1 前言
銀灰色達(dá)克羅是表面處理的高新技術(shù)。我國于上世紀(jì)90年代引進(jìn)達(dá)克羅技術(shù)，得到越來越多國人的認(rèn)可,達(dá)克羅的應(yīng)用也越來越廣。為了滿足市場黑色、消光零件的要求，如光學(xué)零件、隱身零件、電子產(chǎn)品連接件等,這就需要黑色達(dá)克羅。使產(chǎn)品既保持黑色外觀,又在防腐性能上有所提高。目前，黑色達(dá)克羅涂層有兩種工藝方式:一種是在銀灰色達(dá)克羅的基礎(chǔ)上，涂覆一種黑色涂料，簡稱外涂法。此種方法的缺點(diǎn)是噴涂或浸涂,易造成厚薄不均勻，易流掛或堆積，不適用精密、裝飾的零件。另一種方式是日、德、美等國所采用的黑色達(dá)克羅涂液，簡稱自發(fā)式。直接產(chǎn)生黑灰色或啞光黑色達(dá)克羅。國內(nèi)還未見有自發(fā)式的相關(guān)報道。
2 外涂法黑色達(dá)克羅
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
達(dá)克羅生產(chǎn)線、高速分散機(jī)、電烘箱(0 -250)ºc、噴槍、不銹鋼電解槽、KGDS-100/110硅整流器、鹽霧試驗(yàn)箱、濕熱試驗(yàn)設(shè)備。
2.2 工藝流程
超聲波除油→拋丸或噴砂→銀色達(dá)克羅處理→浸去離子水→電化學(xué)黑色氟化處理→淋洗→浸乙醇→干燥→檢驗(yàn)。
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(1)外觀
均勻的黑色、涂層結(jié)構(gòu)細(xì)膩光滑。
(2)附著力
按照GB/T9286-19985色漆和清漆漆膜的劃格試驗(yàn)6,劃格后以膠紙進(jìn)行粘剝試驗(yàn)。方格中的膜層不脫落。
(3)耐濕熱性能
采用達(dá)克羅兩涂兩烘、氟化處理30s-60s的工藝方法,依照GJB150.9-19865軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法濕熱試驗(yàn)6,經(jīng)過500h的連續(xù)試驗(yàn),無紅銹。
(4)耐鹽霧性能
依據(jù)GJB150.11-19865軍用設(shè)備環(huán)境試驗(yàn)方法鹽霧試驗(yàn)6,經(jīng)過264h(11天)的鹽霧試驗(yàn),沒有出現(xiàn)大面積的紅銹現(xiàn)象。按GB6461標(biāo)準(zhǔn)對樣件進(jìn)行評級,達(dá)到7-9級。防腐效果較好。
(5)硬度
鉛筆硬度達(dá)到2H。
(6)耐人造海水性能
人造海水溶液組成如下:
氯化鈉 24.72g/L, 氯化鉀 0.67g/L,氯化鈣 1.36g/L,氯化鎂 4.66g/L,硫酸鎂 6.29g/L,碳酸氫鈉 0.18g/L。在室溫條件下,將樣品浸泡在人造海水中。經(jīng)過500h以上的試驗(yàn),沒有出現(xiàn)明顯的紅銹。
(7)涂層厚度
采用數(shù)顯測厚儀進(jìn)行測試,厚度見表1。
經(jīng)過上述的試驗(yàn),可以肯定的說:黑色氟化達(dá)克羅膜層完全能滿足軍民品消光及防腐的要求。
3 自發(fā)式黑色達(dá)克羅
3.1 黑色達(dá)克羅涂液的研制
A組分中分別加入含鋅粉、鋁粉和不含鋁粉的料漿。含鋁粉的達(dá)克羅涂層外觀顏色白亮,加入黑色顏填料時,增大了黑色遮蓋的難度,為使涂層呈黑色,必須加入更多的顏填料,進(jìn)而增加均勻分散的難度,并較大的影響涂層性能。加入黑色顏料在A組分中,在分散機(jī)中充分分散,再加入B(鉻酐)、C(醇)組分,進(jìn)一步分散,制得黑色達(dá)克羅涂液。
其主要成分是:(1)超細(xì)鱗片狀金屬鋅粉;(2)溶劑:多元醇;(3)無機(jī)酸:鉻酸溶液;(4)復(fù)合黑色染料;(5)特殊有機(jī)物。
3.2 工藝流程
超聲波除油→y拋丸或噴砂→黑色達(dá)克羅處理→固化→冷卻→封閉→烘干→檢驗(yàn)。
取零件按銀灰色達(dá)克羅工藝清洗除油、拋丸后,在黑色達(dá)克羅涂液中浸涂或噴涂,在經(jīng)120ºcx10min烘烤、360ºcx30min固化,制得黑色達(dá)克羅涂層,涂層外觀為灰黑色。
為了保證涂層完善的性能,在黑色底涂上增加透明頂涂層,構(gòu)成完整的黑色達(dá)克羅涂層體系。封閉層是采用硅酸鹽水性涂料,設(shè)備與常規(guī)達(dá)克羅設(shè)備相同,固化溫度相同,固化時間為5min。該涂層可以提高黑色達(dá)克羅的耐腐蝕能力和表面硬度。
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
(1)外觀
涂層結(jié)構(gòu)細(xì)膩,顏色均勻一致,呈灰黑色,啞光,有金屬質(zhì)感,滿足消光要求。
(2)附著力
采用GB/T9286-1998劃格后用膠紙進(jìn)行粘剝試驗(yàn),方格中的膜層無脫落。
(3)耐濕熱性能
采用(70x100)mm鋼鐵試片,經(jīng)過兩涂兩烘黑色達(dá)克羅處理,依照GJB150.9標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過72h的連續(xù)濕熱試驗(yàn),無紅銹現(xiàn)象。
(4)耐鹽霧性能
采用(70x100)mm鋼鐵試片,經(jīng)過兩涂兩烘黑色達(dá)克羅處理(包括頂涂的涂層)。依照GJB150.11標(biāo)準(zhǔn),采用NQ-015D型鹽霧試驗(yàn)箱,試驗(yàn)溫度35ºc,以5% NaCl溶液間歇噴霧(噴15min,歇45min),經(jīng)過240h試驗(yàn),沒有出現(xiàn)紅銹現(xiàn)象。
(5)硬度
鉛筆硬度達(dá)到2H。
(6)耐人造海水性能
按2.3(6)方法,經(jīng)過240h以上的浸人造海水試驗(yàn),無明顯紅銹現(xiàn)象。
4 結(jié)論
黑色達(dá)克羅涂層均勻一致,各項指標(biāo)符合要求。能替代鋼鐵氧化、磷化、鍍鋅黑色鈍化以及需要黑色涂層處理的零件,大大增強(qiáng)鋼鐵零件的耐腐蝕性能,并與漆膜有良好的結(jié)合力。經(jīng)過近兩年的試驗(yàn)摸索,黑色達(dá)克羅技術(shù)在我廠軍民品上的應(yīng)用是可行的。外涂法黑色達(dá)克羅已用于生產(chǎn),取得良好效果。
