专利名称：金属零件的防腐处理设备及方法
技术领域：
本发明涉及金属零件防腐领域，具体而言涉及一种金属零件的防腐处理设备及方法。
背景技术：
金属表面在各种热处理、机械加工、运输及保管过程中，不可避免地会被氧化，产生一层厚薄不均的氧化层。作为空调、太阳能等设备的金属零件，因为空调、太阳能经常在高度潮湿环境下使用，更容易受到各种油类污染，并吸附一些其他的杂质。这些油污、吸附杂质的存在会对金属零件产生腐蚀等不利影响，因此，金属零件的防腐处理显得尤为重要。传统的金属零件的防腐一般采用磷化工艺，如图I所示，将金属零件依次进行脱月旨、水洗、除锈、水洗、磷化和钝化处理，即首先采用溶剂清洗的脱脂工艺去除油污，然后将溶剂用水清洗掉，然后采用机械法或化学法除锈，并需要用水将锈蚀和化学处理剂清除，进一步采用磷化处理在金属零件的表面形成磷化膜保护金属零件不受腐蚀，必要时还需要对金属零件进行钝化处理，减缓再一次的腐蚀。但是，整个磷化工艺耗水量很大，周期长耗时约6小时；而且，磷化处理是在敞开的储槽中进行，处理过程中所用的有机溶剂容易挥发，对生产环境造成破坏，产生很大的经济损失。为了减少对环境的污染和处理成本，亟需一种新的金属零件的防腐处理方法以解决现有技术中磷化工艺的环境污染严重、水资源浪费严重的问题。
发明内容
本发明旨在提供一种金属零件的防腐处理设备及方法，以解决现有技术中现有技术中防腐处理时造成的环境污染严重、水资源浪费严重的问题。根据本发明的一个方面，提供了一种金属零件的防腐处理设备，包括储液槽，内部设有存放处理液用的第一密封腔；处理槽，内部设有放置金属零件用的第二密封腔，第二密封腔和第一密封腔分别通过第一进液管和回液管相连；气相平衡管，气相连通第一密封腔和第二密封腔。进一步地，上述处理槽内设有喷嘴组，喷嘴组中包括多个朝向金属零件设置的喷嘴，各喷嘴分别与第一进液管相连。进一步地，上述处理槽内设有喷嘴集管，喷嘴集管与第一进液管相连，各喷嘴均匀地连接在喷嘴集管上。进一步地，上述喷嘴集管为多段，分别设置在第二密封腔中两个相对的侧壁上，或者分别设置在围成第二密封腔的四个侧壁上。进一步地，上述第二密封腔中各侧壁上连接有至少两段沿水平方向平行设置的喷
嘴集管。 进一步地，上述防腐处理设备还包括离心泵，离心泵设置在回液管上。进一步地，上述离心泵的出液端与第二密封腔之间设有第二进液管，各喷嘴分别与第二进液管相连。进一步地，上述处理槽的第二密封腔中还设置有金属零件放置台，金属零件放置台将第二密封腔分为位于上部的涂覆槽和位于下部的集液槽，各喷嘴设置在涂覆槽内，离心泵的进液端与集液槽相连。进一步地，上述防腐处理设备还包括第一过滤器，第一过滤器设置在集液槽内，并与回液管相连通。进一步地，上述防腐处理设备还包括第二过滤器，第二过滤器设置在回液管上，并设置在离心泵和第一过滤器之间。 进一步地，上述第一进液管和第二进液管上各自设置有开关阀门。根据本发明的另一方面，还提供了一种金属零件的防腐处理方法，包括以下步骤
I)将待处理金属零件放置在密封槽中，并使待处理金属零件的待处理表面朝外放置；2)使用金属防腐处理液处理待处理金属零件的待处理表面，得到处理后金属零件；3)干燥处理后金属零件，得到完成防腐处理的金属零件；4)回收密封槽中的金属防腐处理液液体和蒸汽，返回步骤1，重复利用回收的金属防腐处理液液体和蒸汽。进一步地，上述步骤2)包括向待处理金属零件的待处理表面连续喷洒金属防腐处理液；或者将金属防腐处理液注入密封槽中至没过待处理金属零件的所有待处理表面位置为止。进一步地，上述步骤3)中干燥处理后金属零件的方法为自然干燥或者热风干燥；采用热风干燥时，热风温度为40 200°C，干燥时间为5 20min。本发明的防腐处理设备通过采用两个密封的腔体，即储液槽中的第一密封腔和处理槽中的第二密封腔，使得处理液及其挥发物在上述两个密封的腔体循环利用，减少处理液因挥发所造成的不必要的损失，达到降低处理成本的目的；通过在上述密封的腔体之间设置气相平衡管，以避免处理液由储液槽流入处理槽中因处理液流动以及处理液挥发所导致的第二密封腔中的气压大于第一密封腔中气压，阻碍处理液的流动的问题，进而维持储液槽中的处理液能够顺利的流入处理槽中。利用本发明的防腐处理设备对金属零件进行处理，不需要除油除锈等工艺，不产生废酸、废碱和废水，水资源消耗量少，节约了处理成本；一步涂覆处理即可完成，缩短了防腐处理时间。
说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I示出了现有技术中的磷化工艺的流程示意图；以及图2示出了根据本发明的防腐处理设备结构示意图。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本发明，而不能限制本发明，本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。在本发明的一种典型的实施方式中，提供了一种金属零件的防腐处理设备，包括储液槽3、处理槽I和气相平衡管4，储液槽3内部设有存放处理液用的第一密封腔；处理槽I内部设有放置金属零件用的第二密封腔，第二密封腔和第一密封腔分别通过第一进液管和回液管相连；气相平衡管4气相连通第一密封腔和第二密封腔。
本发明的防腐处理设备通过采用两个密封的腔体，即储液槽3中的第一密封腔和处理槽I中的第二密封腔，使得处理液及其挥发物在上述两个密封的腔体循环利用，减少处理液因挥发所造成的不必要的损失，达到降低处理成本的目的；通过在上述密封的腔体之间设置气相平衡管4，以避免处理液由储液槽3流入处理槽I中因处理液流动以及处理液挥发所导致的第二密封腔中的气压大于第一密封腔中气压，阻碍处理液的流动的问题，进而维持储液槽3中的处理液能够顺利的流入处理槽I中。利用本发明的防腐处理设备对金属零件进行处理，不需要除油除锈等工艺，不产生废酸、废碱和废水，水资源消耗量少，节约了处理成本；一步涂覆处理即可完成，缩短了防腐处理时间。为了进一步减少处理液的消耗量，节约处理成本，本发明的处理槽I内设有喷嘴组，喷嘴组中包括多个朝向金属零件设置的喷嘴，各喷嘴分别与第一进液管相连。利用喷嘴将储液槽3中的处理液喷涂到金属零件的待处理表面，使金属零件的待处理表面在短时间内即可形成一层防腐层，不仅减少了处理液的消耗量还缩短了处理时间。当利用本发明的防腐处理设备对金属零件进行处理时，操作人员可以根据实际需要选择不开启喷嘴，单独利用第一进液管的出液口向处理槽I注入处理液，通过使处理液浸泡金属零件实现对金属零件的防腐处理；也可以选择关闭第一进液管的出液口，单独开启喷嘴，通过向处理槽I喷洒处理液实现对金属零件的防腐处理；还可以同时开启第一进液管的出液口和与第一进液管相连的喷嘴，以加快金属零件的防腐处理进程。优选地，上述处理槽I内设有喷嘴集管12，喷嘴集管12与第一进液管相连，各喷嘴均匀地连接在喷嘴集管12上。在采用这种结构时，均匀地设置在喷嘴集管12上的喷嘴可以实现对金属零件的均匀喷涂，进而得到更均匀的防腐层。优选地，上述喷嘴集管12为多段，分别设置在第二密封腔中两个相对的侧壁上，或者分别设置在围成第二密封腔的四个侧壁上。喷嘴集管12分段设置在密封腔的侧壁上，便于喷嘴在整个第二密封腔内的灵活布置；并且当喷嘴集管12相对对称的设置时，保证了喷涂过程中处理液对金属零件的全方位喷射，保证金属零件喷涂的均匀性。本发明的防腐处理设备可处理的金属零件的大小形态各异，为了满足尽可能减少处理液消耗量的基础上处理不同金属零件的需求，优选地，第二密封腔中各侧壁上连接有至少两段沿水平方向平行设置的喷嘴集管12。当所处理的金属零件较少或者体积较小时，可以只打开下部的喷嘴集管12 ;当所处理的金属零件较多或者体积较大时，可以同时打开上部和下部的喷嘴集管12同时喷涂。本发明的储液槽3和处理槽I的相对位置关系可以根据实际的工厂条件设置。可以将储液槽3和处理槽I设置在同一水平位置，同时在第一进液管和回液管上分别设置液体泵，为液体在储液槽3和处理槽I之间的流动提供动力；也可以将储液槽3设置在处理槽I的高位，储液槽3中的处理液在重力作用下即可进入处理槽1，这样只在回液管上设置液体泵即可将处理液输送至储液槽3。在本发明一种优选的实施例中，本发明的防腐处理设备还包括离心泵2，离心泵2设置在回液管上。设置在回液管上的离心泵2可以在对金属零件完成处理之后，将处理槽I中的处理液快速输送回储液槽3 ;还可以在利用喷嘴向金属零件喷涂处理液的过程中，利用离心泵2将从金属零件表面上流失的处理液输送回储液槽3，同时利用在输送过程中对处理液产生的压力增大储液槽3中的液面压力，使处理液以更快、更细的液流喷入处理槽I中，进而不仅使处理液得到重复利用还可以加快处理速度。上述回液管上的液体泵可以用该离心泵2代替。 上述从金属零件表面流失的处理液也可以不输送回储液槽3，而是直接重复利用，优选地，上述离心泵2的出液端与第二密封腔之间设有第二进液管，各喷嘴分别与第二进液管相连。通过离心泵2、第二进液管和喷嘴形成的处理液回收再利用流路，在向处理槽I中的金属零件喷涂处理液的过程中，即可实现将从金属零件表面上流失的处理液通过第二进液管和喷嘴快速喷入处理槽I中。在本发明另一种优选的实施例中，处理槽I的第二密封腔中还设置有金属零件放置台13，金属零件放置台13将第二密封腔分为位于上部的涂覆槽14和位于下部的集液槽15，各喷嘴设置在涂覆槽14内，离心泵2的进液端与集液槽15相连。本发明的金属零件放置台13与第二密封腔的四个侧壁之间留有空隙，或者金属零件放置台13上设置有小孔，当对其上的金属零件进行喷涂时，向下流动的处理液便会通过间隙或者小孔流入下方的集液槽15中，当处理完成后，利用离心泵2可以将全部的处理液输送回储液槽3，也可以将部分处理液输送回储液槽3，当第二密封腔内剩余的处理液的液面低于金属零件放置台13时停止向储液槽3输送处理液，那么，通过离心泵2将剩余在集液槽15中的处理液输送到第二进液管中，进一步利用喷嘴喷撒，以用于下一轮金属零件的处理，从而减少了离心泵2的工作量，节约了动力能源。优选地，本发明的防腐处理设备还包括第一过滤器11，第一过滤器11设置在集液槽15内，并与回液管相连通。利用第一过滤器11将从集液槽15中流向回液管的处理液过滤，去除处理液在处理过程中产生的杂质，避免了杂质对回液管的堵塞。优选地，本发明的防腐处理设备还包括第二过滤器21，第二过滤器21设置在回液管上，并设置在离心泵2和第一过滤器11之间。利用第二过滤器21将流进离心泵2的处理液过滤，避免了长期运行过程中回液管中产生的杂质进入离心泵2中对其叶轮造成损害。为了合理利用第一进液管和第二进液管对金属零件进行合理喷雾，本发明的第一进液管和第二进液管上各自设置有开关阀门，利用各自的开关阀门控制各自的开启和闭合。作为举例说明，当集液槽15内的处理液足够多满足金属零件的处理需要时，可以关闭第一进液管的开关阀门，使集液槽15内的处理液在离心泵2的作用下直接通过第二进液管喷涂到处理槽I的金属零件上；若短时间内不需要对金属零件进行处理时，可以关闭第二进液管的开关阀门，使集液槽15内的处理液在离心泵2的作用下通过回液管输送回储液槽3。在本发明另一种典型的实施方式中，还提供了一种金属零件的防腐处理方法，包括以下步骤1)将待处理金属零件放置在密封槽中，并使待处理金属零件的待处理表面朝外放置；2)使用金属防腐处理液处理待处理金属零件的待处理表面，得到处理后金属零件；3)干燥处理后金属零件，得到完成防腐处理的金属零件；4)回收密封槽中的金属防腐处理液液体和蒸汽，返回步骤I)，重复利用回收的金属防腐处理液液体和蒸汽。在密封槽中处理金属零件，避免了处理液的挥发，造成处理液损失；而且，将密封槽中的处理液回收后重复利用，减少了处理液的消耗量，节约了处理成本。可用于本发明的金属防腐处理液为常规的金属防腐涂料，例如JTS低表面处理液。JTS低表面处理液是一种以改性复合树脂为成膜物质的阳极保护金属防腐底漆，是一种水溶性低碳环保产品，而且即使金属表面形成的防腐层很薄也能起到很好的防腐效果。优选地，上述步骤2)包括向待处理金属零件的待处理表面连续喷洒金属防腐处理液；或者将金属防腐处理液注入密封槽中至没过待处理金属零件的所有待处理表面位置为止。当向待处理的金属零件的待处理表面喷洒处理液时，处理时间较短，两分钟以内即可完成，最短可以到几秒；当待处理金属零件的待处理表面较多时可以采用注入的方式，能达到较好的处理效果。优选地，上述步骤3)中干燥处理后金属零件的方法为自然干燥或者热风干燥；采用热风干燥时，热风温度为40 200°C，干燥时间为5 20min。当处理后的金属零件采用自然干燥金属防腐处理液时，两个小时即可全部干燥；当处理后的金属零件采用热风干燥时，一般10分钟左右即可完成。以下将结合实施例和对比例，进一步说明采用本发明的有益效果。实施例I将待处理的空调金属零件放置在处理槽的底部，待处理表面朝外放置；封闭处理槽，向处理槽内注入北京同创益丰科技发展有限公司生产的JTS低表面处理液，对金属零件的进行表面处理，5分钟后处理液没过金属零件，停止JTS低表面处理液的注入；利用离心泵将处理槽中的处理液输送回储液槽，将金属零件取出，在40°C下热风干燥20min即可完成表干，得到透明棕褐色的均匀防腐层。实施例2将待处理的空调金属零件放置在金属零件放置台上，待处理表面朝外放置，封闭处理槽，向金属零件喷涂北京同创益丰科技发展有限公司生产的JTS低表面处理液进行表面处理，I分钟后停止JTS低表面处理液的喷涂，将金属零件取出，在200°C下热风干燥5min即可完成表干，得到透明棕褐色的均匀防腐层。实施例3将待处理的空调金属零件放置在金属零件放置台上，待处理表面朝外放置，封闭处理槽，向金属零件喷涂YL-304型复合磷化液进行表面处理，2分钟后停止喷涂，将金属零件取出，在120°C下热风干燥13min即可完成表干，得到深棕色均匀的防腐层。实施例4将待处理的空调金属零件放置在金属零件放置台上，待处理表面朝外放置，封闭处理槽，向金属零件喷涂型号为QY-168的钢铁表面处理液进行表面处理，I. 5分钟后停止喷涂，将金属零件取出，在室温下自然干燥60min即可完成表干，得到铁黑色均匀的防腐
层。 由实施例1-4可以看出，防腐处理过程中没有利用任何水资源对金属零件进行清洗处理，因此，大大节约了水资源；而且，相对于现有技术中的耗时6小时的磷化工艺，实施例的处理时间明显缩短。为了验证本发明得到的防腐层的防腐效果，对实施例I、实施例2、实施例3和实施例4所得到的均匀防腐层进行测试，测试结果见表I。
表I
权利要求
1.一种金属零件的防腐处理设备，其特征在于，包括 储液槽(3)，内部设有存放处理液用的第一密封腔； 处理槽(I)，内部设有放置所述金属零件用的第二密封腔，所述第二密封腔和所述第一密封腔分别通过第一进液管和回液管相连； 气相平衡管(4)，气相连通所述第一密封腔和所述第二密封腔。
2.根据权利要求I所述的防腐处理设备，其特征在于，所述处理槽(I)内设有喷嘴组，所述喷嘴组中包括多个朝向所述金属零件设置的喷嘴，各喷嘴分别与所述第一进液管相连。
3.根据权利要求2所述的防腐处理设备，其特征在于，所述处理槽(I)内设有喷嘴集管(12)，所述喷嘴集管(12)与所述第一进液管相连，各所述喷嘴均匀地连接在所述喷嘴集管(12)上。
4.根据权利要求3所述的防腐处理设备，其特征在于，所述喷嘴集管(12)为多段，分别设置在所述第二密封腔中两个相对的侧壁上，或者分别设置在围成所述第二密封腔的四个侧壁上。
5.根据权利要求4所述的防腐处理设备，其特征在于，所述第二密封腔中各所述侧壁上连接有至少两段沿水平方向平行设置的喷嘴集管(12)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的防腐处理设备，其特征在于，还包括离心泵(2)，所述离心泵(2)设置在所述回液管上。
7.根据权利要求6所述的防腐处理设备，其特征在于，所述离心泵(2)的出液端与所述第二密封腔之间设有第二进液管，各所述喷嘴分别与所述第二进液管相连。
8.根据权利要求6所述的防腐处理设备，其特征在于，所述处理槽(I)的第二密封腔中还设置有金属零件放置台(13)，所述金属零件放置台(13)将所述第二密封腔分为位于上部的涂覆槽(14)和位于下部的集液槽(15)，各所述喷嘴设置在所述涂覆槽(14)内，所述离心泵(2)的进液端与所述集液槽(15)相连。
9.根据权利要求8所述的防腐处理设备，其特征在于，还包括第一过滤器(11)，所述第一过滤器(11)设置在所述集液槽(15)内，并与所述回液管相连通。
10.根据权利要求9所述的防腐处理设备，其特征在于，还包括第二过滤器(21)，所述第二过滤器(21)设置在所述回液管上，并设置在所述离心泵(2)和所述第一过滤器(11)之间。
11.根据权利要求7所述的防腐处理设备，其特征在于，所述第一进液管和所述第二进液管上各自设置有开关阀门。
12.—种金属零件的防腐处理方法，其特征在于，包括以下步骤 1)将待处理金属零件放置在密封槽中，并使所述待处理金属零件的待处理表面朝外放置； 2)使用金属防腐处理液处理所述待处理金属零件的待处理表面，得到处理后金属零件； 3)干燥所述处理后金属零件，得到完成防腐处理的金属零件； 4)回收所述密封槽中的金属防腐处理液液体和蒸汽，返回所述步骤I)，重复利用回收的金属防腐处理液液体和蒸汽。
13.根据权利要求12所述的防腐处理方法，其特征在于，所述步骤2)包括 向待处理金属零件的待处理表面连续喷洒所述金属防腐处理液；或者 将所述金属防腐处理液注入所述密封槽中至没过所述待处理金属零件的所有待处理表面位置为止。
14.根据权利要求12或13所述的防腐处理方法，其特征在于，所述步骤3)中干燥所述处理后金属零件的方法为自然干燥或者热风干燥；采用热风干燥时，热风温度为40 200 °C，干燥时间为5 20min。
全文摘要
本发明提供了一种金属零件的防腐处理设备及方法。该防腐处理设备包括储液槽，内部设有存放处理液用的第一密封腔；处理槽，内部设有放置金属零件用的第二密封腔，第二密封腔和第一密封腔分别通过第一进液管和回液管相连；气相平衡管，气相连通第一密封腔和第二密封腔。本发明的防腐处理设备通过采用第一密封腔和第二密封腔，使得处理液及其挥发物在上述两个密封的腔体循环利用，减少处理液因挥发所造成的损失，降低了处理成本；在两个密封的腔体之间设置气相平衡管，使储液槽中的处理液能够顺利的流入处理槽中。利用本发明的防腐处理设备对金属零件进行处理，不需要除油除锈等工艺，不产生废酸、废碱和废水，水资源消耗量少，节约了处理成本。
文档编号C23C22/76GK102618863SQ20121011568
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月18日 优先权日2012年4月18日
发明者田继成 申请人:北京田氏制冷设备安装工程有限公司