Тонкопленочные покрытия

Предварительная обработка металла играет важную роль в производственном процессе. Фосфаты железа и цинка долгое время использовались в качестве основных методов подготовки металла к нанесению покрытий. Поставщики химической продукции, будучи приверженцами, экологически безопасных технологий, разрабатывают и непрерывно улучшают тонкопленочные покрытия. Независимо от того, называете ли вы эту технологию тонкопленочной, передовой предварительной обработкой, покрытием с переходными металлами, нанотехнологией или циркониевым покрытием, она обеспечивает повышенную защиту от коррозии и адгезию лакокрасочного покрытия, делая процесс экономически выгодным и экологически безопасным.

Хотя многие считают эти покрытия инновационными, они существуют уже более двух десятилетий. Результаты испытаний показали, что эксплуатационные характеристики соответствуют или превышают характеристики деталей, обработанных фосфатом железа и цинка. Многие из данных продуктов одобрены и утверждены в качестве рекомендуемых для использования в процессе предварительной обработки производителями тяжелой техники, автомобилей и сельскохозяйственного оборудования. В связи с ужесточением правил использования фосфатов и развитием тенденции к внедрению экологических технологий металлургические, и отделочные предприятия рассматривают в качестве варианта предварительной обработки покрытия на основе переходных металлов. Циркониевые покрытия нельзя назвать упрощенной заменой традиционных конверсионных покрытий, таких как фосфаты железа и цинка. Тщательный анализ системы и пересмотр этапов нанесения должны подготовить вас к успешному переходу.

Перед запуском новой системы требуется надлежащая очистка системы промывки и полное удаление окалины. Любые неудаленные остатки могут вступить в реакцию с новыми химическими веществами, что может негативно сказаться на характеристиках нового процесса. При удалении окалины не следует забывать про стояки и распылительные сопла. Это удачный момент для проведения полного технического обслуживания и внесения изменений для оптимизации системы промывки. Эти мероприятия включают в себя пересмотр размера и расположения сопел; устранение утечек, обнаруженных в процессе удаления окалины; проверку фильтровальных сеток; установку отводящих стояков и систем противотока. Установка фильтровальных систем, маслоотводов и другого вспомогательного оборудования будет способствовать увеличению срока службы ванны.

При усовершенствованной предварительной обработке не требуется настолько продолжительный контакт и настолько высокие температуры, как для традиционных конверсионных покрытий, поэтому тонкопленочные покрытия можно наносить в ваннах меньшего размера. Модифицируйте существующий этап обработки фосфатом железа или цинка в стадию промывки, в следующую ванну загружайте реагенты для усовершенствованной предварительной обработки. Пересмотрите схему расположения оборудования совместно с поставщиками химических реагентов и производителями оборудования.

При внедрении в процесс нового продукта всегда необходимо проверять химическую совместимость. Следует проверить резервуары, насосы, фильтры и прочее вспомогательное оборудование, и при необходимости заменить на совместимые материалы. Проверьте химическую совместимость всех прокладок и уплотнений.

Химические вещества для тонкопленочных покрытий можно использовать совместно с нержавеющей сталью, низкоуглеродистой сталью и пластмассой. В большинстве случаев требуется оборудование из нержавеющей стали. Если требуется нержавеющая сталь, убедитесь, что все конструкционные материалы (включая сварные соединения, сетки и клапаны) изготовлены из нержавеющей стали марки 304 или выше.

Для улучшенной предварительной обработки крайне важно качество воды. Электропроводность подпиточной воды не должна превышать 100 мкСм/см, вода также должна содержать не более 25 м.д. кальция, магния, хлорида, сульфата и натрия. Более высокое содержание может повысить расход реагентов и снизить эффективность. Образец воды следует направить на анализ и обсудить результаты с поставщиком химических реагентов. В большинстве случаев требуется обратноосмотическая и деионизированная вода.

Для процесса нанесения циркониевых покрытий требуется высокоэффективная предварительная и последующая промывка. Максимальная проводимость при одностадийной промывке перед улучшенной предварительной обработкой не должна превышать 100 мСм/см. При выполнении двухстадийной промывки максимальная проводимость на первой стадии должна составлять 200 мСм/см, на второй стадии — 100 мСм/см. Отводящий стояк (с прямой подачей обратноосмотической и деионизированной воды, переходящей на стадию промывки) должен обеспечивать максимально высокое качество воды для промывки детали. Прямая подача подпиточной воды непосредственно из отводящего стояка будет способствовать поддержанию низкой проводимости. Ванны промывки должны быть связаны с предыдущей стадией промывки непрерывным противотоком (типичная скорость перетекания от 2 до 10 галлон/мин).

Проверяйте детали на предмет излишних остатков или скопления раствора на их поверхности. Унос раствора может привести к загрязнению на последующих стадиях. Скопление раствора может привести к образованию дефектов в покрытии и отслаиванию. Пересмотрите систему подвешивания деталей или добавьте сливные отверстия, чтобы уменьшить количество раствора, проходящего через систему.

Тщательная очистка является неотъемлемой частью предварительной обработки, особенно при нанесении тонкопленочных покрытий. Перед нанесением покрытия все загрязнения (органические и неорганические) должны быть удалены. Для удаления органических загрязнений, таких как масла и смазки, рекомендуется использовать щелочные растворы для очистки. После промывки, следующей за циклом очистки, проверьте деталь методом сплошной водяной пленки. Рассмотрите добавление в процесс предварительной обработки стадии кислотного или нейтрального травления, чтобы заменить механическое удаление окалины после лазерной обработки или сварки.

Крайне важно соблюдение всех процедур при нанесении покрытий методом распыления вручную. Чтобы обеспечить выполнение качественной очистки, работайте в пределах заданных технологических параметров. Имейте в виду, что время, необходимое для полной очистки всей поверхности будет зависеть от степени загрязнения. Консультируйтесь со своим поставщиком химических реагентов при обучении операторов и составлении инструкций. Наносите тонкопленочное покрытие при низком давлении, полностью покрывая всю поверхность детали. Не рекомендуется использовать сопла для аэрозольного орошения и системы высокого давления. Время между очисткой и промывкой не должно превышать 2 — 3 минуты. На обработанные детали следует незамедлительно наносить покрытие.

На рынке имеется множество тонкопленочных материалов. Ваш поставщик может порекомендовать продукты, которые будут соответствовать вашим критериям качества, или предоставить список продуктов, уже одобренных производителями оборудования. Все рекомендуемые продукты следует подвергнуть дополнительным испытаниям с использованием определенных подложек. Помните, что хорошие результаты испытаний будут зависеть не только от предварительной обработки, но и от качества краски и процесса ее нанесения.

Томаш Слезак — управляющий маркетинговой деятельностью компании Chemetall в сегменте обработки поверхностей.

http://www.chemetallna.com.