Przygotowanie powierzchni do malowania proszkowego

Przygotowanie powierzchni do malowania proszkowego, część 7

Fosforanowanie cynkowe

Jak wiemy, fosforanowanie żelazowe, to często pierwszy wybór jeżeli chodzi o zabezpieczenie antykorozyjne metali przed procesem malowania proszkowego. Jednak wszędzie tam, gdzie potrzebna jest wyższa odporność korozyjna zalecane jest stosowanie fosforanowania cynkowego. Ta powłoka konwersyjna jest często wymogiem branży motoryzacyjnej.

Fosforanowanie cynkowe to proces chemiczny, w którym na powierzchni metalu tworzy się cienka warstwa fosforanu cynku o strukturze krystalicznej, w matowym szarym kolorze. Jest to metoda szeroko stosowana w przygotowaniu metali do dalszej obróbki, na przykład do malowania proszkowego. Fosforanowanie cynkowe stało się niezastąpionym procesem w wielu sektorach, gdzie trwałość i estetyka elementów metalowych są priorytetowe. Oferuje bowiem lepsze właściwości adhezyjne (wytworzona powłoka bardzo dobrze przylega do podłoża), dokładniejsze powlekanie zagłębień i wyższą odporność na korozję w porównaniu z fosforanem żelaza.

Proces ten jest jednak bardziej kosztowny do wdrożenia i utrzymania niż fosforanowanie żelazowe, ale finalnie może dawać więcej korzyści. Fosforanowanie cynkowe jest stosowane jako część zintegrowanego procesu liniowego, zwykle składającego się z co najmniej pięciu etapów (czasem nawet więcej) w aplikacjach natryskowych i zanurzeniowych.

Jak powstaje fosforan cynku? Mieszanina chemiczna kąpieli fosforanu cynku jest bardziej skomplikowana niż w systemach fosforanowania żelazowego. Również mechanizm tworzenia powłoki różni się znacznie od procesu fosforanowania żelazowego. Podstawowa różnica polega na tym, że większość powłoki pochodzi z rozpuszczonego metalu w kąpieli, a nie z powierzchni metalu poddawanego obróbce.

Proces ten zaczyna się od dokładnego przygotowania powierzchni detali, które obejmuje odtłuszczenie i oczyszczenie z wszelkich zanieczyszczeń. Następnie elementy zanurza się w roztworze fosforującym, który zawiera kwas fosforowy i sole cynku. Pod wpływem reakcji chemicznej na powierzchni metalu tworzy się ochronna warstwa fosforanów cynku. Po zakończeniu procesu fosforanowania metal jest neutralizowany, przepłukiwany wodą, a następnie suszony, aby przygotować powierzchnię do dalszych etapów obróbki, takich jak nakładanie powłok lakierniczych.

Kluczowe czynniki wpływające na powłoki fosforanu cynku obejmują: stężenie kąpieli, czas kontaktu, temperaturę i pH, przy czym precyzyjna kontrola jest niezbędna do uzyskania spójnych, wysokiej jakości wyników.

Zalety fosforanowania cynkowego:

  • wszechstronność – może być stosowane na różnych rodzajach metali, co czyni je rozwiązaniem uniwersalnym, odpowiednim dla wielu branż przemysłowych, powszechnie stosowane jest zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym;
  • odporność na korozję – tworzy na powierzchni metalu warstwę ochronną, która skutecznie zabezpiecza go przed działaniem wilgoci oraz szkodliwych czynników atmosferycznych. Dzięki temu metale są mniej podatne na rdzewienie, co wydłuża ich żywotność;
  • zwiększa przyczepność farb i powłok ochronnych do powierzchni metalu;
  • warstwa fosforanów cynku zapewnia długotrwałą ochronę przed korozją, co jest szczególnie ważne w przypadku elementów metalowych narażonych na trudne warunki atmosferyczne, np. morskie.

Wady fosforanowania cynkowego:

  • proces jest dość kosztowny – zużywa znaczne ilości chemikaliów, wymaga dużej ilości energii m.in. do podgrzania roztworów w wannach, czy suszenia po procesie;
  • wysokie koszty inwestycji ze względu na konieczne etapy procesu;
  • generuje dużą ilość szlamu, który należy zutylizować;
  • mało przyjazne dla środowiska.