达克罗工艺doc.docx

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达克罗工艺doc

达克罗工艺流程与涂层性能特点简介

   2005年2月23日11时27分   慧聪网涂装表面处理行业   

[hc360慧聪网涂装表面处理行业频道]：

一、达克罗工艺流程：

基材、脱脂、除锈、涂覆、预热、固化、冷却（注:

可重复以上涂覆和固化工艺）

1、脱脂：

带有油脂的工件表面必须进行脱脂，方法一般有三种：

有机溶剂脱脂、水基脱脂剂脱脂、高温炭化脱脂。

脱脂是否彻底有效，将直接影响涂层的附着力及耐腐蚀性。

2、除锈除毛刺：

凡是有锈或有毛刺的工件严禁直接涂覆，必须通过除锈除毛刺工序，此工序最好用机械方法，避免酸洗，以防氢脆，且酸洗除锈,因酸洗影响达克罗涂层的耐蚀性。

3、涂覆：

经过除油除锈的清洁工件必须尽快通过浸涂\喷涂\刷涂的方式进行表面涂覆。

工件涂覆加工时，涂液的比重、ph、粘度、cr6+含量、涂液的温度及流动状况等将直接影响工件的涂覆效果，影响涂层的各项性能。

所以涂覆过程中要调整好温度、溶液指标以及浸涂中离心机转速三者之间的关系。

4、预烘：

达克罗湿膜的工件必须尽快在120±20℃的温度下，预烘10-15分钟（根据工件吸热量定），使涂液水份蒸发，流平均匀。

5、烧结：

预烘后的工件必须在300℃左右的高温下烧结，烧结时间20-40分钟（根据工件的吸热量定），也可适当提高温度来缩短烧结时间。

6、冷却：

工件烧结后,必须经过冷却系统充分冷却后进行后继处理或成品检验。

二、 达克罗性能特点：

达克罗技术与传统的电镀锌、热浸锌技术相比有如下优点：

① 超常的耐蚀性。

锌的受控电化学保护作用，锌、铝片的屏蔽效应以及铬酸盐的自我修复作用使得达克罗涂层具有很高的耐蚀性，达克罗涂层中性盐雾试验时，需要100小时左右才能腐蚀掉涂层1um，比传统的镀锌处理耐腐蚀性提高7-10倍，中性盐雾试验时间可长达1000小时以上（厚度8um以上的涂层），有的甚至更高，这是电镀锌和热浸锌层无法达到的。

②极佳的耐热性。

因为达克罗涂层的铬酸聚合物中没有结晶水，且铝\锌片的熔     点较高,所以涂层高温耐蚀性极好。

达克罗涂层耐热温度可达300℃，在250℃下连续长期使用，其耐蚀性能几乎不受影响，而电镀锌层表面钝化膜在70℃左右开始被破坏，耐蚀能力急剧下降。

③ 无氢脆性。

达克罗技术处理过程中无酸洗\电沉积\电解除油等工序，也就没有电镀锌过程导致析氢的电化学反应，所以不会使材质产生氢脆。

因此特别适合于处理弹性零件和高强度的工件。

④良好的可再涂性。

达克罗涂层外观为银灰色与基材、各种涂料均有良好的结合力，可作为面层使用，也可作为各种涂料的底层使用，在美、日汽车生产中常用作涂料底层取代有污染的磷化处理,同时大大提高整体的耐蚀性能。

⑤防止对铝的电化学腐蚀。

金属之间由于电位的不同，会发生电化学反应，对

于镀锌层来说，其防护的无论是铁基还是铝基，都会发生电化学而大大降低防腐性。

而对于达克罗防腐层来说，由于其防腐建立在铬酸钝化作用和鳞片状锌层的受控牺牲保护作用之上，不产生任何电化学腐蚀，所以相对抑制了zn消耗，同时也抑制了al的腐蚀。

⑥优异的渗透性。

达克罗处理液能渗入工件紧密结合处，形成防锈涂层。

如果使用电镀锌的方法，由于屏蔽作用,管状部件的内面几乎电镀不上。

但是，因为达克罗处理是采用涂覆方式,具有很好的渗透性，所以可以应用它来提高内外面的防锈能力。

例如紧紧卷着的弹簧经过达克罗处理后，在拉伸开的状态下，进行盐水喷雾试验，仍显示出极佳的防锈能力。

⑦污染小。

电镀锌时存在含有锌、碱、铬酸等的污水排放问题，会造成较大的污染，热浸锌时温度较高，释放的锌蒸汽和HCl对人体健康危害较大，目前大多数的热浸锌生产都必须远离城市和农村的地方进行。

达克罗工艺开创了金属防腐的新领域，由于达克罗处理是一个封闭的处理过程，在烘烤过程中挥发的物质主要是水，不含有其它规定控制的有害物质，对环境污染小。

新的表面金属防腐工艺——达克罗

文章引用自:

[引用]2006-10-23|发表者:

mustycc

种在国内正在流行的新的表面金属防腐工艺——达克罗

  上海东建中  200040  021-

65147943

摘要：

本文详细的介绍了达克罗，这一新近出现在国内金属表面防腐蚀行业的新的工艺技术，内容包括来自生产第一线的有产达克罗的工艺、设备、涂液的最新的信息，具有很好的参考价值关键词：

达克罗、锌铬膜、水性涂料、金属防腐前言  达克罗表面涂装技术是近年来开始在国内电镀行业迅速得到推广的一种新的表面防腐新技术，本文并非讨论有关达克罗工艺中的所有技术问题，仅对与这种工艺要求相配的设备、材料，以及工艺本身卓越的优点进行说明，并对人们有关这种技术的一些误解进行了澄清。

1  金属基材所有的工件在进行达克罗涂覆之前，必须除油除锈、清洗干净，然后干燥。

工件通过清洗和化学液前处理，去除工件表面的油迹和污物，然后在烘箱中烘干。

工件表面还须经过抛丸处理，去除上面的锈迹，增加表面粗糙度。

抛丸时应根据工件的壁厚调整抛丸时的钢丸的大小，以获得最佳的除锈效果。

当然，经过达克罗涂覆的工件必须进行加热固化或通过超远红外与加热器的组合而成的系统进行固化。

从适应性来讲，达克罗对于钢铁零件的防腐保护效果相当好，[1]铜合金、铝合金零件上也能获得合格的涂层，但在锌合上，效果就不怎么理想了。

2  达克罗涂料

    现在在市场上流行的达克罗涂料可

分为两个基本的类型：

含铬达克罗涂液和无

铬达克罗涂液。

目前在国内市场上流行的是

含铬的达克罗涂液，在国外，随着环境保护

意识的增强，无铬化巳成为一种趋势，无铬

化涂料巳开始逐步流行，在日本，有无铬达

克罗表面处理液V505和V872出售，其部分性

能比有铬的达克罗还要好。

每吨含铬的达克

罗涂液的价格，国内现在为三万五到四万，

台湾省产的在四万到五万，韩国产的在八万

到十万，日本产的则在十万以上。

达克罗的

涂层颜色是银白色的，现在已有公司生产黑

色的达克罗涂液，价格要比银白色的稍贵些

。

其它颜色的达克罗液，有报道说也已面市

，但至少作者本人还没有见到。

为了满足五

金件等对其它颜色的需求，可以在达克罗的

涂层的表面上再涂覆相应的色漆。

含铬的达克罗（锌铬膜）涂层,外观为均匀

的银灰色,涂层中含有80%的锌和铝,其余为

铬酸盐。

根据需要有的还加了起减摩作用的

聚四氟乙烯树脂，含量在4.5%左右。

达克罗

涂层是由达克罗涂料液在300℃左右的温度

下烘烤而成。

现在在电镀锌行业中，了解锌

铬膜（达克罗）的技术的人越来越多，一般

的锌铬膜（达克罗）涂得生产厂家都是外购

涂液进行生产的，由于涂液在整个生产中所

占成份的比例是很大的，为了降低生产成本

，已有不少厂家在自己配制涂液，虽然各家

的成份和比例不尽相同，但总的精神是一样

的，主要成份也都雷同。

相应的达克罗的配

方，在互联网上也有不少在流行，效果如何

，只有尝试了才能作出判断。

[2]与达克罗

涂覆技术，特别是涂液相关的专利文献也很

多，申请者有国内的企业，也有来自美国、

日本、德国、法国的公司，这些，都为达克

罗生产者提供了方便。

3  达克罗的涂覆工艺

涂覆作业的目的是要让工件的表面均匀地涂

上一层达克罗涂层,要使涂层在工件的各处

均能达到厚薄均匀一致,涂层厚了既浪费涂

液,又影响涂覆的表面质量,所以不论采用何

种方式进行涂覆,均要设法使涂液在工件的

表面均匀地分布。

达克罗的涂覆工艺,按涂

履方式不同分为浸涂甩干、喷涂、刷涂等几

种方法：

在决定选用哪种方式时，首先要考

虑的是要覆盖在工件上的涂层是注重功能性

还是装饰性，还要考虑涂层厚度的控制、生

产速度、产品形状和所要求的质量，仔细考

虑以上问题将决定哪一种方式最适合您的产

品。

3.1浸涂甩干：

适用于标准件和其它小的工

件，工件一般要浸液十到二十秒，为使六价

铬在钢铁基材上充分形成纯化膜；离心甩干

时应该正转反转各两次，每次十到二十秒，

对于特殊件要用夹具，难甩的零件要用人工

辅助，比如用棒在离心筐中搅一下，将筐中

的工件的位置变化一下，使积存在角落里的

涂液能被顺利甩离工件。

甩液机的转速要适

当，太快太慢都不利，总之是要保证零件上

不能有积液、挂液、气泡、漏涂等。

通过多

次正反转甩液、多次调整甩干速度，根据实

际上的涂覆效果，来确定工件的加入量、甩

液机的转速、转动的时间等工艺参数。

3.2喷涂、刷涂一般用于大件，用于难浸涂

、难离心甩干的零件。

喷涂的涂层均匀，涂

层较厚，结合力差但光洁度好，抗腐蚀性强

但效率低，施工中要注意安全，喷涂时达克

罗液的粘度要适当的降低。

由于喷涂时，从

喷枪出来的涂液呈圆形，所以喷枪与工件的

距离、枪的移动速度、空气的压力、喷枪的

单位时间内的喷涂量等最佳工艺参数，都须

通过反复摸索才能获得。

4 达克罗的优点

    本文开始，对这种表面处理技术做

了大略的陈述，以下，我将做出进一步说明

。

在此，将讨论有关这项技术的误解和错误

观点，因为有些误解巳产生了很大的影响。

4.1环境问题

    电镀等表面处理时由于酸、碱、盐

的使用，多少总有三废的排放问题存在。

达

克罗涂覆新工艺用于表面防腐时，主要经过

脱脂、抛丸、涂覆、固化、冷却、成品检验

等工艺过程，速个过程基本上是封闭的，达

克罗是水溶性的液体，仅在固化时有少量的

水蒸汽产生，所以不会产生对环境有害的物

质。

据资料介绍，全国现有15000家电镀生

产厂，行业职工总数超过50万人，现有5000

多条电镀生产线和2.5-3亿平方米的电镀面

积生产能力。

电镀行业年产值约为100亿元

人民币。

据统计，我国电镀行业每年排放的

污染物就有4亿吨含重金属废水，5000吨固

体废物和3000万立方米酸性气体。

如果在电

镀行业大量采用达克罗工艺，则我国的环境

将得到很好的保护。

4.2安全问题

    达克罗涂料明显比一般的溶剂基涂

料安全。

溶剂雾气容易引起火灾，而且危害

工厂工人的健康。

达克罗液是水溶性不燃的

，在工件的涂覆和固化过程中，只有少量水

蒸汽生成，操作工人带上口罩防护即可。

而

对于大多数液体涂料来说，要求使用笨重的

防毒面具。

4.3涂层性能问题

与电镀相比，达克罗的抗蚀性和抗化学性方

面具有明显的优势。

这主要是由于达克罗防

腐涂层通过锌粒子的受控自我牺牲保护作用

、锌片与铬化合物的屏蔽作用和金属表面形

成的不易被腐蚀的稠密氧化膜来使金属表面

达到长时间的防锈防腐效果。

达克罗膜金属

防腐效果要高出传统工艺数十倍。

防腐原理

：

受控牺牲阳极保护（锌片）、纯化（浆液

中的铬酸经烘烤后失去结晶水，在零件表面

形成膜，粘结锌、铝片，从而提高防腐能力

）、屏蔽作用。

整个涂层大约厚六到十微米

，每片大约厚零点一到零点二微米，近似大

约有六十到一百层保护膜，所以达克罗涂层

有一大优点：

即零件表面有划伤，但并不影

响其防腐蚀性能，因为表面划伤仅仅是划伤

几层而已，还有几十层的保护膜存在。

因此

达克罗涂层更耐腐蚀（铁基工件上耐盐雾超

过一千小时），更好的耐化学性，以及更好

地耐大气腐蚀性。

其杰出的涂层性能使得如

通用、大众等一些著名的厂家，在其使用的

部分零件上指明要采用达克罗工艺进行防腐

处理。

4.4  生产成本问题

一般来讲，最显著的成本节约方法是降低涂

装材料的成本。

与其他涂料相比，达克罗涂

料的价格并不贵，并且其用途更加广泛。

国

产达克罗涂料的市场价每吨在三万五千元到

四万多元，如果自巳配制涂料，其中的关键

材料锌片和铝片采用进口的，其每吨成本在

二万到二万五千元左右，随着关键原料锌片

与铝片的价格不断下降，其涂液成本还将进

一步下跌。

长沙、上海等地的锌片的制作厂

家，已生产出了合格的锌片，正在抓紧扩大

生产量。

采用达克罗工艺时，可采用机械手

自动涂覆，用网带炉连续固化，因而在运行

时间内可带来更高的生产率。

达克罗涂覆工

艺完全能满足自动化要求，因此可以降低劳

动力成本。

因为达克罗涂料是无危害的，从

而大大减少了废料处理费用。

由于无需补充

空气，使得固化炉可以降低能耗。

此外，达

克罗涂装系统的废品率更低（通常低于2%）

。

这意味着你花在对不合格产品进行返工上

的时间和金钱更少。

达克罗工艺中用到的主要设备：

烧结固化炉

的加热方式，可以是电加热，也可以是烧油

、烧气、甚至可以烧煤，灵活的加热方式使

得该工艺能适应各地不同的外部环境。

4.5发展历程

达克罗发源于美国的大洋公司，它以不污染

环境和其它的优异的特点迅速得到发展。

七

十年代日本的NDS公司从美国的MCII公司买

断了在亚太地区的达克罗技术使用权，并迅

速在其国内发展了涂覆生产线百余条。

九十

年代初国内引进了数条达克罗生产线，引进

的生产线分布在天津、南京和上海，随着人

们环境保护意识的加强，达克罗这一新工艺

受到了业主的欢迎，近几年达克罗涂覆生产

线每年以百分之三十到五十的速率增长，目

前全国巳达到六十多条，这一发展势头还将

继续下去。

4.6 设备的一次性投资十分昂贵

    早期国内的达克罗生产技术掌握在

少数人手里，所以达克罗生产线的价格确实

很高，一条生产线，动辄几百万，中小企业

难以承受。

随着达克罗的普及，技术的进步

，达克罗设备的价格已下落到正常的水平。

达克罗设备分为连续式和间断式二种，前者

价高自动程度也高，是加工量大的厂家的首

选机型；后者在生产过程中工人的劳动强度

比较大，但设备的投资小，仅是前者的三分

之一到四分之一，其年加工量与前者相仿，

是中小企业理想的机型，因为投资小，所以

投资风险也小。

正常情况下，当年就可收回

投资。

达克罗生产线上用到的设备，在各地

均可买到。

如果投资者先学会达克罗涂覆工

艺，（相当于在实验室里做达克罗试样，国

内许多研究者就是这样掌握达克罗技术的。

）则可自己选购设备，这样就能节省大量的

投资金额。

4.7 涂层厚度难以控制

   其实达克罗涂层的厚度是很容易控

制的，达克罗涂层的厚度与所用涂液的固含

量成正比。

对于给定的涂液，其涂层的厚度

是可预见的，可通过涂覆的次数改变，而涂

层的厚度与耐盐雾的时间成正比。

可根据客

户的要求确定涂层的厚度，决定在涂覆时是

采用一涂一烘还是几涂几烘。

4.8 达克罗涂层无法调色

在过去，要得到不同颜色的达克罗涂层是很

困难的，一般是在达克罗涂层上再覆盖其它

有色涂料来解决，现在巳有不同颜色的达克

罗问世。

5  达克罗的不足

   达克罗工艺同其它金属表面防腐工

艺一样，也有自己的不足之处。

[3]主要表

现在其涂层的耐划伤性不好，涂覆好的标准

件在长途运输到达目的地后，常发现标准件

的螺牙处出现点蚀，须在涂覆后作进一步子

的处理才行。

另外，达克罗涂层耐酸耐碱性

差，例如预见埋在混凝土中的工件，由于受

到来自混凝土碱性液的侵蚀而锈蚀。

涂层

本身含有铬离子，在烧结固化时，涂层中的

三价铬不会全部转化成六价铬，所以达克罗

不适用于食品等行业的金属零件的表面防腐

处理。

6 达克罗的标准

   随着达克罗在世界各国的流行，各

国除了制定了国家标准外，不少汽车公司还

制定了有关达克罗的公司标准（参见下表）

，我国在2002年也发布并实施了相关的标准

，标准号为GB/T18684-2002，（需要者可与

本文作者联系）标准的建立，给生产者和用

户指导生产，检验产品带来了方便，有了可

以参照的依据。

     表一：

与达克罗有关的标准

AmericanMotorsCorporation（美国通用）  

GM6173-M

JeepCorporation（美国通用）  GM

6173-M

ChrysierCorporation（克莱斯勒）  PS-

5873

FordMortorCompany（福特）  ESA-M

21P-A1,2or3

美国国家标准  FF-N-105B

NISSANMOTORCO.（日本尼桑）  NESM

4052

TOYOTAMOTORCO.（日本丰田）   TSH

7700

HONDAMOTORCO.（日本丰田）   HESD

2008

日本国家标准     JDIS.K5311

BritishLeyiand（英国）  BLS:

21.ZS.05

英国国家标准   BS.7371

Renauit（法国雷诺）     01-71-002

法国国家标准     AFNORE25-032

Fait（意大利菲亚特）  9.57511

意大利国家标准   UNI3740

HYUNDAIMOTORCO.TD（韩国现代）   MS

619-6

参考文献

[1]东建中，锌铬膜涂覆工艺简介，[J]材料

保护，2001（10）：

55

[1]  东建中，不锈钢粉的高压水雾化制

作及应用，[J]新材料产业，2003

（1）：

33

[2]  东建中，锌铬膜（达克罗）耐腐蚀

性的不足及改进研究，[J]中国电镀材料信

息