金屬零件在涂裝前表面上通常含有來自前加工工藝以及金屬切削或防腐保護(hù)的有機(jī)污染物,，如潤滑油，防銹油,，切削油等,。因此，進(jìn)一步涂裝前必須把表面的油脂等污染物清洗干凈,，否則會(huì)影響金屬表面和涂層之間的粘合效果,，也會(huì)顯著降低它們的粘合強(qiáng)度,。

污染物的危害

零件表面的油污和油脂可形成隔離膜，這將導(dǎo)致所噴涂的涂層失去所具備的功能,。因此后續(xù)必要進(jìn)行維修,，從而導(dǎo)致高昂的維護(hù)成本。

高質(zhì)量的粉末涂層的先決條件 — 保證零件表面的高清潔度

在粉末涂料中,，將帶靜電的粉末涂料噴涂到電接地零件上,，粉末涂料由于靜電吸引力而粘附在該零件上。隨后通過液體后,，在烘箱中進(jìn)行粉末涂料的交聯(lián),。這形成了封閉的涂膜，其作用在于良好的耐腐蝕性和機(jī)械抗性,。

而高質(zhì)量粉末涂層的先決條件是對(duì)表面進(jìn)行預(yù)處理,，除了化學(xué)轉(zhuǎn)換膜(例如磷化)外，還涉及到脫脂除油,。其中,，后者是必要的，因?yàn)榉勰┩繉釉诮饘俨考系母哒澈蠌?qiáng)度要求其表面具有合格的清潔度,。

脫脂又稱除油,，通常通過壓力噴射脫脂、浸漬脫脂或使用含有表面活性劑的堿液進(jìn)行脫脂,。在這種情況下,，符合規(guī)定的清洗槽參數(shù)，例如表面活性劑濃度和溫度是提高工藝可靠性和實(shí)現(xiàn)零件表面足夠清潔度的先決條件,。一般,，特別是在零件上具有較小腐蝕性應(yīng)力的情況下，省去了轉(zhuǎn)換膜的應(yīng)用并且僅進(jìn)行金屬表面的脫脂,。在這種情況下,，脫脂過程對(duì)于涂層的粘合強(qiáng)度更為重要。

根據(jù)行業(yè)和應(yīng)用并且取決于后續(xù)工藝,，通過采用不同的合格值來定義金屬表面是否含有油脂,。例如，對(duì)于涂有液體涂料的所謂“重腐蝕防護(hù)”中 DIN 技術(shù)報(bào)告 28“涂層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕防護(hù)”要求限值(表面碳 C)為 50 mg / m² ,。 另一方面,，汽車行業(yè)要求表面碳含量小于 15mg / m²作為涂覆前無油/有油脂鋼表面的區(qū)分值。

出現(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量問題

近年來,，德累斯頓腐蝕防護(hù)研究所(IKS)已經(jīng)針對(duì)失效情況發(fā)表了大量報(bào)告,，其中零件表面缺少脫脂除油工藝會(huì)導(dǎo)致涂裝涂層分離。 在大多數(shù)情況下，這些情況出現(xiàn)在由低碳鋼或鍍鋅鋼制成的機(jī)器零件中,。例如,，用半平方米的刮刀可以將鋼基材上的涂層*提起，

測(cè)定高達(dá) 1000mg / m²的烴,。 典型的失效情況如下圖 1 和 2 所示,。這些例子說明了脫脂除油不充分造成的影響。

圖1和圖2生產(chǎn)中零部件的粉末涂層黏膠強(qiáng)度不夠,，出現(xiàn)脫落問題

解決方法對(duì)比

出現(xiàn)這種質(zhì)量問題會(huì)造成很高的修復(fù)成本, 并且造成了涂層以及圖像的丟失,。零件必須重新返回到涂布工藝，去除油漆后, 需要對(duì)表面進(jìn)行密集清潔, 并對(duì)表面進(jìn)行后續(xù)的表面清洗, 以確保新涂層擁有足夠的附著力,。在 ICS,，通過表面碳分析儀分析表面碳含量。由于分

析儀的測(cè)量尺寸(大直徑為 30 毫米,，長度為 140 毫米),，樣品必須從較大的部件中切出。懸浮在樣品表面上的烴化合物在450至850攝氏度的溫度下在氧氣流中燃燒成二氧化碳,。 紅外傳感器測(cè)量氣流中二氧化碳的濃度,。 分析儀由此計(jì)算表面上存在的碳量。

在當(dāng)前的報(bào)告處理中,，除了上述方法外,，還使用到另一個(gè)測(cè)量儀器來處理，它可以非破壞性地檢測(cè)并量化表面的雜質(zhì),。來自德累斯頓 SITA Messtechnik GmbH 公司新開發(fā)的 SITACleanoSpector 表面清潔度儀(見圖 3)通過用紫外線激發(fā)熒光來檢測(cè)含有碳?xì)浠衔锏奈廴疚?。在這種激發(fā)中，有機(jī)物質(zhì)會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的熒光反應(yīng),，從而檢測(cè)油脂膜和腐蝕抑制劑,。熒光強(qiáng)度取決于測(cè)量點(diǎn)處的污染程度,，并由傳感器的光電二極管進(jìn)行測(cè)量,。新型熒光測(cè)量儀根據(jù)共焦測(cè)量原理工作。激發(fā)光和由熒光物質(zhì)發(fā)射的光遵循相同的平行光束路徑,。從測(cè)量結(jié)果來看,，傳感器的定位沒有問題，并且表面粗糙度對(duì)測(cè)量沒有影響,。集成的紅外點(diǎn)輔助用戶瞄準(zhǔn)測(cè)量點(diǎn),。靈活和便攜的測(cè)量儀器和工具箱的設(shè)計(jì)可在生產(chǎn)線和實(shí)驗(yàn)室中使用。事實(shí)證明,，Sita CleanoSpector 是一種使用簡便的測(cè)試設(shè)備,，適用于多種行業(yè)應(yīng)用。測(cè)量儀器可在干凈的零件表面上進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)值可存儲(chǔ)在測(cè)量設(shè)備中,，另外,，測(cè)量和校準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量是可根據(jù)用戶需求進(jìn)行調(diào)節(jié)的。

SITA表面清潔度測(cè)量儀

SITA Cleanospector 測(cè)量清潔度單位：百分比(% )

該儀器的測(cè)量結(jié)果以百分比作為顯示單位,。 *的清潔度意味著表面沒有熒光污染物,。污染十分嚴(yán)重顯示為 0%的清潔度。測(cè)量清潔度的百分之幾就足夠了,，設(shè)備用戶可以單獨(dú)定義清潔過程,。

實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果

使用 SITA 表面清潔度儀進(jìn)行清潔度控制結(jié)果與表面碳含量的分析值相關(guān)。這通過 ICS損傷分析的背景下的測(cè)量結(jié)果以及基于確定污染測(cè)試表的分析結(jié)果來確定的,。通過溶解在乙酸乙酯形成和防腐蝕油中進(jìn)行測(cè)試片的污染,，然后用該溶液潤濕測(cè)試板。在溶劑揮發(fā)后,，油

留在表面上,，用上述表面碳分析儀測(cè)定在測(cè)試板上的表面碳含量，用 SITA CleanoSpector 測(cè)量熒光值,。這是在表面上的幾個(gè)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行的,，隨后計(jì)算平均值。

圖4表面清潔度與碳含量的的關(guān)系

圖 4 顯示了使用 Sita CleanoSpector表面清潔度測(cè)量儀測(cè)量測(cè)試片清潔度的結(jié)果與作為測(cè)量表面碳含量的關(guān)系,。圖 5 中的圖表證實(shí)了兩種方法的測(cè)量結(jié)果擁有良好的相關(guān)性,，并表明分析中使用的油脂可以用 Sita CleanoSpector 進(jìn)行檢測(cè)，至少達(dá)到每平方米 9 毫克碳的表面碳含量,。

Sita CleanoSpector表面清潔度儀可實(shí)現(xiàn)非接觸式量化測(cè)試,，與破壞分析相比，它的優(yōu)勢(shì)在于其適用于不允許被破壞的零部件,。例如,，該儀器用于研究亞洲生產(chǎn)車間中具有涂層缺陷的復(fù)雜系統(tǒng)組件。隨后,，立即進(jìn)行缺陷涂層的修復(fù),。建議使用 Sita CleanoSpector 在涂裝前檢查零件的表面清潔度，從而量化監(jiān)控清潔過程,。這確保了零件表面的高清潔質(zhì)量,，避免由于脫脂除油不充分引起的涂層脫落。