美國(guó)南北戰(zhàn)爭(zhēng)期間,本杰明·切爾蒂爾曼應(yīng)征入伍,成為了美國(guó)志愿者軍中的一名上尉。行軍途中,本杰明觀察那些蓋在金屬網(wǎng)下的玻璃時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象:在沙漠中,沙子蝕刻了那些沒(méi)有保護(hù),暴露在外的玻璃。但是,這些受到蝕刻的玻璃不僅沒(méi)有因此而破損開(kāi)裂,反而變得更為堅(jiān)韌耐用。戰(zhàn)后,他受此啟發(fā)發(fā)明了噴砂工藝,并于1870年獲得了第一個(gè)噴砂清理類的美國(guó)發(fā)明專利。
在此基礎(chǔ)上噴砂工藝逐漸完善,時(shí)至今日已經(jīng)成為了基材預(yù)處理中最為常見(jiàn)的一種方法。噴砂工藝的目的在于使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度,使工件表面的機(jī)械性能得到改善。從而提高工件的抗疲勞性,增加了它和涂層之間的附著力,延長(zhǎng)了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和裝飾。
在防腐領(lǐng)域中,噴砂工藝的應(yīng)用非常廣泛,其原因在于噴砂工藝的前處理質(zhì)量好壞,直接影響著涂層的附著力、外觀、涂層的耐潮濕及耐腐蝕等方面。如前處理工作做的不到位,即便基材表面涂覆有防腐蝕涂層,銹蝕仍會(huì)在涂層下繼續(xù)蔓延,使涂層成片脫落。因此,在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中模擬強(qiáng)腐蝕環(huán)境(如海洋環(huán)境、原油輸送管道環(huán)境等)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)是非常重要的。
基材防腐有很多種方法,陰極保護(hù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)中的一種,廣泛應(yīng)用于防腐領(lǐng)域。其原理是通過(guò)電化學(xué)的方法使被保護(hù)金屬極化,使其電位負(fù)向移動(dòng),在介質(zhì)中處于陰極,從而達(dá)到免蝕電位。下文富鋅底漆中的鋅即充當(dāng)保護(hù)法中的陽(yáng)極。
但是,因噴砂工藝廣泛應(yīng)用在多種環(huán)境下的底材處理中,所以根據(jù)不同的需要,基材處理時(shí)需要參考的標(biāo)準(zhǔn)通常也不盡相同。
那么就讓我們來(lái)舉一個(gè)例子。如,在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中常用的富鋅底漆的檢測(cè)中,要求熱軋鋼板經(jīng)噴砂處理后得到,噴砂鋼板的粗糙度要滿足GB/T 13288.1-2008和ISO 8503-1:2012中“中(G)”或以上的要求,表面清潔度要滿足GB/T 8923.1-2011和ISO 8501-1:2007中“Sa2.5”或以上的要求,水溶鹽含量按照GB/T 18570.6-2011、GB/T 18570.9-2005、ISO 8502-6:2020、ISO 8502-9:2020測(cè)試要求≤50mg/m2,灰塵等級(jí)按照GB/T 18570.3-2005、ISO 8502-3:2017測(cè)試≤2級(jí),并且目測(cè)無(wú)油污。常用錨紋深度:宜為40μm-90μm;尺寸為長(zhǎng)150mm,寬70mm,厚度3mm,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選擇合適尺寸的底材 。
例:HG/T 3668富鋅底漆標(biāo)準(zhǔn)中的要求
很多時(shí)候,我們看到工件加工過(guò)后,對(duì)基材表面清潔度具有一定的要求,如上文所言,標(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到Sa2.5級(jí),那么這個(gè)“Sa2.5”指的是什么,而該等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)到底是什么呢?接下來(lái)讓我們來(lái)詳細(xì)解讀:
Sa指的是:英文SAND BLASTED,后邊數(shù)字1、2、3代表需要達(dá)到的效果和標(biāo)準(zhǔn)等級(jí),也是國(guó)際通用噴砂除銹標(biāo)準(zhǔn)。
Sa1級(jí)—輕度的噴射或拋射除銹,鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢,并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油裸涂層等附著物;Sa1級(jí)也叫做手工刷除清理級(jí)。(或清掃級(jí))
Sa2級(jí)—徹底的噴射或拋射除銹,鋼材表面會(huì)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢,并且氧化庠(xiáng)、鐵銹和油漆涂層等附著物已基本清除,其殘留物應(yīng)是牢固附著的。Sa2級(jí)也叫商品清理級(jí)(或工業(yè)級(jí))。
Sa2.5級(jí)—非常徹底的噴射或拋射除銹,鋼材表面會(huì)無(wú)可見(jiàn)的油脂、污垢,氧化皮、鐵銹和油漆涂層附著物,任何殘留的痕跡或是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑。Sa2.5級(jí)也叫近白清理級(jí)(近白級(jí)或出白級(jí))。
Sa3級(jí)—是工業(yè)上的最高處理級(jí)別,也叫做白色清理級(jí)(或白色級(jí))這種標(biāo)準(zhǔn)要求下,要進(jìn)行使得鋼材表現(xiàn)潔凈的噴射或拋射除銹。
同時(shí)還有一套標(biāo)準(zhǔn),即動(dòng)力工具除銹和手工ST等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),
對(duì)于手工和動(dòng)力工具除銹過(guò)的鋼材表面,有兩個(gè)除銹等級(jí):
St2級(jí)—徹底的手工和動(dòng)力工具除銹,鋼材表面應(yīng)無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢,并且沒(méi)有附著不牢的氧化成、鐵銹和油漆涂層等附著物;
St3級(jí)—非常徹底的手工和動(dòng)力工具除銹,鋼材表面呈無(wú)可見(jiàn)的油脂和污垢,并且沒(méi)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。
不同的sa等級(jí)下基材表面的狀況
區(qū)別于國(guó)際通用的Sa等級(jí),我們有時(shí)還會(huì)看到一套SSPC-SP標(biāo)準(zhǔn),此為美國(guó)單獨(dú)使用的一套標(biāo)準(zhǔn)。這套標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)標(biāo)中SA等級(jí)的對(duì)照如下:
1、美國(guó)SSPC—SP7——相當(dāng)于Sa1級(jí)。采用一般簡(jiǎn)單的手工刷除、砂布打磨方法,這是四種清潔度中度最低的一級(jí),對(duì)涂層的保護(hù)僅僅略好于未采用處理的工件。此等級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):工件表面應(yīng)不可見(jiàn)油污、油脂、殘留氧化皮、銹斑、和殘留油漆等污物。
2、美國(guó)SSPC—SP6級(jí)——相當(dāng)于Sa2級(jí)。此等級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):工件表面應(yīng)不可見(jiàn)油膩、污垢、氧化皮、銹皮、油漆、氧化物、腐蝕物、和其它外來(lái)物質(zhì)(疵點(diǎn)除外),但疵點(diǎn)限定為不超過(guò)每平方米表面的33%,可包括輕微陰影;少量因疵點(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色;氧化皮及油漆疵點(diǎn)。如果工件原表面有凹痕,則輕微的銹蝕和油漆還會(huì)殘留在凹痕底部。
3、SSPC-SP10級(jí)——這是工業(yè)上普遍使用的并可以作為驗(yàn)收技術(shù)要求及標(biāo)準(zhǔn)的級(jí)別,相當(dāng)于Sa2.5級(jí)。此等級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):同Sa2要求前半部一樣,但疵點(diǎn)限定為不超過(guò)每平方米表面的5%,可包括輕微暗影;少量因疵點(diǎn)、銹蝕引起的輕微脫色;氧化皮及油漆疵點(diǎn)。
4、SSPC—SP5級(jí)——相當(dāng)于Sa3級(jí)。此等級(jí)處理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):與Sa2.5級(jí)一樣,但5%的陰影、疵點(diǎn)、銹蝕等都不得存在。
