第一節(jié) 彈性卡箍基本生產(chǎn)技術、工藝或流程
彈性卡箍主要用不銹鋼制成,除了成型技術,表面處理技術也很重要,常用不銹鋼表面處理技術有以下幾種處理方法:①表面本色白化處理;②表面鏡面光亮處理;③表面著色處理。
1、表面本色白化處理:不銹鋼在加工過程中,經(jīng)過卷板、扎邊、焊接或者經(jīng)過人工表面火烤加溫處理,產(chǎn)生黑色氧化皮。這種堅硬的灰黑色氧化皮主要是nicr2o4和nif二種eo4成分,以前一般采用氫氟酸和硝酸進行強腐蝕方法去除。但這種方法成本大,污染環(huán)境,對人體有害,腐蝕性較大,逐漸被淘汰。目前對氧化皮處理方法主要有二種:
1)噴砂(丸)法:主要是采用噴微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。
2)化學法:使用一種無污染的酸洗鈍化膏和常溫無毒害的帶有無機添加劑的清洗液進行浸洗。從而達到不銹鋼本色的白化處理目的。處理好后基本上看上去是一無光的色澤。這種方法對大型、復雜產(chǎn)品較適用。
2、不銹鋼表面鏡面光亮處理方法:根據(jù)不銹鋼產(chǎn)品的復雜程度和用戶要求情況不同可分別采用機械拋光、化學拋光、電化學拋光等方法來達到鏡面光澤。這三種方法優(yōu)缺點如下:
3、表面著色處理:不銹鋼著色不僅賦予不銹鋼制品各種顏色,增加產(chǎn)品的花色品種,而且提高產(chǎn)品耐磨性和耐腐蝕性。
不銹鋼著色方法有如下幾種:
1)化學氧化著色法;
2)電化學氧化著色法;
3)離子沉積氧化物著色法;
4)高溫氧化著色法;
5)氣相裂解著色法。
各種方法簡單概況如下:
1)化學氧化著色法:就是在特定溶液中,通過化學氧化形成膜的顏色,有重鉻酸鹽法、混合鈉鹽法、硫化法、酸性氧化法和堿性氧化法。一般“茵科法”(inco)使用較多,不過要想保證一批產(chǎn)品色澤一致的話,必須用參比電極來控制。
2)電化學著色法:是在特定溶液中,通過電化學氧化形成膜的顏色。
3)離子沉積氧化物著色法化學法:就是將不銹鋼工件放在真空鍍膜機中進行真空蒸發(fā)鍍。例如:鍍鈦金的手表殼、手表帶,一般是金黃色。這種方法適用于大批量產(chǎn)品加工。因為投資大,成本高,小批量產(chǎn)品不合算。
4)高溫氧化著色法:是在特定的熔鹽中,浸入工件保持在一定的工藝參數(shù),使工件形成一定厚度氧化膜,而呈現(xiàn)出各種不同色澤。
5)氣相裂解著色法:較為復雜,在工業(yè)中應用較少。
第二節(jié) 彈性卡箍新技術研發(fā)、應用情況
我國彈性卡箍生產(chǎn)其表面處理技術多用電化處理。
不銹鋼借助直流電流通過特定電解質(zhì)、傳遞到對極的導體,從而使陽極上的不銹鋼件表面去除一層金屬,使凹凸不平表面達到整平,光亮的表面,稱為不銹鋼電化處理技術——電化學拋光。
不銹鋼電化光亮的處理過程是金屬陽極溶解,陽極形成氧化膜及陽極釋放出氧的三個過程在同時進行。所以說電化光亮處理對不銹鋼產(chǎn)品及各種金屬構件無氫脆性。
經(jīng)過電化光亮處理的不銹鋼產(chǎn)品,可保持原來產(chǎn)品的幾何形狀,產(chǎn)品的光亮度及清潔度可保持2年以上不走樣,同時還能除去產(chǎn)品上的細毛刺,特別適用于易損零件及難以達到區(qū)域的去毛件,如精密車床零件、光學、電機、電子零件和家用電器等。
電化光亮處理技術在去毛刺同時,也能去除零件表面上微裂紋及嵌入的外來雜質(zhì),它沒有能量輸入零件表面,即對拉、壓應力的表面可變成無應力表面,從而提高了產(chǎn)品的疲勞抗力。
不銹鋼產(chǎn)品經(jīng)電化光亮處理后可使其耐腐蝕性能提高2—3倍。因為不銹鋼經(jīng)電化處理后鉻鎳氧化物組成強化的鈍化膜,解決了其表面貧鉻貧鎳層,形成富集的鉻、鎳鈍化層。
不銹鋼產(chǎn)品經(jīng)電化光亮處理后,產(chǎn)品的清潔度得到提高。因為電化處理后工件表面光亮、平滑,污垢物不易粘在其表面。如熱水器中電加熱管長期在水中,水中的鈣、鎂雜質(zhì)易結在管子上侵蝕管子引起穿孔。但經(jīng)過電化光亮處理后,水垢物不易結牢,大大地提高了其使用壽命。
第三節(jié) 彈性卡箍國外技術發(fā)展現(xiàn)狀
近年來,國外彈性卡箍的防銹包裝主要以氣相防銹技術為主。國外知名彈性卡箍公司的技術發(fā)展及現(xiàn)狀,在一定程度上也預示著國內(nèi)彈性卡箍業(yè)的發(fā)展方向和趨勢。
氣相緩蝕劑(Vaporphaseinhibitor,簡稱VPI),又叫揮發(fā)性緩蝕劑,簡稱氣相防銹劑,是一種在常溫下能自動揮發(fā)出氣體吸附在金屬的表面,從而防止金屬腐蝕的防腐蝕化學品。當今,彈性卡箍的發(fā)展比過去更加強調(diào)品質(zhì),如何解決金屬彈性卡箍從生產(chǎn)到組裝過程中的防銹問題,也得到越來越多的關注。
1、氣相防銹技術特點
氣相防銹技術實際應用形式多種多樣,根據(jù)實際使用的需要,應用較多的是氣相防銹紙、氣相防銹氣沫、氣相防銹粉等產(chǎn)品。它的主要特點是:⑴不必與金屬彈性卡箍接觸就能起到防銹保護作用;⑵對整個包裝空間內(nèi)的裸露金屬彈性卡箍所有部位都有防銹保護作用,防銹效果不受尺寸、形狀的影響;⑶包裝和拆包工藝簡單易行,不需專門設備或技術,操作效率高;⑷防銹期較長1—5年;⑸可保持彈性卡箍表面清潔,適合于現(xiàn)代清潔生產(chǎn)的需要。
2、氣相防銹制品的開發(fā)
以氣相緩蝕劑作為基礎,使用或不使用載體,均可制成各種各樣的氣相防銹材料。除傳統(tǒng)的氣相防銹粉和氣相防銹片劑、氣相防銹紙外,氣相防銹塑料制品也是一種適合彈性卡箍較新的防銹包裝材料,可以簡化包裝環(huán)節(jié),減少包裝材料用量和包裝廢棄物的排放,還可以保持塑料制品的氣密性、透明性等特征,直接識別彈性卡箍產(chǎn)品的規(guī)格、型號,以達到美化防銹包裝的要求。
氣相防銹塑料制品(薄膜)從最初僅對鋼鐵類金屬彈性卡箍適用,發(fā)展到對有色金屬和多種金屬彈性卡箍、組合件均能適用。目前,我國正處在擴大研制和批量試用階段,產(chǎn)品質(zhì)量尚不能穩(wěn)定,但發(fā)展前景較為廣闊。
氣相防銹膠粘帶也是一種新型氣相防銹材料。它是一種具有氣相防銹性能的壓敏粘膠帶。當粘貼到金屬彈性卡箍表面時,對金屬彈性卡箍表面起防銹作用,去除時拉開即可,使用方便。在包裝時包裝箱和包裝合中加入氣相緩蝕劑,可以使氣相防銹膠粘帶既具有氣相防銹性能,又具有接觸防銹性能。在戶外,具有耐雨水、耐油的特性。
3、氣相防銹涂料
氣相防銹涂料是將氣相緩蝕劑分散在涂料體系中,使用時將其涂刷在包裝彈性卡箍上,可對各種彈性卡箍制品進行非接觸防銹。國內(nèi)有一種使用方便、無毒、無污染的水性氣相防銹涂料,該涂料的配方為:水性高分子聚合物乳液70%——80%、氣相緩蝕劑2%--10%,乳化劑OP--10為2%--10%;成膜助劑(丙二醇苯醚)1%--5%,分散劑(2胺基--2丙醇)1%--5%,消泡劑1%--5%。
氣相防銹涂料可以涂裝于各種彈性卡箍上使用,對金屬彈性卡箍制品進行防銹包裝外,還可以直接涂裝于彈性卡箍表面作為防腐蝕涂料使用。氣相防銹涂料采用氣相緩蝕劑取代或部分取代傳統(tǒng)的防腐蝕涂料中的氣相防銹顏料,不僅克服了傳統(tǒng)的防銹顏料如鉛系和鉻酸鹽系等毒性大的缺點,而且氣相緩蝕劑在涂層的缺陷處遷移富集,賦予了防腐蝕涂層的自修復性能。
4、氣相防銹材料研發(fā)展望
氣相防銹技術作為一種防止大氣污染,清潔的綠色技術,其應用和研發(fā)速度很快。高效低毒的氣相緩蝕劑新品種的開發(fā),氣相緩蝕劑的多載體應用形式,VCI防銹紙、VCI防銹膜(VCIF)、VCI防銹瓦楞紙板、VCI防銹油、VCI防銹膠帶,已由五種發(fā)展幾十種幾十個規(guī)格,應用范圍已從傳統(tǒng)的金屬彈性卡箍儲存和運輸期間的防腐蝕處理,發(fā)展到機器設備、機械零部件運行維護和防腐蝕處理。
近年來,隨著環(huán)保意識的增強以及各種清潔生產(chǎn)技術的推廣和開發(fā),我國加入WTO后,彈性卡箍大量出口所面臨的技術壁壘,尤其是國外客戶針對涂敷防銹油脂造成環(huán)保問題而提出無油防銹的要求,這已引起國內(nèi)彈性卡箍 行業(yè) 的關注。另外,國內(nèi)汽車制造廠商對裸露的氧化、磷化、發(fā)黑彈性卡箍的防銹也提出無油包裝,這將加快彈性卡箍氣相防銹技術的推廣進程。
目前,氣相防銹技術的應用在國外彈性卡箍 行業(yè) 應用較多,而國內(nèi)使用極少,大范圍的推廣還有待于宣傳普及。從使用效果來看,其防銹能力得到了實際認可,它可以全面提升彈性卡箍的包裝水平。隨著對VCI防銹技術綜合優(yōu)勢認知程度的提升,VCI防銹技術的應用將更加廣泛,只是VCI防銹材料成本略高,這也是VCI技術在彈性卡箍企業(yè)運用的主要障礙之一。
第四節(jié) 彈性卡箍技術開發(fā)熱點、難點 分析
彈性卡箍的摩擦系數(shù)與拉扭關系是彈性卡箍技術開發(fā)中的重點。
第五節(jié) 彈性卡箍未來技術發(fā)展趨勢
隨著工業(yè),建筑業(yè)等的發(fā)展,彈性卡箍在設計本身,其復雜性與日俱增,未來彈性卡箍的重要性將更為顯著。優(yōu)質(zhì)、耐用是未來需求的發(fā)展趨勢。技術的提升在傳統(tǒng)的彈性卡箍過渡到多功能高精密汽車零部件上扮演著重要的角色。在新工業(yè)時代,需要的是既經(jīng)濟又便于使用、既可以取代機械緊固件又能很好地連接橡膠、鋁制和塑料零部件的彈性卡箍。
在這種預測的基礎上,目前的化學緊固方法(包括粘合劑)、“速接”或自鎖緊固解決方案將應運而生并深受青睞。
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