Porównanie procesów wstępnej obróbki natryskowej części żelaznych i aluminiowych
Istnieją znaczne różnice w procesach wstępnej obróbki części żelaznych i aluminiowych przed powlekaniem ze względu na różnice we właściwościach materiałów (np. odporności na korozję, warstwie utleniania powierzchniowego, aktywności reakcji chemicznych itp.). Poniżej przedstawiono kluczowe porównanie obu metod:
1. Proces odtłuszczania
Części żelazne:
Najważniejsze cechy: Usuwanie smarów, olejów antykorozyjnych i pozostałości po obróbce.
Metoda: odtłuszczanie alkaliczne (pH 10~12) lub czyszczenie rozpuszczalnikiem.
Uwaga: Należy unikać nadmiernego odczynu zasadowego, który może spowodować rozluźnienie późniejszej warstwy fosforanowej.
Części aluminiowe:
Najważniejsze informacje: Usuwa tłuszcz i warstwę tlenku glinu.
Metoda: Odtłuszczanie słabo alkaliczne (pH 9~10) w celu uniknięcia silnej korozji alkalicznej powierzchni aluminium.
Uwaga: Aby zapobiec nadmiernej korozji aluminium, należy dodać inhibitor korozji (np. krzemian).
2. Usuwanie rdzy/tlenków
Części żelazne:
Proces: Trawienie (w roztworze kwasu solnego lub siarkowego) w celu usunięcia rdzy (Fe₂O₃) i żużla spawalniczego.
Ryzyko: Nadmierne trawienie może prowadzić do kruchości wodorowej (należy kontrolować stężenie kwasu i wymagany czas).
Alternatywa: piaskowanie lub śrutowanie (usuwanie kamienia metodą fizyczną, nadającą się do grubych warstw rdzy).
Części aluminiowe:
Proces: Odtlenianie kwasowe (mieszanina kwasu azotowego i siarkowego) lub trawienie alkaliczne (roztwór NaOH) w celu usunięcia naturalnej warstwy tlenku (Al₂O₃).
Ryzyko: Mocne kwasy/zasady łatwo powodują niekontrolowaną chropowatość powierzchni, dlatego należy ściśle kontrolować ich stężenie i temperaturę.
3.Obróbka warstwy konwersji powierzchniowej
Części żelazne:
Proces główny: obróbka fosforanowa (fosforanowanie w układzie cynkowym, żelazowym lub manganowym).
Funkcja: Tworzy porowatą warstwę fosforanową, poprawia przyczepność powłoki i właściwości zapobiegające rdzewieniu.
Parametry: pH 2~4, temperatura 35~55℃, czas 5~15 minut.
Części aluminiowe:
Proces główny:
- Proces chromianowania: pasywacja chromem sześciowartościowym (stopniowo wycofywana ze względu na ograniczenia środowiskowe).
- Pasywacja bezchromowa: powłoka konwersyjna cyrkon/tytan (trend środowiskowy).
- Anodowanie: Wytwarzanie gęstej warstwy tlenku glinu (Al₂O₃), odpowiedniej do zastosowań najwyższej klasy.
Funkcja: Zwiększa odporność na korozję i zapewnia przyczepność powłoki.
Parametry: pH 3~5 (proces bezchromowy), obróbka w temperaturze pokojowej lub w niskiej temperaturze.
4. Woda wpopiółNa& Spowierzchnia Ckondycjonowanie
Części żelazne:
Mycie wodą: Należy dokładnie usunąć resztki kwasów/zasad, aby zapobiec zanieczyszczeniu roztworu fosforanującego.
Kondycjonowanie powierzchni: koloidalny roztwór fosforanu tytanu w celu oczyszczenia kryształów fosforanujących.
Części aluminiowe:
Mycie wodą: wymagana jest woda dejonizowana, aby zapobiec wpływowi resztek jonów wapnia i magnezu na warstwę pasywacyjną.
Kondycjonowanie powierzchni: Zazwyczaj nie jest wymagane kondycjonowanie powierzchni, jednak w niektórych procesach do aktywacji powierzchni stosuje się środki fluorujące.
5. Ochrona środowiska i różnice w kosztach
Części żelazne:
Ochrona środowiska: Odpady po trawieniu zawierają Fe²⁺/Fe³⁺, odpady po fosforanowaniu zawierają metale ciężkie (np. Zn²⁺).
Koszt: Koszt fosforanowania jest niższy, lecz koszt oczyszczania ścieków jest wyższy.
Części aluminiowe:
Środowisko: Chrom sześciowartościowy powstający w procesie chromianowania jest wysoce toksyczny i wymaga stosowania alternatywnych technologii; ścieki powstałe w wyniku trawienia alkalicznego muszą zostać zneutralizowane.
Koszt: Pasywacja/anodowanie bez chromu jest kosztowne, ale spełnia wymogi ochrony środowiska.
6. Podsumowanie kluczowych różnic w procesach
| Etapy procesu | Części żelazne | Części aluminiowe |
Usuwanie rdzy/tlenków | Trawienie lub piaskowanie | Odtlenianie kwasowe lub trawienie alkaliczne |
Warstwa konwersji | Fosfatyzacja (struktura porowata) | Pasywacja/anodowanie (gęsta struktura) |
Wymagania środowiskowe | Oczyszczanie ścieków z metali ciężkich | Znaczący trend w kierunku produktów bez chromu |
Źródła przyczepności powłok | Mechaniczne kotwiczenie powłoki fosforanowej | Wiązanie chemiczne + kotwiczenie mikroporowate |
Typowe tryby awarii | Pęcherze spowodowane luźną powłoką fosforanową | Nierównomierna warstwa pasywacyjna prowadząca do wżerów |
7.Zalecenia dotyczące aplikacji
Części żelazne: W przypadku trudnych warunków antykorozyjnych (np. podwozie samochodu) zaleca się zastosowanie kombinacji fosforanowania i piaskowania.
Części aluminiowe: W przypadku wymagań dotyczących lekkości i dobrego wyglądu (np. elektronika 3C, przemysł lotniczy i kosmiczny) zaleca się pasywację lub anodowanie bez chromu.
Wydajność natryskiwanej powłoki można znacząco poprawić poprzez odpowiednią obróbkę wstępną, przy czym wyboru procesu należy dokonać z uwzględnieniem przepisów dotyczących ochrony środowiska i kosztów.