涂装(油漆)工艺

涂装（油漆）工艺一、涂装的目的1-1：涂料干燥方式常温干燥（自干）1. 常温置放，使之干燥，环境最好湿度低，换气良好，不易污染。

落尘因塗料在干燥未达到指触时会附著，产生塗面缺陷。

2. 适合的塗装室内温度维持在25℃-30℃间适当。

3. 干燥时间，因塗料种类，塗料厂牌、喷塗厚度，喷塗次数，重塗待干或完全干燥，会有较大之不同、从数分钟至数十小时。

涂料为：硝化纤维素，丙烯酸树脂，油性塗料。

加热干燥(烘烤)1. 使用热风、热气、电热管、电热灯泡、红外线、电热片等为热源、控制加温在一定的温度、加热的温度随塗料而不同。

80℃-180℃烘烤20-30 分钟程度。

特殊表面要求有需烘烤至200-300℃。

10-30 分钟者。

2. 塗料加温之前需有前置时间(setting time),待大部分溶剂挥发，称为定型。

涂料为：三聚氰胺树脂，丙烯酸树脂，环氧树脂，不胞和聚脂树脂1-1：重复塗佈的多层塗膜的工艺过程*除锈*去污、脱脂*补土整平*防秀底漆*底漆、面漆*自干、烘烤*砂光整平*特别处理制品1-2：金属塗装工基本作业概念A.素材的整平：即将金属表面上的整平作业。

B.素锈：除去金属表面生锈的方法。

C.脱脂：金属经加工时所附著的油脂、污物除去的作业。

D.防锈：防止金属生锈的处理方法。

E.塗料：依素材的种类及产品的要求选择适当的塗料。

F.塗装的作业：计划适合的塗装作业设备与方法。

1-3：金属塗装工程A.金属的前处理：素材的整平藉熔接、打磨等方法除去凹凸。

前处理脱脂除去加工油、机械油、防锈油等油脂。

表面处理除锈除去生锈部份。

防锈有化学防锈(皮膜化成)或塗上防锈塗料。

B.金属塗装的作业工程：施工工程视金属材质的表面状态、产品用途、加工方式、使用塗料等，可决定全部作业或部分不予作业、或采用何种方法处理作业，但是金属表面需于塗装前作发脱脂，否则可能发生塗膜剝落或喷塗时鱼眼凹洞的情形。

1）前处理：（表面处理）素脱水除水干防水铬干地锈酸整→ → → → → → 处→ → 处→平脂洗锈洗燥理洗理燥2）塗装工程：防干补砂底干沙面干成锈底→ → → → → → → → →漆燥土光塗燥光塗燥品二、被塗物及其处理金属制品有铸造物件、板金、机械或手工加工面或熔接、焊接面等等，材质多元化，其中以钢铁、铝合金为多。

2-1：金属的表面A.金属表面的材质1）钢铁制品的表面：现钢铁有关的制品种类很多，从表面完工而言，有厚板、形钢、钢管等构造用材料与薄板(热延、冷延钢板)及表面处理钢板等加工用材料等二大类。

2）铝制品的表面：铝材质为金属中电极电位低的金属，因此把它与各种金属接触，或置与多湿气的环境中，容易腐蚀，使用铝材时必须予以表面处理。

B.金属表面的整平1）铸造物：铸造物因铸模表面的粗糙，铸模性质，表面较为粗糙，为多孔质，孔中易殘留水、油分不易去除，若直接塗装后，孔中之水分因加热而膨胀，使塗膜隆起不良，对于铸造物处理可以采用空烧法，除掉孔中水份。

2）板金加工面：藉冲压而形成的加工面，一般可得到较平坦的表面，如果用手工敲打的表面时，则不容易有平坦的表面，所以表面的平整很重要，需加以整修再进行下一工程作业。

3）熔接部份：金属成品的加工大都需靠熔接来完成，熔接部份是塗装过程中最大的问题之一，因为它表面凹凸非常不平坦，氧化膜或熔接用熔剂、助焊剂的殘留，导致塗装膜不干、因此熔接部份需特别注意予以整平。

2-2：脱脂加工的过程机械油、离膜剂、污染物等，如果未经处理直接塗装时，将会发生塗膜剝落、血鱼眼(凹洞)、不干等情形。

油脂的种类有两种(附在金属表面上油脂有植物油及矿物油).A. 擦拭法(溶剂洗净法)使用汽油、苯、醚、正乙烷、溶剂石脑油、四氯化碳、三氯乙浠、天拿水等溶剂用布浸湿后擦拭金属表面。

B. 空烧法将金属放入加热爐中，加热到300~400℃的高温烧净油脂分，再以擦光轮除去灰化物，此种方法适合较薄的金属板，发生变形的问题，适用与较小铸造物制品等。

C. 溶剂清洗法三氯乙烯其沸点为86.9℃,对各种油脂有良好的溶解力，浸透性大，不燃性、与空气混合不会形成气爆，被广泛应用于脱脂净用的溶剂，如果与超间波併用的话，可以增加洗净效果。

缺点是溶剂混法有水份时，会分解产生盐酸促进对金属的腐蚀，再者三氯乙浠蒸气的被吸入具有毒性。

D. 乳液洗净法动物油与矿物油，一般在高温的煤油(灯油)、碳氢化物容易溶解，再加界面活性剂(皂化剂),藉溶剂的溶解力与活性剂的皂化性提高防锈效果。

1）在常温脱脂的物品，浸渍于溶剂界面活性剂的混合液，或喷射其溶液的物品上，使溶液完全浸透附著于金属的油脂及矿物油层中，然后喷射热水，使流动而完全洗净，此时热水稍具碱性，则容易生成乳化，脱脂也较容易。

2）溶剂与界面活性剂，直接和水或碱洗净混合加热搅拌，而使物品浸渍，或喷射此溶液的物品上而脱脂，如果水洗不完全，则金属表面殘存界面活性剂，对后面的化成处理有很坏的影响。

E. 碱洗净法以皂类(肥皂)洗净的原理一样，以硅酸钠、磷酸钠等碱类为主要成份，作为脱脂洗净，另在洗涤剂中配加肥皂与懸油性物质等、把油脂分解除去的方法，但是碱洗净法对于轻金属较易被腐蚀，使用时必需有一定的限度。

F. 电解洗净法用碱性液在电解槽中进生脱脂，把被塗物放入碱性液槽中通电，电流发生氢气或氧气，油脂被分离除去，溶液温度80~90℃。

G. 脱脂后的处理脱脂后的金属表面附著有溶液、肥皂、碱、界面活性剂及氧化膜，需进行水洗及酸洗的工作。

2-3：除锈所有的金属几乎都起氧化作用，此氧化物附著在金属的表面，这是一般所称的生锈，如果不将金属的氧化物去除，而进行塗装(因为金属表面的电位差使电气流入，氧化物会从金属内部腐蚀)，将无法达到所期待的塗装效果。

产生铁锈以钢铁为例，压延板在加热过程中产生氧化铁，形成黑锈，以及水份附著形成红锈两种，其中黑锈容易去除。

A. 人工除锈方法使用钢刷、刮除机、铁槌、金钢砂、研磨佈等工具，用人工操作将黑锈或红锈除去方法，但是金属的产品变化多样，不易去除死角凹陷的地方，并且对于量产的效率较低，以及投入较多的人力。

B. 喷射法Sand Blast喷射法主要是使用矿石或钢粒，配合空气压缩机藉冲声和研磨(磨擦力)而达到除锈的目的，此种方法需考虑被塗物的形状、金属的厚度以及生锈的程度而决定选择粒子，吹附的距离、速度等作业条件。

C. 酸洗法Pickling将物品浸于各种酸溶液之中，可将金属表面的氧化物，使用化学溶解的方法，称为酸洗法。

1）硫酸：此为最常用者通常使用5～10﹪的硫酸水溶液，60-80℃浸渍10～30 分钟。

2）磷酸：磷酸不会过度侵蚀金属处理后会存在表面形成磷酸铁薄层，因不溶于水与空气接触不易再在锈，但是除锈能力较差。

可以与丁醇、巽丙醇等醇类并用浓度约10～20﹪处理10～20 分。

3）盐酸：盐酸的除锈效果以化学溶解作用为主，浓度10~20﹪处理时间为10～20 分钟，在常温下使用最高温度50℃,太高会损失药液，产生有害气体。

4）草酸：对于金属有机物属碳酸、磷酸，配合率1～3﹪浸渍1～2 分钟利于磷酸处理中的皮膜促进化成。

D. 酸拭法较清净的并经过细磨的钢板，可用擦拭法使用80﹪磷酸：变性酒精=1：4 的混合液以刷子或布片擦拭金属表面锈，在用干布擦拭可形成磷酸皮膜，提高塗料的附著力。

E．氢化钠法在苛性钠溶液中加入 1.5﹪的氢化钠35℃温度中浸渍，对厚段造品的黑锈有很好的除去效果。

2-4：防锈处理A．皮膜化成处理当磷酸与铁接触则起反应而成磷酸铁，由于它是不导电而不溶于水的物质，因此在铁表面形成这种物质则可得到防锈效果，如今已成为最普通的铁材塗装前处理法。

在钢板、锌及其（合金）电镀钢板的塗装预处理被广用的方法是利用磷酸盐化处理与铬酸盐化处理，使之生成化成皮膜，致使金属表面钝化，但此化成皮膜单独并无实用的耐蚀性，必需施予塗装，发挥防蚀的机能，保护金属。

1）磷酸盐皮膜化成处理：磷酸盐的处理剂为磷酸，一种以上的亚磷酸及促进剂，在加上其它而形成处理液，由于液温及成份相对浓度达到平衡进，亚磷酸解离生成磷酸及高磷酸盐。

皮膜生成原因是氢气使结晶核成长成结晶粒子，而增加表面积使塗料附著性良好，但太厚的皮膜化成会因结晶体的集積而脆化，若上塗料则会发生龟裂或剝落，浸渍膜厚3.0～4.0μ，处理液温度45～60℃处理5～15 分钟，喷射厚膜3.0μ以下，温度40～50℃处理1～3分钟，液温40℃以下时就得不到充分的皮膜。

皮膜处理液因制品的材质不同会有所差巽，需经过测试而取得适当的方法，才能得到良好的塗装。

B．常用处理剂分类1）钢铁用化成处理剂：现在钢铁化成处理剂有磷酸盐皮膜剂、铬酸盐皮膜剂、草酸盐皮膜剂、氧化铁皮膜剂等，钢铁化成皮膜剂的本来目的在于表面的防护、美化、硬化等，实际上可用于底塗、耐磨耗化、塑性加工的润化、电器绝缘等。

2）铝用化成处理剂：铝的处理剂已从以前的MBV 法（碳酸钠、氢氧化钠、各种铬酸盐的碱性化合物等的应用）改用瑞的铬酸、磷酸、氟化物等酸性状太的处理，其目的是改善用为塗料的底材密著性与改善不施行塗装的状态的蚀性。

3）锌用化成处理剂：随著锌利用范围的扩大，化成处理也进步，锌的表面增加光泽、著色、磷酸盐处理等方法，化成处理剂分为磷酸盐处理法、铬酸盐处理法、硫化物法。

C．常用化成处理施工法1）浸渍法：浸渍法一般采用最多的方法，适用于中型或小型的金属，作业容易搬運操作，大量生产的情况，可以一贯作业连续处理，形面较厚的皮膜。

此法水洗时须使用连续溢流，如果水洗不完全，前处理的酸及碱会混入液体可能会老化，且易提早形成皮膜，较为不佳。

处理方式有人力处理、悬吊式、使用输送带连续式、断续回转式等方法。

2）刷塗法：被处理物体积非常大，不能采用其他的方法时或物件形状特殊或小量，无设备可使用的情况，物件面积局部需在处理时均可采用刷塗法。

刷塗处理需用清净的手套，勿接触处理表面。

3）喷塗法：使用输送带将处理物连续移动的自动喷塗法，适合形状固定，且大量生产的物件，如电器用品、汽车、摩拖车等。

D．铬酸处理藉铬酸处理增加磷酸盐皮膜处理后的耐蚀性，並可以填埋磷酸盐皮膜表面所生的针孔，並把素材表面调整适于塗装的酸碱值，皮膜处理后须一段时才能塗装，它具有暂时的防锈功能，用法是0.2～1.0g 药液于一公升水中，在40～80℃处理1 分钟，液温太高时，干燥过快，铬酸容易有局限性的浓缩干燥，若殘留有过剩的铬酸，则会引起塗膜膨胀，若凝结成滴，密著性也会变差需注意。

铬酸液的酸碱值如果太低时，皮膜会溶解，减低防锈力，故酸碱值以3～6 为宜施行铬酸处理，耐蚀性可增加30﹪,但管理不善则会发生反效果。

E．利用塗料的防锈法防锈塗料的原理是使用丹铅、氧化锌等碱性颜料形成塗膜的物质反应防止水分透过中和或分解而产生的氧化作用抑制之防止金属表面腐蚀(附表2-2 防锈塗料的种类).F．除水干燥施行磷酸盐皮膜化成处理，在水洗后须除水干燥，若有水滴殘存，则在喷塗塗料时会发生起泡的现象，因此一般以加温强制干燥方式。