Контроль качества пассивации трехвалентного хрома

На протяжении десятилетий в гальванической промышленности стоит вопрос загрязнений в составе пассиваторов. Основными загрязнениями являются цинк и железо, что связано с составом электролита и подложки. Присутствие этих материалов в пассивирующих ваннах влияет на эффективность, цвет, качество, а, в конечном счете, приводит к утилизации пассивирующего раствора, который в противном случае был бы пригоден к использованию.

Для решения этой проблемы можно рассмотреть ряд вариантов:

• Подпитка и продувка: Подпитка и продувка выполняется путем присоединения питательного насоса для пополнения пассивирующего раствора, при этом перекачивание пассиватора происходит с заранее заданной скоростью. Затем избыток пассивирующего раствора в ванне отводится в переливную трубу или водослив и поступает на очистку сточных вод. Для применения этого метода необходимы статистические данные о содержании цинка и железа, чтобы определить подходящую скорость подачи. Хотя это и неидеальный метод, он обеспечивает определенные стабильные показатели эффективности, однако из-за непрогнозируемого появления загрязнений этот подход минимально улучшает ситуацию.
• Слив и приготовление нового раствора: Это общепринятый метод контроля качества пассивирующих составов, который применяется десятилетиями, однако он наименее благоприятно сказывается на эксплуатационных расходах и окружающей среде. После приготовления нового состава применяются различные лабораторные методы для контроля pH, концентрации и металлических загрязнений. Для контроля концентрации пассивирующего раствора и металлических примесей часто используется атомно-абсорбционный анализ и индуктивно-связанная плазма. Верхний предел содержания металлических загрязнений устанавливается на основе статистических данных; как только он достигается, ванна сливается и приготавливается новый раствор. Хотя этот метод лучше, чем ничего, качество пассивации постепенно снижается из-за увеличения количества загрязнений. Что дает нестабильные результаты работы, включая неэффективный контроль цвета и снижение коррозионных характеристик.
• Запатентованные химические добавки: Запатентованные добавки, имеющиеся в продаже, обеспечивают контроль за загрязнениями цинком и железом посредством методов осаждения или с помощью комплексообразователей. Эти средства могут быть сравнительно успешны в борьбе с металлическими загрязнениями, однако также имеют недостатки. При использовании методов осаждения для контроля цинковых загрязнений существует опасность осаждения других ионов металлов, такие как кобальт, которые важны для образования пассивирующего слоя. Добавление сильных комплексообразователей в пассивирующий раствор для контроля загрязнений железом может вызвать множество проблем в системах обработки отходов, что приведет к высокой концентрации металлов в сточных водах.
• Высокий уровень pH и пассиваторы, не содержащие фториды: Появление пассиваторов, работающих при более высоком pH, было тепло встречено в среде покрытчиков. Разработка новых составов, которые не содержат фториды и работают при более высоком pH, способствовала снижению негативного воздействия на цинковые покрытия, покрытия из цинковых сплавов и стальные подложки, что привело к замедлению образования загрязнений в пассивирующих ваннах. Хотя пассиваторы по-прежнему требуют замены, обеспечивается более длительный срок службы и более высокая эффективность на протяжении всего периода их использования. Заметив, как качество пассиваторов влияет на качество индивидуальных изделий и их стоимость, некоторые производители химической продукции больше двадцати лет назад приступили к разработке метода снижения этого воздействия. В результате была разработана полностью автоматическая ионообменная система, которая интегрируется в пассивирующую ванну.

С помощью системы фильтров и смол это оборудование удаляет разнообразные загрязнения из пассивирующей ванны, обеспечивая следующие преимущества для покрытчиков и конечных потребителей:

• Длительный срок службы ванны. Загрязнения непрерывно удаляются, что существенно продлевает срок службы ванны (замедляет/потенциально устраняет необходимость в сливе ванны).
• Улучшенное качество. Непрерывное удаление загрязнений позволяет покрытчикам достигать более стабильных результатов работы по сравнению с предыдущими характеристиками без использования данной системы.
• Минимизация сточных вод. Нет необходимости в частой обработке пассивирующего раствора. Меньшее количество загрязнений в пассивирующей ванне оказывает положительное влияние на последующие процессы (промывка, герметизация) и минимизирует уровень загрязнения сточных вод.
• Повышение производительности. Время, необходимое для контроля, корректировки и замены пассивирующего состава, значительно сокращается / исключается, что обеспечивает повышение производительности на постоянной основе.

Эндрю Пфайфер, коммерческий директор, CPT, Atotech USA.

Посетите сайт http://www.atotech.com