Przygotowanie powierzchni do malowania proszkowego, część 6
Fosforanowanie żelazowe
Ważną częścią procesu wstępnej obróbki przed aplikacją farb proszkowych są powłoki konwersyjne, czyli wytworzone na powierzchni chronionego metalu w wyniku obróbki chemicznej. Ich głównym celem jest poprawa przyczepności i odporności na korozję na czystych powierzchniach metalowych. Najczęściej stosowane to fosforanowanie żelazowe i cynkowe.
Powłoki konwersyjne działają poprzez przekształcenie metalowego podłoża w jednolitą, obojętną powierzchnię, która poprawia przyczepność farby, ogranicza rozprzestrzenianie się korozji w przypadku uszkodzenia powłoki i zwiększa ogólną odporność produktu końcowego, co wpływa na znacznie dłuższą żywotność warstwy proszkowej. Jest to szczególnie ważne w przypadku elementów, które będą narażone na działanie czynników atmosferycznych.
Najczęściej stosowaną metodą obróbki powierzchniowej przed malowaniem proszkowym jest fosforanowanie żelazowe. Ta forma przygotowania powierzchni idealnie nadaje się do tego typu lakierowania. Podczas tego procesu na powierzchni tworzy się cienka (2-4 mikrony) warstwa fosforanu metalu na bazie tlenku żelaza, w wyniku czego powierzchnia przybiera najczęściej kolor szary. Skuteczność tej powłoki konwersyjnej zależy od czynników takich, jak: czas, temperatura, stężenie chemiczne i ph, a także odpowiednio oczyszczona powierzchnia detalu.
Jak powstaje fosforan żelaza? Kiedy czysty metal wchodzi w kontakt z lekko kwaśnym roztworem fosforanowym, zachodzi trawienie. Powoduje to redukcję stężenia kwasu na granicy ciecz/metal. Żelazo jest rozpuszczane, wodór jest uwalniany, a fosforan jest osadzany. Powłoka fosforanowa zapewnia adhezję między metalem a powłoką proszkową, ponieważ zmienia fizyczną naturę powierzchni metalu.
Właściwe przeprowadzenie procesu fosforanowania jest kluczowe dla uzyskania wysokiej jakości powłoki malarskiej. W przypadku pominięcia tego etapu, powłoka może nie przylegać prawidłowo do powierzchni, co z kolei może prowadzić do jej pękania i odpadania.
Zalety fosforanowania żelazowego:
- uniwersalny proces dla większości zastosowań powodujący poprawę przyczepności powłok lakierniczych do podłoża,
- zwiększa odporność korozyjną,
- zwiększa wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne, zapobiegając potencjalnym pęknięciom spowodowanym różnicami napięcia powierzchniowego między farbą a metalem,
- najprostszy i najtańszy rodzaj fosforanowania,
- idealnie dopasowany do metali zawierających żelazo,
- brak ciężkich metali,
- zwarta, jednolita powłoka,
- proces łatwy do prowadzenia, kontroli i automatyzacji,
- wysokiej jakości wyniki,
- efektywność kosztowa — przy właściwie dobranym składzie preparatu zużywa się stosunkowo niewiele surowców,
- kąpiele są niepalne i nie stwarzają zagrożenia na stanowisku pracy.
- mniej skomplikowana utylizacja.
Wady fosforanowania żelazowego:
- stosunkowo wysokie koszty energii (zazwyczaj zachodzi w temp. 40-60 st. C),
- tworzenie się szlamu fosforanowego powstającego jako uboczny efekt reakcji tworzenia się powłoki,
- musi być przeprowadzony prawidłowo (fosforanowanie, płukanie, ociek/suszenie) i w odpowiednich warunkach (parametry kąpieli fosforanującej, czas obróbki), co wpływa na początkowe koszty inwestycji.
