高强度、高稳定性、低重量和低噪声;用于制造航空航天零件,能够有效抵抗极端温度和空气压力;还能用于制造电子产品部件,能有效降低部件存在的热量,从而提高产品的可靠性。
而且,由于该工艺能够实现自动化控制,可以大大提高生产效率,减少工人的劳动强度。
综上所述,镁合金无铬达克罗工艺是一种新型加工技术,可以高效地加工出高质量的零部件,应用广泛,具有自动控制功能,可以大大提高生产效率,是未来轻量化材料加工解决方案的必然发展方向。
达克罗工艺技术达克罗工艺技术,又称电沉积工艺技术,是一种在金属材料表面通过电流和电化学方法进行电沉积的工艺技术。
这种工艺技术可以在金属材料表面形成均匀、致密、耐腐蚀的金属层,从而提高金属材料的抗腐蚀性能和外观质量。
达克罗工艺技术主要应用于钢铁制品的防腐处理,尤其在汽车和家电行业中得到了广泛的应用。
传统的达克罗工艺技术主要包括浸泡、电解和干燥等步骤。
首先,将待处理的金属材料放入含有达克罗工艺液的槽中浸泡,使达克罗工艺液中的化学物质与金属材料表面发生反应,形成致密的金属层。
接着,通过电流和电解方法,在金属材料表面形成均匀的金属层。
最后,将达克罗处理过的金属材料在干燥设备中进行干燥,使其表面得到充分的固化。
在达克罗工艺技术中,达克罗工艺液是起到关键作用的。
达克罗工艺液主要由含有金属盐溶液、酸性物质和添加剂组成。
金属盐溶液可以提供金属离子,酸性物质可以维持达克罗工艺液的酸性,添加剂可以改善达克罗工艺液的性能。
不同的达克罗工艺液可以产生不同的金属层结构和性能,所以选择合适的达克罗工艺液是很重要的。
达克罗工艺技术具有很多优点。
首先,达克罗工艺技术可以在金属材料表面形成一个均匀、致密、结合力强的金属层,从而提高金属材料的耐腐蚀性能和外观质量。
其次,达克罗工艺技术可以对复杂形状的金属制品进行处理,不会影响其形状和尺寸精度。
再次,达克罗工艺技术具有较高的生产效率,可以在较短的时间内完成大批量的处理。
然而,达克罗工艺技术也存在一些问题。
首先,达克罗工艺液中含有一定的有毒物质,对环境具有一定的污染。
其次,达克罗工艺技术的工艺控制要求较高,操作人员需要具备一定的专业知识和技能。
再次,达克罗工艺技术的设备和工艺参数需要进行精密调节,对设备的要求较高。
总的来说,达克罗工艺技术是一种应用广泛的金属表面处理技术,具有很多优点,如提高金属材料的抗腐蚀性能和外观质量,适用于复杂形状的金属制品等。
随着科技的进步,达克罗工艺技术不断发展,目前已经出现了一些新的达克罗工艺技术,如无铬达克罗技术等,这些新的技术在减少环境污染和提高工艺效率方面具有一定的优势,给达克罗工艺技术的发展带来了新的方向。
镁合金无铬达克罗工艺研究镁合金是一种具有重要工程用途的金属材料,在航空航天、汽车制造、建筑等领域中应用广泛。
而达克罗工艺作为一种金属表面抛光处理技术,可以改善镁合金表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能,是镁合金涂层完善的重要工艺手段。
一、合金无铬达克罗工艺研究1、克罗工艺的基本原理达克罗抛光技术是一种微观抛光技术,主要利用带电微粒的碰撞及摩擦作用,使金属表面光洁度、硬度、抗腐蚀性以及耐磨性等性能得到提高。
达克罗抛光可以将大型粗糙度极限由Ra 80.02μm降低到Ra 0.2μm,满足精密部件的装配要求。
达克罗抛光有一定程度上避免了使用复杂抛光机械,抛光时间、效率高,抛光均匀度高,可以达到不锈钢、铝合金等金属材料的抛光要求。
2、合金无铬达克罗工艺镁合金表面抛光,多数使用机械抛光,虽然简单便捷,但不能解决粗糙度极限低的要求。
达克罗抛光技术能够解决这一问题,其包括辊式达克罗抛光、脉冲达克罗抛光、非接触达克罗抛光等多种抛光方式,根据客户的要求选择不同的抛光方式。
无铬达克罗抛光是一种无污染环保的达克罗抛光技术,因不用交叉清洁和普通抛光技术涉及到有毒材料,所以能够满足镁合金的无污染抛光要求。
3、艺要求无铬达克罗抛光对表面处理工件的要求十分高,如果表面存在裂纹、明显的不平整或微小的毛刺等缺陷,则必须进行机械抛光处理,除此之外,还需要检查表面处理工件的尺寸精度、光洁度等,保证表面条件良好,以保证最终质量。
同时,还需要对辊式达克罗抛光机中辊子的材质、直径、几何形状和表面状况等进行严格质检,以保证无铬达克罗抛光的有效性。
二、术优势1、铬达克罗抛光的技术优势无铬达克罗抛光技术可以达到较高的表面质量,表面光洁度高,粗糙度极限低,硬度、抗腐蚀、耐磨性和表面力学性能大大提高,深受各行业的欢迎。
2、能减排无铬达克罗抛光技术能够有效提高镁合金涂层的性能,同时可以大大减少涂层占原料消耗量,从而节约能源,减少环境污染。
三、论无铬达克罗抛光技术是镁合金涂层完善的重要工艺手段,具有提高表面光洁度、硬度、抗腐蚀、耐磨性等性能,改善镁合金表面状态,提高工件加工精度,满足精密部件装配要求,技术简单、效率高等优点,是航空航天、汽车制造、建筑等行业抛光要求十分理想的抛光技术。
无铬达克罗国内外发展状况2009-10-9来源:节选自《无铬达克罗涂液的制备与性能研究》作者:[作者中文名]高节明[导师]朱晓云[学位授予单位]昆明理工大学1无铬达克罗技术国外的发展状况1997年,美国金属涂层国际公司(Diamond Shamrock Corp Metal Coatings Dio)研究开发出“水性无铬有机硅锌铝涂料与涂装技术”(“交美特”技术)[28,29]。
交美特是美国金属涂层国际公司为满足政府VOC法规定和汽车行业规定的环保要求而开发的表面处理新技术,不含铬的交美特涂层作为有铬达克罗涂层的更新产品已经首先被汽车制造行业普遍认可和接受[30]。
交美特所采用的涂料是符合美国VOC法规的水性涂料,不使用有机溶剂,不含有毒的金属(如镍、铅、钡、汞)以及六价铬或三价铬[31]。
交美特涂层具有涂层薄、无氢脆、抗双金属腐蚀、耐有机溶剂、耐热性、导电性、耐腐蚀等性能特点。
涂层从屏障保护、电化学、钝化、自修复四个方面对钢铁基体提供保护作用[32]。
所以,交美特完全符合美国环保署、美国职业安全和健康行政部门的相应规范和世界各大汽车制造厂商的标准要求。
其技术指标如表1.1:表1.1各种交美特涂层的技术指标该技术采用水性有机硅作为金属防腐蚀保护膜的粘结物质,摒弃了传统使用的有机铬(Cr3+、Cr6+),从而使涂料不含有Cr3+、Cr6+及重金属,涂料不具有挥发性,涂料的生产、涂装及最终成膜物质都不会对环境造成污染;成膜物对基材的防护效果为电镀锌、热镀锌的5~7倍(按GB/T 10125-1997中性盐雾实验对比,“交美特”盐雾实验达到960小时),并使之系列化。
该涂料广泛的使用于汽车零部件、标准件、交通、军事、航空、机械工程等领域,可取代Dacromet(有铬达克罗)技术。
近年来,该涂料技术尤其在汽车行业得到迅速的认证和推广应用,许多国际知名汽车公司如福特、通用、宝马、雷诺、菲亚特、沃尔沃、戴姆勒、克莱斯勒等都制定了零配件交美特涂装标准,要求必须使用交美特涂料涂装技术[33]。
镁合金无铬达克罗工艺研究新疆有着丰富的金属矿藏,但不能大量开采。
一些科学家根据新疆的地域特点研究开发了无铬达克罗( nbcro)工艺。
达克罗工艺可用于处理多种镁合金及其合金化,因为它可通过电解对镁合金进行前处理。
此工艺可适用于镁合金的除杂、化学活性以及硬度的调整。
目前, nbcro工艺主要用于镁合金的加工。
它是在高温、真空下将镁合金置于具有大量孔隙的陶瓷容器内,然后将该容器放到电解槽中进行电解除杂和镀铜处理,最后得到镁合金基体。
1材料: yb28-10合金材料(主要化学成分: mg2si, cu2p5,ni1%, fe2%, si3%)。
该材料具有良好的综合力学性能,熔点1820 ℃,化学成分偏析较小。
2)加工工艺:将镁合金固体压入经过预处理的陶瓷压头内,其余工序与ygl工艺相同。
3)压制成型方法:将压好的制件分成8个面(3个阳极, 4个阴极)。
4)试验结果:根据yb28-10合金的尺寸规格设计了压头,分别完成了8次不同直径的冲击试验。
各试样的硬度均符合yb/t4976-1993中的第二级要求,抗弯强度基本符合yb/t abdominal 的第一级标准。
铝和钛含量为4.2%的试样是唯一符合yb/t intrusion3级标准的。
其他试样的硬度均低于yb/t troublesome的第二级标准。
冲击试验的断口也显示,试样未出现任何裂纹或剥落。
4)试验结果,表明nbcro工艺适用于镁合金的除杂、化学活性以及硬度的调整。
它是在高温、真空下将镁合金置于具有大量孔隙的陶瓷容器内,然后将该容器放到电解槽中进行电解除杂和镀铜处理,最后得到镁合金基体。
在两种制备条件下都使用了传统的无铬环境。
其中,在自然光线下于洁净室内进行的电解除杂工艺效果更好。
环境温度、相对湿度和电解电流密度都比在洁净室内的应用高得多。
根据试验结果,在温度为1050 ℃,真空为40mp时电解槽的沉积量增加了3.9倍,沉积物中含杂量的减少量增加了3.7倍。
达克罗技术存在的问题及发展方向分析摘要:锌铬涂层(达克罗,也称锌铬膜)技术,是当今表面处理最新技术,其锌铬涂层被誉为国际表面处理行业中具有划时代意义的革命性产品。
达克罗涂层具有较高的耐蚀性(是电镀锌的7-10倍)、耐热性高(250℃能够继续正常使用)、无氢脆、渗透性高、耐候性好、与基体具有良好结合力、对环境无污染等优点,被广泛应用在航天、石油、汽车、化工、铁路等。
本文基于对达克罗涂层技术的研究上,重点对达克罗技术存在的问题及发展方向分析。
关键词:达克罗;存在问题;发展方向1 绪论锌铬涂层(达克罗)是指将水基碎铬涂料釆用浸涂、刷涂或喷涂的方法,涂覆于钢铁零件表面,经烘烤形成的鳞片状锌和锌的铬酸盐为主要成分的无机防腐烛涂层。
国外商品名称为DACROMET,中文译名为“达克罗”,国家标准名称:锋铬涂层。
[1]其它名称还有:达克乐、达克曼、非电解锌铬酸盐复合涂层、水系锌铬膜涂层等。
由于锌铬涂层很多优良的性能,在国外军、民品制造业得到了广泛的应用;年我国从日本引进第一条锌络涂层处理生产线,经过十余年的开发,锌铬涂层技术推广应用,己成燎原之势。
2 达克罗的技术特点锌铬涂层(达克罗)与传统的电镀锌、电镀镉、热浸镀锌相比有如下显着的优点。
(1)极强的耐腐烛性能。
锌铬涂层(达克罗)与其它涂(镀)层厚度相同的情况下其耐烛性优于其它任何涂镀层。
在厚度为8μm时,中性盐雾试验可达1000~2000小时,这是电渡锌无法做到的。
(2)不产生氧脆。
氢脆是传统镀锌工艺不能完全克服的弊病,而在涂覆碎铬涂层时,由于不经过酸洗,也没有电渡时的渗氧现象,再加之是在较高温度下固化,所以锌铬涂层绝对没有氧脆现象,特别适用于高强度零件的防腐处理。
(3)高渗透性。
经辞络涂料涂覆的金属零件,在细微的空隙处也能形成防腐性能良好的涂层,有利于复杂零件的表面处理。
(4)耐候性较好。
锌铬涂层可经受二氧化硫、酸雨、烟尘、粉尘的浸烛。
其耐二氧化硫试验可达3个周期。
达克罗(锌铬涂层)的技术发展达克罗是DACROMETR的中文译音,又称锌铬膜、达克锈、达克曼等,在既将发布的我国有关达克罗的标准中称为“锌铬涂层”(Zinc/Chromate Coatings),其定义为:“将水基锌铬涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,经烘烤形成的以鳞片状锌和锌的铬酸盐为主要成份的无机防腐蚀涂层。
”达克罗技术是由美国人发明的,是一种类似电镀锌的金属涂层处理技术,达克罗涂层外观为均匀的银灰色,涂层中含有80%的薄锌片和铝片,其余为铬酸盐,具有优良的性能,如极强的抗腐蚀性:比电镀锌提高7~10 倍;无氧脆;特别适用于高强度受力件,如用于地铁工程的高强度螺栓;高耐热性;耐热温度300°C。
此外,还具有高渗透性.高附着性、高减摩性、高耐气候性、高耐化学品稳定性及无环境污染等优点。
达克罗涂复处理过程大致分为:脱脂除油à抛丸去锈à涂达克罗液à进炉固化à出炉冷却à质量检验à后处理à包装,根据被处理工件的大小、形状、材质及性能要求,可用以下几种方式来进行达克罗涂复处理:(一)、对螺栓、螺母、垫圈等标准件,可先将工件放入网框或网篮中,放入达克罗液池中浸泡,然后转到甩液机中,利用离心力将工件表面的余液甩掉,使工作表面的涂层厚薄均匀,凹槽中无积液,一般二涂二烘。
(二)、对那些外观质量有较高要求的工件,可采用将工件置于吊架上,然后用静电喷涂的方式涂复,一般为一涂一烘。
(三)、对于那些大型的工件,可采用将工件吊入涂液槽中浸泡、然后用气刀吹散除去工件表面的多余涂料,使涂层均匀一致,一般为一涂一烘。
(四)、某些工件可采用刷涂的方式,如在地铁等合使用的高强度螺栓,可选用专门的刷涂机进行涂复。
达克罗涂复在整个作业过程中采用了闭路循环的工作方式,与电镀相比,在生产过程中杜绝了废酸、废碱和含锌、铬等金属离子的污水的产生。
在涂层固化形成达克罗膜的过程中,所挥发的物质几乎全部是气化的水份,因此没有污染和公害,被专家们誉为国际表面处理行业中具有划时代意义的革命性产品。
达克罗(锌铬膜)涂液的配方及发展趋势摘要:本文介绍了国内十余位专家学者所推荐的达克罗(锌铬膜)涂液配方,对各配方的组成和用法作了详细的介绍,对达克罗(锌铬膜)技术的从业人员有很好的参考价值。
1.前言全国达克罗涂覆生产线由几年前的十来条,迅速增加到近二百条,其发展速度是相当地快。
随着达克罗涂覆生产线在各地的普及,为了降低生产成本,自己配制达克罗涂液的工作已摆在投资者的面前,现在作为一个投资者,面对激烈的市场竟争,不得不考虑多方面降低自己的生产成本,而降低生产成本的一个大有潜力可挖掘的地方,就是减少在涂液上对外界的依赖。
现在大多数企业的涂液都是从外面采购而来。
由于现在各都有生产达克罗涂液的企业,所以要买到达克罗涂液,是不成问题的。
但是,外购达克罗液,有二个问题对生产厂家的影响是很大的,首要的是成本的问题,目前制作一吨达克罗涂液,如果在市场上销售的话,生产者大约可有五千至一万的利润可获得。
换言之,这个利润就是由使用者提供的。
如果使用者自已生产,则增加了企业的盈利能力。
其次是产品的质量的控制,由于达克罗(锌铬膜)涂液是一种比较特殊的涂液,受某些未知因素的影响,其质量有时会有所波动,当用户遇到这种情况时,与供应商是比较难以进行沟通的。
这就造成了用户无法控制住自己产品的质量。
当自己生产涂液自己用时,这个问题就容易解决了。
特别是当用户提出某些特殊要求时,通过改变配方中某些组元的含量,能很好地满应对用户的新要求。
这些,是外购达克罗(锌铬膜)涂液时所无法办到的。
从现在已掌握的情况看,国内现在已公开的达克罗的配方不下二十种,真正能在生产上应用的,可能是凤毛麟角,少之又少。
造成这种现象的原因其实很简单,现在达克罗(锌铬膜)涂液利润这么高,能用的配方早就在那为业主创造利润了,凭什么无偿提供出来。
所以,读者不要对已公开的达克罗的配方抱太大的希望,已公开的达克罗的配方在性能上总要比实际使用中的差一些,当然,如果你是涂料方面的专家,可能经过你的努力,也能配制相当好的达克罗(锌铬膜)涂液的配方来,一般的,如果需要能用于生产上的达克罗(锌铬膜)涂液配方,建议你还是选用业内信誉好的供应商的配方。
镁合金无铬达克罗工艺研究镁合金是一种具有高抗腐蚀能力的金属合金,由于其高的耐腐蚀特性,它在航空航天、船舶工业等领域有着广泛的应用。
然而,由于镁合金中含有大量的有毒元素,如铬,传统的镁合金工艺不但制造成本高,而且环境污染严重。
因此,研究无铬镁合金工艺已成为研究的热点。
达克罗工艺是一种常用的制造镁合金的工艺,它采用高温熔融法使镁合金半物质发生反应,使金属中的杂质析出,从而获得具有一定配比的镁合金。
此外,镁合金的熔融温度也较低,因此在达克罗工艺中使用频率较高。
然而,在传统的达克罗工艺中使用铬作为调节剂,从而使其无法在环保方面取得可观的成效。
为了解决这一问题,研究人员开发出无铬达克罗工艺,使用金属杂质,如钛,铝等其他金属元素,作为调节剂。
这种新开发的无铬达克罗工艺能够有效降低制造成本,并获得哪些具有较高的附着力的镁合金。
此外,由于新开发的无铬达克罗工艺不再使用有毒元素,因此在使用无铬达克罗工艺制造镁合金时,环境污染也会得到大量减少。
尽管无铬达克罗工艺在制造镁合金方面有着重要的意义,但由于镁合金本身具有低熔融温度、低粘度和低流动性,无铬达克罗工艺的过程中,可能存在较大的反应活度和低沉淀效率的问题。
此外,溶解度较低的金属杂质,如铝,也可能使镁合金中的有毒元素残留。
为此,研究中有必要进行大量的实验和试验,以检测和调节无铬达克罗工艺中的温度、反应时间和其他参数,以提高工艺的稳定性和效果。
总而言之,无铬达克罗工艺已成为一种重要的制造高性能镁合金的方式。
它不仅能够有效减少对环境的污染,而且制造成本也较低。
因此,无铬达克罗工艺在制造镁合金中的应用前景十分广阔。
但是,大量的实验和试验也有必要进行,以提高无铬达克罗工艺的效果和稳定性。
综上所述,无铬达克罗工艺为制造高性能镁合金提供了一种有效的方法。
它可以有效地降低制造成本,并减少对环境的污染,已被广泛应用于航空航天、船舶等行业。
但由于镁合金具有低熔融温度、低粘度和低流动性的特性,因此在进行无铬达克罗工艺时,也有必要开展大量的实验和试验,以提高工艺的稳定性。
达克罗处理技术的应用和发展预测中国大陆第1条达克罗处理(DACR OMET)生产线是1993年南京宏光空降装备厂从日本达克乐沙姆罗克株式会社(ダクロミヤムロフク)引进的,经过达克罗处理行业同仁的努力,该项技术已在多个行业启用。
笔者从事该项工作已十年,与同行交流甚多,现将达克罗处理的我国用情况介绍给读者,仅供参考。
1 达克罗处理的起源汽车工业发展较快的北美洲和欧洲,冬天天气寒冷,大雪纷飞,造成道路积雪结冰,使公路堵塞及频发交通事故。
为此采用撒盐化雪的方法美国一年用在撒盐化雪的盐消耗量在10万吨。
近几十年世界工业化的发展,酸雨现象越来越严重,给轿车防锈技术提高的要求,美国Diamond Shamrack公司针对以上问题发明了达克罗技术,并取得专利.由于该技术具有优良的耐蚀性、无氢脆、耐高温、工艺好、无污染等特点,被称主表面处理的“绿色生产”工艺,而得到迅速的发展。
目前世界多个国家包括我国已颁布了达克罗技术国家标准,世界各地汽车行业,著名大公司也都执行相关的行业标准,美国颁布了该技术的军事标准,在我国也开始起草标准。
2 国外发展情况2.1 国外主要达克罗技术商日本油脂株式会社与美国MCII公司合资成立的日本达克乐沙姆罗克株式会社(日本NDS公司)促使达克罗技术工业化,并在日本国内得到迅速发展,成为了世界达克罗产业的“盟主”。
目前全球的达克罗产业被分为4个区域,日本NDS公司负责亚礅地区业务,法国DACRAL负责欧洲地区业务,巴西金属涂覆公司(MCB)负责南美洲业务,4家国际公司相互参股,结成同盟。
2.2 日本达克罗处理状况日本是达克罗技术应用最广泛的国家之一,现有生产线100条,每年处理量20万吨,日本NDS公司每年生产销售达克罗液约18万吨,被广泛应用在汽车、建筑、船舶、铁路、桥梁、家电等行业。
2.3 其它地区欧洲约有达克罗生产线70多条,其中意大利是欧洲紧固件主要供应商故生产线比约有10条,汽车王国——美国约有30多条生产线,巴西约有12条生产线。
达克罗技术的发展与无铬达克罗MonroeD,2013-10-11摘要:本文介绍了达克罗和无铬达克罗技术的发展过程及达克罗涂层的组成、防腐蚀机理、优异性能和不足之处,论述了达克罗技术被无铬达克罗技术代替的必然性。
本文对无铬达克罗涂层的组成和性能特点也作了简单介绍。
关键词:达克罗;锌铬膜;无铬达克罗;涂层;腐蚀;氢脆;污染1、概述达克罗是单词“Dacro”的音译,商品名称“Dacromet”,能体现技术特点的中文名称又叫锌铬膜涂层,是一种上世纪60年代由美国发明的一种高耐蚀涂层。
达克罗技术自1993年开始引入我国,开始是直接外购涂液,之后才在涂液配方、涂覆工艺、涂覆设备、防腐机理、涂膜性能等方面有了比较深入的研究,并使这一技术迅速得到推广应用;在此之前几年虽有一些研究,但都没有取得突破性进展。
目前,我国已经有了近千条达克罗涂层生产线,从原材料到配方、工艺、设备等各方面都已经实现了国产化。
相对于电镀锌、热侵锌和一般有机涂层,达克罗技术是以标榜无公害、无污染、无氢脆、高耐热、和高耐蚀等优异性能而受到追捧的;自引进我国以来发展也相当迅速。
但是,随着研究的发展,人们发现从它的原液、涂覆生产过程以及涂膜中都存在Cr+6污染问题,尽管其工艺对基体金属无氢脆影响以及高耐热、高耐蚀涂层特性仍然还是各行各业各种用途所追捧的。
于是,达克罗技术在诞生之后50多年,在中国引进20多年之后,已经有了被一种叫做‘无铬达克罗’的技术代替的趋势,只是目前这种技术还处在研究发展的初期,要达到从理论到工艺的完全成熟还有一个过程。
其实,达克罗,锌铬膜,是以其中有铬(包括Cr+6和Cr+3)存在而特征化的。
无铬达克罗,其中已经没有铬,从防腐机理到使用的材料已经有所不同,只是要取达克罗的无氢脆、高耐热、高耐蚀特征而已。
达克罗和无铬达克罗有很多相似之处,也有很多不同之处,以下分别加以介绍。
2、达克罗2.1达克罗涂料的组成达克罗涂料的主要组成及含量(g/L)为:CrO3[即铬酐]30~100片状金属锌粉/铝粉50~500还原剂≤20活性剂<5%液体介质[水等]适量根据物料性质,达克罗涂料一般分成两组分或三组分存放,在使用前混合到一起,配置好的涂料保存时间不会很长。
2.2达克罗的成膜和防锈机理将达克罗涂料浸涂、刷涂或喷涂于钢铁零件或构件表面,经过300℃左右烘烤形成以鳞片状锌/铝及其铬酸盐为主要成份的无机防腐蚀涂层。
三氧化铬在涂层的烧结过程中被还原成三价铬,生成不溶于水的无定形nCrO 3.mCr 2O 3和锌/铝铬酸盐,起连接、包裹片状金属的作用,同时钝化基体和鳞片金属表面。
片状金属锌/铝均匀分布于膜层中,在金属表面经过数十层的相互重叠并经过铬氧化物-铬酸盐的粘结,形成厚约4-8μm 的致密膜层,起到阴极保护作用和对外界的阻隔作用;鳞片金属锌/铝是膜层的主要成分。
而鳞片铝的加入具有抑制锌片反应析出的作用。
有机还原剂促使Cr 6+转化成Cr 3+并提高膜层的结合力和表面质量,还能防止Cr 6+析出而导致的脱层现象。
其余添加剂主要包括增稠剂、分散剂、悬浮剂、消泡剂和增湿剂,从分子结构上看它们都是表面活性剂。
达克罗的固化过程中主要发生两种类型的反应:一种是六价铬化合物还原成三价铬化合物的反应(反应1-3),这种反应温度在240℃左右进行;一种是三价铬化合物的晶型转变过程(反应4),这种反应温度在300℃左右发生。
323Cr 3ZnO n 3r 2O Z O C +→+(1)323232O Al O Cr Al CrO +→+(2)↑+↑+→+++O H CO O Cr H O Cr O H C 2232-272464161271473(3))(Cr )(r 3232亚稳态或稳态非晶态O O C →(4)表面上看,达克罗成膜过程中排出的只有二氧化碳和水汽,所以被称为无公害无污染。
达克罗涂膜通常为银白色或略带黄色(根据铝粉加入量),具有亚金属光泽。
随着使用的深入和实际应用的需要,多色彩达克罗涂层也相断开发,有黑色、红色、蓝色、绿色和黄色的达克罗生产。
我国汽车、军工行业对黑色、军绿色的需求较强。
2.3达克罗的涂覆工艺过程达克罗的涂覆过程有点类似油漆:工艺过程不经过酸洗,不会给工件带来氢脆。
通过达克罗液涂覆后,工件必须尽快在60~80℃的温度下预烘10~15分钟,使水分蒸发,流平均匀。
达克罗的固化温度为280~330℃,时间25~40分钟。
达克罗涂层每层只能达到3~4μm,所以一般至少需要二涂二烘甚至三涂三烘。
每次涂覆前需要重新把工件冷却到室温。
国标GB/T18684《锌铬涂层技术条件》规定了达克罗涂层的厚度分级要求和各等级涂层的耐盐雾腐蚀要求。
2.4达克罗涂覆设备达克罗液中含有的铬酐是对人和环境毒性非常强的物质,所以需要专门设计的涂覆设备、预热设备和烧结固化设备。
对于螺栓螺母和小零件,还需要甩干设备。
喷砂设备也必不可少。
要实施达克罗涂层,必须要根据零件的大小、形状、重量和质量要求等设计专门的生产线。
目前国内已经具备达克罗涂覆生产线的设计能力。
2.5达克罗涂层的优异性能达克罗涂层有以下方面的优异性能:1、超强的耐蚀性能:达克罗涂层厚度仅4-8μm,但其防锈效果却是传统电镀锌、热浸镀锌或涂料涂层的7-10倍(同等厚度),耐盐雾性能可以达到1200小时以上。
2、与传统电镀锌、热浸镀锌不同,达克罗采用喷射除锈而不采用酸洗除锈,所以不会给基体金属带来氢脆。
所以达克罗特别适用于高强度螺栓、弹簧等防腐蚀。
3、高耐热性:达克罗可耐高温腐蚀,耐热温度可达300℃以上。
4、配合精度好:达克罗涂层厚度仅4-8μm,不影响螺钉螺栓等配合。
5、结合力及再涂性能好:与基体金属和其他涂层结合力好。
6、渗透性好:特别适用于深孔、狭缝、管件内壁等难以电镀锌的部位。
目前在汽车、风电、电力、航空工业等领域,已经把涂覆达克罗定为必不可少的防腐蚀标准,特别是对于螺钉螺栓等高强度有配合的中小型标准件。
2.6达克罗技术的缺陷随着研究的深入,人们意识到达克罗并不是绝对地绿色无污染无公害技术,同时达克罗技术还有其他一些缺陷。
1、污染问题:首先,达克罗液中铬酐含量很高,在配制和使用的过程中人们难免会接触到它,使用它的容器和设备也难免会沾染,成膜过程初期也难免会随着水汽蒸发(这可以从电镀铬工艺体会到),因此在从溶液配制到涂膜制成的过程中要做到完全无气、液、固有害物质排放非常之难,否则环保设备投入非常大。
再有,达克罗涂膜再耐腐蚀也有破坏的时候,涂膜中的六价铬必然会释放出来。
六价铬对人体的毒性和致癌性都极强,目前许多国家对六价铬都有极为严格的限制标准甚至禁止使用,因此成为达克罗难以逾越的障碍。
于是,国内外都已经开始着手(首先从国外开始的)达克罗液无铬化研究,并已经取得了一些成就。
2、烧结温度较高,能耗较大。
3、表面硬度不高、耐磨性不好,与异金属接触还存在电偶腐蚀问题,影响制品的表面质量及防腐性能。
3无铬达克罗3.1无铬达克罗技术研究的起因前面已经提到,无铬达克罗技术研究的起因在于六价铬的极大危害性和达克罗涂层极其卓越的耐蚀性以及其他一些优越的性能。
前者需要避免而后两者需要保持。
3.2无铬达克罗研究的状况目前,无铬达克罗研究比较成功的主要是国外的一些公司,国内研究只在起步阶段,虽然取得了一些专利,但没有大规模投入使用。
无铬达克罗涂层主要采用有机硅、无机硅、钼酸盐、钨酸盐、磷酸盐等作为粘结剂,同样采用鳞片状锌/铝微粉作为主要填充成分,并通过封闭等一系列后处理,达到与含铬达克罗涂层同样优异的防腐蚀性能。
3.3无铬达克罗的防腐蚀机理无铬达克罗的防腐蚀机理与含铬达克罗类似,主要靠粘结剂的粘结、鳞片状锌/铝微粉的屏蔽作用和阴极保护作用、锌腐蚀的自修复作用以及锌/铝微粉在大气中的钝化作用,使涂层达到优秀的防腐蚀能力。
3.4无铬达克罗的性能特点无铬达克罗涂层具有与达克罗涂层相似的特点,同时消除了Cr6+的危害。
有资料总结无铬达克罗具有(或应具有)以下特点:1、膜层薄:通常为8-10μm,带有封闭层的为10-14μm;2、无氢脆:不经过酸洗,不存在电镀锌和热浸镀锌时的渗氢问题;3、抗双金属腐蚀:大多数锌/铝层与钢紧密接触时会产生典型的双金属微电池腐蚀,而无铬达克罗涂层中的铝鳞片能够消除这种现象的发生;4、耐有机溶剂;5、耐热:耐300℃;6、耐蚀性强:8-10μm无铬达克罗涂层螺纹零件可耐720小时盐雾腐蚀,而非螺纹零件耐盐雾可达1000小时以上;7、导电性好;8、结合力好;9、渗透性好,适用于缝隙、盲孔和复杂零件。
4结语达克罗技术依赖于其耐蚀性、无氢脆、耐热性等优异性能以及相对于电镀锌和热浸镀锌的低污染特性,以及已有的巨大投资规模和成熟技术,在当前和今后一段时间内还是一种不可或缺的可以代替电镀锌和热浸镀锌的高耐蚀防腐技术。
无铬达克罗技术不仅有含铬达克罗技术的优点,而且从涂料制备、涂覆施工、成膜,到涂层本身都完全不含六价铬,真正意义上实现了绿色无毒无公害,它的推广应用将成为防腐蚀技术领域的又一次环保革命。
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