Говорят, что качество отделки металла держится на трех столпах. Это предварительная обработка, подложка и краска.
Предварительная обработка начинается с очистителя. Выбор подходящего очистителя для конкретной подложки и системы обработки обеспечивают готовность поверхности к обработке.
Система обработки распылением или погружением, предназначенная только для стали, лучше всего подходит для сильных щелочных и гидроксидных очистителей. Они крайне эффективно удаляют органические загрязнения, например, антикоррозионные средства и технический жир.
Составы для очистки погружением или распылением отличаются друг от друга поверхностно-активными веществами и добавками, применение которых зависит от температуры системы и необходимости регулировать эмульгирование и отделение масла. Выделение масла в иммерсионной системе может привести к его повторному осаждению на поверхности. На такие мягкие металлы, как алюминий, латунь и оцинкованная сталь, выбор очистителя оказывает огромное влияние. Очистители для таких металлов, как правило, содержат меньше гидроксидов натрия и калия, буферизуются силикатами или действуют при пониженном pH.
Помимо упомянутых очистителей, используется еще одна категория составов – кислотные очистители. У кислотных очистителей имеются свои достоинства и недостатки, но они могут оказаться полезными при очистке проблемной стали. Чуть позднее мы рассмотрим этот вопрос.
Если очиститель слишком агрессивный, может возникнуть загрязнение алюминия или перетравление слоя цинка на стали. Это может привести к некачественной обработке и слабой адгезии краски. Если очиститель слишком слабый или буферный, он не удалит оксиды, быстро образующиеся как на стали, так и на мягких металлах. Такая ситуация может также привести к снижению адгезии краски и плохим результатам испытаний в солевом тумане. Выбор очистителя становится еще более важным, когда в системе используются смешанные металлы. Чтобы обеспечить качественную очистку, ваш поставщик химической продукции должен провести полную оценку процесса, подложек и загрязнений, задействованных в системе.
Когда детали очищены, они готовы к обработке. Обработка направлена на повышение адгезии краски и коррозионной стойкости. Конверсионные покрытия на основе фосфата железа используются уже более сотни лет. В настоящее время это наиболее распространенный способ обработки, применяемый в сочетании с порошковыми красками и обеспечивающий превосходное качество готовых изделий. В зависимости от системы обработки, фосфат железа может применяться самостоятельно, после очистки или на третьей стадии четырех-, пяти- или шестистадийной промывки. Установки для очистки/нанесения покрытий на основе фосфата железа используются на первой стадии трехстадийной промывки. В них сочетаются функции очистки и конверсионных покрытий. Такие установки занимают меньше места, когда производственные площади ограничены, и при этом исключают вынос щелочных и едких растворов для очистки. Захваченный чистящий раствор может выкипать и выплескиваться на поверхность деталей в сушильной печи или печи для отверждения краски. Такое выкипание всегда приводит к образованию дефектов краски, от образования кратеров в пленке до обширной потери адгезии.
Второй тип фосфатов, используемых для предварительной обработки перед покраской, – это фосфаты цинка. Включение цинка в фосфатные конверсионные покрытия повышает коррозионную стойкость, хотя и значительно увеличивает эксплуатационные затраты, требует специального оборудования для промывки и определенных составов для обслуживания ванн и управления процессом. Ненадлежащий контроль технологического процесса может привести к снижению коррозионной стойкости и плохим результатам испытаний в солевом тумане.
Процессы обработки подразделяют на две основные категории: фосфатные и оксидные покрытия.
Более новые покрытия на основе оксидов переходных металлов для стали используются уже около пятнадцати лет. Такие покрытия обладают рядом преимуществ для специалистов по нанесению покрытий, начиная со снижения рабочих температур и заканчивая устранением шлама. Все это приводит к экономии средств пользователя.
Помимо экономии средств, покрытия на основе переходных металлов обеспечивают высокое качество при использовании порошковых покрытий. Такая обработка вытеснила фосфат цинка на оцинкованной стали, заменив его нанесением порошка непосредственно на металл и в три раза повысив коррозионную стойкость.
Если в своей работе с порошком вы не рассматривали покрытия на основе переходных металлов, вам следует обсудить это с поставщиком химических веществ.
Сталь из двух разных источников используется для одного и того же конечного применения. Образцы стали были одновременно обработаны одинаковым покрытием на основе переходных металлов аналогичным способом, при этом образец слева – это дешевая сталь.
Второй фактор обеспечения качества – подложка. Использование стали в США имеет богатую историю. Она была основой финансовых империй, однако производство стали за годы сильно изменилось. В настоящее время по производству стали США занимают четвертое место, а мировым лидером по производству и поставке стали является Китай. Проблемы с качеством при использовании стали, как правило, связаны с остаточным углеродом или образованием оксидов на поверхности. Остаточный углерод на поверхности стали оказывает непосредственное влияние на плохие результаты испытаний в солевом тумане. Образование оксидов на поверхности из-за высыхания смазки или отжига стали влияет на качество конверсионного покрытия.
Это также приводит к снижению коррозионной стойкости. Когда вы пытаетесь получить выгоду, используя «дешевую сталь», вам стоит обратиться к первому этапу. В зависимости от качества стали, важно выбрать подходящий очиститель.
Как травильные растворы удаляют нагар от лазера (пленки из оксидов железа), мягкий кислотный очиститель может помочь в удалении поверхностных оксидов и активации металла.
Это позволит повысить адгезию конверсионного покрытия и краски. Подходящий состав очистителя обеспечивает максимально эффективное воздействие на загрязнение, его отделение и удаление, а также сводит к минимуму образование остаточного углерода на поверхности. Также полезно установить максимальный уровень образования углерода на поверхности в рамках параметров качества стали и придерживаться его.
Джон Джандристс, руководитель технической службы в компании Coral Chemical
