弹性卡箍技术工艺发展分析

第一节 弹性卡箍基本生产技术、工艺或流程

弹性卡箍主要用不锈钢制成，除了成型技术，表面处理技术也很重要，常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。

1、表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是nicr2o4和nif二种eo4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种：

1）喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。

2）化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。

2、不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下：

3、表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。

不锈钢着色方法有如下几种：

1）化学氧化着色法；

2）电化学氧化着色法；

3）离子沉积氧化物着色法；

4）高温氧化着色法；

5）气相裂解着色法。

各种方法简单概况如下：

1）化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”（inco）使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。

2）电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。

3）离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大，成本高，小批量产品不合算。

4）高温氧化着色法：是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺参数，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。

5）气相裂解着色法：较为复杂，在工业中应用较少。

第二节 弹性卡箍新技术研发、应用情况

我国弹性卡箍生产其表面处理技术多用电化处理。

不锈钢借助直流电流通过特定电解质、传递到对极的导体，从而使阳极上的不锈钢件表面去除一层金属，使凹凸不平表面达到整平，光亮的表面，称为不锈钢电化处理技术——电化学抛光。

不锈钢电化光亮的处理过程是金属阳极溶解，阳极形成氧化膜及阳极释放出氧的三个过程在同时进行。所以说电化光亮处理对不锈钢产品及各种金属构件无氢脆性。

经过电化光亮处理的不锈钢产品，可保持原来产品的几何形状，产品的光亮度及清洁度可保持2年以上不走样，同时还能除去产品上的细毛刺，特别适用于易损零件及难以达到区域的去毛件，如精密车床零件、光学、电机、电子零件和家用电器等。

电化光亮处理技术在去毛刺同时，也能去除零件表面上微裂纹及嵌入的外来杂质，它没有能量输入零件表面，即对拉、压应力的表面可变成无应力表面，从而提高了产品的疲劳抗力。

不锈钢产品经电化光亮处理后可使其耐腐蚀性能提高2—3倍。因为不锈钢经电化处理后铬镍氧化物组成强化的钝化膜，解决了其表面贫铬贫镍层，形成富集的铬、镍钝化层。

不锈钢产品经电化光亮处理后，产品的清洁度得到提高。因为电化处理后工件表面光亮、平滑，污垢物不易粘在其表面。如热水器中电加热管长期在水中，水中的钙、镁杂质易结在管子上侵蚀管子引起穿孔。但经过电化光亮处理后，水垢物不易结牢，大大地提高了其使用寿命。

第三节 弹性卡箍国外技术发展现状

近年来，国外弹性卡箍的防锈包装主要以气相防锈技术为主。国外知名弹性卡箍公司的技术发展及现状，在一定程度上也预示着国内弹性卡箍业的发展方向和趋势。

气相缓蚀剂(Vaporphaseinhibitor，简称VPI)，又叫挥发性缓蚀剂，简称气相防锈剂，是一种在常温下能自动挥发出气体吸附在金属的表面，从而防止金属腐蚀的防腐蚀化学品。当今，弹性卡箍的发展比过去更加强调品质，如何解决金属弹性卡箍从生产到组装过程中的防锈问题，也得到越来越多的关注。

1、气相防锈技术特点

气相防锈技术实际应用形式多种多样，根据实际使用的需要，应用较多的是气相防锈纸、气相防锈气沫、气相防锈粉等产品。它的主要特点是：⑴不必与金属弹性卡箍接触就能起到防锈保护作用；⑵对整个包装空间内的裸露金属弹性卡箍所有部位都有防锈保护作用，防锈效果不受尺寸、形状的影响；⑶包装和拆包工艺简单易行，不需专门设备或技术，操作效率高；⑷防锈期较长1—5年；⑸可保持弹性卡箍表面清洁，适合于现代清洁生产的需要。

2、气相防锈制品的开发

以气相缓蚀剂作为基础，使用或不使用载体，均可制成各种各样的气相防锈材料。除传统的气相防锈粉和气相防锈片剂、气相防锈纸外，气相防锈塑料制品也是一种适合弹性卡箍较新的防锈包装材料，可以简化包装环节，减少包装材料用量和包装废弃物的排放，还可以保持塑料制品的气密性、透明性等特征，直接识别弹性卡箍产品的规格、型号，以达到美化防锈包装的要求。

气相防锈塑料制品(薄膜)从最初仅对钢铁类金属弹性卡箍适用，发展到对有色金属和多种金属弹性卡箍、组合件均能适用。目前，我国正处在扩大研制和批量试用阶段，产品质量尚不能稳定，但发展前景较为广阔。

气相防锈胶粘带也是一种新型气相防锈材料。它是一种具有气相防锈性能的压敏粘胶带。当粘贴到金属弹性卡箍表面时，对金属弹性卡箍表面起防锈作用，去除时拉开即可，使用方便。在包装时包装箱和包装合中加入气相缓蚀剂，可以使气相防锈胶粘带既具有气相防锈性能，又具有接触防锈性能。在户外，具有耐雨水、耐油的特性。

3、气相防锈涂料

气相防锈涂料是将气相缓蚀剂分散在涂料体系中，使用时将其涂刷在包装弹性卡箍上，可对各种弹性卡箍制品进行非接触防锈。国内有一种使用方便、无毒、无污染的水性气相防锈涂料，该涂料的配方为：水性高分子聚合物乳液70%——80%、气相缓蚀剂2%--10%，乳化剂OP--10为2%--10%；成膜助剂(丙二醇苯醚)1%--5%，分散剂(2胺基--2丙醇)1%--5%，消泡剂1%--5%。

气相防锈涂料可以涂装于各种弹性卡箍上使用，对金属弹性卡箍制品进行防锈包装外，还可以直接涂装于弹性卡箍表面作为防腐蚀涂料使用。气相防锈涂料采用气相缓蚀剂取代或部分取代传统的防腐蚀涂料中的气相防锈颜料，不仅克服了传统的防锈颜料如铅系和铬酸盐系等毒性大的缺点，而且气相缓蚀剂在涂层的缺陷处迁移富集，赋予了防腐蚀涂层的自修复性能。

4、气相防锈材料研发展望

气相防锈技术作为一种防止大气污染，清洁的绿色技术，其应用和研发速度很快。高效低毒的气相缓蚀剂新品种的开发，气相缓蚀剂的多载体应用形式，VCI防锈纸、VCI防锈膜(VCIF)、VCI防锈瓦楞纸板、VCI防锈油、VCI防锈胶带，已由五种发展几十种几十个规格，应用范围已从传统的金属弹性卡箍储存和运输期间的防腐蚀处理，发展到机器设备、机械零部件运行维护和防腐蚀处理。

近年来，随着环保意识的增强以及各种清洁生产技术的推广和开发，我国加入WTO后，弹性卡箍大量出口所面临的技术壁垒，尤其是国外客户针对涂敷防锈油脂造成环保问题而提出无油防锈的要求，这已引起国内弹性卡箍行业的关注。另外，国内汽车制造厂商对裸露的氧化、磷化、发黑弹性卡箍的防锈也提出无油包装，这将加快弹性卡箍气相防锈技术的推广进程。

目前，气相防锈技术的应用在国外弹性卡箍行业应用较多，而国内使用极少，大范围的推广还有待于宣传普及。从使用效果来看，其防锈能力得到了实际认可，它可以全面提升弹性卡箍的包装水平。随着对VCI防锈技术综合优势认知程度的提升，VCI防锈技术的应用将更加广泛，只是VCI防锈材料成本略高，这也是VCI技术在弹性卡箍企业运用的主要障碍之一。

第四节 弹性卡箍技术开发热点、难点分析

弹性卡箍的摩擦系数与拉扭关系是弹性卡箍技术开发中的重点。

第五节 弹性卡箍未来技术发展趋势

随着工业，建筑业等的发展，弹性卡箍在设计本身，其复杂性与日俱增，未来弹性卡箍的重要性将更为显著。优质、耐用是未来需求的发展趋势。技术的提升在传统的弹性卡箍过渡到多功能高精密汽车零部件上扮演着重要的角色。在新工业时代，需要的是既经济又便于使用、既可以取代机械紧固件又能很好地连接橡胶、铝制和塑料零部件的弹性卡箍。

在这种预测的基础上，目前的化学紧固方法（包括粘合剂）、“速接”或自锁紧固解决方案将应运而生并深受青睐。

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