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摘要：金属制品生产是一项复杂的工作，涉及多个工序，其中最重要的不仅有冶炼加工，还有表面涂漆处理技术。涂装前，金属零件的表面处理旨在确保其使用时的美观耐用。基于此，本文详细探讨了金属零件涂装前的表面处理工艺。
关键词：金属零件；涂装前；表面处理工艺
目前，金属零件的使用往往受到日照、环境湿度、工作环境酸碱度等外部因素的影响，造成一定的损伤，严重影响其使用寿命。为有效提高零件的使用寿命，涂装前应对金属零件表面进行处理，以提高零件表面与涂层间的附着力，提高零件的美观性，减少外部环境的腐蚀，因而，研究分析金属零件涂装前的表面处理工艺具有重要意义。
一、金属零件简介
金属零件是指由金属材料制成的各种规格及形状的块状、棒状、管状等的合称。金属零件材料：钢铁和有色金属(或非铁金属)。钢铁：含碳2～4.3%的铁合金为铸铁，含碳0.03～2%的铁合金为钢。为了提高钢铁强度、硬度、耐磨性、耐蚀性等，在Fe-C合金中加入适量的合金元素。常见的合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、硼等，形成各种合金铸铁或合金钢。
二、表面处理概述
表面处理是在基材表面人工形成一层不同于基材的机械、物理与化学性能的表层工艺方法，旨在满足产品耐蚀性、耐磨性、装饰或其他特殊功能要求。广义表面处理包括前处理、电镀、涂装、化学氧化、热喷涂等物理化学方法；狭义的表面处理包括喷砂、抛光等前处理。
三、金属零件涂装前表面处理工艺的内涵
涂装前的表面处理工艺可简单地解释为金属零件的表面处理，如机械、除油、抗氧化等处理。涂装前，金属零件的具体表面处理过程为：①金属零件的表面处理，如一些简单的机械处理；②用化学方法等彻底清洁表面，涂装应在金属零件表面完全干燥后进行。
四、金属零件涂装前处理的意义
涂层体系的防护效果主要取决于涂层的性能、涂层体系的适用性及涂层工艺。涂料的质量及适用性是获得高质量涂层的关键。涂层必须与基材适配,并具有良好的附着力。涂层失效前，必须牢固附着在基材表面，以有效延缓腐蚀进程。涂层的性能不仅与涂料质量及基材有关，还与涂层前处理有关。前处理工艺的选择及质量直接影响涂层与基材的附着力,它是涂料施工中不可缺少的重要工序，是保证涂装质量的重要环节。若不清除基材表面的氧化皮及腐蚀性物质等，随着时间的推移，漆膜表面和基材表面异物会造成损伤，导致膜下腐蚀，漆膜易剥落起泡等。有实践表明，前处理不当引起的质量问题占涂层问题的50%以上。因此，一种有效的前处理方法不但能去除异物，而且可提高涂层与基材的附着力，提高涂料润湿性，有效地达到涂层的防护效果。
五、金属零件涂装前表面处理工艺
涂装前对被涂装零件表面处理方法称为前处理工艺。零件涂装前处理工艺流程为：机械表面处理→表面清洗→特殊表面处理→干燥→涂装。
1、机械处理。通过零件表面进行机械处理，能消除待涂装零件的表面缺陷。
①磨光处理。借助于一种特殊且带有磨料的专用磨光轮的旋转，当零件与磨轮接触时，磨削零件表面的机械处理称为磨光处理。其目的是去除零件表面的宏观缺陷(划痕、毛刺、气孔、腐蚀斑、砂眼、厚氧化皮等)，使零件表面光滑，减少刮腻子及打磨工作量，提高产品外观质量与生产效率。
②喷砂(丸)处理。用净化的压缩空气将干石英砂(丸)喷在零件表面，消除表面缺陷，形成均匀无光砂面的一种操作方法称为喷砂(丸)处理。其目的是去除零件基体表面的锈蚀、毛刺、积碳焊渣、旧漆层等干油性物质；去除铸件上的型砂、锻件或热处理后零件上较厚的氧化皮；提高零件表面粗糙度和涂层与基体的附着力。
③刷光处理。
刷光与磨光类似，但需使用特殊的刷光轮。旨在去除零件基体表面锈蚀、毛刺、积碳焊渣、旧漆层等干燥油性物质；去除铸件上的型砂、锻件或热处理后零件上的厚氧化皮。
④振动研磨处理。将零件放入装有磨料及化学溶液的振动容器中，通过振动使其相互摩擦，实现零件的清洁和抛光。
2、除油处理
①有机溶剂除油。其主要用于化学除油前除去矿物油，表面应无明显油污，一般使用廉价、低毒、除油速度快、使用方便、无腐蚀零件的汽油，在室温下浸泡或擦拭刷洗。
②化学除油。零件的化学除油方法有很多种，应根据零件材质、表面状况、合金成分选择合适的化学除油工艺，以免损坏零件的表面质量，甚至严重时会造成零件过度腐蚀。影响化学除油效率的因素有：a.温度。提高温度可加速除油过程，提高效率。b.搅拌。溶液或晃动部件可显著提高除油效率，特别是对于薄壁零件。c.清洗方法。化学除油后零件，先用60℃热水清洗，再用流动冷水冲洗，特别是用硅酸钠作乳化剂的除油零件，应按此方法处理，否则会影响后续表面处理质量。d.乳化剂。合适的乳化剂可促进乳化，加快除油过程，然而，过多会引起大量泡沫，致使清洗困难。
③除锈处理。在生产、周转、贮存中，因水和氧的相互作用，特别是在湿热季节，零件表面会迅速生锈。常用除锈方法为：首先，化学除锈。使用化学除锈剂，除锈剂与相关配方市场上均有销售，使用方便。其次，喷砂(丸)除锈：喷砂(丸)除锈能防止零件表面的过度腐蚀、氢脆和开裂，使零件表面硬化，提高涂层质量。
④特殊表面处理。首先，磷化。它是最常用的前处理工艺，其在工程中的主要应用是钢铁磷化。有色金属磷化应用较少。处理工艺有两种：浸泡、喷淋。随着科技的发展，磷化工艺也在不断发展，磷化温度由高温向中低温与室温发展，此过程趋于简化。其次，氧化。金属氧化的实质是通过化学或电化学方法在金属表面形成均匀致密、具有一定机械强度的氧化膜，其可分为钢铁氧化和有色金属氧化。氧化膜可防止腐蚀，提高涂层性能。
3、除锈处理
①化学、喷砂除锈。金属零件可采用化学、喷砂除锈处理金属零件涂装前的表面。前者需化学除锈全过程参与，由于化学除锈剂在市场上的销售相对较大，且处理简单，因而其在工业生产中得到了广泛应用；后者通过对金属零件的喷砂处理，能使其表皮更坚硬，使涂层质地效果更好。
②涂装前对金属零件进行特殊的表面处理。特殊处理后，提高了涂层与零件间的吸附结合能力，使金属零件具有美观的装饰效果及较强的实用性。在生产中，有许多特殊的表面处理方法，比如，较常见的磷化，其处理方法包括浸泡和喷淋，这两种磷化处理方法各有特点。随着我国科技的发展，人们对生活质量的要求越来越高，磷化工艺也不断改革发展，其处理温度无需高温，也适用于常温与高温，磷化工艺的技术革新越来越简单，从而降低了金属零件的生产成本。除磷化处理外，通过氧化可在金属零件表面形成厚度均匀、密封性好、透气性好的一层氧化膜。
六、金属零件涂装前表面处理的发展
随着科技的发展，越来越多的节能环保新材料、新工艺被应用。金属零件涂装前的表面处理技术也朝着低毒、工艺简单、生产成本低、效率高的方向发展。目前，国内外已有许多新的零件表面处理方法和技术。只要不断学习、探索、接受新事物，不断创新、优化，在涂装前完成零件的表面处理，以此保证金属零件的涂装质量。
总之，随着科技的发展，新材料和新技术的开发应用越来越受到重视。同时,随着人们环保意识的提高，节能环保材料的应用越来越受到重视，使得低成本、高效率、环保的处理技术应用于金属零件的涂装前处理工艺中，因此，相关技术人员应不断优化处理条件，以确保金属零件涂装质量及安全生产。
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