Главная страница | Технология | Получение порошковых покрытий | Подготовка поверхности

Подготовка поверхности

Подготовка поверхности — начальная стадия процесса получения покрытия — в значительной степени определяет коррозионную стойкость окрашенных изделий и, соответственно, долговечность покрытия. При нанесении ПК по плохо подготовленной поверхности (зажиренной, имеющей окалину, ржавчину и т.п.) наблюдается быстрое отслаивание покрытия как на небольших участках, так и по всей поверхности. Наличие загрязнений на поверхности под слоем ПК может приводить к возникновению многочисленных очагов коррозии и последующему разрушению покрытия.

При эксплуатации изделий с нанесенным без конверсионного подслоя покрытием в жестких атмосферных условиях через пленку к подложке будут поступать влага, кислород, кислотные загрязнения. Их контакт с металлической поверхностью будет приводить к аналогичным результатам.

Из всего многообразия встречающихся загрязнений, подлежащих удалению с поверхности, можно выделить следующие:

органические загрязнения — антикоррозионные смазки и смазочные масла, в состав которых входят минеральные масла, вазелин, нефтяной воск, парафины, жирные кислоты, канифоль, древесные смолы и др.;
неорганические загрязнения — нагары и окислы, образующиеся в результате операций предварительной обработки, окалина, ржавчина, металлическая стружка и другие крупные и мелкие неорганические частицы, смешанные со смазкой, остающейся после механической обработки и др.;
смешанные загрязнения — смазки, применяемые при обработке металлов давлением, специальные смазки и эмульсионные композиции, в состав которых входят различные пигменты в виде тонкоизмельченных порошков и т.п.;

Требования к поверхности:

Поверхность изделий, не должна иметь заусенцев, острых кромок (радиусом менее 0,3 мм), сварочных брызг, наплывов пайки, прожогов, остатков флюса (поверхность литых изделий не должна иметь неметаллических макровключений, пригаров, нарушений сплошности металлов в виде раковин, трещин, спаев, неровностей и т.п.);
должна быть сухой, обеспыленной, без загрязнений маслами или смазками, не иметь окалины и следов ржавчины, а также налетов вторичной ржавчины, образующейся в процессе обработки изделий из черных металлов.

При удалении загрязнений с поверхности изделий особенно важен выбор наиболее эффективного метода обработки и составов, применяемых для этой цели. Они определяются:

• материалом обрабатываемой поверхности;

• видом и степенью загрязнения;

• требованиями к условиям и срокам эксплуатации.

В зависимости от производственных условий, размеров изделий, их количества обработка поверхности химическими методами может производиться погружением изделий в ванну с раствором или подачей на них раствора под давлением через специальные форсунки (струйная обработка). В последнем случае эффективность обработки повышается, так как к физико-химическому воздействию на обрабатываемую поверхность добавляется механическая; при этом к поверхности непрерывно подается незагрязненный раствор.

Для обработки поверхности изделий перед нанесением ПК используют:

обезжиривание
удаление окисных пленок
нанесение конверсионного слоя

Первая операция является обязательной, остальные применяются в зависимости от конкретных условий и требований.

I. Обезжиривание

— удаление с поверхности жировых загрязнений, следов пота, солей, шлама и т.п. под воздействием специальных химических веществ (органических растворителей, щелочных водных и эмульсионных составов).

Обезжиривание органическими растворителями (уайт-спирит, нефрас 150/200, бензин БР-1 с антистатической добавкой) является наиболее простым методом. В этом случае поверхность изделия протирается чистой ветошью или волосяными щетками, смоченными растворителем. Затем их протирают сухой чистой салфеткой или обдувают сжатым воздухом.

Вместо протирки (в зависимости от размеров изделий) можно использовать их промывку в двух—трех ваннах с налитым в них растворителем. Применение растворителей характеризуется высокой скоростью их проникновения в загрязнения и удаления последних, быстрым испарением с изделий их избытка, нейтральным сватком на поверхности. К недостаткам их применения можно отнести относительно высокую стоимость, пожароопас-ность, токсичность, низкое качество очистки (после испарения растворителя на поверхности остаются следы загрязнений).

Обезжиривание щелочными водными составами. Наибольшее распространение получили составы типа КМ, представляющие собой слабо- или срсднещелочные бессиликатные моющие средства. Они состоят из смеси солей ортофосфорной, борной и других кислот с добавкой поверхностно-активных веществ, обеспечивающих стабильное моющее действие, пониженное пенообразование и уменьшенный расход моющих средств.

К недостаткам их применения можно отнести большее время очистки, необходимость механического перемешивания и подогрева состава, чрезмерное ценообразование.

После обезжиривания щелочными водными составами обработанную поверхность необходимо тщательно промыть. Рекомендуется промывка в теплой воде при температуре 20 - 40'С.

Эмульсионное обезжиривание — комбинированный способ, сочетающий достоинства применения органических растворителей и щелочных водных составов. Эмульсионные составы представляют собой эмульсии растворителей в воде, стабилизированные поверхностно-активными веществами. Подобные составы обладают высокой растворяющей, смачивающей и эмульгирующей способностью, поэтому в процессе эмульсионной очистки с металлической поверхности полностью удаляются различные масла, смазки и неорганические загрязнения.

При очистке эмульсионными составами время очистки по сравнению с обезжириванием в щелочных составах сокращается, однако требуется более тщательная промывка. Эмульсионное обезжиривание можно осуществлять при комнатной температуре без ухудшения качества очистки поверхности. Эмульсионные составы применяют при наличии оборудования для нейтрализации и обезвреживания отработанных составов. В связи с этим их использование ограничено.

II. Удаление окисных пленок

Для удаления окислов — окалины, ржавчины, окисных пленок — могут быть использованы абразивная очистка (дробеструйная, дробеметная, механическая) и химическая очистка (травление).

Абразивная очистка осуществляется с помощью частиц абразивного материала (песка, дроби), подающихся на поверхность с большой скоростью в струе сжатого воздуха или за счет действия центробежных сил. При этом обеспечивается высокое качество очистки практически от всех загрязнений. Абразивная очистка обеспечивает равномерную шероховатость, что способствует повышению адгезии покрытия.

Выбор абразива зависит от размеров и формы обрабатываемых изделий, их материала, вида удаляемого загрязнения. Очистку можно производить используя гранулы (дробь, песок) стальные, чугунные, стеклянные, окись алюминия, карбид кремния (корунд), скорлупу орехов и косточковых плодов и др.

После обработки поверхности любыми абразивными материалами ее необходимо обдувать очищенным воздухом.

К недостаткам абразивной очистки можно отнести невозможность ее применения для изделий, толщина стенок которых меньше 3 мм, изделий сложной конфигурации, низкую производительность обработки. Неправильно подобранный абразивный материал, обработка излишне крупной дробью могут приводить к большой шероховатости, которую будет трудно сгладить слоем покрытия и получить требуемый внешний вид.

Травление — удаление с поверхности изделий естественных окисных пленок, окалины, ржавчины с помощью травильных растворов: на основе серной, соляной, фосфорной, азотной кислоты, едкого натра. Для достижения равномерного травления по всей поверхности в травильные растворы вводят различные добавки-ингибиторы, которые тормозят растворение уже очищенных участков поверхности, не влияя на скорость удаления оксидов. Ингибиторы выбирают применительно к определенным травильным растворам.

Достоинствами химической очистки являются большая производительность, простота применяемого оборудования и проведения процесса, возможность обработки изделий любой толщины, сложной конфигурации.

К недостаткам относятся необходимость тщательной отмывки поверхности от остатков травильных растворов, для чего требуется больше промывной водопроводной воды; необходимость специальных очистных сооружений для нейтрализации или регенерации отходов.

III. Конверсионные покрытия

Для улучшения защитных свойств и удлинения срока службы, особенно при эксплуатации изделий в атмосферных условиях, в подготовку поверхности перед нанесением ПК рекомендуется включать дополнительные операции: фосфатирование (преимущественно для стальных и оцинкованных поверхностей), хроматирование (для алюминия и его сплавов).

Фосфатирование - получение на металлической поверхности пленки из труднорастворимых фосфорнокислых солей. Фосфатные пленки, обладая низкой электропроводностыо, увеличивают адгезию покрытия и препятствуют распространению подпленочной коррозии. В зависимости от состава фосфатируюшего раствора на металлической поверхности образуется фосфаты с четко выраженной кристаллической решеткой (цинко-фосфатное покрытие) либо аморфные фосфаты (железо-фосфатное покрытие).
Обработка поверхности производится разбрызгиванием при 50-60°С в течение 2-5 мин. При сильной зажиренности металла время обработки может быть увеличено до 7-10 мин.

Для поддержания параметров фосфатирования в требуемых пределах необходимо периодически производить корректировку фосфатируюших растворов добавлением в них небольших количеств концентрата.

Завершающей стадией фосфатирования является промывка и пассивирование.

Хроматирование - обработка поверхности изделий, из алюминия и его сплавов растворами хромового ангидрида с целью получения аморфного хроматного слоя, повышающего адгезию и долговечности покрытия.
Хроматирование проводят при 20-30°С в течение 5-30 сек что позволяет получать конверсионное покрытие толщиной до 0,5 мкм. Технологически процесс хроматирования аналогичен фосфатированию: обезжиривание – промывка - хроматирование. В некоторых случаях в технологический процесс может быть введено второе обезжиривание с промывкой в теплой воде. Несоблюдение режимов хроматирования может приводить к полированию поверхности, уменьшению шероховатости, что ухудшает адгезию.

Пассивирование является заключительной стадией подготовки поверхности с помощью различных окислителей – соединений хрома, нитрита натрия и др. при 20-50°С в течении 1-2 мин. Пассивирование предотвращает возможность возникновения вторичной коррозии и может быть рекомендовано как при подготовке поверхности только обезжиривания, так и в случае фосфатирования после промывки.

Качество конверсионного покрытия оценивается визуально. Покрытие должно иметь однородный внешний вид, быть электропроводным, обеспечивать хорошую адгезию к полимерным, металлический подложкам. Последнее проверяется протиркой салфеткой, на которой не должно оставаться следов конверсионной пленки.

Придавая исключительно важное значение подготовке поверхности перед нанесением ПК, ведущие европейские фирмы-производители ПК рекомендуют для повышения долговечности порошкового покрытия проводить специальную подготовку в соответствии со свойствами каждой конкретной поверхности (стальной, оцинкованной, алюминиевой).

Связаться с нами:
(495) 360-23-16 begin_of_the_skype_highlighting (495) 785-85-18 end_of_the_skype_highlighting
(495) 360-29-04 begin_of_the_skype_highlighting (495) 360-29-04 end_of_the_skype_highlighting контакты в городах