Выбор между сульфатным и хлоридным электролитом

Существует ряд факторов, связанных как с технологическими, так и с эксплуатационными характеристиками, которые необходимо учитывать при оценке различий между этими двумя типами ванн. С точки зрения процесса, первый и самый важный фактор — это скорость нанесения покрытия. При переходе на декоративное трехвалентное хромирование многие специалисты оценивают свою существующую линию и время выполнения процесса и хотят обеспечить такую же скорость нанесения покрытия, как в шестивалентном процессе, чтобы сохранить высокую эффективность. Системы на основе хлоридов, как правило, обеспечивают скорость нанесения покрытия вдвое выше, чем сульфатные системы. Этот важный фактор следует учитывать, особенно если вы используете возвратную автоматическую линию нанесения покрытий.

Например, если сейчас при шестивалентном хромировании время нанесения покрытия составляет 2 минуты, вы можете сохранить то же самое время при использовании хлоридной системы трехвалентного хромирования, чтобы получить эквивалентную толщину и производительность. С технологической точки зрения это означает, что вам нужно изменить только резервуарное оборудование и раствор; не потребуется добавлять новые станции для возвратной автоматической линии. При выборе сульфатной системы вам, вероятно, придется добавлять станции в связи с более медленным нанесением покрытий.

Второй фактор, который следует оценить, — это различия анодов. В хлоридных системах используется графитовый анод, срок службы которого практически неограничен при надлежащих рабочих условиях. В сульфатных системах используется более дорогостоящий анод из смешанных оксидов металлов, который требует повторного нанесения покрытия после длительной эксплуатации или появления царапин. В цехах, использующих сульфатные системы, обычно имеется два набора анодов для поддержания непрерывной работы, поскольку аноды из смешанных оксидов металлов могут образовывать шестивалентный хром при повреждении покрытия, что приведет к полному загрязнению сульфатной ванны трехвалентного хромирования.

С точки зрения эксплуатационных характеристик, цвет (или блеск) покрытия — один из самых важных факторов, которые необходимо учитывать при переходе с шестивалентного на трехвалентное хромирование. При шестивалентном хромировании определенным установленным ориентиром по цвету является значение L, равное 81-83. Изначально первые хлоридные системы обеспечивали значение L в среднем 74-75, в то время как сульфатные электролиты — 75-77, поэтому их предпочитали из-за более высокого уровня блеска. Однако последние разработки и новые технологии в сфере трехвалентного хромирования позволили получить в хлоридных системах такие же белые покрытия, как и в сульфатных (значение L в диапазоне 78-81). Для оценки таких систем не забудьте попросить у поставщика образцы и результаты испытаний цвета/блеска согласно BYK-Gardner, чтобы точно оценить значение L для каждого процесса.

Непосредственно связанный с цветом и важный фактор для любого покрытчика, работающего с декоративными покрытиями в автомобильной отрасли, — это фактическая цветостойкость. Недавно Совет по исследованиям в области автомобильной промышленности США (USCAR) опубликовал результаты своего многолетнего, всеобъемлющего, полевого исследования “Итоговая оценка влияния зимних условий эксплуатации на декоративные трехвалентные хромовые покрытия”.

Одной из задач данного исследования было определение — какая из систем трехвалентного хромирования, хлоридная или сульфатная, покажет более высокие результаты с точки зрения общей и хлоридной коррозии, а также цветостойкости. USCAR оценивал значения L, a, b хромовых покрытий до и после полевых испытаний путем визуального контроля за внешним видом покрытий. Результаты испытаний и выводы, сделанные в течение третьего года наблюдения, показывают, что хлоридная система демонстрирует хорошую цветостойкость по значению L, в то время как в сульфатной системе наблюдается снижение значения L с течением времени. Исходя из результатов трехлетних полевых испытаний, все три производителя признали преимущества хлоридных электролитов блестящего трехвалентного хромирования по сравнению с сульфатными. (Дополнительную информацию о полевых испытаниях систем трехвалентного хромирования USCAR можно найти на сайте http://www.short.pfonline.com/USCAR.)

И наконец, еще один важный фактор — это коррозионные характеристики обеих систем. Этот фактор также был изучен в исследовании USCAR, результаты которого стоит учитывать в вашей оценке. В рамках трехлетних полевых испытаний хлоридные системы испытывали в сравнении с сульфатными. Хлоридные системы показали более хорошие результаты в отношении высокохлоридной коррозионной среды, чем сульфатные. Что касается эксплуатационных характеристик в высокохлоридных средах, исследование показало, что высокохлоридная коррозия (русская грязь) преобладала на сульфатных системах. Исследование показало, что 13 из 14 систем со значительной потерей хрома были сульфатными. Опять же, данные результаты испытаний относятся именно к полевому исследованию USCAR, но эта информация заслуживает внимания для любого специалиста, занимающегося декоративной отделкой в автомобильной отрасли.

При оценке различий между хлоридными и сульфатными электролитами трехвалентного хромирования, чтобы принять верное решение, необходимо учитывать технологические факторы — скорость нанесения покрытия, тип анода и функциональность, а также эксплуатационные факторы — цвет, цветостойкость и коррозионная стойкость. Поскольку шестивалентное хромирование подлежит все более строгому регулированию и контролю в отношении воздействия на окружающую среду и персонал, многие мировые и местные производители уже перешли или находятся в процессе перехода на трехвалентное хромирование в соответствии с новыми нормативными правилами, поэтому вы также весьма своевременно задумались о переходе на декоративное трехвалентное хромирование.

Марк Скарио — исполнительный вице-президент компании Columbia Chemical.

Сайт: http://www.columbiachemical.com.