VCI气相防锈技术在我公司防锈包装上的应用

白云 张亚娟

摘要：发运零件的防锈包装上，大多公司使用防锈油为主的防锈方式。防锈油不易维护保养，不易沥干，对操作环境造成污染不易清理。本文通过理论研究及试验，在发运零件上大力推广了VCI气相防锈纸进行防锈，提升了防锈可靠性，省去了涂油工序，降低了生产成本，为公司带来实在收益。

关键词：VCI气相防锈纸；防锈包装；可靠；降本

1目前现状

我们公司外发零件的防锈包装方式为涂油防锈，具体流程为：

清洗干燥-涂油-沥油-包裹防锈纸-装箱

目前的防锈方式存在一些问题：

1、过度防护：按照理论分析，防锈工艺使用防锈油或者气相防锈纸其中之一即可，没有相关证据证明二者结合可以提升防锈性能，反而在沥油不彻底的情况下，防锈纸吸走防锈油后会造成油膜不全，且存在气相防锈成分不易挥发的情况，并不利于更好的防锈。

2、工序多，成本增加：涂油+包裹防锈纸两道工序，人力成本较高。防锈过程需使用防锈油及防锈纸两种防锈方式，同样增加成本。

3、现场环境不易保持清洁：防锈油为油性产品，滴落或飞溅到现场不易清理，现场环境比较赃污。也不符合环保原则。

2 理论研究

气相防锈材料作为一种材料，是从1979年美国人Kubik发明的，他将气相缓蚀剂融入聚乙烯树脂的方法后开始的。气相防锈材料的工作原理是自材料内部自动挥发出来的气相防锈成分，在碰到金属表面时，会与金属表面原子发生反应，形成一层不太稳定的配合物保护膜，这层保护膜具有阻水、阻氧的功能，可以隔绝腐蚀性介质对金属表面的侵蚀作用。

据相关研究资料表明，相对湿度很低时，零件锈蚀很慢，当相对湿度逐渐增加，到达一定限度时，修饰的速度突然上升，这个相对湿度的数值称为临界相对湿度。钢的临界相对湿度约为70%，考虑到安全性我们工艺中将该临界湿度降低为65%，我公司钢铁件在相对湿度低于65%时，无论是什么温度，几乎不锈蚀，这一点在我们工艺中也有要求。但当空气中有污染或金属表面不洁时，此数值降低，即使在较低的相对湿度下，金属也会很快腐蚀。

根据以上的工作原理分析，结合我公司发运零件经过清洗干燥并最终会密封包装的特点，认为气相防锈材料可用于我公司零件发运的防锈包装，为了验证气相防锈纸的防锈性能，我们根据公司目前的防锈方式，进行了相关的试验，并最终确定防锈方案。

3 实验室试验

首先我们与相关厂家进行了技术沟通，选择可靠厂家并对其防锈纸与我公司使用防锈纸进行了防锈性能对比试验。

其次我们对防锈性能更好的防锈纸，根据厂标S68012-2016“暂时性防锈产品及防锈方案试验规范”进行了防锈性能验证试验。具体的试验情况如下：

3.1防锈性能对比试验

我们采用QB1319-91《气相防锈纸》中附录C“气相缓蚀能力试验方法”对现用防锈纸与CVCI防锈纸进行防锈性能对比，但由于设备限制，有所改动。

实验过程：将事先处理好的试片的一面粘贴于胶带，倒置于已经装好5%NaCl水溶液及贴好防锈纸的烧杯，然后再使用胶带将整个烧杯密封，再用铁丝在每个烧杯上扎三个空以便排气，最后将烧杯置于恒温水浴并打开水浴，设置温度为40±1℃。经过48小时后观察试片朝下部分状态。

从左到右分别为：沈阳防锈防锈纸试片，郑州金燕防锈纸试片，空白试片。

试验结果为沈阳防锈防锈纸防锈性能更好。这只是定性的考虑，接下来根据我们厂标进行一个定量的试验，以从理论上证明沈阳防锈防锈纸是否可以达到我们发运的防锈要求。

3.2防锈性能验证试验

根据厂标S68012-2016“暂时性防锈产品及防锈方案试验规范”进行了验证试验，试验选择6片试片，试验过程严格按照规范进行试片打磨、清洗及防锈纸包裹操作，其中3片包裹防锈纸，3片空白未防锈。置于温湿度试验箱，按照如下试验条件进行试验：

试验过程：每天观察一次，试验进行到第22天观察时仍无锈蚀，第23天时，三片试片中一片的一面出现锈点，其余一面及两片状态良好。

达到14天无锈蚀即可满足国内运输条件下一年的防锈期，21天无锈蚀即可满足国外（海运）运输条件下一年的防锈期”，认为沈阳防锈该型号防锈纸可以满足我公司泰沃、伊顿、卡特等的发运要求。

4 实际发运验证及推广

我们首先对发运至泰国公司的零件进行了实际发运试验，原因有以下两方面，第1，泰国公司是我们的子公司，易于跟踪及后续相关处理；第2，发往泰国公司同样为海运，可以检验无油防锈纸海运防锈能力。

在进行方案策划过程中，我们遵循改动最少、减少工序，降低成本的原则，最后确定去除涂油工序，更改防锈纸为防锈性能更佳的沈阳防锈SF/H101-72PO型防锈纸，其余工序及过程均不变。

2016年9月1日开始进行了为期4个月多次小批量发运试验，零件发运至泰国工厂状态良好无锈蚀。

整个海运过程，包装箱内湿度最大为57.3%，未超过临界湿度65%，属于安全的低湿度环境。而多次小批量发运试验表明确实零件到达泰国公司未出现锈蚀状况，零件表面状态比涂油零件更佳。

至2016年12月份对发运泰国的零件全面切换为无油防锈包装工艺，接下来配件也推行了无油防锈包装工艺，所不同的是配件使用复膜的防锈纸，因为配件单个包装也可能单个发运的特殊包装，使用复膜防锈纸可以减缓VCI成分挥发。

接着我们对伊顿出口件也进行了分批次的切换，至今已全部切换完毕。目前所有使用氣相防锈工艺的发运零件，运行良好。

4 结论

经过我们的理论研究及实验、试发运直至发运，目前已公司发运件已全面推广了VCI气相无油防锈工艺。无油防锈工艺的实施，为企业带来如下效益：

1、提升了企业使用产品的环保性能，同时提升了企业的竞争力。

2、去除涂油工序，省去涂油操作人员，简化了操作流程，从而提升了包装效率。

3、预计仅省去防锈油这一工序每年可以为企业节约50万元（2016年全年消耗数据统计），综合考虑人员减少、提高效率等，每年为公司节约成本更多。

综上，该改进具有非常重要的意义，也是一次成功的工艺改进，我们会进一步将该工艺推广至卡特出口件。

参考文献：

[1]黄红军.《气相防锈材料及技术》，冶金出版社，2011.11

[2]肖怀斌.气相缓蚀剂的研究与发展【J】材料保护，2000，33（1）：26-28.

[3]夏天.温湿度对钢筋腐蚀影响的电化学模型研究【J】低温建筑技术，2015.11.

作者简介：白云（1982.11-），女，陕西绥德人，现为陕西法士特齿轮有限责任公司工程师，理学硕士，工程师。

张亚娟（1971.10-），女，陕西宝鸡人，现为陕西法士特齿轮有限责任公司工程师，工学学士，工程师。