آماده سازي سطوح فلزيمجموعه فرايندي كه جهت آماده سازي سطح فلزات پيش از اعمال رنگ صورت مي گيرد را Pre-treatment گويند كه شامل مرحله پيش چربيگيري، مرحله چربيگيري و مرحله فسفاتاسيون سطح مي باشد.پيش چربيگيري:سطح فلز از لحظه توليد در شركتهاي سازنده ورق ، با نوعي روغن محافظ پوشش داده مي شود تا بعنوان حايل، سطح را از مجاورت مستقيم هوا دور نگه دارد و باين ترتيب از اكسيد شدن سطح پيشگيري شود.علاوه بر روغن محافظ، در ايستگاه پرس جهت شكل دهي به ورق فلزي از نوعي روغن بنام روغن كشش (بمنظور پيشگيري از پارگي ورق) استفاده مي شود. روغن هاي محافظ، كشش و آلودگي هاي ديگر مانند گرد و غبار و ... در سالن رنگ بعنوان اجزاء آلوده و مزاحم بايد از سطح فلز حذف شوند كه اين فرايند بعنوان چربيگيري شناخته شده است.پيش چربيگيري شامل حذف آلودگيهاي روغني عمده و متراكم سطوح بيروني بكمك محلول چربيگيري و بروش دستي ( hand wiping) و زدودن گردو غبار و براده هاي فلزي از سطح ( بكمك واترجت ) مي باشد البته اعمال واترجت مزيت ديگري نيز دارد و آن افزايش دماي سطح فلز مي باشد.چربيگيري:چربيگيري شامل حذف آلودگيهاي روغني از تمام سطح (بيروني و داخلي) فلز مي باشد كه ضمن آن معمولآ بواسطه برخي مواد فعالساز موجود در چربيگيري سطح فعال و آماده فسفاته شدن مي شود.مواد چربيگيري معمولآ ماهيت قليايي دارد كه چربي سطح را طي يك واكنش شيميايي ( واكنش خنثي سازي صابوني شدن ) از سطح مي زدايد.مواد چربيگيري شامل تركيبات قليايي (Alkaline Components) و فعال كننده هاي سطح (Surfactants) مي باشد.تركيبات قليايي از نظر ماهيت شيميايي، بخش معدني (inorganic ) ماده چربيگيري را تشكيل مي دهند كه شامل كربناتها، سود (NaoH)، فسفاتهاي قليايي و سيليكاتها مي باشند. نقش اين تركيبات فراهم كردن محيط قليايي و نيز انجام واكنش شيميايي جهت حذف آلودگيهاي روغني مي باشد (واكنشهاي صابوني شدن). سيليكات ها جهت تسهيل در جدا سازي روغن از سطح بكار مي روند. در حقيقت سيليكات ها همانند ذرات ريز ماسه، آلودگيهاي روغني را بدور خود گرفته از سطح فلز جدا مي كنند. نقش كربنات ها و ديگر آنيون هاي دو ظرفيتي، كاهش درجه سختي آب مي باشد. بعبارت ديگر اين آنيو نها با يونهاي كلسيم و منيزيوم كه در آب سخت مقدار زياد وجود دارند وارد واكنش شده و با خارج كردن اين كاتيونها از حالت يوني و كاهش سختي آب ، شرايط را براي عمل يونهاي تك بار مانند يون هيدروكسيد فراهم مي كنند.سورفكتانت ها جزء تركيبات آلي مي باشند كه نقش اصلي اين مواد مرطوب نمودن آلودگي هاي روغني ( كمك به نفوذ آب به ساختار چربي ها) و كمك به امولسيون شدن ذرات چربي ( پخش نمودن روغنها در محلول چربيگيري بصورت ذرات پراكنده و ريز ) مي باشد ( wetting agent ). سورفكتانت ها با دارا بودن دو سر آلي و آبي از يك سر در روغن ها نفوذ مي كنند و با سر ديگر در آب حل مي شوند و باين ترتيب ذرات روغني را بدرون محلول آبي مي كشانند.پس از حذف آلودگيهاي روغني از سطح بدنه بمنظور فراهم نمودن بستر مناسب در سطح فلز جهت تشكيل پوشش فسفاته، فرآيند فعالسازي انجام مي شود كه طي آن بكمك مواد فعالساز (Activation) هسته هاي مركزي جهت تشكيل كريستالهاي فسفات در سطح فلز ايجاد مي شود و با اين عمل زمينه مناسب جهت تشكيل پوشش يكنواخت و كريستالهاي ريز و همسان فراهم مي شود. با فرايند فعالسازي در حقيقت امكان تشكيل كريستال فسفات در سطح انرژي كمتر فراهم مي شود تعداد صفحات 230 word فهرست مطالبعنوان صفحهچكيده ............................................................................................................................................. 1مقدمه : آماده سازي فلز ............................................................................................................... 15فصل اول : سابقه تاريخيفسفاتكاري قبل از جنگ جهاني ................................................................................................... 15فسفاتكاري درطي جنگ جهاني ................................................................................................... 19توسعه در زمان جنگ ................................................................................................................... 25توسعه بعد از جنگ ...................................................................................................................... 27فصل دوم : انديشه‌هاي نظريمكانيسمهاي واكنش...................................................................................................................... 30زينك اورتوفسفاتها......................................................................................................................... 32فسفات منگنز ................................................................................................................................ 32فسفات آهن .................................................................................................................................. 33تشكيل پوشش .............................................................................................................................. 33شتابدهنده‌ها ................................................................................................................................. 43شتابدهنده‌هاي نيكل و مس ......................................................................................................... 46شتابدهنده‌هاي اكسيد كننده ....................................................................................................... 47شتابدهندگي نيترات .................................................................................................................... 48شتاب با تركيبات نيتر و آلي ........................................................................................................ 52كنترل آهن فرو ............................................................................................................................. 55شتاب دهنده كلرات ...................................................................................................................... 56پوشش فسفات فلزات قليايي ........................................................................................................ 64مشخصات پوششهاي فسفات و ديگر پوششهاي تبديلي .............................................................. 70پوششهاي زينك فسفات ............................................................................................................... 72پوششهاي فسفات منگنز ............................................................................................................... 79تكامل پوشش ............................................................................................................................... 79ايست گازدهي ............................................................................................................................... 80منحني‌هاي زمان – و زن پوشش ................................................................................................. 80اندازه گيري پتانسيل .................................................................................................................... 80آزمون ميكروسكپي ....................................................................................................................... 82وزن و ضخامت پوشش ................................................................................................................. 83خلل و فرج پوشش ....................................................................................................................... 88تردي هيدروژني ............................................................................................................................ 93فصل سوم : مهيا كردن سطحمقدمه ........................................................................................................................................... 95تميز كننده‌هاي قليايي ................................................................................................................. 97گرايشها جهت تكامل تميز كننده قليائي ..................................................................................... 98عوامل ظريف سازي ................................................................................................................... 100زنگبري قليائي ........................................................................................................................... 100تميز كننده‌هاي حلالي ............................................................................................................... 101چربيگيري با بخار ...................................................................................................................... 102تميزكاري با حلالهاي قابل امولسيون ........................................................................................ 103تميزكاري با حلالهاي امولسيون شده ........................................................................................ 104تميز كننده‌هاي حلالي ديگر ...................................................................................................... 104تميز كننده‌هاي اسيدي .............................................................................................................. 105روشهاي تميزكاري مكانيكي و ويژه ............................................................................................ 106تميز كاري سايشي ..................................................................................................................... 106تميز كننده‌هاي بخاري و فشار بالا ............................................................................................ 107تميز كاري الكتروليتي ................................................................................................................ 107تميزكاري مافوق صوتي .............................................................................................................. 108تميزكاري خطي و غير خطي ..................................................................................................... 109ارزيابي تميز كننده .................................................................................................................... 110فصل چهارم : پوششهاي پايه رنگمقدمه ......................................................................................................................................... 111فرآيندهاي فسفات آهني سبك وزن ........................................................................................ 114فرآيندهاي با تميز كننده جداگانه ............................................................................................. 114تميز كننده / پوشش دهنده‌ها (چربيگري و فسفاته توام) .......................................................... 115فرايندهاي زينگ فسفات به عنوان واسطه پيوندي رنگ با زمينه ............................................ 118فرآيند پاششي ........................................................................................................................... 120آماده سازي براي رنگ الكتروليتي ............................................................................................. 124سيستمهاي آندي ....................................................................................................................... 125سيستمهاي كاتدي ..................................................................................................................... 132زمينه‌هاي روي، آلومينيوم و آميزة عناصر .................................................................................. 145آماده سازي براي پوشش پودر ................................................................................................... 148آماده سازي فولاد ....................................................................................................................... 150آماده سازي سطوح روي و فولاد گالوانيزه .................................................................................. 153آماده سازي آلومينيوم ................................................................................................................ 157محصول آميزه‌اي ........................................................................................................................ 157فصل پنجم : پوشش دادن ضخيم با فسفات – فسفاتكاري ضخيممقدمه ......................................................................................................................................... 159...........فرآيندهاي فسفات فرو ............................................................................................................... 160فرآيندهاي فسفات منگنز ........................................................................................................... 161فرآيندهاي زينك فسفات ........................................................................................................... 162عمل پوشش كاري جهت جلوگيري از زنگ زدن ....................................................................... 163مواد پوششي ضد زنگ ............................................................................................................... 165پارافين‌ها ..................................................................................................................................... 166مواد محافظ آلي .......................................................................................................................... 166پوششهاي فسفات سياه .............................................................................................................. 167فرآيند با دوام كردن ................................................................................................................... 168روانكاري سطح ياتاقان................................................................................................................. 168فرآيند در عمل .......................................................................................................................... 170تميزكاري و شستشو ................................................................................................................... 171آماده سازي ................................................................................................................................ 172فسفات كردن با فسفات منگنز ................................................................................................... 172خشك كردن و روانكاري ............................................................................................................ 173قطعات عمل شده ...................................................................................................................... 174فصل ششم :عمل آوردن قبل و بعد از فسفاتكاريمهيا كردن قبل از فسفاتكاري .................................................................................................... 178عمليات بعد از فسفاتدار كردن ................................................................................................... 183مواد عمل آورندة عاري از كروم .................................................................................................. 191مواد عمل آورندة ديگر ............................................................................................................... 192فصل هفتم : فرآيند آماده سازي سطح خودرو .................................................................... 194فصل هشتم : آزمايشات ........................................................................................................... 200تعاريف و مفاهيم ...................................................................................................................... 203نتيجه گيري ............................................................................................................................... 213منابع و مآخذ ............................................................................................................................. 218
آماده سازي سطوح فلزيمجموعه فرايندي كه جهت آماده سازي سطح فلزات پيش از اعمال رنگ صورت مي گيرد را Pre-treatment گويند كه شامل مرحله پيش چربيگيري، مرحله چربيگيري و مرحله فسفاتاسيون سطح مي باشد.پيش چربيگيري:سطح فلز از لحظه توليد در شركتهاي سازنده ورق ، با نوعي روغن محافظ پوشش داده مي شود تا بعنوان حايل، سطح را از مجاورت مستقيم هوا دور نگه دارد و باين ترتيب از اكسيد شدن سطح پيشگيري شود.علاوه بر روغن محافظ، در ايستگاه پرس جهت شكل دهي به ورق فلزي از نوعي روغن بنام روغن كشش (بمنظور پيشگيري از پارگي ورق) استفاده مي شود. روغن هاي محافظ، كشش و آلودگي هاي ديگر مانند گرد و غبار و ... در سالن رنگ بعنوان اجزاء آلوده و مزاحم بايد از سطح فلز حذف شوند كه اين فرايند بعنوان چربيگيري شناخته شده است.پيش چربيگيري شامل حذف آلودگيهاي روغني عمده و متراكم سطوح بيروني بكمك محلول چربيگيري و بروش دستي ( hand wiping) و زدودن گردو غبار و براده هاي فلزي از سطح ( بكمك واترجت ) مي باشد البته اعمال واترجت مزيت ديگري نيز دارد و آن افزايش دماي سطح فلز مي باشد.چربيگيري:چربيگيري شامل حذف آلودگيهاي روغني از تمام سطح (بيروني و داخلي) فلز مي باشد كه ضمن آن معمولآ بواسطه برخي مواد فعالساز موجود در چربيگيري سطح فعال و آماده فسفاته شدن مي شود.مواد چربيگيري معمولآ ماهيت قليايي دارد كه چربي سطح را طي يك واكنش شيميايي ( واكنش خنثي سازي صابوني شدن ) از سطح مي زدايد.مواد چربيگيري شامل تركيبات قليايي (Alkaline Components) و فعال كننده هاي سطح (Surfactants) مي باشد.تركيبات قليايي از نظر ماهيت شيميايي، بخش معدني (inorganic ) ماده چربيگيري را تشكيل مي دهند كه شامل كربناتها، سود (NaoH)، فسفاتهاي قليايي و سيليكاتها مي باشند. نقش اين تركيبات فراهم كردن محيط قليايي و نيز انجام واكنش شيميايي جهت حذف آلودگيهاي روغني مي باشد (واكنشهاي صابوني شدن). سيليكات ها جهت تسهيل در جدا سازي روغن از سطح بكار مي روند. در حقيقت سيليكات ها همانند ذرات ريز ماسه، آلودگيهاي روغني را بدور خود گرفته از سطح فلز جدا مي كنند. نقش كربنات ها و ديگر آنيون هاي دو ظرفيتي، كاهش درجه سختي آب مي باشد. بعبارت ديگر اين آنيو نها با يونهاي كلسيم و منيزيوم كه در آب سخت مقدار زياد وجود دارند وارد واكنش شده و با خارج كردن اين كاتيونها از حالت يوني و كاهش سختي آب ، شرايط را براي عمل يونهاي تك بار مانند يون هيدروكسيد فراهم مي كنند.سورفكتانت ها جزء تركيبات آلي مي باشند كه نقش اصلي اين مواد مرطوب نمودن آلودگي هاي روغني ( كمك به نفوذ آب به ساختار چربي ها) و كمك به امولسيون شدن ذرات چربي ( پخش نمودن روغنها در محلول چربيگيري بصورت ذرات پراكنده و ريز ) مي باشد ( wetting agent ). سورفكتانت ها با دارا بودن دو سر آلي و آبي از يك سر در روغن ها نفوذ مي كنند و با سر ديگر در آب حل مي شوند و باين ترتيب ذرات روغني را بدرون محلول آبي مي كشانند.پس از حذف آلودگيهاي روغني از سطح بدنه بمنظور فراهم نمودن بستر مناسب در سطح فلز جهت تشكيل پوشش فسفاته، فرآيند فعالسازي انجام مي شود كه طي آن بكمك مواد فعالساز (Activation) هسته هاي مركزي جهت تشكيل كريستالهاي فسفات در سطح فلز ايجاد مي شود و با اين عمل زمينه مناسب جهت تشكيل پوشش يكنواخت و كريستالهاي ريز و همسان فراهم مي شود. با فرايند فعالسازي در حقيقت امكان تشكيل كريستال فسفات در سطح انرژي كمتر فراهم مي شود تعداد صفحات 230 word فهرست مطالبعنوان صفحهچكيده ............................................................................................................................................. 1مقدمه : آماده سازي فلز ............................................................................................................... 15فصل اول : سابقه تاريخيفسفاتكاري قبل از جنگ جهاني ................................................................................................... 15فسفاتكاري درطي جنگ جهاني ................................................................................................... 19توسعه در زمان جنگ ................................................................................................................... 25توسعه بعد از جنگ ...................................................................................................................... 27فصل دوم : انديشه‌هاي نظريمكانيسمهاي واكنش...................................................................................................................... 30زينك اورتوفسفاتها......................................................................................................................... 32فسفات منگنز ................................................................................................................................ 32فسفات آهن .................................................................................................................................. 33تشكيل پوشش .............................................................................................................................. 33شتابدهنده‌ها ................................................................................................................................. 43شتابدهنده‌هاي نيكل و مس ......................................................................................................... 46شتابدهنده‌هاي اكسيد كننده ....................................................................................................... 47شتابدهندگي نيترات .................................................................................................................... 48شتاب با تركيبات نيتر و آلي ........................................................................................................ 52كنترل آهن فرو ............................................................................................................................. 55شتاب دهنده كلرات ...................................................................................................................... 56پوشش فسفات فلزات قليايي ........................................................................................................ 64مشخصات پوششهاي فسفات و ديگر پوششهاي تبديلي .............................................................. 70پوششهاي زينك فسفات ............................................................................................................... 72پوششهاي فسفات منگنز ............................................................................................................... 79تكامل پوشش ............................................................................................................................... 79ايست گازدهي ............................................................................................................................... 80منحني‌هاي زمان – و زن پوشش ................................................................................................. 80اندازه گيري پتانسيل .................................................................................................................... 80آزمون ميكروسكپي ....................................................................................................................... 82وزن و ضخامت پوشش ................................................................................................................. 83خلل و فرج پوشش ....................................................................................................................... 88تردي هيدروژني ............................................................................................................................ 93فصل سوم : مهيا كردن سطحمقدمه ........................................................................................................................................... 95تميز كننده‌هاي قليايي ................................................................................................................. 97گرايشها جهت تكامل تميز كننده قليائي ..................................................................................... 98عوامل ظريف سازي ................................................................................................................... 100زنگبري قليائي ........................................................................................................................... 100تميز كننده‌هاي حلالي ............................................................................................................... 101چربيگيري با بخار ...................................................................................................................... 102تميزكاري با حلالهاي قابل امولسيون ........................................................................................ 103تميزكاري با حلالهاي امولسيون شده ........................................................................................ 104تميز كننده‌هاي حلالي ديگر ...................................................................................................... 104تميز كننده‌هاي اسيدي .............................................................................................................. 105روشهاي تميزكاري مكانيكي و ويژه ............................................................................................ 106تميز كاري سايشي ..................................................................................................................... 106تميز كننده‌هاي بخاري و فشار بالا ............................................................................................ 107تميز كاري الكتروليتي ................................................................................................................ 107تميزكاري مافوق صوتي .............................................................................................................. 108تميزكاري خطي و غير خطي ..................................................................................................... 109ارزيابي تميز كننده .................................................................................................................... 110فصل چهارم : پوششهاي پايه رنگمقدمه ......................................................................................................................................... 111فرآيندهاي فسفات آهني سبك وزن ........................................................................................ 114فرآيندهاي با تميز كننده جداگانه ............................................................................................. 114تميز كننده / پوشش دهنده‌ها (چربيگري و فسفاته توام) .......................................................... 115فرايندهاي زينگ فسفات به عنوان واسطه پيوندي رنگ با زمينه ............................................ 118فرآيند پاششي ........................................................................................................................... 120آماده سازي براي رنگ الكتروليتي ............................................................................................. 124سيستمهاي آندي ....................................................................................................................... 125سيستمهاي كاتدي ..................................................................................................................... 132زمينه‌هاي روي، آلومينيوم و آميزة عناصر .................................................................................. 145آماده سازي براي پوشش پودر ................................................................................................... 148آماده سازي فولاد ....................................................................................................................... 150آماده سازي سطوح روي و فولاد گالوانيزه .................................................................................. 153آماده سازي آلومينيوم ................................................................................................................ 157محصول آميزه‌اي ........................................................................................................................ 157فصل پنجم : پوشش دادن ضخيم با فسفات – فسفاتكاري ضخيممقدمه ......................................................................................................................................... 159...........فرآيندهاي فسفات فرو ............................................................................................................... 160فرآيندهاي فسفات منگنز ........................................................................................................... 161فرآيندهاي زينك فسفات ........................................................................................................... 162عمل پوشش كاري جهت جلوگيري از زنگ زدن ....................................................................... 163مواد پوششي ضد زنگ ............................................................................................................... 165پارافين‌ها ..................................................................................................................................... 166مواد محافظ آلي .......................................................................................................................... 166پوششهاي فسفات سياه .............................................................................................................. 167فرآيند با دوام كردن ................................................................................................................... 168روانكاري سطح ياتاقان................................................................................................................. 168فرآيند در عمل .......................................................................................................................... 170تميزكاري و شستشو ................................................................................................................... 171آماده سازي ................................................................................................................................ 172فسفات كردن با فسفات منگنز ................................................................................................... 172خشك كردن و روانكاري ............................................................................................................ 173قطعات عمل شده ...................................................................................................................... 174فصل ششم :عمل آوردن قبل و بعد از فسفاتكاريمهيا كردن قبل از فسفاتكاري .................................................................................................... 178عمليات بعد از فسفاتدار كردن ................................................................................................... 183مواد عمل آورندة عاري از كروم .................................................................................................. 191مواد عمل آورندة ديگر ............................................................................................................... 192فصل هفتم : فرآيند آماده سازي سطح خودرو .................................................................... 194فصل هشتم : آزمايشات ........................................................................................................... 200تعاريف و مفاهيم ...................................................................................................................... 203نتيجه گيري ............................................................................................................................... 213منابع و مآخذ ............................................................................................................................. 218