Телефон: 8 (8482) 55-96-06; 55-96-51

Технология подготовки поверхности

Для большинства предприятий, занимающихся отделкой металлов, выбор подготовки поверхности представляет собой компромисс. Самыми релевантными факторами являются стоимость химикатов, безопасность, стоимость оборудования и качество. Предприятия, которые должны обеспечить наивысший уровень качества (такие как автомобилестроители, гарантирующие защиту от коррозии), стойко переносят превратности судьбы и решают, какой ЛКМ и какая подготовка поверхности необходимы для достижения высокого уровня защиты от коррозии. Другие предприятия пытаются найти пути усовершенствования своих существующих процессов путем изучения альтернатив в подготовке поверхности, технологии окраски и оборудовании.

ФОСФАТИРОВАНИЕ:

Фосфатные покрытия образуются на поверхности цветных и черных металлов и состоят из мелких кристаллов фосфатов железа, цинка или марганца. Эти неорганические покрытия на металлической поверхности замедляют образование коррозии и обеспечивают лучшую адгезию ЛКМ. Фосфатные покрытия образуются после предварительной очистки или при обработке в комбинированной ванне очистного средства — фосфатирующего состава.

Фосфатные покрытия применяются обычно в металлообрабатывающей промышленности по следующим причинам:

  1. для обеспечения основы под органические материалы, такие как лаки, краски, пластики, клеи и т.д.;
  2. для обеспечения основы для масел, воска и средств, предохраняющих от ржавления;
  3. для обеспечения основы под смазки на поверхности подшипников с целью уменьшения трения;
  4. для облегчения волочения и формования металлов.

Однако основное назначение фосфатных покрытий – обеспечение адгезии ЛКМ. Образованные на металлической поверхности покрытия не только стабильны и химически инертны относительно органических покрытий, но являются и абсорбирующими и «связывают» органические покрытия с металлической поверхностью. Самая важная причина применения фосфатных покрытий – это предотвращение или замедление появления коррозии под ЛКМ, включая участки вблизи поврежденного покрытия.

Для ускорения процесса осаждения покрытия обычно применяют ускорители, такие как нитриты, нитраты, хлораты, перекиси или специальные органические химикаты.

Процесс обработки металлической поверхности перед окраской состоит обычно из нескольких стадий. Выбор подготовки поверхности зависит обычно от типа обрабатываемого металла и конечных требований к окрашенному металлическому изделию.

Рабочий процесс Фосфатирования включает в себя следующие стадии:

  1. Очистка: очистка, обычно щелочная очистка, обеспечивает металлическую поверхность, свободную от органических и неорганических реактивных солей. Щелочные очистные средства содержат детергенты и ПАВ для смачивания загрязнений, щелочные компоненты для разложения, эмульгирования и омыления органики и водные кондиционеры для размягчения и контроля загрязнений. Химизм очистки щелочными системами имеет более широкий диапазон применения с точки зрения трудностей удаления и объема загрязнений.
  1. Промывка свежей водой: цель этой стадии – удаление всех оставшихся органических загрязнений с изделия, нейтрализация щелочности и предотвращение загрязнения рН следующей стадии. Контроль на этой стадии заключается в мониторинге рН и общего количества растворенного сухого остатка.
  1. Фосфатирование: очищенные и промытые изделия поступают на стадию фосфатирования и подвергаются равномерной кислотной «атаке». Происходит равномерное осаждение фосфатов, или другими словами происходит образование кристаллических слоев на поверхности изделий. Добавка окислителей в процессе фосфатирования ускоряет процесс фосфатирования. При этом образуется, конечно, нерастворимый шлам, который надо удалять из ванн.
  2.  Промывка свежей водой: цель стадии – удаление оставшегося фосфатирующего раствора и предотвращение загрязнения последующей стадии.
  3.  Герметизирующая промывка (пассивация): цель заключительной промывки — удаление непрореагировавшего фосфата и других загрязнений, перекрытие голых участков покрытия, предотвращение флеш-коррозии на поверхности и улучшение стойкости в камере солевого тумана. Различают 3 типа герметизирующей промывки: промывка деионизированной водой, подкисленная промывка и реактивная промывка.

Фосфатирование можно проводить несколькими различными методами. Популярен метод распыления, а также окунания; применяется также комбинация этих методов с учетом их преимуществ. Если обрабатываются сложные изделия с большим количеством труднодоступных участков, то предпочтение отдается комбинации метода распыления и окунания. В комбинированных установках распыление можно применять на таких стадиях, как первая очистка, промывки и заключительная промывка; однако если применяется очистка окунанием, то и промывка должна быть тоже окунанием, а также активация, фосфатирование и герметизация.

Активирование образования фосфатного покрытия:

Скорость фосфатирования, толщина и размер кристаллов фосфатного покрытия зависят не только от состава и формы фосфатирующей ванны, но и от подготовки металлической поверхности перед фосфатированием. Сильно щелочные составы для очистки и процессы кислотного травления часто вызывают образование покрытия с крупнозернистой структурой и пролонгируют время, необходимое для образования равномерного фосфатного покрытия.

Специальная предварительная промывка металлической поверхности с активатором перед фосфатированием обеспечивает существенное увеличение количества центров для кристаллизации фосфатов. Это является активацией образования фосфатного покрытия. Она проявляется в последующем процессе фосфатирования путем увеличения количества кристаллов фосфата на единицу площади поверхности; уменьшения размера отдельных кристаллов в покрытии; уменьшения веса покрытия; сокращения минимального периода фосфатирования.

Свойства полученных фосфатных покрытий определяют в основном следующие факторы:

  • тип фосфата, образующего покрытие (фосфат цинка, фосфат цинка-железа, фосфат цинка-марганца и т.д.);
  • тип применяемых ускорителей (нитрит/нитрат, хлорат);
  • концентрация компонентов в процессе (общая кислота, свободная кислота, металлические компоненты в ванне, ускорители);
  • параметры процесса, такие как температура и время; метод нанесения (окунание или распыление);
  • применение активирующих предварительных промывок;
  • тип заключительной промывки.

Очевидно, что ни один из перечисленных факторов не может рассматриваться как более или менее важный по сравнению с другими. Отличное качество одной стадии подготовки поверхности может быть сведено на нет плохим качеством другой стадии.

Выбор правильного процесса подготовки поверхности зависит от конечных требований к окрашенному металлическому изделию. Могут ли эти требования быть выполнены, определяет выбор применяемого типа ЛКМ, стоимости системы подготовки поверхности. Для занимающихся отделкой металлов предприятий, которые должны обеспечить по возможности наилучшую адгезию ЛКМ и коррозионную стойкость, выбор системы подготовки поверхности помогут сделать специалисты компании ООО «ПК ЭКОХИМ»

ОАО «АВТОВАЗ»

ОАО «ММК-МЕТИЗ»

ОАО «МАЗ»

ОАО «Северсталь-метиз»

ООО «Мефро Уиллз Руссия»

ОАО «КАМАЗ»

ОАО «ПАЗ»

ОАО «САЗ»